超声检测肾血流评估肾损害的研究进展

刘 慧 付 勇 李明星

超声是检测肾脏疾病尤其是肾损害的有效手段[1]，其价值可与肌酐清除率、肾功能衰竭指数、滤过钠排泄分数等相当[2,3]。超声检查快速、简便、重复性好、无创、无肾毒性，并能直观反映肾内血流分布及各项指数变化情况。本文对超声检测肾血流动力学改变及其与肾损害的相关性作一综述。

1 彩色多普勒血流显像

1.1 彩色多普勒血流显像（CDFI）指标与肾损害 CDFI可观察肾各级动脉血流情况，分别测量肾主动脉、段间动脉、叶间动脉、弓形动脉的收缩期峰值流速（PSV）、舒张末期流速（EDV）、搏动指数（PI）、阻力指数（RI）及肾皮质部位的血流灌注状况。刘淑霞等[4]将高血压患者尿微球蛋白和尿白蛋白排泄率作为早期肾损害指标，并进行彩色多普勒超声肾血流检测，结果发现高血压病肾内动脉RI＞0.7时，尿微球蛋白明显增高；肾损害越重，RI值越高，及早行多普勒超声肾内动脉血流参数检测，对于早期发现肾功能损害具有重要意义。Sugiura等[5]通过多普勒超声检测肾动脉RI并与肾活检对比，发现当RI＞0.65时，超声检测出至少57.1%存在肾小球疾病损害，肾活检检测存在100%肾小球疾病损害。Gao等[6]通过检测移植肾PSV、EDV、RI，发现与病理检测间质性纤维化/肾小管萎缩和血管/肾小球硬化疾病比较，移植肾各级肾动脉PSV、EDV明显减低，RI无明显改变，而当发生间质性纤维化/肾小管萎缩和血管/肾小球硬化疾病时，主肾动脉PSV、EDV、RI指标无明显改变，叶间动脉PSV、EDV减低与移植肾功能障碍存在相关性，叶间动脉PSV、EDV可作为反映移植肾功能的指标。Nezami等[7]研究表明叶间动脉RI、PI与患者血清肌酐（sCr）水平呈显著线性相关。Bossard等[2]对体外循环下行心脏直视手术患者术后sCr及彩色多普勒超声肾血流RI进行测定，将sCr较术前水平上升30%作为肾损害的标准，此时肾血流RI发生明显改变；RI＞0.74表明体外循环术后即存在急性肾损害，RI＞0.85表明急性肾损害更为明确，RI值越高，肾损害越严重。

1.2 CDFI检测的优缺点 CDFI应用于肾血流检测较为广泛，各项指标对肾损害具有较好的评估作用；但该技术提取和显示的多普勒参数是速度和加速度，而血流信号受流速、方向和探测角度的影响，因此无法准确评估肾内血流灌注情况。

2 能量多普勒

2.1 能量多普勒（PD）指标与肾损害 PD利用血液中红细胞的能量来显示血流信号，与血流中的红细胞数量有关，忽略了血流流动的速度和方向。分别用PD和CDFI检测移植肾的血流灌注情况，结果显示，同一患者PD显示的血流信号分布更多，血管长度更长，对小叶间动脉的显示更好，信号更稳定、可靠。PD比CDFI更能真实地反映移植肾内的血流灌注情况，结合肾动脉血流速度和RI值等，既能推测移植肾的功能情况，又能初步总结移植肾的排异类型及程度，对移植肾的诊断、排异类型分型和治疗监测均有重要意义。Wang等[8]利用PD超声对肾移植患者肾皮质血流进行检测，结果表明存在急性排异反应的患者，其肾皮质血流PD密度较无排异反应的患者明显降低，分别为（0.81±0.66）dB和（1.98±1.50）dB，应用PD技术可定量评估肾情况。Gaschen等[9,10]对猕猴进行肾移植，应用PD技术检测移植肾血流，建立PD评分，血流均匀分布于皮质全层时PD评分为3分，皮质血流减少或部分缺乏时PD评分为2分，皮质血流缺乏时PD评分为1分。PD评分能反映移植肾的肾损害情况，可以比肾肌酐测量值更好地反映肾组织学特征，也比病理活检早几周发现肾脏病变；该技术也可用于人移植肾血流及肾损害检测。

