原發(fā)性高血壓患者腎臟血流動力學變化的CT灌注研究

長期高血壓可以導致腎小動脈及微動脈硬化，管壁增厚、管腔狹窄，最終造成腎小球硬化和間質(zhì)纖維化[1]，腎臟血流動力學和功能改變導致慢性腎臟疾病直至終末期腎病，能盡早檢測出腎功能的損害情況并對其進行評估，具有重要臨床意義[2]。近年來通過血液或尿液等微量生化指標反映腎臟微循環(huán)的研究很多[3,4]，但生化指標只能通過腎臟代謝指標的變化間接反映其改變，不能直接反映腎實質(zhì)微循環(huán)的變化。應(yīng)用多層螺旋CT（MSCT）腎臟灌注成像評價局部腎實質(zhì)血流動力學改變來評估腎功能受到廣泛關(guān)注。本研究通過觀察不同病程高血壓病患者的腎臟灌注差異，探討MSCT灌注成像技術(shù)在監(jiān)測高血壓腎臟功能狀況的臨床應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2009-07～2011-12河南省人民醫(yī)院臨床明確診斷的原發(fā)性高血壓病患者30例作為病例組，診斷標準參照《中國高血壓防治指南》[5]，排除腎臟原發(fā)疾病或泌尿系統(tǒng)疾病等引起的繼發(fā)性高血壓?；颊吣挲g42～71歲，平均（58.7±8.8）歲；病史＜5年10例，5～10年9例，＞10年11例，所有患者發(fā)病以來均服用降壓藥，血壓基本控制在正常范圍內(nèi)，且臨床常規(guī)腎功能檢查正常，血肌酐水平均＜140 μmol/L。對照組為同期行MSCT增強檢查的30例患者，年齡40～75歲，平均（56.7±10.3）歲。排除原發(fā)或繼發(fā)性高血壓、冠心病、糖尿病、肝硬化、肝癌等可能影響腎功能的疾病及腎臟本身病變，且血脂、血肌酐檢查均在正常范圍內(nèi)。所有患者行CT檢查前均檢測腎功能，且腎功能各項指標均正常。所有患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Sensation 16 CT的BodyPerf CT模式進行同層動態(tài)增強掃描，掃描參數(shù)：管電壓140 kV，管電流84 mA，轉(zhuǎn)速0.5 s/轉(zhuǎn)，準直器厚度1.5 mm，視野（FOV）300 mm，掃描層面為腎門水平，注射非離子型對比劑（優(yōu)維顯300 mgI/ml）50 ml，注射速度4 ml/s，延遲10 s掃描，取1.5 s間隔掃描35次，重建層厚12.0 mm。掃描時患者用腹帶加壓，平靜呼吸，以保證圖像質(zhì)量和計算的準確性。

對掃描數(shù)據(jù)行密度曲線分析，然后采用Ascend CT灌注分析軟件進行處理。選取掃描腎門層面的腹主動脈為輸入端，腎靜脈為輸出端，經(jīng)過軟件換算處理后獲得能夠反映腎臟血流灌注狀態(tài)的偽彩色灌注圖，包括腎血流量（BF）圖、腎血容量（BV）圖、腎臟對比劑平均通過時間（MTT）圖和腎臟強化CT值上升時間（TTP）圖，劃定感興趣區(qū)（ROI）后即可得到相應(yīng)區(qū)域的BF、BV、MTT及TTP灌注參數(shù)值。灌注圖像分析時，為減少量子噪聲的干擾，ROI應(yīng)盡量大（選擇方形面積約10 mm2），但應(yīng)盡量遠離皮髓質(zhì)交界處和避開血管，并與組織器官的邊緣有一定的距離，以減少容積效應(yīng)的影響。為避免測量誤差，每側(cè)腎臟選擇“X”形4點ROI測量并取平均值。

SPECT腎動態(tài)顯像獲得GFR值。采用GE雙探頭SPECT儀（低能高分辨率準直器）99Tcm-DTPA 740 MBq彈丸注射動態(tài)采集獲得腎圖，并采用后處理測出雙腎GFR值。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 17.0軟件，各灌注參數(shù)組內(nèi)比較采用配對t檢驗；組間比較采用協(xié)方差分析，將年齡轉(zhuǎn)化為相等（按照年齡57.92計算）后，得出各組灌注參數(shù)的修正均數(shù)（xa），再進行組間比較；腎臟各灌注參數(shù)與GFR的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析，病例組腎臟血流灌注參數(shù)與病程的相關(guān)性行Spearman秩相關(guān)分析，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 腎臟血流灌注參數(shù)測量結(jié)果 病例組及對照組左、右側(cè)腎臟各血流灌注參數(shù)差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），故選擇雙側(cè)腎臟平均灌注參數(shù)值進行比較。見表1。

