CT对比剂肾病的认识和预防

霍福涛，李 需

（1.山东省烟台毓璜顶医院影像科，山东 烟台 264000；2.山东省肿瘤防治研究院放射物理技术科，山东 济南 250117）

CT成像的先决条件是组织间的密度差异，为增加这种差异，多数情况下需行增强扫描。随着CT的普及，CT增强扫描的安全性愈来愈受到关注。如何降低对比剂的肾毒性、避免对比剂肾病（contrast induced nephropathy，CIN）的发生，以及如何为肾功能不全患者选择合适的对比剂等都需进一步研究。

1 对比剂的定义及特性

对比剂是为增强影像观察效果而注入（服用）到人体组织或器官的化学制品。目前，影像学检查使用的静脉内注射水溶性对比剂主要为碘制剂，通常用于X线检查、介入放射学诊疗及CT增强扫描中；MRI增强扫描主要采用钆对比剂［1-2］。

对比剂对血流动力学的影响主要表现为降低心输出量和心肌收缩力、提高肺动脉压和血浆容量，并可引起心脏的传导性变化。其基本原理是对比剂可诱发释放组胺、血清素、溶纤维蛋白酵素、血管舒缓素（激肽释放酶）、前列腺素、白细胞三烯、补体、缓激肽等血管活性物质的释放［3-5］。理想对比剂应具有水溶性、化学和热稳定性、生物学惰性（无抗原性）、低黏度、低渗或等渗、选择性排泄（经肾脏排泄等）、安全、廉价等特性。

2 CT增强扫描对比剂的使用现状和分类

理想的CT增强扫描对比剂应具备含碘量高、对比度清晰、毒性低、不良反应少，以及排泄迅速等特点，目前所用对比剂均是由3个碘原子分别在苯环的2、4、6位基团替换苯甲酸在三碘苯环的基础上改进而成。根据其化学结构，临床使用的血管内对比剂可分为4类：离子型单体、离子型二聚体、非离子型单体和非离子型二聚体。这4类对比剂不同的化学结构、理化特性决定了其不同的渗透压、化学毒性和离子毒性。对比剂的理化特性主要包括：碘含量、渗透压、离子性、聚合度［6］。

3 渗透压、血浆渗透压与对比剂渗透压

渗透压是溶液中的溶质所具有的吸引水分子透过半透膜的力量，渗透压大小通常用渗透浓度表示，单位为mmol/L或mol/L称为毫渗单位（mOsm/kgH2O）或渗透单位（Osm/kgH2O）。血浆渗透压（plasma oncotic pressure，POP）主要与血浆中的钠离子浓度有关。POP的正常值280～320 mmol/L，平均 300 mmol/L，临床或生理实验使用的各种溶液，渗透压与POP相等的称为等渗溶液，高于或低于POP则为高渗或低渗溶液。CT增强扫描使用的低渗对比剂其概念与此有所差异，这是因为临床上最初使用的对比剂为高渗溶液，随着生产技术的改进，虽然对比剂的渗透压明显降低，但与等渗溶液相比仍较高。尽管临床习惯上仍称其为低渗对比剂，但实际上名不副实，《碘对比剂使用指南（第2版）》已将其更名为次高渗对比剂［7］。

4 CIN的定义和发生率

CIN于1954年首次报道，是肾功能受损患者使用对比剂后可能产生的最严重的医源性并发症之一，可导致急性肾衰竭甚至死亡等严重后果。目前对CIN尚无统一诊断标准，通常认为血清肌酐（Scr）水平在5～20 mg/L或较使用对比剂前升高25%～50%或升高5～10 mg/L即可诊断［8］。欧洲泌尿生殖放射协会对比剂安全委员会将CIN诊断标准定义为注射对比剂后3 d内，在排除其他病因前提下，Scr升高≥5 mg/L（44.2 mmol/L）或比基础水平上升 25%［9-10］。

由于肾小球滤过率随年龄的增长而降低，因此，无法准确界定CIN的发生率。研究报道的发病率主要集中在2%～20%内，CIN在总体人群中发病率不超过1%，但若合并原有肾脏功能损害，其发病率可超过5%，如同时合并糖尿病和肾功能不全时，发病率可达 19%以上［11］。

