实时超声在慢性肾病诊断中的应用与进展

李玉民

(江苏省大屯煤电(集团)公司职工中心医院功能检查科 江苏沛县 221600)

慢性肾病(chronic kidney disease,CKD)的诊断是基于肾损伤的证据和肾小球滤过率(GFR),而与病因无关。CKD如能得到早期诊断,将大大提高患者的生活质量,改善预后。近年来,超声显像技术在诊断 CKD方面有了较大进展,现报告如下。

1 B型超声(BUS)

BUS又称二维超声,多年来一直被用于对肾脏疾病诊断。在声像图上,正常成人肾脏纵断面呈椭圆形,冠状断面呈蚕豆形,其长、宽、厚的超声测值分别为 10～12cm、5～7cm和 3～5cm,肾实质厚为 1.5～2.5cm。肾包膜呈明亮、清晰的轮廓线,包膜下为中低回声强度的肾实质,呈环形,回声均匀,皮质回声较髓质稍强,略低于肝脾。肾锥体呈倒三角形低回声区。肾中央为边缘不规则的肾窦回声,呈椭圆形高回声,与肾实质形成明显强弱对比。肾中部内侧缘向肾内凹入,并可见到肾盂、肾血管出入。B型超声通过观察、分析肾脏的大小、形态结构、肾实质厚度、回声强度等变化来诊断肾脏疾病,在 CKD诊断中的应用主要有以下几方面。

1.1 CKD的形态、组织学分析 CKD诸如慢性肾小球肾炎、高血压肾病、糖尿病肾病等都以双侧肾实质广泛损害为其病理特征,因而CKD大多具有共同的二维超声表现,即随着肾损害加重直至肾功能衰竭,声像图表现为双肾缩小,肾皮、髓质分界不清,肾实质回声增强,与肾窦回声对比不明显。以上特征性表现可用于对急、慢性肾功能不全的鉴别。当患者血肌酐水平明显升高,临床在区分急、慢性肾功能不全有困难时,通过超声测量肾脏的大小、皮质厚度,观察肾实质回声强度等,有助于对两者的判断。在急性肾功能不全时,肾脏体积为正常大小甚至增大,尤以周径增大明显、皮质增厚、实质回声相对减低、肾窦回声常变窄等。

1.2 超声引导下经皮肾穿刺活检在CKD诊断中的价值 大部分CKD患者的临床表现较为复杂,需要穿刺活检明确其病因及病理类型。早期的超声引导下经皮肾穿刺活检,是先通过超声显像对肾脏拟穿刺点进行体表投影定位,然后进行穿刺活检,此乃属于盲穿的范畴,其穿刺成功率较低,术后并发症亦较多。目前的超声引导下经皮肾穿刺活检,使用专用的超声穿刺探头或在普通超声探头上附加穿刺引导器,其优点是可以在超声实时显示肾脏长轴的断面上,通过探头或附加器的穿刺孔,将穿刺活检针准确引导至穿刺部位。大量临床研究表明,超声引导下经皮肾穿刺活检具有较高的穿刺活检成功率。Ahmed等报道为97.5%,且安全性大大提高,其术后的并发症主要为穿刺部位的血肿和血尿等,但均无生命危险,基本不治自愈。

1.3 移植肾的监测 异体肾移植是CKD患者晚期的有效治疗措施,BUS则被用于对移植肾排异反应的检测。移植肾发生急性排斥时,其体积迅速肿大,肾锥体回声减低,由三角形变为类圆形。肾窦回声出现明显受压,宽度明显变小。肾窦回声减低,严重时肾窦与肾实质分界不清。慢性排斥时,初期移植肾体积肿大比急性时更明显,以后逐渐缩小,肾轮廓线粗糙不平,肾实质变薄回声增强,实质与肾窦回声分界不清。

2 彩色多普勒血流显像(CDFI)和彩色能量多普勒(CDE)

