超声造影评价急性肾损伤患者肾血流灌注的应用现状

侯超，李明星

(西南医科大学附属医院 超声诊断科，四川 泸州 646000)

·综 述·

超声造影评价急性肾损伤患者肾血流灌注的应用现状

侯超，李明星

(西南医科大学附属医院 超声诊断科，四川 泸州 646000)

急性肾损伤是临床常见的危重症，发病率和死亡率高。由于急性肾损伤具有潜在可逆性，因此提高早期诊断水平对患者预后有重要影响。利用超声造影技术，结合时间- 强度曲线各参数，定量分析及评估肾脏血流灌注情况，从而反映肾脏损伤程度及病程进展。

急性肾损伤； 血流灌注； 超声检查； 造影剂； 综述

近几年，急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)的发病率在逐年上升。据统计，AKI在住院患者中发生率约为7%，在约2/3的ICU病人中发生[1]。AKI预后较差，根据研究人群、病因及诊疗效果的不同，死亡率可达25%～80%[2- 3]。基于如此高的发病率及死亡率，早期发现并治疗AKI显得尤为重要。目前，临床仍以血肌酐、全血细胞计数、尿量及电解质等作为AKI诊断和分级的标准[4]。但是，这些参数本身受年龄、营养、药物及其它基础疾病等因素的影响，因此，它们不能准确代表肾脏早期损害。超声检查具有无创、实时、迅速、便携、花费少等优点，应作为AKI，尤其是老年AKI患者的首选检查方法[5]。超声造影(contrast- enhanced ultrasonography, CEUS)技术具有高空间分辨率及时间分辨率，能实时、动态地显示肾脏的血流灌注。结合时间- 强度曲线(time- intensive curve, TIC)各项参数，能对肾脏的增强模式及程度进行定量评估。研究表明，肾脏微循环系统的损伤与重构作为重要环节介导了多种疾病模型下的肾脏损伤[6]。同时，肾脏血流动力学变化早于肾脏病理改变，并在一定程度上反映肾脏损害程度[7]。基于此，作者主要就利用CEUS技术评估AKI患者肾脏血流灌注方面的研究作一综述，并从几种临床常见的导致AKI的疾病展开叙述。

1 AKI定义及病因

AKI定义为肾功能急剧(48 h内)下降的一种综合征[8]。临床诊断标准为肌酐绝对值增加≥26.4 μmol·L-1(0.3 mg·dl-1)，或肌酐上升超过基础值50%，或尿量<0.5 ml·kg-1·h-1，持续时间>6 h。AKI是急性肾功能衰竭发展的全过程，传统的“急性肾功能衰竭”是肾功能严重损害的一个阶段，因此，不能用急性肾功能衰竭替代AKI。

AKI的病因大致分为肾前性、肾性、肾后性3类。肾前性AKI是由肾灌注减少或使用某些药物(如血管紧张素转化酶抑制剂、非甾体抗炎药)导致血流动力学介导的肾小球滤过率(glomerular filtration rate， GFR)降低，进而导致肾功能的下降，并无明显肾实质损伤。肾性AKI是由肾小管、肾小球、肾间质或肾血管病变所致。血管及肾小球的急性感染易导致肾小球病变(如肾小球肾炎)。急性肾小管坏死是住院患者肾性损伤的首要原因，而肾缺血、肾毒素是肾小管坏死的主要原因。此外，急性肾动、静脉栓塞也常引起肾性损伤。肾后性AKI主要是各种原因引发的尿液流出受阻，在老年男性患者中前列腺增生则是主要原因。

2 CEUS评估AKI患者肾血流灌注

2.1 技术及理论依据

CEUS是近年来发展起来的一种评价微循环和组织灌注的新技术，已成为超声影像诊断学领域的重要研究方向之一，目前已大量应用于全身器官的临床研究[9]。利用超声造影剂进行超声检查，与常规超声相比可以更清晰地显示病变组织微循环灌注，同时减少腹腔气体、液体的干扰；与增强MRI相比，避免了造影剂的肾毒性作用，且无需制动，可对体内有金属异物的患者进行检查；与增强CT及PET- CT相比，CEUS具有体积小、无辐射及可实现床旁检查等优点。研究数据表明，床旁CEUS对于危重患者评价肾功能具有重要潜在价值[10]。微泡造影剂是理想的红细胞示踪剂，造影剂微泡直径与红细胞相似，具有良好的散射性，包壳由肝脏代谢，气体经肺排出，不经肾脏滤过，不由肾脏分泌[11]，因此，适用于肾功能严重受损或泌尿系统功能障碍的患者。

