超聲檢測(cè)腎血流評(píng)估腎損害的研究進(jìn)展

劉 慧 付 勇 李明星

超聲是檢測(cè)腎臟疾病尤其是腎損害的有效手段[1]，其價(jià)值可與肌酐清除率、腎功能衰竭指數(shù)、濾過鈉排泄分?jǐn)?shù)等相當(dāng)[2,3]。超聲檢查快速、簡(jiǎn)便、重復(fù)性好、無創(chuàng)、無腎毒性，并能直觀反映腎內(nèi)血流分布及各項(xiàng)指數(shù)變化情況。本文對(duì)超聲檢測(cè)腎血流動(dòng)力學(xué)改變及其與腎損害的相關(guān)性作一綜述。

1 彩色多普勒血流顯像

1.1 彩色多普勒血流顯像（CDFI）指標(biāo)與腎損害 CDFI可觀察腎各級(jí)動(dòng)脈血流情況，分別測(cè)量腎主動(dòng)脈、段間動(dòng)脈、葉間動(dòng)脈、弓形動(dòng)脈的收縮期峰值流速（PSV）、舒張末期流速（EDV）、搏動(dòng)指數(shù)（PI）、阻力指數(shù)（RI）及腎皮質(zhì)部位的血流灌注狀況。劉淑霞等[4]將高血壓患者尿微球蛋白和尿白蛋白排泄率作為早期腎損害指標(biāo)，并進(jìn)行彩色多普勒超聲腎血流檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高血壓病腎內(nèi)動(dòng)脈RI＞0.7時(shí)，尿微球蛋白明顯增高；腎損害越重，RI值越高，及早行多普勒超聲腎內(nèi)動(dòng)脈血流參數(shù)檢測(cè)，對(duì)于早期發(fā)現(xiàn)腎功能損害具有重要意義。Sugiura等[5]通過多普勒超聲檢測(cè)腎動(dòng)脈RI并與腎活檢對(duì)比，發(fā)現(xiàn)當(dāng)RI＞0.65時(shí)，超聲檢測(cè)出至少57.1%存在腎小球疾病損害，腎活檢檢測(cè)存在100%腎小球疾病損害。Gao等[6]通過檢測(cè)移植腎PSV、EDV、RI，發(fā)現(xiàn)與病理檢測(cè)間質(zhì)性纖維化/腎小管萎縮和血管/腎小球硬化疾病比較，移植腎各級(jí)腎動(dòng)脈PSV、EDV明顯減低，RI無明顯改變，而當(dāng)發(fā)生間質(zhì)性纖維化/腎小管萎縮和血管/腎小球硬化疾病時(shí)，主腎動(dòng)脈PSV、EDV、RI指標(biāo)無明顯改變，葉間動(dòng)脈PSV、EDV減低與移植腎功能障礙存在相關(guān)性，葉間動(dòng)脈PSV、EDV可作為反映移植腎功能的指標(biāo)。Nezami等[7]研究表明葉間動(dòng)脈RI、PI與患者血清肌酐（sCr）水平呈顯著線性相關(guān)。Bossard等[2]對(duì)體外循環(huán)下行心臟直視手術(shù)患者術(shù)后sCr及彩色多普勒超聲腎血流RI進(jìn)行測(cè)定，將sCr較術(shù)前水平上升30%作為腎損害的標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)腎血流RI發(fā)生明顯改變；RI＞0.74表明體外循環(huán)術(shù)后即存在急性腎損害，RI＞0.85表明急性腎損害更為明確，RI值越高，腎損害越嚴(yán)重。

1.2 CDFI檢測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn) CDFI應(yīng)用于腎血流檢測(cè)較為廣泛，各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)腎損害具有較好的評(píng)估作用；但該技術(shù)提取和顯示的多普勒參數(shù)是速度和加速度，而血流信號(hào)受流速、方向和探測(cè)角度的影響，因此無法準(zhǔn)確評(píng)估腎內(nèi)血流灌注情況。