奥地利学者 Dopp ler发现多普勒效应至今已有 100多年,但真正利用多普勒原理,以彩色多普勒频移信号表示血管内血流,从而通过无创、非造影途径显示脏器血流灌注状况的方法,直至近二、三十年才得以实现[1]。CDFI是在二维灰阶断面图像的基础上,对血流中红细胞产生的多普勒频移信号,按血流方向、流速等参数进行彩色编码并加以显示的技术。此技术可在二维超声图像上实时显示人体血流动态信息,并可简便地读取血流动力学参数,如流速(V)、加速度(a)、阻力指数(RI)、搏动指数(PI)等。由公式 V=(Cfd)/(2f0cosθ)可见,CDFI对血流的显示有明显的角度依赖性,当超声束与血流的夹角等于 90°时,多普勒频移值为零,无法显示血流信号;只有夹角等于或接近于 0°时,才是超声显示血流的最佳状态。一般认为,在超声束与血流夹角θ≤60°时并加以校准后所测得的血流动力学参数才具有可信性。CDE是一种以血流中红细胞能量反射为基础的血流成像模式,此技术消除了血流成像中的角度依赖性,因此可得到全方位的血流信息。对血流的显示不受血管方向及探测角度的影响,能显示完整的血管床或血管树,特别是微小血管和迂曲的血管,也能显示其完整的连续性,对于评价肾皮质血流灌注有其独特优势。此外,CDE不受 Aliasing现象的影响,无色彩倒错现象。其缺点是,抗运动干扰能力差,探头滑动、呼吸运动及肌肉运动均可产生伪像。正常肾脏CDFI可清晰显示,肾内丰富彩色血流信号。在不同断面上观察到肾动脉主干及其在肾内的分支段动脉、叶间动脉、弓形动脉血流,动脉血流通常呈红色珊瑚状。从主肾动脉到包膜下呈树枝状分布,相对应的静脉则为伴行的蓝色血流信号。肾动脉血流频谱类似颈内动脉,收缩期形成陡直上升的波峰,舒张期缓慢下降至一定高度并趋于平坦,整个心动周期为连续性空心层正向血流,阻力指数为0.607。在临床应用中,超声固然不能直接诊断慢性肾疾患的确切病因,但通过肾内动脉血流的改变可以提供肾实质损害的信息。Budau等观察了 30例肾功能障碍患者后发现,其肾动脉的 RI值升高,为 0.74±0.02,这些数据可为临床诊治提供重要参考信息。CDFI在CKD诊治中的应用主要有以下几方面。

2.1 糖尿病肾病(DN) 无论 1型还是 2型糖尿病都可涉及肾内动脉血流动力学的异常,高枫等认为DN早期肾损害时,肾段动脉、叶间动脉的舒张期末的最低流速(Vd)减低,RI增高。当叶间动脉 RI＞0.65时,早期肾功能指标出现异常,预示肾功能出现早期损害。Matsumoto等发现,DN患者的肾内动脉RI值要明显高于非糖尿病性的肾病患者,这与糖尿病患者的肾内动脉硬化和组织间隙损害有关,因此超声对于 DN患者肾内动脉 RI值的检测有着重要的临床价值,它能够提供更丰富的血流信息。

2.2 狼疮性肾炎(SLN) 系统性红斑狼疮是一种结缔组织疾病,女性多见,肾脏受累最常见,SLN早期病变主要局限于肾小球,并不影响肾血管的血流,因此SLN早期时肾内动脉血流的监测无明显意义。随着病情的进展,侵犯小管间质时,肾内动脉的RI值升高。Nori等认为,SLN患者的 RI值是与肌酐水平一致的,正常的RI值常是一个好的预兆。

2.3 高血压肾损害 高血压出现肾损害时,肾内动脉 R值的改变较有意义,而RI值又与患者的年龄、高血压的分期以及患病时间长短有关。Derchi等认为,当高血压患者叶间动脉的 RI≥0.63时多数有轻度肾损害。符璇芝等认为,肾内动脉的 RI＞07可作为高血压患者筛选进一步检查的指标。

2.4 动脉粥样硬化性肾病 1999年由 Scob le首先提出,它是慢性缺血性肾病中的一种,病因主要为动脉粥样硬化引起了肾动脉狭窄后缺血性病变。在临床怀疑有肾血管性高血压的病例,CDFI检测肾动脉狭窄的敏感度、特异度分别为 95.33%～91.70%和 88.14%～90.90%。Manganaro等发现,CDE诊断肾动脉狭窄的敏感度为 100%,因此认为其是更好的观察肾血流的方法。

2.5 移植肾的排斥反应 移植肾发生急性排斥时,CDFI显示肾血流异常,表现为皮质区彩色血流信号显著减少,皮质区动脉频谱血液显示收缩期波峰高尖、舒张期无或少,肾内各级动脉的RI值显著增高。在Datta等的研究中,CDFI对移植肾急性排斥的监测,其诊断敏感度及准确性分别为 54.17%、50%;CDE则高于 CDFI,分别达 87.5%、76.67%,而以正常 RI值提高 0.15作为急性排斥反应指标的诊断敏感度、特异度分别高达 100%、97.1%。此外,通过对肾内血流的观察还可预测移植肾功能,当肾动脉的 RI值大于或等于 0.7或者PI大于或等于 11时,提示移植肾功能急剧下降。