超声造影剂的发展历经3个阶段。目前使用的超声造影剂即第2代造影剂(如SonoVue)，使用惰性、低溶解度的全氟化气体，由脂质或白蛋白包裹固定而成，优点是半衰期较长(几分钟)，稳定性好，生成的图像质量高，可完全经肺排出体外。随着分子生物学及纳米技术的发展，纳米级微泡也在大量研究中，其粒径小，穿透力极强，表现出靶向治疗的潜力[12]。

2.2 临床应用及实验研究

肾脏血供约占心输出量的20%，其中约94%的血液分布在肾皮质，当肾脏发生病变时肾皮质或局部血流灌注会发生不同程度的变化。重症患者在灌注不足、感染性休克、血容量减少时，早期即可出现肾功能的改变。正常肾实质的CEUS表现为肾动脉- 肾皮质- 肾髓质依次迅速明显增强。文献报道，肾功能损害患者的肾主动脉血流动力学参数(如收缩期峰值流速、舒张末期流速、阻力指数等)的敏感性优于尿素氮、肌酐[13]，当肾血流量改变15%时CEUS即可检测到其灌注变化[14]。

2.2.1 创伤相关性AKI 肾损伤约占腹部外伤的5%，对可疑肾外伤患者进行准确定位、评估受损程度是治疗肾外伤的基础。目前，CT仍是腹部外伤患者的首选影像学检查。由于CT有辐射、体积巨大、且造影剂有肾毒性等缺点，CEUS可以被用于选择性替代CT对重症外伤患者进行检查。有研究[15]报道，CEUS可以观察到肾外伤患者中的肾皮质中断、肾动脉裂伤和血栓等声像图改变。Cagini等[16]认为，注射造影剂后2～2.5 min是观察肾损伤的最佳时间段。实验研究[17]表明，外伤后肾实质完全无增强是肾主动脉闭塞的特质，肾段动脉闭塞的超声特征为较大范围的楔形无增强区域。Xu等[18]利用彩色多普勒、2- DCEUS、3- DCEUS对比观察动物外伤性出血性肾损伤，相对于2- DCEUS，实时3- DCEUS可以更全面、立体地显示出血部位及出血程度。声像图上，数个呈条带状或云雾状的活动性出血信号从损伤灶涌出并聚集在肾包膜下，且出血程度与血压密切相关，表现为出血灶范围越大血压下降则越快，发生休克的时间越早。

2.2.2 移植肾相关性AKI 肾移植常伴发众多并发症，如急性排斥反应(acute rejection, AR)、急性肾小管坏死(acute tubular necrosis, ATN)、急性肾静脉栓塞(acute renal vein thrombsis,ARVT)等。AR的主要病理改变为小叶间动脉和入球微动脉内膜增厚、小管急性坏死、中性粒细胞浸润、血管内血栓形成[19]。AR、ATN、ARVT不同程度导致肾皮质微血管内血流紊乱，影响GFR，进而加剧肾功能恶化。Grzelak等[20]应用CEUS对63例移植肾患者肾功能进行研究，发现35例肾功能早期恢复良好者移植肾各区域造影剂充盈良好，28例肾功能延迟恢复者造影剂延迟充盈，造影剂灌注时间在两组中差异有明显的统计学意义。Benozzi等[21]认为，峰值强度(peak enhancement, PEAK)与局部血流量的减少可以提示早期肾功能不全；与25例移植肾肾功能正常的患者相比，10例ATN患者的局部血流容积少，平均渡越时间短，4例AR患者的平均达峰时间延长。Grzelak等[22]认为CEUS可以将移植肾中的ARVT和ATN或AR鉴别开来，表现为3例ARVT患者肾皮质和锥体完全无造影剂灌注，11例ATN或AR患者尽管造影剂灌注速度减慢、强度减弱，但仍可以观察到造影剂灌注。由于移植肾肿胀，体积增大，Jin等[23]认为在TIC曲线上，肾皮质与髓质的上升时间变化量可以作为预测是否发生AR的独立指标。