2 能量多普勒

2.1 能量多普勒（PD）指標(biāo)與腎損害 PD利用血液中紅細(xì)胞的能量來顯示血流信號(hào)，與血流中的紅細(xì)胞數(shù)量有關(guān)，忽略了血流流動(dòng)的速度和方向。分別用PD和CDFI檢測(cè)移植腎的血流灌注情況，結(jié)果顯示，同一患者PD顯示的血流信號(hào)分布更多，血管長度更長，對(duì)小葉間動(dòng)脈的顯示更好，信號(hào)更穩(wěn)定、可靠。PD比CDFI更能真實(shí)地反映移植腎內(nèi)的血流灌注情況，結(jié)合腎動(dòng)脈血流速度和RI值等，既能推測(cè)移植腎的功能情況，又能初步總結(jié)移植腎的排異類型及程度，對(duì)移植腎的診斷、排異類型分型和治療監(jiān)測(cè)均有重要意義。Wang等[8]利用PD超聲對(duì)腎移植患者腎皮質(zhì)血流進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明存在急性排異反應(yīng)的患者，其腎皮質(zhì)血流PD密度較無排異反應(yīng)的患者明顯降低，分別為（0.81±0.66）dB和（1.98±1.50）dB，應(yīng)用PD技術(shù)可定量評(píng)估腎情況。Gaschen等[9,10]對(duì)獼猴進(jìn)行腎移植，應(yīng)用PD技術(shù)檢測(cè)移植腎血流，建立PD評(píng)分，血流均勻分布于皮質(zhì)全層時(shí)PD評(píng)分為3分，皮質(zhì)血流減少或部分缺乏時(shí)PD評(píng)分為2分，皮質(zhì)血流缺乏時(shí)PD評(píng)分為1分。PD評(píng)分能反映移植腎的腎損害情況，可以比腎肌酐測(cè)量值更好地反映腎組織學(xué)特征，也比病理活檢早幾周發(fā)現(xiàn)腎臟病變；該技術(shù)也可用于人移植腎血流及腎損害檢測(cè)。

2.2 PD檢測(cè)特點(diǎn) PD較CDFI敏感性高，具有非角度依賴性，因而圖像顯示的血流豐富、血管數(shù)目多、連續(xù)性好，可以連續(xù)、完整地表現(xiàn)從腎門主干到腎包膜下微細(xì)血管網(wǎng)的整個(gè)血管樹。

3 三維超聲測(cè)量

3.1 三維超聲測(cè)量（3D-SM）指標(biāo)與腎損害 3D-SM指標(biāo)包括容積（V）、血管指數(shù)（VI）、血流指數(shù)（FI）、血管血流指數(shù)（VFI），V反映腎體積，VI反映腎內(nèi)的血流容積分布，F(xiàn)I反映腎的平均血流速度，VFI根據(jù)血流速度評(píng)估腎的血流灌注。這4項(xiàng)指標(biāo)客觀地反映了腎內(nèi)血流循環(huán)情況，通過多平面三維重建獲取臟器及血流能量的總信息，進(jìn)行定量分析，并計(jì)算出臟器內(nèi)彩色血流信號(hào)的血管血流容積，使腎內(nèi)血流情況的檢測(cè)進(jìn)入量化水平。曹軍英等[11]應(yīng)用三維超聲研究移植腎排異反應(yīng)時(shí)的形態(tài)學(xué)特點(diǎn)及血流灌注，定量計(jì)算體積及血流容積指數(shù)，發(fā)現(xiàn)在發(fā)生排異反應(yīng)時(shí)三維超聲體積檢測(cè)較二維超聲顯示移植腎大小改變更敏感，血流容積指數(shù)可以定量反映移植腎灌注減少。Chang等[12]應(yīng)用三維PD超聲（3D-PDS）檢測(cè)胎兒腎血流動(dòng)力學(xué)，評(píng)估胎兒VI、FI和VFI，結(jié)果表明，所有胎兒腎VI、FI和VFI均隨胎齡的增長而顯著增加，該研究認(rèn)為3D-PDS檢測(cè)胎兒腎血流動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)可作為未來胎兒腎血流量研究的方向，結(jié)果可作為胎兒腎功能異常情況下的參考，具有較高的可靠性。

3.2 3D-SM的特點(diǎn) 通過3D-SM獲取腎血流總信息的基礎(chǔ)上，重建三維血管能量圖，不僅可以從任意方向靜態(tài)觀察腎的血流分布及組織結(jié)構(gòu)，還可以從不同角度在水平和垂直方向旋轉(zhuǎn)觀察，使腎內(nèi)血管主干及其分支更有層次，立體空間結(jié)構(gòu)位置更清晰，腎皮質(zhì)血流顯示更敏感。

4 超聲對(duì)比增強(qiáng)

4.1 超聲對(duì)比增強(qiáng)（CEU）造影劑 超聲造影劑（UCA）是一種用外殼固定氣體的微泡，可以大大增強(qiáng)超聲的背向散射，從而增強(qiáng)血流的回波信號(hào)和血流在血管中的多普勒信號(hào)。這些微氣泡填充在器官內(nèi)的血管內(nèi)，利用超聲波反射形成明亮的圖像，達(dá)到增強(qiáng)顯像的效果；超聲造影劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：①安全性高、不良反應(yīng)?。虎谖⑴荽笮【鶆?，直徑1～6 μm并能控制，可自由通過毛細(xì)血管，有類似紅細(xì)胞的血流動(dòng)力學(xué)特征；③能產(chǎn)生豐富的諧波；④穩(wěn)定性好。