3 三维超声成像(3DView)

3DView是对二维超声诊断的一个重要补充和完善,它利用磁场空间定位自由扫查系统获取体积参数后,通过对这些参数进行分析和重组后获得立体三维图像,从而更好地显示组织解剖特征和空间关系。3DView对脏器的冠状切面显示明显优于二维超声,信息也更丰富。3DView能够较完整、直观地显示肾脏解剖形态、动静脉血流,能精确测量肾脏体积,可用于定量诊断。不足之处是受呼吸、胃肠气体等的干扰较大,影响图像质量。正常肾脏的 3DView表现为肾内血流丰富、灌注良好,动静脉血流自肾门至皮质逐渐变细,遍布整个肾实质,呈珊瑚状,且彩色血流信号分布均匀、对称,充填完整。用 3DView观察移植肾的结果表明[3],三维体积测量能够较敏感地反映移植肾的体积变化,动态观察有助于排异反应的诊断和抗排异疗效的判定。当出现排异时[4],肾脏体积增大,抗排异治疗以后,肾脏体积缩小。移植肾发生急性肾小管坏死时,肾血流信号明显稀疏;急性排异反应时,血流信号呈斑块状或短棒状;血管栓塞时,栓塞血管供血区域血流信号完全消失。

4 超声对比增强造影(contrastenhanced ultrasound,CEU)

CEU起始于 20世纪 40年代,用于评价肾脏血流灌注是近年来随着超声造影剂技术进展而兴起的一种新方法。彩色多普勒超声虽然已被广泛用于对脏器血流的探测,但仍存在较多的局限性,如探测角度、探测深度和血流信号强度等均可影响血流的显示。超声对比增强造影是通过在血管内注入回声增强剂,进一步提高血液回声强度使其得以显示的方法。目前临床使用的新型超声增强造影剂SonoVue(声诺维),是一种氟氮类化合物,无毒无味,对血管无刺激性。从外周静脉注入小剂量SonoVue溶液后,可迅速在血流中缓慢释放出大量直径小于 7μm的微气泡,微气泡通过肺循环、体循环到达靶器官,与此同时血流亦以较强回声得到显示。超声成像设备内与对比增强造影相匹配的二次谐波成像技术,可较清晰地显示血流的动脉相、静脉相和组织相,并可获得定量分析指标如时间强度曲线(TIC)等。Blebea等对CEU和X线血管造影(DSA)诊断肾动脉狭窄的结果作了比较,发现 CEU诊断严重肾动脉狭窄的正确率为 75%,高于DSA,且认为CEU能显著提高对肾动脉狭窄的诊断正确率。此外,也可应用超声造影结合 TIC定量分析的方法诊断移植肾急性肾小管坏死。

慢性肾小球疾病尤其是原发性肾小球疾病,其诊断目前仍主要依赖肾穿刺活检。部分患者即使实验室检查为肾功能正常,但经皮肾穿刺活检已可发现部分肾小球损害严重,伴有肾小管间质病变,预后较差。对于此类患者,是否可以通过先进的超声显像技术观察其肾内血流的改变来预测其肾脏损害的程度,从而使临床能够尽早保护肾功能,改善预后,提高患者的生存质量,有待进一步深入研究[5]。

[1] 高 枫,潘达亮.彩色多普勒超声对糖尿病肾病患者肾血流的观察分析[J].中国中西医结合肾病杂志,2004,5(11):663

[2] 符璇芝,颜登幼,崔秀涛.彩色多普勒超声检测肾内动脉对早期高血压肾病的诊断价值[J].中国超声诊断杂志,2005,6(5):382

[3] 曹兵生,董宝玮,梁 燕,等.三维超声动态观察移植肾体积变化及其临床意义[J].中国临床医学影像杂志,2004,15(12):699

[4] 邢晋放,王新房,杜联芳.三维彩色多普勒超声监测移植肾的临床研究[J].中华泌尿外科杂志,2004,25(11):753

[5] 叶 艺,龚渭冰,侯连军,等.超声造影诊断移植肾急性肾小管坏死的实验研究[J].中华超声影像学杂志,2004,13(9):703