从泌尿外科视角审视肾动态显像的价值

杨爱民

(西安交通大学第一附属医院核医学科，西安 710061)

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从泌尿外科视角审视肾动态显像的价值

杨爱民

(西安交通大学第一附属医院核医学科，西安 710061)

随着泌尿外科精细化手术方式的进展，了解肾脏病灶对患侧肾脏功能的影响，甚至为确保手术安全和患者良好的预后，进而评价对侧肾脏的功能，显得尤为重要。传统的生化检测或影像学资料，要么仅反映总肾功能，要么仅提供了解剖学结构影像信息，难以满足手术中是否保留患侧肾脏以及全切后的代偿效果评价的要求。作为现代影像医学的新平台，放射性核素肾动态显像，如实的显示了肾脏的血流灌注、核素摄取、分泌及排泄的全过程，所以除了可以反映肾动脉灌注情况外，还可以评估分肾及总肾功能，并通过定量分析肾小球滤过率(GFR)，可以全面、客观评估肾脏的功能，进而对临床外科手术方式的选择有重要的指导意义；同时，基于同样的机理，放射性核素肾动态显像在活体肾移植供体肾功能评估及对移植肾功能的长期随访中，同样具有其他检查无法替代的优势。

肾动态显像；GFR；泌尿系梗阻；肾脏肿瘤；肾移植

采用99mTc-DTPA 肾动态显像可以从序列图像和曲线上了解肾实质血流动态过程并对分肾和总肾功能进行评估，且这种检查方法具有无副作用及辐射剂量低的优势而成为泌尿科临床应用中的第一选择。本文简单介绍肾动态显像的基本原理及临床应用，以增强临床医师对该方法的理解，有助于外科医师在患者的术前评估和术后随访中合理应用。

1 肾动态显像原理及优势

肾动态显像(renal dynamic imaging，RDI)包括反映肾动脉灌注的肾灌注显像和反映肾功能的肾动态显像两部分。静脉注射能被肾实质摄取并迅速被尿排出的显像剂(临床常用99mTc-DTPA)后，用γ照相机连续动态采集，获得显像剂经肾动脉灌注并迅速浓聚于肾实质，然后随尿流经肾盏、肾盂和输尿管进入膀胱的系列影像[1]。通过计算机技术可获取肾脏的时间-放射性曲线(肾图)，通过分析系列影像及肾图，了解双肾血流灌注、摄取、通过及排泄等肾功能和上尿路通畅情况等多方面信息(图1)；另外，通过对注射的显像剂的总体和残留放射性计数的测量，肾动态显像还能够计算出分侧肾脏的肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)。传统的静脉肾盂造影(intravenous pyelography,IVP)是泌尿系统检查中的常用传统检查方法，与SPECT/CT肾动态显像一样，对于判断分侧肾脏功能具有重要的临床意义，但由于IVP检查在肾功能不全时可致患侧肾脏显影不清或不显影，从而低估患肾功能[2-3]；而肾动态显像具有简便、无创伤、灵敏度高、可重复和可定量评价分侧肾脏功能的特点,所以是较IVP更为理想的评价肾功能的方法(图2)。此外，对于肾脏上尿路机械性梗阻与非梗阻性尿路扩张引起的肾盂或肾盂输尿管积液在常规核素肾动态显像、IVP或超声检查的表现均有重叠，通常较难加以鉴别，通过利尿介入试验，肾动态显像能有效鉴别机械性梗阻与非梗阻性尿路扩张，尿流量足够大时诊断准确率可达90%[4](图3)。此外，肾动态显像与其他实验室检查方法，如血肌酐(serum creatinine,Scr)和尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)测定比较，肾动态显像所得到的信息更符合生理状态下泌尿系统的状况，结果也就更准确，且年龄、肌肉组织量和代谢状态、饮食、疾病状态(发热)[5-6]等多种因素可影响BUN和Scr测量结果，所以纠正临床误区，BUN和Scr并不是反映GFR的早期和敏感指标，临床证实当GFR降低到正常的1/2 情况下，BUN才升高；而GFR降低到正常的1/3时，Scr才明显升高。同时临床常用的一些肾功能实验室检测方法只能得到两只肾脏总和的功能情况，无法了解每个肾脏的具体情况。而肾动态显像能够观察和判断每只肾脏各自的功能和每侧尿路的情况，这一优势在临床上非常有价值。

