重症超声与急性肾损伤的诊断和评估

急性肾损伤（acute kidney injury，AKI）是重症医学科（ICU）患者常见的一种器官功能障碍，发病率可达50%以上，且可显著增加死亡风险。及时诊断AKI、判断导致AKI的病因并对其预后进行评估，有助于ICU医生尽早制定合理的治疗策略，降低医疗花费，减轻国家、社会和家庭的医疗负担。

虽然血流动力学不稳定不是导致AKI的唯一原因，但是全身或肾脏血流动力学不稳定常常导致AKI却是不争的事实；另外，在部分伴有或不伴有AKI的休克患者复苏中可以以肾脏的灌注为治疗导向。可见监测肾脏灌注既是AKI治疗的需要，也是休克治疗的需要。

近年来重症超声应临床所需，以其便携、无创、可重复等优点被广泛应用于诊断和指导重症患者的治疗，AKI也是其中一个被逐步关注的重要临床与科研领域。重症超声主要在三个AKI相关层面发挥作用：1.通过心肺超声指导包括肾脏在内的全身血流动力学调控；2.协助判断AKI的原因及判断预后；3.通过肾脏超声监测指导肾脏灌注的维护。

一、心肺超声与全身血流动力学

肾脏是全身血流动力学的一个重要“用户”；全身血流动力学的稳定是维持肾脏充足灌注的基础。充分的肾脏灌注既需要足够的血流量，又需要充足的灌注压。在正常机体，肾血流量是具有自身调节功能的，即在一定范围内（血压在80mmHg～180mmHg），无论血压如何波动，肾脏都能通过自我调节功能使肾血流量维持相对稳定，使到达肾小管的溶质量相对不变，以控制其再吸收和排泌。而当血压超出这个范围时，如在80mmHg以下或180mmHg以上时，肾血流量的自身调节便不能维持，肾血流量将随血压的变化而变化。在肝硬化、感染、全身炎症反应综合征和心衰等病理情况下，上述机制可以发生改变，肾血流量也将随之发生变化，肾脏对心输出量和灌注压的需求也可能发生改变。

心肺超声（包括下腔静脉的超声）可以全面的评价心功能、容量状态和容量反应性，从而指导血流动力学的调控，避免容量过多或过少；目前一些成熟的超声流程能够更加方便、快速的解决临床问题。心肺超声可以在全身血流动力学调控的层面上，对AKI的诊疗提供有力的帮助。

二、重症肾脏超声方法及意义

重症肾脏超声单纯从技术本身来讲与普通超声无异，但重症医学工作者将其重症患者的监测与治疗结合起来，并实现了从诊断到监测、从静态向动态的转变，使同一台超声机、相同的检查方法发挥了不同的重要作用。重症肾脏超声利用的超声技术除了二维超声测量肾脏的大小、形态观察血肿或积液的变化以及膀胱内的液体等，更重要就是与血流灌注相关的技术：彩色多普勒、脉冲多普勒、能量多普勒（power Doppler ultrasound，PDU）和超声造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）等。通过彩色多普勒或能量多普勒可显示肾脏内血管，一般选取叶间动脉后可再采用脉冲多普勒技术得到其血流频谱，经过手工或自动描记可获得该血管的收缩期最高速率、舒张期最低速率和加速时间等，通过公式即可计算出肾脏阻力指数（renal resistive index，RRI），RRI=（收缩期最高速率—舒张期最低速率）/收缩期最高速率。

在血管顺应性正常的情况下，血管阻力与RRI成线性关系。RRI反映的是单根血管的灌注。为反映整个肾脏的情况，有学者使用PDU获得肾脏的整体灌注图像，再采用半定量评分评价肾脏的循环。应用较多的半定量评分标准为0～3分四级法，即0分为检查不到肾脏血管；1分为肾门可见少许血管；2分为大部分肾实质内可见叶间血管；3分为整个肾脏可见肾血管显像至弓状动脉水平。该评分方法可对肾脏的灌注并判断其预后具有一定的帮助。

由于多普勒超声不能检测到低速的血流，在检查肾脏灌注时受到一定的限制。CEUS则是经静脉注射微气泡超声对比剂，然后再实现不同病理状况下肾脏整体和局部血流的实时定量监测。CEUS对判断疾病的严重程度、时程、肾脏灌注随时间的改变以及灌注异常的肾脏内血流再分布有一定的帮助；还有可能利用CEUS建立AKI治疗的目标或作为肾脏灌注是否充足的标记物；CEUS或许也能用于评估ICU患者血流动力学调控的效果。新近发展的超声动态评估组织灌注（dynamic sonographic tissue perfusion measurement，DTPM）技术也开始有重症肾脏领域的学者涉足。DTPM技术即通过PixelFlux软件实现超声研究血流灌注从半定量到定量的转变，具有原始数据的实时采集、重复性好、操作简便、无创性评价及可脱机分析等优点，其依托灌注参数及灌注分布曲线为载体，充分展示了心动周期中血流动力学特征，使盼望已久的用常规超声设备定量组织灌注成为可能，而且研究者还可根据需要任意选定 ROI及sub-ROI，为以后制定个体化治疗方案提供可行的依据。与超声造影相比，DTPM技术观察时间不受限制、不需要特殊设备、能精确定量且没有超声造影剂的安全性等问题。