5 CIN的发生相关因素

肾功能正常时，经肾小球滤过后的对比剂在24 h内可全部排出体外，不会产生CIN。产生CIN最主要的因素是肾功能不全，与其他患者相比，糖尿病患者肾功能不全时发生CIN的风险会更高。另外，脱水、严重的充血性心力衰竭引起的肾灌注不良、大手术、肾毒性药物等都是引起CIN的危险因素。大剂量使用对比剂也是危险因素之一，如患者肾功能不全，少量的对比剂也可能诱发CIN。

对大部分患者来说，CIN可表现为一过性的Scr增加，一般在4～7 d达到高峰，然后逐渐下降到正常水平，当Scr水平持续上升时则可能已发展为肾病的终末期。重度肾功能衰竭患者增强扫描后透析反而会加重病情，除非利大于弊，否则不宜行CT增强扫描。

CIN的发生主要原因包括以下3个方面：肾髓质缺血、活性氧的产生及对肾小管的直接毒性［12］。对比剂肾毒性的产生可能源于其对血流动力学的干扰、对肾小管内液体量及成分的影响，以及对肾小球和肾小管的直接毒性［8，13-15］。

目前，多推荐使用低渗（2～3倍）或等渗对比剂，但进一步降低渗透压并不会有更好的耐受性。肾脏内接近髓质的位置渗透压高达1 200 mOsm/kgH2O，易发生CIN的区域渗透压为400～600 mOsm/kgH2O。低渗对比剂渗透压为400～600 mOsm/kgH2O，虽然相对于血浆来说是高渗的，但在肾脏中相当于等渗或稍高渗，可减少肾小管的重吸收，产生利尿作用，使得肾小管中的对比剂得到稀释，从而保护肾小管。而渗透压更低的等渗对比剂相对于血浆是等渗的，却低于肾脏内的渗透压，会加重肾小管的重吸收，使得肾小管中的对比剂变得黏稠，不利于保护肾脏。

虽然早期的Meta分析［16-17］显示，等渗的碘克沙醇CIN的发病率低，但是这些研究存在部分偏差，没有包括最近的随机对照实验组。Reed等［18］通过对2 763例患者的Meta分析发现，与低渗对比剂相比，碘克沙醇并不能降低CIN的发病率，低渗对比剂的肾毒性因其种类不同而异。Seeliger等［19］对43只大鼠研究发现，使用碘克沙醇后大鼠尿液的黏度增加50倍。高黏度的对比剂一方面可使肾小血管中的血液黏稠，流速减慢，造成组织缺氧，另一方面肾小管内的对比剂黏稠，容易形成栓子堵塞肾小管造成肾小管损伤。二聚体等渗对比剂比单体低渗对比剂黏度更高，对肾毒性的产生也起到一定的作用，但是却被忽视［13，20-22］。

Rosovsky等［23］认为，无肾功能不全或其他危险因素的患者即使用大剂量低渗对比剂 （300 mgI/mL）检查也是安全的，最大剂量为800 mL。Feldkamp等［24］对221例肾功能正常的患者行冠状动脉导管造影检查，并使用双盲法进行前瞻性研究，分别使用等渗和低渗对比剂，最大量为1 000 mL，结果2组差异无统计学意义；认为在水化充足的前提下，低风险患者使用等渗和低渗对比剂发生CIN的概率是相等的，即使糖尿病患者接受500 mL的对比剂也不会产生CIN。虽然传统的心血管造影（非CTA）研究也显示，肾功能不全患者对比剂用量＜［5 mL×体质量（kg）÷Scr（mg/dL）］时极少发生 CIN，但是，迄今为止在碘对比剂的使用中仍没有一个绝对安全阈值量，严重肾功能不全患者即使使用30 mL的对比剂也可能诱发CIN，因此在满足诊断要求的前提下应使用尽可能少的对比剂。