图1 肾动态显像正常显影

图2 肾动态显像反映肾功能改变

A～B：男性，53岁，左腰部间隙性疼痛1年余。IVP左肾不显影(A);99mTc-DTPA显像左肾皮质具有部分摄取与清除功能(B); C～D:男，56 岁，反复腰疼、血尿2年，IVP右肾不显影，显像右肾小，肾功能差(C)治疗2月后，肾显像随访肾血流灌注及实质功能明显好转(D)。

2 外科评价分肾功能的重要性

泌尿系梗阻是泌尿外科的多发病，常伴随肾功能受损，尤其是上尿路结石导致尿路梗阻后出现肾积水，患肾功能往往受到不同程度的损害。可逆性的梗阻性肾病及时手术解除梗阻常可使肾功能部分或完全恢复(图4)，但不可逆的肾脏功能受损，只能保守治疗或在有严重并发症时予以手术切除肾脏，但对于青少年患者及老年患者，切除一侧肾脏尤应慎重，以往临床医生判断积水肾肾功能的可复性，多以肾皮质的厚度为标准，一般认为成人肾皮质<3～4 mm，小儿肾皮质<2～3 mm则无保留价值，但这种方法常有主观性，而核素肾动态显像能提供分侧肾脏信息，只有在对侧肾功能及形态完全正常时方可切除患肾[7]。因此准确地评价肾功能尤其是分侧肾脏功能状态，对上尿路结石的诊断及治疗是否保留患肾方面有重要价值；其次，肾动态显像在梗阻性肾病外科制定手术方案时有一定的指导价值，在双侧均有梗阻，根据分肾的GFR结果，如对侧肾功能胜任手术时，可先选择梗阻重、肾功能差的一侧进行手术，以后再行对侧手术；如双侧都有严重的肾功能损害合并感染，应先选择梗阻相对轻的一侧，对侧尽快手术。同时需强调术前核素肾动态显像提示患肾处于肾衰竭时，还应行延迟显像及分析肾图表现，以帮助判断患肾是否还有保留价值。对于上尿路梗阻的患者，如果核素显像提示患肾完全不显影，在解除梗阻后其肾功能多难以恢复，故宜行肾切除；若患肾尚有显影，梗阻解除后一般可以保存残留的肾功能，且多能逐渐恢复。当患肾GFR<7.5 mL/min、肾图呈低水平延长线型、梗阻期较长、肾皮质菲薄时，即使梗阻解除了，患肾功能也无显著变化，若对侧功能良好，可选择切除患肾，预防患肾出现反复感染等并发症。

图3 肾动态显像鉴别梗阻性和非梗阻性尿路扩张

A～C:非梗阻性肾盂扩张(右)。A、B：99mTc-DTPA肾显像；C：利尿介入试验；D～F：右输尿管上段机械性梗阻(结石)。C、D：99mTc-DTPA显像及利尿介入试验；F：肾功能曲线。

图4 可逆的梗阻性肾功能损害

右输尿管结石排石前后，99mTc-DTPA肾血流动态显像，A～G：排石前，血流期双肾血流正常;功能期示右肾增大，肾盂及输尿管扩张、积水;H～N：排石后，右肾盂及输尿管形态及功能恢复正常。

