原发性高血压患者肾脏血流动力学变化的CT灌注研究

长期高血压可以导致肾小动脉及微动脉硬化，管壁增厚、管腔狭窄，最终造成肾小球硬化和间质纤维化[1]，肾脏血流动力学和功能改变导致慢性肾脏疾病直至终末期肾病，能尽早检测出肾功能的损害情况并对其进行评估，具有重要临床意义[2]。近年来通过血液或尿液等微量生化指标反映肾脏微循环的研究很多[3,4]，但生化指标只能通过肾脏代谢指标的变化间接反映其改变，不能直接反映肾实质微循环的变化。应用多层螺旋CT（MSCT）肾脏灌注成像评价局部肾实质血流动力学改变来评估肾功能受到广泛关注。本研究通过观察不同病程高血压病患者的肾脏灌注差异，探讨MSCT灌注成像技术在监测高血压肾脏功能状况的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2009-07～2011-12河南省人民医院临床明确诊断的原发性高血压病患者30例作为病例组，诊断标准参照《中国高血压防治指南》[5]，排除肾脏原发疾病或泌尿系统疾病等引起的继发性高血压。患者年龄42～71岁，平均（58.7±8.8）岁；病史＜5年10例，5～10年9例，＞10年11例，所有患者发病以来均服用降压药，血压基本控制在正常范围内，且临床常规肾功能检查正常，血肌酐水平均＜140 μmol/L。对照组为同期行MSCT增强检查的30例患者，年龄40～75岁，平均（56.7±10.3）岁。排除原发或继发性高血压、冠心病、糖尿病、肝硬化、肝癌等可能影响肾功能的疾病及肾脏本身病变，且血脂、血肌酐检查均在正常范围内。所有患者行CT检查前均检测肾功能，且肾功能各项指标均正常。所有患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Sensation 16 CT的BodyPerf CT模式进行同层动态增强扫描，扫描参数：管电压140 kV，管电流84 mA，转速0.5 s/转，准直器厚度1.5 mm，视野（FOV）300 mm，扫描层面为肾门水平，注射非离子型对比剂（优维显300 mgI/ml）50 ml，注射速度4 ml/s，延迟10 s扫描，取1.5 s间隔扫描35次，重建层厚12.0 mm。扫描时患者用腹带加压，平静呼吸，以保证图像质量和计算的准确性。

对扫描数据行密度曲线分析，然后采用Ascend CT灌注分析软件进行处理。选取扫描肾门层面的腹主动脉为输入端，肾静脉为输出端，经过软件换算处理后获得能够反映肾脏血流灌注状态的伪彩色灌注图，包括肾血流量（BF）图、肾血容量（BV）图、肾脏对比剂平均通过时间（MTT）图和肾脏强化CT值上升时间（TTP）图，划定感兴趣区（ROI）后即可得到相应区域的BF、BV、MTT及TTP灌注参数值。灌注图像分析时，为减少量子噪声的干扰，ROI应尽量大（选择方形面积约10 mm2），但应尽量远离皮髓质交界处和避开血管，并与组织器官的边缘有一定的距离，以减少容积效应的影响。为避免测量误差，每侧肾脏选择“X”形4点ROI测量并取平均值。

SPECT肾动态显像获得GFR值。采用GE双探头SPECT仪（低能高分辨率准直器）99Tcm-DTPA 740 MBq弹丸注射动态采集获得肾图，并采用后处理测出双肾GFR值。

1.3 统计学方法 采用SPSS 17.0软件，各灌注参数组内比较采用配对t检验；组间比较采用协方差分析，将年龄转化为相等（按照年龄57.92计算）后，得出各组灌注参数的修正均数（xa），再进行组间比较；肾脏各灌注参数与GFR的相关性采用Pearson相关分析，病例组肾脏血流灌注参数与病程的相关性行Spearman秩相关分析，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肾脏血流灌注参数测量结果 病例组及对照组左、右侧肾脏各血流灌注参数差异均无统计学意义（P＞0.05），故选择双侧肾脏平均灌注参数值进行比较。见表1。

表1 肾皮质及肾髓质各CT平均灌注参数比较

2.2 肾脏各灌注参数与SPECT肾动态显像GFR的相关分析 肾皮质BF值与GFR呈正相关（r=0.433,P＜0.01），TTP、MTT值与GFR 呈负相关（r=―0.351、 ―0.423,P＜0.05）。肾皮质BV值和髓质各灌注参数与GFR均无相关性（r=0.164、0.186、0.082、―0.063、 ―0.309,P＞0.05）。

2.3 病例组各肾脏血流灌注参数与病程的相关分析 病例组患者病程与肾皮质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）及髓质 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）均无相关性。

2.4 病例组与对照组各灌注参数比较 本研究应用协方差分析，把年龄转化为相等后（按照年龄57.92计算），得出不同组灌注参数的修正均数（xa），再进行组间比较。与对照组比较，病例组肾皮质BF值减小（F=28.093,P＜0.01），MTT（F=13.066,P＜0.05）及 TTP（F=4.068,P＜0.05）延长，差异均有统计学意义；肾髓质MTT延长，差异有统计学意义（F=5.066,P＜0.05），见表2。两组肾脏灌注伪彩图及GFR肾图见图1、2。

表2 病例组与对照组肾皮质CT血流灌注参数值的修正均数（xa）比较

图1 A～E分别为对照组BF、BV、MTT、TTP图及GFR肾图，皮髓质色彩带分界较清晰、均匀，且BF、BV图中皮质色彩较髓质亮，说明皮质血流较髓质丰富；MTT、TTP图中皮质色彩较髓质暗，说明时间短，血液循环速度快