表1 腎皮質(zhì)及腎髓質(zhì)各CT平均灌注參數(shù)比較

2.2 腎臟各灌注參數(shù)與SPECT腎動態(tài)顯像GFR的相關(guān)分析 腎皮質(zhì)BF值與GFR呈正相關(guān)（r=0.433,P＜0.01），TTP、MTT值與GFR 呈負相關(guān)（r=―0.351、 ―0.423,P＜0.05）。腎皮質(zhì)BV值和髓質(zhì)各灌注參數(shù)與GFR均無相關(guān)性（r=0.164、0.186、0.082、―0.063、 ―0.309,P＞0.05）。

2.3 病例組各腎臟血流灌注參數(shù)與病程的相關(guān)分析 病例組患者病程與腎皮質(zhì)BF（r=0.039,P＞0.05）、BV（r=0.025,P＞0.05）、TTP（r=0.352,P＞0.05）、MTT（r=0.023,P＞0.05）及髓質(zhì) BF（r=0.239,P＞0.05）、BV（r=0.011,P＞0.05）、TTP（r=0.250,P＞0.05）、MTT（r=0.034,P＞0.05）均無相關(guān)性。

2.4 病例組與對照組各灌注參數(shù)比較 本研究應(yīng)用協(xié)方差分析，把年齡轉(zhuǎn)化為相等后（按照年齡57.92計算），得出不同組灌注參數(shù)的修正均數(shù)（xa），再進行組間比較。與對照組比較，病例組腎皮質(zhì)BF值減?。‵=28.093,P＜0.01），MTT（F=13.066,P＜0.05）及 TTP（F=4.068,P＜0.05）延長，差異均有統(tǒng)計學意義；腎髓質(zhì)MTT延長，差異有統(tǒng)計學意義（F=5.066,P＜0.05），見表2。兩組腎臟灌注偽彩圖及GFR腎圖見圖1、2。

表2 病例組與對照組腎皮質(zhì)CT血流灌注參數(shù)值的修正均數(shù)（xa）比較

圖1 A～E分別為對照組BF、BV、MTT、TTP圖及GFR腎圖，皮髓質(zhì)色彩帶分界較清晰、均勻，且BF、BV圖中皮質(zhì)色彩較髓質(zhì)亮，說明皮質(zhì)血流較髓質(zhì)豐富；MTT、TTP圖中皮質(zhì)色彩較髓質(zhì)暗，說明時間短，血液循環(huán)速度快

圖2 A～E分別為病例組（高血壓8年）BF、BV、MTT、TTP圖及GFR腎圖，顯示腎臟皮質(zhì)變薄，皮髓質(zhì)色彩帶分界不清且分布不均勻。BF、BV圖中示皮髓質(zhì)的色彩均較暗淡（與對照組相比），說明血流灌注減低；MTT、TTP圖示皮髓質(zhì)的色彩均較亮（紅色較多），表明時間延長，說明腎臟血液循環(huán)速度減慢

3 討論

3.1 CT腎臟灌注成像的可行性 CT灌注成像是一種功能成像，其理論基礎(chǔ)為核醫(yī)學的放射性示蹤劑原理和中心容積定律。通過獲得血流灌注、血容積、對比劑平均通過時間和對比劑峰值時間偽彩圖來評價組織或病灶局部血流動力學的變化情況[6]，并進行定量或半定量分析。近年來，其在腎臟方面的應(yīng)用受到關(guān)注[7-13]。本研究選取常規(guī)腎功能監(jiān)測SCr、BUN均正常的高血壓患者，并同時行99Tcm-DTPA腎動態(tài)顯像獲得GFR，該方法簡便、無創(chuàng)、靈敏度高，為評價腎功能的理想方法。本研究通過對SPECT腎動態(tài)顯像獲得的GFR值與MSCT灌注成像獲得的各灌注參數(shù)的相關(guān)性研究顯示，腎皮質(zhì)BF值與GFR呈正相關(guān)（P＜0.01）；TTP、MTT值與GFR呈負相關(guān)（P＜0.05）；腎皮質(zhì)BV值及髓質(zhì)各灌注參數(shù)與GFR無關(guān)。本研究結(jié)果表明，腎皮質(zhì)灌注參數(shù)BF、TTP、MTT與GFR相關(guān)，用其監(jiān)測高血壓腎臟血流動力學改變從而判斷腎功能是可行的。