三、重症超声辅助判断AKI病因和判断预后

根据传统的AKI病因分类，可分为肾前性、肾性和肾后性AKI。全身和肾脏血流动力学状态紊乱导致的AKI属于肾前性AKI。重症超声不仅能判断是否存在全身或肾脏血流动力学紊乱，还能对紊乱的程度做出定量或半定量的诊断，以及动态监测血流动力学的变化并指导血流动力学的调控，因此对诊断甚至是指导治疗肾前性AKI有很高的临床价值。肾性AKI包括缺血或内、外源性毒性物质导致的急性肾小管坏死、肝腎综合症、急性肾小球肾炎或间质性肾炎、恶性高血压，等等。大小正常的肾脏常常是新出现的AKI，而缩小的肾脏可能存在慢性肾脏病变。超声对于上述弥漫性的肾性AKI的判断缺乏特异性，但对于慢性AKI基础上的AKI，有助于发现肾脏占位、多囊肾、慢性肾脏疾病导致的肾萎缩等基础肾脏病变和肝硬化等相关病变。泌尿系梗阻导致肾积水乃至肾后性AKI约占所有AKI的5%，如果存在肾结石等基础疾病，发生泌尿系梗阻的几率则更高。泌尿系梗阻极易发生肾后性AKI，并且及时解除梗阻AKI也很容易恢复，因此为避免肾后性AKI的发生或加重，及时诊断泌尿系梗阻十分重要；而超声可及时简便的诊断泌尿系梗阻，敏感性接近95%。超声因其独特优势，成为多家英美医院诊疗AKI流程中必经一步和排除泌尿系梗阻第一影像学选择，并被写进了英美的AKI和放射学指南。

肾脏集合系统分离是泌尿系梗阻最重要的特征，表现为肾盂、肾盏扩张。根据肾皮质变薄的程度，肾盂积水可分成轻、中、重三级。轻度肾积水（一级）指的是集合系统轻微扩张；中度肾积水（二级）指肾盏圆钝，肾乳头消失，皮质轻微变薄；重度肾积水指肾盂肾盏显著扩张伴随皮质变薄。但是，重症患者中常见集合系统的扩张程度与梗阻的严重程度不相关。急性严重的梗阻可能早期肾脏超声看不到显著的肾积水；持续使用利尿剂、感染、反流等也可见肾积水，但没有泌尿系梗阻。RRI对除外梗阻有一定的帮助，存在梗阻时RI往往大于0.70。采用超声多普勒检测输尿管喷尿情况是判断梗阻的另一个办法。如果单侧输尿管“喷尿征”消失常常意味着泌尿系梗阻，但双侧输尿管“喷尿征”消失有可能是无尿，而不能确定是梗阻。联合使用RI和输尿管“喷尿征”可提高超声诊断泌尿系梗阻的准确性。超声可明确大部分梗阻的原因，如结石、腹膜后占位、妊娠期子宫等。泌尿系结石是泌尿系梗阻最常见的原因，但是输尿管结石有时不易被超声发现。缩小的肾脏提示长期慢性肾脏疾病、高且持续的RRI提示造成AKI的病因长时间得不到去除，均提示预后不良。

四、肾脏血流动力学评估

虽然全身的血流动力学稳定是肾脏血流动力学稳定的基础，但是全身的血流动力学状态还不能代表肾脏的局部血流动力学状态。感染性休克时，心输出量可能高于“正常值”，但有可能仍然不能满足肾脏的需要；另外即使在正常血压下，如果存在引起入球小动脉和出球小动脉对上述调节机制反应变差，也可导致肾小球滤过率下降，引起急性肾损伤。

肾脏既可以是血流动力学不稳定的受害者，其实也可能是造成血流动力学不稳定的始作俑者。首先肾脏与水、电解质的平衡调节密切相关，当出现急性或慢性肾损伤时，患者可能有水钠潴留、全身水肿、心脏液体过负荷等表现，即为III型和IV型心肾综合征即“急性肾心综合征”“慢性肾心综合征”。其次，肾脏还会对全身的血管张力产生影响。肾素-血管紧张素-醛固酮系统与自主神经系统之间存在着正反馈，他们的异常，将直接导致心血管系统的异常；当出现肾损伤时，酸性代谢产物的堆积将影响血管对儿茶酚胺的反应性；局部产生的炎性介质也会进入循环，导致血管通透性增加，出现毛细血管渗漏综合征，血管内的液体向组织间转移，有效循环血量减少。再次，肾脏还是分泌促红细胞生成素等激素的内分泌器官，当促红细胞生成素分泌不足时，血红蛋白合成不足，会直接对氧输送产生影响。可见肾脏对维持血流动力学稳定具有重要的作用。

隨着血流动力学理念的不断更新，血流动力学支持的目标也在不断的变化，与肾脏相关参数逐渐成为血流动力学连续与动态监测的项目之一。从组织器官灌注导向的血流动力学支持的层面上讲，肾脏灌注状况的监测不仅仅是诊治AKI的需要，更是血流动力学监测中非常重要的一部分。为实现对休克时微循环的监测，诸多学者专注于“正交偏振广谱成像（OPS）”和“旁流暗场成像（SDF）”等观察舌下微循环的变化以评估休克的程度和对治疗的反应。事实上，针对肾脏微循环的监测技术也在不断进步，在这方面，重症超声的作用不断的被开发和利用。

超声评估肾脏血流动力学虽然尚无成熟、统一的方案，但是国内外多个学者做了大量的探讨工作，有望探索出无创监测肾脏灌注的实用方案。重症肾脏超声不仅有力于肾脏血流动力学的监测，同时可将肾脏作为全身血流动力学监测的窗口，辅助调控全身血流动力学。（编辑 冀青艳）