图2 A～E分别为病例组（高血压8年）BF、BV、MTT、TTP图及GFR肾图，显示肾脏皮质变薄，皮髓质色彩带分界不清且分布不均匀。BF、BV图中示皮髓质的色彩均较暗淡（与对照组相比），说明血流灌注减低；MTT、TTP图示皮髓质的色彩均较亮（红色较多），表明时间延长，说明肾脏血液循环速度减慢

3 讨论

3.1 CT肾脏灌注成像的可行性 CT灌注成像是一种功能成像，其理论基础为核医学的放射性示踪剂原理和中心容积定律。通过获得血流灌注、血容积、对比剂平均通过时间和对比剂峰值时间伪彩图来评价组织或病灶局部血流动力学的变化情况[6]，并进行定量或半定量分析。近年来，其在肾脏方面的应用受到关注[7-13]。本研究选取常规肾功能监测SCr、BUN均正常的高血压患者，并同时行99Tcm-DTPA肾动态显像获得GFR，该方法简便、无创、灵敏度高，为评价肾功能的理想方法。本研究通过对SPECT肾动态显像获得的GFR值与MSCT灌注成像获得的各灌注参数的相关性研究显示，肾皮质BF值与GFR呈正相关（P＜0.01）；TTP、MTT值与GFR呈负相关（P＜0.05）；肾皮质BV值及髓质各灌注参数与GFR无关。本研究结果表明，肾皮质灌注参数BF、TTP、MTT与GFR相关，用其监测高血压肾脏血流动力学改变从而判断肾功能是可行的。

3.2 高血压肾脏CT灌注改变 观察反映肾脏灌注状态的伪彩图显示，部分高血压患者皮髓质分界不清，色彩分布不均匀，可见局灶性低灌注区。Kojima等[14,15]通过测量肾脏肾门层面强化CT值，得出变异系数（CV,M/SD）来观察高血压患者的肾脏血流循环情况，发现高血压患者的肾脏强化CT值变异系数较无高血压患者显著增大。Kojima等[14,15]认为血压升高可以造成肾脏血流循环状态发生改变，表现为血流不均匀，且皮质血流循环不均匀性增加在原发性高血压的早期即可表现出来。本研究观察到的高血压患者肾脏灌注图变化与Kojima等的研究结果一致，且灌注伪彩图更直观地体现了这一特点。高血压肾脏血流灌注的不均匀符合高血压良性肾小球硬化的临床病理特点，与肾微结构的改变有关。

良性小动脉性肾硬化的发生与高血压程度及持续时间密切相关，高血压持续5年以后才出现一些肾小动脉硬化病变，持续10～15年后出现肾损害。本研究中所纳入高血压病患者确诊后均服用了不同类型的降压药，但均无肾损害的临床表现，肾血流各灌注参数与病程均无显著相关性，可能原因为：①患者服用了降压药物，延缓了高血压对肾脏的损害；对血压控制的程度、不同类型降压药的应用及个人生活行为的不同均可影响对靶器官的损害程度。②患者提供的病程不准确，因为很多患者在高血压初期并未得到诊断，出现临床症状时方能明确诊断，导致很多患者提供的病程与实际高血压病程不符。

年龄老化可以导致肾脏血流发生改变[16]，因此年龄因素是无法控制的混杂因素，组间比较时本研究采用协方差分析，把年龄转化为相等后得出不同组灌注参数的修正均数（xa）再进行组间比较。结果显示，病例组肾皮质BF值较对照组明显减低（P＜0.01），而髓质变化不明显。本研究认为该变化符合高血压肾损害的病理过程，其原因为：①肾血管病理生理改变是发生肾脏血流动力学改变及肾实质损害的基础[17-19]。在高血压病程的早期虽然可以不出现血管病变，但可使小血管痉挛收缩、阻力增加而致肾脏血流量减少，为功能性、可逆性改变；长期高血压可造成肾小动脉、微小动脉硬化，发展到一定程度可使肾小球缺血、硬化，导致肾血供减少，即发生肾小球和肾小管缺血性损害，由于肾小球主要分布在皮质内，且越靠近皮质的肾小球单位损害越明显，所以高血压肾血流灌注的改变主要累及皮质。②小叶间动脉和入球小动脉玻璃样变是高血压肾血管损害的最早表现，可导致输入小动脉狭窄，使肾脏血流灌注压减少，国外学者应用放射微球法在一定程度上减少了肾脏灌注压，可使血液由皮质向髓质重新分布，从而造成髓质血流保持正常或变化不明显，而皮质血流明显减少，其作用也是为了保证肾小管的滤过和重吸收功能，维持肾功能的稳定[20,21]。

病例组肾皮质血流的MTT明显延长，TTP延迟（P＜0.05），其原因主要考虑为长期高血压造成肾小动脉硬化、管壁增厚、管腔狭窄，使血管阻力增大，且主要在入球小动脉，势必会造成肾脏血流速度减慢，导致对比剂在肾脏的平均通过时间MTT延长，强化峰值时间TTP延迟。另外，Bentley等[22]通过对动物模型肾脏血流进行研究得出，肾脏局部血流量主要由微血管的分布容积决定，而不是血流的通过时间，这也与本研究中髓质血流平均通过时间MTT延长、但其BV、BF值变化不明显相符合，从而证明MSCT灌注参数可以间接反映肾脏微循环状态的改变。

总之，MSCT肾灌注成像可用于监测高血压患者肾脏微循环的改变，评价肾功能，通过灌注参数定量评价肾脏血流灌注情况，有助于临床更准确地评估高血压对肾脏的损害，为临床治疗提供帮助。

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