沒有人可以否認(rèn)心臟直視手術(shù)是造血術(shù)，它是使心臟暴露在外并且使血液繞過心臟的外科手術(shù)。接受心臟外科手術(shù)的所有患者中,，幾乎有三分之一經(jīng)歷了腎衰竭，但對于為什么會發(fā)生腎臟損傷或如何預(yù)防它知之甚少,。

　　現(xiàn)在,，美國和澳大利亞的一個研究人員小組首次使用數(shù)學(xué)模型來研究腎臟損傷的原因，該數(shù)學(xué)模型可模擬典型的心臟直視手術(shù)及其對大鼠腎臟的影響,。該模型使用算法模擬通過腎臟內(nèi)部和外部區(qū)域以及輸尿管(輸尿管將尿液輸送到膀胱)的液體運(yùn)輸,。

　　該模型顯示，在手術(shù)過程中,，腎臟某些子區(qū)域內(nèi)的氧氣量下降到臨界水平,。低氧水平使該區(qū)域易發(fā)生缺氧，如果不加以控制,，可能會損害腎臟,。美國國家數(shù)學(xué)與生物綜合研究所的主要作者，博士后研究員Ioannis Sgouralis解釋說：“有了數(shù)學(xué)模型,，我們基本上可以避免與現(xiàn)實(shí)生活模型相關(guān)的任何實(shí)驗(yàn)和臨床限制,。”

　　研究人員指出,，當(dāng)然,，在這項(xiàng)研究中，大鼠模型所做的預(yù)測與人類的測量之間存在實(shí)質(zhì)性差異,。然而,，實(shí)際上，哺乳動物腎臟的所有數(shù)學(xué)模型都是基于大鼠腎臟而非人類的,，因?yàn)榕c大鼠相比,，人類腎臟缺乏數(shù)據(jù)。然而,，該研究的合著者,，澳大利亞莫納什生物醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)研究所的生理學(xué)副教授羅杰·埃文斯指出，大鼠腎臟模型作為了解人類患者所患疾病的窗口已被證明是有用的,。

　　埃文斯說：“該模型對腎臟何時以及何時容易發(fā)生缺氧的預(yù)測與我們最近在開胸手術(shù)中對人類患者的觀察非常一致,。”該研究中的模型是獨(dú)特的,，因?yàn)橐郧吧形赐瓿蛇^心臟手術(shù)中對大鼠腎臟的影響的數(shù)學(xué)模型,。盡管近十年來旁路技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，但與急性腎功能衰竭相關(guān)的患者死亡率和發(fā)病率并未發(fā)生明顯變化,。當(dāng)前,，沒有任何一種醫(yī)學(xué)策略能夠最終顯示出其在旁路手術(shù)后預(yù)防腎損傷的能力。

　　Sgouralis補(bǔ)充說,，知道為什么會發(fā)生腎衰竭可以幫助醫(yī)生預(yù)防它的發(fā)生,。