在肾肿瘤的诊断中，随着超声、CT、MRI的普及，99mTc-DTPA肾动态显像已不是肾脏占位病变早期诊断的首选检查方法[8],但手术切除仍是目前治疗局限性肾脏肿瘤的唯一有效治疗手段，包括根治性肾切除(radical nephrectomy,RN)和保留肾单位手术(Nephron-spairing surgery,NSS)，肾脏手术对肾功能的影响不可忽视，因此术前必须对肾功能进行准确评价，患者术前的肾功能对决定手术安全性和选择手术方式具有重要意义。有研究提示尽管肾脏肿瘤患者双肾GFR与对照组相比无统计学意义，但双肾总GFR低于正常对照组，且有26%的患者术前存在慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)[9]。这些研究结果及高于预期的肾功能不全比例提示泌尿外科医师，肾脏肿瘤患者与肾移植术中行肾切除术中的供者不一样，他们中相当一部分已并发肾脏其他疾病，因此对于肾脏肿瘤患者，术前对肾功能的精确评估十分必要。尚有实验将85例随访患者按术前健侧肾功能分为4组，随访其术后6个月的生化指标，结果示健侧肾GFR≥25 mL/min时，即使患肾全切，术后患者肾功能基本保持正常。但当健侧肾GFR<25 mL/min时，全切术后往往会出现肾功能不全，使其生活质量明显下降[10]。此外，由于肾动态显像可以同时评价总肾和分肾功能，对于肾脏肿瘤患者可以分别获取健肾及患肾的功能参数，实验发现NSS治疗组健肾GFR明显低于RN治疗组，且NSS治疗组患者术前肾功能异常的比例明显高于RN治疗组患者，提示双肾及健肾肾功能减低是临床选择NSS手术的重要依据。有资料显示，小的、无症状的肾皮质肿瘤(<4 cm)行肾部分切除术与根治术的预后相似[11-13]。由于局部肾切除对肾功能有保护作用，因此当肿瘤直径较小、患肾功能尚可时，可行局部切除术，多数患者术后肾功能指标可在正常范围内，这将会大幅提高患者的生活质量[9,14]。因此核素肾动态显像可以准确评价双肾功能及分肾功能的特点，对于肾脏肿瘤患者的外科治疗决策具有重要的临床意义。

3 肾动态显像在肾移植中的临床价值

肾动态显像已被广泛应用于移植肾术后并发症的诊断和鉴别诊断，监测移植肾术后出现的排异反应和并发症，放射性核素肾动态显像是首选方法[15]。移植成功且没有排异反应的移植肾，其血流灌注、显像剂摄取及排泄等表现与正常肾脏相似(图5)。对于肾移植后主要的肾实质性并发症如肾小管坏死(acute tubular necrosis,ATN)(图6)和排异反应(acute rejection,AR)(图7)，肾动态显像均能灵敏的发现异常。此外，对于移植肾术后其他并发症如血管栓塞、尿漏和尿路梗阻等也有一定的应用价值。

图5 正常移植肾

此外，随着我国对移植肾来源的规范性立法管理，越来越多的活体供体成为未来供体的主要来源。在此情况下，除了要保证移植肾的重建成功外，更重要的是也要确保活体供体未来的健康和安全。所以在移植手术前准确评估肾功能对保证供者术后有足够的留存肾功能和保证受者接受供肾后的安全有重要意义。同时临床医生也希望在术前能够对供者术后的肾功能进行预测。亲属活体供肾移植术前需对供者进行全面的评估，其中重要的一项是肾功能的状况，能够保证供者在供肾术后维持较好的肾功能状况是手术前提之一。所以如果供体有一侧肾血流灌注及实质功能减低时，为保障供肾者的长期安全，则不应该行肾移植手术(图8)。