4.2 CEU與腎損害 UCA微氣泡直徑小，能通過肺毛細(xì)血管，包括所有的毛細(xì)血管床，優(yōu)于在MRI或CT中使用的造影劑。UCA對(duì)人體較安全，對(duì)腎臟的血流動(dòng)力學(xué)無影響。微循環(huán)及在較大的血管和組織的血流量、血液流動(dòng)模式和血流速度等方面的研究證明，CEU是一種理想的成像方式[13,14]。實(shí)時(shí)灰階超聲造影可以觀察到腎血流灌注的動(dòng)態(tài)過程，清晰顯示腎臟微循環(huán)灌注的層次和特征。通過時(shí)間-強(qiáng)度曲線得到的定量參數(shù)能夠反映正常腎臟的血流動(dòng)力學(xué)特征及腎血流灌注的變化[15]。Kishimoto等[16]應(yīng)用對(duì)比-增強(qiáng)諧波超聲（CEHU）對(duì)9例健康志愿者進(jìn)行間歇二次諧波成像，連續(xù)靜脈滴注微泡造影劑逐步減少脈沖間隔從4 s到0.2 s，可以測(cè)量脈沖間隔期間微泡速度和血管體積分?jǐn)?shù)。非侵入性CEHU在應(yīng)用于反映人腎皮質(zhì)血流量方面，可用于定量評(píng)價(jià)血流流速和血管體積分?jǐn)?shù)的變化。謝晉國等[17]應(yīng)用超聲造影檢查急性心功能不全犬，測(cè)定犬腎微血管血流速度、微血管容積和微血管血流量（血流速度×血管容積），發(fā)現(xiàn)腎微血管血流速度及微血管血流量均隨著心輸出量減少而明顯減少，心輸出量減少25%和50%時(shí)，皮質(zhì)微血管血流量下降速度均顯著大于髓質(zhì)；急性心功能不全時(shí)，腎實(shí)質(zhì)微血管血流量、微血管血流速度顯著下降，腎皮質(zhì)下降比髓質(zhì)更明顯，CEU對(duì)腎微動(dòng)脈血流改變敏感性高，能較好地分辨各段微動(dòng)脈血流的改變。陳少敏等[18]對(duì)注射不同劑量去甲腎上腺素[0.2、0.6、1.0 g/(kg·min)]的犬進(jìn)行CEU檢查，發(fā)現(xiàn)隨著去甲腎上腺素劑量的增加，腎皮質(zhì)血流灌注逐漸減少，而腎髓質(zhì)血流灌注無明顯變化。Correas等[19]認(rèn)為CEU克服了一般多普勒超聲技術(shù)對(duì)微小血管、深部血管顯像有限的缺陷，通過造影劑微泡對(duì)比顯像，對(duì)腎微小動(dòng)脈顯像更清晰，使得CEU技術(shù)應(yīng)用于臨床腎缺血性疾病、腎損害的檢測(cè)成為可能。

4.3 CEU檢測(cè)特點(diǎn) CEU檢測(cè)腎血流量的變化具有快速、實(shí)用、安全的特點(diǎn)[20]，能在幾分鐘內(nèi)確定髓質(zhì)、皮質(zhì)血流分布情況，對(duì)于臨床應(yīng)用具有可取性，尤其對(duì)難于轉(zhuǎn)運(yùn)檢查的重癥監(jiān)護(hù)病房的患者，CEU可提供持續(xù)腎血流量以及區(qū)域變化，是診斷患者腎損害的有效檢查方法。

5 展望

腎功能衰竭死亡率較高。因此探索腎損害的原因，以及如何實(shí)時(shí)、無創(chuàng)地檢測(cè)腎功能改變是亟待解決的問題。彩色多普勒超聲以其快速、簡(jiǎn)便、重復(fù)性好、無創(chuàng)、無腎毒性的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于臨床血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)，包括腎血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)。國內(nèi)外在腎血流改變與腎損害、腎功能關(guān)系研究方面已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，彩色多普勒超聲檢測(cè)腎血流RI、PI及腎血流CEU評(píng)估腎損害具有較強(qiáng)的可靠性[2,7,17]，其他研究指標(biāo)及技術(shù)用于評(píng)估腎損害還處于探索階段，尚需進(jìn)一步研究。

超聲應(yīng)用于臨床檢測(cè)腎功能還存在一些問題，如腎血流改變與腎功能分級(jí)的關(guān)系、檢查者主觀差異性的標(biāo)準(zhǔn)化問題及心律失常對(duì)血流聲像的干擾等，還需進(jìn)一步研究。

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