2.2 PD检测特点 PD较CDFI敏感性高，具有非角度依赖性，因而图像显示的血流丰富、血管数目多、连续性好，可以连续、完整地表现从肾门主干到肾包膜下微细血管网的整个血管树。

3 三维超声测量

3.1 三维超声测量（3D-SM）指标与肾损害 3D-SM指标包括容积（V）、血管指数（VI）、血流指数（FI）、血管血流指数（VFI），V反映肾体积，VI反映肾内的血流容积分布，FI反映肾的平均血流速度，VFI根据血流速度评估肾的血流灌注。这4项指标客观地反映了肾内血流循环情况，通过多平面三维重建获取脏器及血流能量的总信息，进行定量分析，并计算出脏器内彩色血流信号的血管血流容积，使肾内血流情况的检测进入量化水平。曹军英等[11]应用三维超声研究移植肾排异反应时的形态学特点及血流灌注，定量计算体积及血流容积指数，发现在发生排异反应时三维超声体积检测较二维超声显示移植肾大小改变更敏感，血流容积指数可以定量反映移植肾灌注减少。Chang等[12]应用三维PD超声（3D-PDS）检测胎儿肾血流动力学，评估胎儿VI、FI和VFI，结果表明，所有胎儿肾VI、FI和VFI均随胎龄的增长而显著增加，该研究认为3D-PDS检测胎儿肾血流动力学数据可作为未来胎儿肾血流量研究的方向，结果可作为胎儿肾功能异常情况下的参考，具有较高的可靠性。

3.2 3D-SM的特点 通过3D-SM获取肾血流总信息的基础上，重建三维血管能量图，不仅可以从任意方向静态观察肾的血流分布及组织结构，还可以从不同角度在水平和垂直方向旋转观察，使肾内血管主干及其分支更有层次，立体空间结构位置更清晰，肾皮质血流显示更敏感。

4 超声对比增强

4.1 超声对比增强（CEU）造影剂 超声造影剂（UCA）是一种用外壳固定气体的微泡，可以大大增强超声的背向散射，从而增强血流的回波信号和血流在血管中的多普勒信号。这些微气泡填充在器官内的血管内，利用超声波反射形成明亮的图像，达到增强显像的效果；超声造影剂具有以下优点：①安全性高、不良反应小；②微泡大小均匀，直径1～6 μm并能控制，可自由通过毛细血管，有类似红细胞的血流动力学特征；③能产生丰富的谐波；④稳定性好。

4.2 CEU与肾损害 UCA微气泡直径小，能通过肺毛细血管，包括所有的毛细血管床，优于在MRI或CT中使用的造影剂。UCA对人体较安全，对肾脏的血流动力学无影响。微循环及在较大的血管和组织的血流量、血液流动模式和血流速度等方面的研究证明，CEU是一种理想的成像方式[13,14]。实时灰阶超声造影可以观察到肾血流灌注的动态过程，清晰显示肾脏微循环灌注的层次和特征。通过时间-强度曲线得到的定量参数能够反映正常肾脏的血流动力学特征及肾血流灌注的变化[15]。Kishimoto等[16]应用对比-增强谐波超声（CEHU）对9例健康志愿者进行间歇二次谐波成像，连续静脉滴注微泡造影剂逐步减少脉冲间隔从4 s到0.2 s，可以测量脉冲间隔期间微泡速度和血管体积分数。非侵入性CEHU在应用于反映人肾皮质血流量方面，可用于定量评价血流流速和血管体积分数的变化。谢晋国等[17]应用超声造影检查急性心功能不全犬，测定犬肾微血管血流速度、微血管容积和微血管血流量（血流速度×血管容积），发现肾微血管血流速度及微血管血流量均随着心输出量减少而明显减少，心输出量减少25%和50%时，皮质微血管血流量下降速度均显著大于髓质；急性心功能不全时，肾实质微血管血流量、微血管血流速度显著下降，肾皮质下降比髓质更明显，CEU对肾微动脉血流改变敏感性高，能较好地分辨各段微动脉血流的改变。陈少敏等[18]对注射不同剂量去甲肾上腺素[0.2、0.6、1.0 g/(kg·min)]的犬进行CEU检查，发现随着去甲肾上腺素剂量的增加，肾皮质血流灌注逐渐减少，而肾髓质血流灌注无明显变化。Correas等[19]认为CEU克服了一般多普勒超声技术对微小血管、深部血管显像有限的缺陷，通过造影剂微泡对比显像，对肾微小动脉显像更清晰，使得CEU技术应用于临床肾缺血性疾病、肾损害的检测成为可能。

4.3 CEU检测特点 CEU检测肾血流量的变化具有快速、实用、安全的特点[20]，能在几分钟内确定髓质、皮质血流分布情况，对于临床应用具有可取性，尤其对难于转运检查的重症监护病房的患者，CEU可提供持续肾血流量以及区域变化，是诊断患者肾损害的有效检查方法。

5 展望

肾功能衰竭死亡率较高。因此探索肾损害的原因，以及如何实时、无创地检测肾功能改变是亟待解决的问题。彩色多普勒超声以其快速、简便、重复性好、无创、无肾毒性的优点，广泛应用于临床血流动力学检测，包括肾血流动力学检测。国内外在肾血流改变与肾损害、肾功能关系研究方面已经取得了一些进展，彩色多普勒超声检测肾血流RI、PI及肾血流CEU评估肾损害具有较强的可靠性[2,7,17]，其他研究指标及技术用于评估肾损害还处于探索阶段，尚需进一步研究。

超声应用于临床检测肾功能还存在一些问题，如肾血流改变与肾功能分级的关系、检查者主观差异性的标准化问题及心律失常对血流声像的干扰等，还需进一步研究。

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