超声造影在供肾质量评估中的应用

董尚鑫 施辉波 赵圆圆 李开艳 罗鸿昌 张波 陈知水 蒋继贫

肾移植是目前治疗终末期肾病（end-stage renal disease，ESRD）最有效的手段。与透析相比，肾移植显著提高了ESRD患者的生存质量和预期寿命[1]。虽然我国公民逝世后器官捐献数量不断增加，但仍有大量ESRD患者等待肾移植，供肾的供需不平衡是目前临床移植工作中面临的主要挑战之一。扩大标准供者（expanded criteria donor，ECD）的合理应用可以从一定程度上缓解供器官来源短缺的问题，因而越来越受到重视。但随之而来的问题就是如何准确评估ECD器官的质量，这是合理利用的重要前提。超声造影（contrast-enhanced ultrasonography，CEUS）因其快速、无创、可量化、实时性等特点，已逐步广泛地用于各类实体器官的评估中，其在评估供肾质量方面也具有良好的应用前景。在本文中，我们将通过综述当前评估供体方法的优势和局限性，总结目前CEUS的临床应用情况，综合性地探讨CEUS在供肾评估中的应用前景。

1 常用供肾评估方法的优势与局限性

1.1 供肾评分系统

临床供肾评分就是通过供者的临床参数预测移植肾功能，目前主要应用的评分系统包括Nyberg评分[2]、Anglicheau评分[3]及肾脏供者风险指数（kidney donor risk index，KDRI）[4]。其中 KDRI是临床使用最多的评分系统，主要包括14个供者和移植因素，这些参数的获取不需要对供肾进行侵入性操作或者耗时性操作，减少供肾损伤[4]。在供者质量评估时，KDRI可作为重要的参数之一，为供肾是否弃用提供参考。目前KDRI主要在美国供肾分配系统中应用，同时它也已经在除美国外的部分地区得以验证[5-6]。然而，KDRI的缺陷也很明显，其临床应用的最大限制为预测的总体准确性较低，虽然它可以作为供肾质量评估的重要参考，但将其单独作为评估依据是远远不够的。其次，KDRI也只适用于成人肾移植受者的风险评估[7]，目前并没有相关研究验证其在受者年龄＜18岁的肾移植术后预测中的可靠性。

1.2 零点穿刺活组织检查

供肾移植前穿刺活组织检查（活检）是评估肾脏质量最广泛的方法之一。目前评估供肾最常用的病理学评分系统包括Banff标准[8]、Remuzzi评分[9]和马里兰综合病理指数（Maryland aggregate pathology index，MAPI）[10]。笔者对以上3种标准的优势与局限性比较见表1。供肾的病理情况与移植术后长期临床结果的相关性如何，目前尚未达成共识。由于研究人员的技术差异、组织学评分等方面的异质性，不同研究所得出的结论亦不尽相同[11-12]。总之，目前并没有研究能确凿证明移植前病理评估的临床效用，甚至有研究认为移植前行常规活检会增加潜在可用器官丢失的比例[13]。另外，虽然大多数情况下移植前活检可以提供肾脏整体情况可靠的数据[14-15]，但是观察者之间的差异仍然不可避免。供肾冷缺血时间延长也是穿刺活检的缺陷之一，ECD肾脏更需要穿刺活检结果指导肾脏的分配，而ECD肾脏也更容易受到冷缺血的负面影响[16]，可能会增加术后移植物功能延迟恢复（delayed graft function，DGF）的发生率[17]。

表1 供肾零点穿刺活检病理评分标准的优势与局限性比较Table 1 Comparison of advantages and limitations of pathological scoring criteria for donor kidney zero point biopsy

1.3 灌注参数评估

自1968年第1例机械灌注肾移植成功，目前低温机械灌注技术的应用已经十分成熟[18]。目前许多移植中心已经开始常规使用Lifeport对供肾进行保存和质量评估。一项多中心的研究认为低温机械灌注末期的肾血管阻力增大为肾移植术后DGF和移植物1年存活率的独立危险因素，但其预测能力较差[19]。尽管目前并没有确凿的证据证明肾血管阻力对肾移植结果的影响，但不符合标准的血流灌注参数通常成为供肾被弃用的重要原因，导致潜在供肾被丢弃。尽管目前的研究认为灌注参数和移植结果之间存在关联，但这并不足以支持灌注参数成为评估DGF发生率或移植物存活率的独立指标。

1.4 影像学评估

除了上述评估方法外，近年来影像学相关技术的发展也为供器官获取前评估提供了有效帮助。MRI可在供肾获取前评估肾脏血管、组织氧合、肾组织损伤和纤维化、肾代谢等指标[20]，但由于供者多为重症监护室（intensive care unit，ICU）危重患者，行MRI检查不便且成本较高，其应用受到一定限制。CT平扫技术可以在供肾获取前评估肾脏大小、有否结石及占位性病变等，但均可被更便捷的床边超声所取代，特殊的CT技术如ECT可以评估肾小球滤过率，CT血管造影可以帮助了解肾脏血管畸形，但这些技术手段在供肾的评估中应用较少。二维超声能够观察供肾形态大小、皮质厚度和回声、肾脏变异及占位性病变等，彩色多普勒超声可以显示供肾各级动脉分支血管的分布及血流灌注情况，同时获得肾动脉血流动力学指标，包括肾动脉收缩期峰值流速、阻力指数、舒张末期流速峰值等，但彩色多普勒超声的检查结果易受肠道气体、腹部脂肪厚度及操作者水平的影响，部分肾动脉及肾静脉无法良好显示，而且彩色多普勒超声无法量化评估肾脏血流微循环灌注情况。