图6 急性肾小管坏死

ATN通常发生于术后24 h内，A：移植肾灌注影像清楚；B：移植肾实质摄取影明显减弱，软组织本底影增高，膀胱持续不显影。

图7 急性排异

AR多出现于5～7 d内，A：移植肾灌注不清或不显影；B：移植肾实质摄取明显减弱，轮廓模糊，清除延缓。

目前，肾动态显像用于评价肾移植术前供者的肾功能已得到较广泛的认可[16-17]。方佳丽[18]等对102例行活体肾移植供者进行核素显像测定GFR及尿肌酐法计算24 h内生肌酐清除率及IUV在活体供肾移植中的价值进行评价，其提示约25%的患者在24 h内生肌酐清除率及IUV示肾功能正常或尿路通畅的情况下，核素显像提示GFR减低或尿路排泄延缓的情况依然存在。99mTc-DTPA肾动态显像不仅可计算GFR，还可显示肾脏的形态、大小、位置及上尿路引流情况等；不仅能获得总肾GFR，还可计算出分肾GFR，判断分肾功能，对肾移植供体术前肾功能的判断及供肾选择尤为重要。但目前国内尚无统一的供肾GFR选择标准，阿姆斯特丹活体肾捐献安全指南规定GFR的低限为80 mL/(min·1.73 m2)，Oh等[15]报道供肾者的GFR不应低于70 mL/(min·1.73 m2)，本科室对供肾者GFR要求不低于80 mL/min。目前对于供者安全性的评估大多在1年内[18-19]，且大多采用血清肌酐的水平判断肾功能恢复情况的观察指标，对于供者的长期安全性及肾功能评估说服力较差，而且年龄、性别、体质等均可以影响GFR，所以对于临床上GFR达到什么标准行移植术对供者的长期安全有保障，留存肾的GFR需要达到多少才能完全代偿供肾切取后的肾功能需要大样本资料多中心实验长期随访结果证实。

图899mTc-DTPA肾血流灌注及实质功能显像

患者，男，52岁，亲属活体肾移植供体，肾功能测定左肾CFR明显低于右肾，提示左肾功能严重受损，放弃肾移植。

放射性核素显像在活体肾移植供肾功能评估中具有其他检查无法替代的优势，较其他肾功能指标更能详细反映肾脏受损和肾功能改变。但是在实际应用中仍有一些局限性，如检测流程，包括注射剂量、注射质量、图像处理、肾脏深度计算特别是感兴趣区的勾画等都可能会对检测结果产生影响，进而影响到临床决策。所以在同一技术平台，应严格确定操作规范并付诸实施，显得尤为重要。

4 结 语

肾动态显像作为无创检查，可同时观察肾血流灌注、肾血池、肾实质及肾排泄情况，对全面判断肾功能、肾形态以及病变的情况很有帮助。此外，通过肾动态显像处理程序计算出的分侧肾脏的GFR与总肾GFR也是评价分肾和总肾功能比较敏感的指标，能早期发现肾小球功能损害，为医生做出合适的临床决策有一定的意义。

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(编辑 王 玮)

Significance of renal dynamic imaging: from the perspective of urology

YANG Ai-min

(Department of Nuclear Medicine, the First Affiliated Hospital, Medical School of Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710061,China)

Along with advances in refined mode of urological operation, it is important to understand the influence of renal lesion on ipsilateral renal function, and evaluate the contralateral kidney function to ensure the operation safety and favorable prognosis. Traditional biochemical or medical imaging data, either reflecting bilateral renal function, or providing information of anatomical structure, fail to provide essential information on whether to reserve the ipsilateral kidney and evaluate the compensatory effects after total removal of kidey. Radionuclide renal dynamic imaging, as a new platform of modern medical imaging, accurately displays the whole process of renal perfusion, radionuclide uptake, secretion and excretion. It can reflect renal artery perfusion, assess the unilateral or bilateral renal function through quantitative analysis of glomerular filtration rate (GFR). Therefore, it has an important guiding significance in choosing the operation mode. At the same time, based on the same mechanism, radionuclide renal dynamic imaging also has irreplaceable advantages in renal function evaluation of living renal donor or long-term follow-up of transplanted renal.

renal dynamic imaging; GFR; urological obstruction; kidney neoplasms; kidney transplantation

2014-11-03

2014-12-15

杨爱民(1966-)，男(汉族),教授，博士研究生导师.E-mail: yangaimin@mail.xjtu.edu.cn

R445

A

10.3969/j.issn.1009-8291.2015-02-002