6 Scr与CT增强扫描

对一些CIN高风险患者行CT增强扫描前应测定肌酐清除率以确定其肾功能情况。若患者Scr值较高，可考虑用其他方法替代。但是，对于Scr升高的肺动脉栓塞、肾动脉栓塞或肠系膜血管栓塞疑似患者，因为心脏起搏器不能行MRI检查时，如果血流动力学情况不好，尽管Scr升高但仍可行动脉CTA检查。

并非所有患者都有产生CIN的危险，因此无需均检测血清尿素氮和Scr值，有肾功能不全时，则需检测，以确保患者的肾功能足以应对CT增强扫描所增加的负担。对患者来说发现可以导致肾损害的危险因素是非常重要的，这些因素包括糖尿病、肾结石、泌尿系感染和尿路梗阻（前列腺肥大、膀胱脱垂），以及近期有大手术、脱水、心源性休克和使用氨基甙类药物、非类固醇激素、某些化疗药物等。

7 肿瘤患者与CIN

一般来说，肿瘤患者接受影像学检查更加频繁，由于对肿瘤分期和疗效评价均需行CT增强扫描，因此，肿瘤患者发生CIN的风险性更大，且与其年龄、是否脱水及使用具有肾毒性的化疗药物有关［25］。特别是当有肾功能损害和糖尿病时发生CIN的概率更高。

8 急性输尿管梗阻患者对比剂的选择

动物模型实验性研究显示：急性输尿管梗阻24 h以上可引起肾髓质血流减少和肾小管的器质性损害［26］。使用对比剂后一方面其利尿作用使肾小管内压力、肾间质压力增加导致肾包膜下的小血管受压；另一方面由于对比剂的刺激诱导作用，使肾小血管内的红细胞发生集结、髓质灌注减少导致肾髓质缺血；此外，由于内源性扩血管物质NO或前列环素减少及缩血管肽的产生都进一步加重了肾髓质的缺血缺氧状态［27］。因此，急性输尿管梗阻患者应避免使用大剂量高渗对比剂。

9 碘与钆对比剂在影像检查和介入诊疗中的联用

目前唯一的共识是行X线、CT和MRI关节造影检查时可以同时使用碘与钆2种对比剂，如果将这2种对比剂同时用于血管成像则需斟酌。一般来说，在增强扫描或其他静脉内使用时，钆对比剂不应替代碘对比剂，这是因为即使小剂量的钆对比剂其肾毒性也不可忽视，且目前MRI图像质量仍然受到剂量的制约［28-29］。

10 CIN的预防

目前仍没有治疗或减轻CIN的有效方法。预防措施［2，30-31］：①针对存在 CIN 高危因素的患者进行危险分层，同时停用肾毒性药物；②在CT增强扫描前后尽可能的水化；③选择理化性质均衡的对比剂，包括使用低渗或等渗非离子型对比剂替代高渗离子型对比剂；④在满足诊断要求的前提下使用最少量的对比剂；⑤2次对比剂使用的间隔时间不小于48 h，一般为2～5 d，最近建议2次使用碘对比剂间隔时间≥14 d［7，32］；⑥钙通道阻滞剂，增强扫描前 24 h 开始口服尼群地平 20 mg，每日 1 次，连续 3 d［22］；⑦密切监护，出现急性肾损害时应请肾脏科医师会诊，做好透析准备；⑧选择超声和MRI平扫等其他可替代的影像检查；⑨以下措施有待证实：增强扫描前1 h开始并连续7 h静脉滴注1.4%碳酸氢钠，以及使用乙酰半胱氨酸、多巴胺-1受体拮抗剂——非诺多巴、心房利钠肽、茶碱、多巴胺等；⑩不推荐使用甘露醇、袢利尿剂（呋塞米）等药物［27，29-33］。

血液透析和腹膜透析虽可安全清除体内的碘和钆2种对比剂，预防CIN，但血液透析并不能使肾功能极差的患者免于CIN。另外，血液透析可引起血管活性物质的释放导致急性低血压，同时由于激活了炎症反应使得肾功能进一步恶化，对已确诊的CIN不推荐再安排与此有关的检查或透析［3-4］。此外，用生理盐水或碳酸氢钠的扩容效果目前仍不清楚［12］。放射科医师和临床医师应充分了解这些不利因素，合理使用对比剂，以降低CIN发生的风险。

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