2 超声造影在供肾评估中的应用及优势

2.1 超声造影的临床应用

CEUS能有效反映心肌、肝、肾、乳腺等实体器官正常组织和病变组织的血流灌注情况，其安全性已得到证实[21]。心脏CEUS自20世纪60年代末开始应用于临床，其发展较快，目前已应用于诊断先天性心脏病、瓣膜疾病，评估心肌灌注及发现心腔血栓和心肌肿物等[22]。CEUS对乳腺肿物的发现和辅助确诊也有一定帮助[23]。CEUS也可用于发现局灶性肝脏占位性病变，诊断血管瘤和纤维结节增生等病变[24]。当需要行超声引导下经皮穿刺活检或超声引导消融治疗时，CEUS与传统超声相比可以提高肝脏病变的可见性，进而增加活检诊断的准确性和改善消融治疗的结果[25]。CEUS更强的时间和空间分辨率能够对肾脏微血管系统进行精细评估，从而区分复杂囊性肿块和实性肿块[26]。在经皮肾脏穿刺活检时，CEUS可以将穿刺针引导至可能的病变区域[27]。

2.2 超声造影在供肾评估中的应用

CEUS在评估病变组织血流灌注情况中具有独特的优势，已有研究开始探索其在供肾评估中的应用效果。Kazmierski等[28]的一项研究显示，注射造影剂之后，肾脏内动脉显影持续时间为10～20 s，皮质期显影时间为20～40 s，髓质期显影时间为40 s之后。在评估供肾时，可以绘制造影剂显像的时间-强度曲线定量分析供肾血液灌注情况，主要包括上升时间（rising time，RT）、达峰时间（time to peak，TTP）、峰值强度、曲线上升斜率和曲线下面积等指标，了解供肾之间血流灌注的区别。通过以上的参数，可以更直观地了解到供肾整体微循环灌注情况，或者特定区域的微循环灌注情况，这也是CEUS相对于其他检查手段的优势所在。另一项纳入了57例肾移植受者的前瞻性研究表明，根据CEUS参数构建一个新的指标，可以较为精确地预测肾移植急性排斥反应的发生[29]。这项研究中，在移植肾活检之前行CEUS并分析CEUS参数，包括RT、TTP和感兴趣区域之间的增量时间（ΔRT和ΔTTP）。通过多变量分析，髓质和皮质之间的ΔRT（ΔRTm-c）和估算肾小球滤过率（estimated glomerular filtration，eGFR）被确定为急性排斥反应的独立预测因子（P=0.008、0.024）。该研究构建了一个新的指数，P=-0.587+0.286×ΔRTm-c-0.028×eGFR，新指数=eP/（1+eP），急性排斥反应受者该指数明显增高，表明该新指数可以有效预测急性排斥反应[29]。Mueller-Peltzer等[30]以肾活检作为金标准，分析了CEUS在诊断肾移植血管排斥反应中的诊断价值，结果发现CEUS的灵敏度为0.857，特异度为1.000，阳性预测值为100%，阴性预测值为98%。目前CEUS在肾移植中的应用研究多为在肾移植术后，少有在供肾获取前行CEUS对供肾质量进行评估。根据肾移植术后行CEUS能够较为精准地预测急性排斥反应等不良事件发生，我们期待通过大样本的临床研究建立CEUS在获取前评估供肾质量的相关指标。

2.3 超声造影在供肾评估中的优势

相比于目前常用的供肾评估手段，CEUS有以下独特的优势：（1）与其他成像手段比较，其造影剂不经过肾脏排泄[21]，对供肾的影响较小，且CEUS实时成像的特点可以为评估团队获取更完整的供肾信息，并可以生成感兴趣区域的时间-强度曲线[31]；（2）与CT和MRI等影像学检查相比，CEUS成本更低，也更加便捷；（3）与供肾穿刺活检相比，CEUS可以在获取前行床旁检查，不会增加供肾获取后的冷缺血时间；（4）与低温机械灌注相比，CEUS不但能反映肾脏血流阻力，还可以量化肾脏微循环灌注情况；（5）临床供肾评分系统不能单独作为评估依据，CEUS可作为重要补充。

获取前通过CEUS评估供肾，因其无创、安全等特点，可以及早地了解供肾质量，为排除低质量供肾提供参考，将会大大降低器官获取的人力物力成本。总之，相对于其他评估手段，CEUS具有安全、便捷、实时、可量化等特点，在供肾评估中具有较大的应用前景。探究CEUS在供肾评估中的可行性，可以增加供肾评估手段，为更好的舍取边缘供肾提供技术支撑，同时也为术前肾脏的分配提供指导。

3 小结与展望

总之，目前常用供肾评估手段均有其局限性，因此有必要增加新的评估手段来综合分析以确定供肾的取舍。CEUS因其安全、便捷、实时、可量化等特点，在供肾获取前进行CEUS，可直观地了解肾脏微循环灌注，综合其他供肾评估手段可以更充分地利用边缘供肾，以缓解供肾短缺。为进一步验证CEUS在供肾评估中的可行性，尚需进行更大样本量的前瞻性临床研究，探讨CEUS指标与肾移植术后不良事件发生率、移植肾存活率之间关系。