3.2 高血壓腎臟CT灌注改變 觀察反映腎臟灌注狀態(tài)的偽彩圖顯示，部分高血壓患者皮髓質(zhì)分界不清，色彩分布不均勻，可見局灶性低灌注區(qū)。Kojima等[14,15]通過測量腎臟腎門層面強化CT值，得出變異系數(shù)（CV,M/SD）來觀察高血壓患者的腎臟血流循環(huán)情況，發(fā)現(xiàn)高血壓患者的腎臟強化CT值變異系數(shù)較無高血壓患者顯著增大。Kojima等[14,15]認為血壓升高可以造成腎臟血流循環(huán)狀態(tài)發(fā)生改變，表現(xiàn)為血流不均勻，且皮質(zhì)血流循環(huán)不均勻性增加在原發(fā)性高血壓的早期即可表現(xiàn)出來。本研究觀察到的高血壓患者腎臟灌注圖變化與Kojima等的研究結(jié)果一致，且灌注偽彩圖更直觀地體現(xiàn)了這一特點。高血壓腎臟血流灌注的不均勻符合高血壓良性腎小球硬化的臨床病理特點，與腎微結(jié)構(gòu)的改變有關(guān)。

良性小動脈性腎硬化的發(fā)生與高血壓程度及持續(xù)時間密切相關(guān)，高血壓持續(xù)5年以后才出現(xiàn)一些腎小動脈硬化病變，持續(xù)10～15年后出現(xiàn)腎損害。本研究中所納入高血壓病患者確診后均服用了不同類型的降壓藥，但均無腎損害的臨床表現(xiàn)，腎血流各灌注參數(shù)與病程均無顯著相關(guān)性，可能原因為：①患者服用了降壓藥物，延緩了高血壓對腎臟的損害；對血壓控制的程度、不同類型降壓藥的應(yīng)用及個人生活行為的不同均可影響對靶器官的損害程度。②患者提供的病程不準確，因為很多患者在高血壓初期并未得到診斷，出現(xiàn)臨床癥狀時方能明確診斷，導致很多患者提供的病程與實際高血壓病程不符。

年齡老化可以導致腎臟血流發(fā)生改變[16]，因此年齡因素是無法控制的混雜因素，組間比較時本研究采用協(xié)方差分析，把年齡轉(zhuǎn)化為相等后得出不同組灌注參數(shù)的修正均數(shù)（xa）再進行組間比較。結(jié)果顯示，病例組腎皮質(zhì)BF值較對照組明顯減低（P＜0.01），而髓質(zhì)變化不明顯。本研究認為該變化符合高血壓腎損害的病理過程，其原因為：①腎血管病理生理改變是發(fā)生腎臟血流動力學改變及腎實質(zhì)損害的基礎(chǔ)[17-19]。在高血壓病程的早期雖然可以不出現(xiàn)血管病變，但可使小血管痙攣收縮、阻力增加而致腎臟血流量減少，為功能性、可逆性改變；長期高血壓可造成腎小動脈、微小動脈硬化，發(fā)展到一定程度可使腎小球缺血、硬化，導致腎血供減少，即發(fā)生腎小球和腎小管缺血性損害，由于腎小球主要分布在皮質(zhì)內(nèi)，且越靠近皮質(zhì)的腎小球單位損害越明顯，所以高血壓腎血流灌注的改變主要累及皮質(zhì)。②小葉間動脈和入球小動脈玻璃樣變是高血壓腎血管損害的最早表現(xiàn)，可導致輸入小動脈狹窄，使腎臟血流灌注壓減少，國外學者應(yīng)用放射微球法在一定程度上減少了腎臟灌注壓，可使血液由皮質(zhì)向髓質(zhì)重新分布，從而造成髓質(zhì)血流保持正?；蜃兓幻黠@，而皮質(zhì)血流明顯減少，其作用也是為了保證腎小管的濾過和重吸收功能，維持腎功能的穩(wěn)定[20,21]。

病例組腎皮質(zhì)血流的MTT明顯延長，TTP延遲（P＜0.05），其原因主要考慮為長期高血壓造成腎小動脈硬化、管壁增厚、管腔狹窄，使血管阻力增大，且主要在入球小動脈，勢必會造成腎臟血流速度減慢，導致對比劑在腎臟的平均通過時間MTT延長，強化峰值時間TTP延遲。另外，Bentley等[22]通過對動物模型腎臟血流進行研究得出，腎臟局部血流量主要由微血管的分布容積決定，而不是血流的通過時間，這也與本研究中髓質(zhì)血流平均通過時間MTT延長、但其BV、BF值變化不明顯相符合，從而證明MSCT灌注參數(shù)可以間接反映腎臟微循環(huán)狀態(tài)的改變。

總之，MSCT腎灌注成像可用于監(jiān)測高血壓患者腎臟微循環(huán)的改變，評價腎功能，通過灌注參數(shù)定量評價腎臟血流灌注情況，有助于臨床更準確地評估高血壓對腎臟的損害，為臨床治療提供幫助。

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