2.2.3 外科手术相关性AKI AKI是体外循环术的并发症之一[24]，体外循环历经非搏动性灌注、低温、血液稀释等过程，对肾脏血流动力学及微循环产生明显影响[25]。研究表明，体外循环下肾脏微循环灌注降低，微循环的改变与术后肾功能损害有相关关系。Schneider等[26]应用CEUS监测24例心脏手术后患者的肾皮质灌注，证实了CEUS用于体外循环患者的可行性及耐受性；同时，通过测定PEAK反映体外循环手术后24 h内肾血容量的改变判断是否发生AKI。钟晓绯等[27]利用CEUS观察6例室间隔缺损患儿体外循环术后肾脏微循环灌注改变，发现体外循环期间肾脏浅层皮质及髓质区域的灌注较深层皮质区域的灌注显著降低，尤其是锥体区域灌注降低最为明显。在机器人协助的肾部分切除术中应用CEUS可以避免患肾正常实质发生缺血，从而避免了更大的肾脏损伤[28- 29]。肾动脉支架置入术前后对比应用CEUS观察肾脏灌注情况，可以客观反映手术效果，并在一定程度上反映肾功能变化情况[30]。

2.2.4 肾缺血再灌注损伤(RIRI) 缺血再灌注损伤(ischemia reperfusion injury, IRI)是指组织缺血一段时间后，再次恢复血液供应时对组织本身产生的损伤。肾作为富血供而少侧支循环的器官对缺血和缺血再灌注都非常敏感，容易发生IRI。RIRI常伴发于肾移植、休克、肾切开取石术等，尽管RIRI的机制尚不十分清楚，但RIRI存在血流动力学改变和严重的炎症反应[31- 32]。叶帆等[33]经动物实验观察IRI后第2小时、16小时、24小时、3天、5天的兔肾皮质血流动力学变化，在RIRI后第2小时即出现峰值灌注时间延长和曲线上升支斜率下降，而这种改变以RIRI后第3天最为显著，认为RIRI后第3天肾皮质微循环灌注受损最严重，CEUS可以敏感地反映这一过程。Li等[34]通过动物实验研究CEUS监测兔RIRI的可行性，认为肾皮质TIC曲线参数(β、AT、TTP)与ICAM- 1紧密相关，CEUS可以间接评估RIRI后炎症反应的严重程度。

3 展 望

二维及多普勒超声技术在重症患者AKI的动态监测工作中发挥着重要作用，但由于成像原理、角度、腹腔气体及液体等多方面的影响，对监测肾脏功能改变及微循环灌注异常有一定困难。CEUS定量分析技术有效地提高了对低流速、低流量血流的显示，通过分析TIC曲线各参数可以更加准确、敏感地显示重症患者AKI的肾皮质、髓质的损伤及微循环灌注情况，反映早期肾功能变化，对临床的诊断及治疗提供了新思路、新方法。但是，由于造影剂微泡不经肾排泄，不能聚集在肾集合系，因此不能反映外伤患者肾脏集合系统的损伤[15- 16]。超声靶向微泡技术尚处于实验研究阶段，若日后能将其应用于临床则会实现病理诊断无创化。总之，CEUS在监测AKI患者微循环灌注方面有不可替代的作用，在评估肾损害、监测肾功能方面有重要价值。

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(本文编辑：周兰波)

2016- 07- 14

2016- 12- 08

侯超(1991-)，女，四川乐山人，在读硕士研究生。E- mail:764817013@qq.com

李明星 E- mail:lmx526@sina.com

侯超,李明星.超声造影评价急性肾损伤患者肾血流灌注的应用现状[J].东南大学学报:医学版,2017,36(2):290- 293.

R445.1; R692

A

1671- 6264(2017)02- 0290- 04

10.3969/j.issn.1671- 6264.2017.02.032