超声造影诊断肾动脉狭窄临床应用研究

覃 菲 徐筱蕾 杨 寻 周 天 杨敬春 常 莹

1.首都医科大学2015级长学制临床医学儿科医学，北京 100053；2.首都医科大学2015级长学制临床医学，北京 100053；3.首都医科大学宣武医院超声诊断科，北京 100053

随着超声造影技术的日趋成熟，再加上其造影剂无创、无辐射、无肾损伤、造影剂通过肺代谢、操作简单快速等优势而受到越来越多的关注。目前已有很多关于超声造影诊断肾动脉狭窄的临床和实验研究，但尚未有人将其临床应用进行系统的总结。本文将近年来有关超声造影诊断肾动脉狭窄的研究结果进行了整理，总结出了其在肾动脉狭窄相关疾病的诊断和评估中的应用价值。通过与其他的影像检查手段进行对比，总结了超声造影的优势，并对其发展前景进行了展望。旨在为寻求新的研究方法和临床应用提供理论依据，为超声造影技术的发展提供一点启发。

1 肾动脉狭窄的病因及现行的诊断方法

肾动脉狭窄（renal artery stenosis，RAS）是由多种病因引起的一种肾血管疾病。动脉粥样硬化是最常见的病因，其次是纤维肌性发育不良。其他少见病因还有大动脉炎、肾动脉栓塞、肾动脉瘤、肾移植术后移植肾动脉狭窄等。RAS的危险因素主要包括：老年、吸烟、动脉粥样硬化、高血压、高血脂、高血糖及外周血管疾病、肾病家族史等[1]。

肾血管性高血压和肾功能不全是肾动脉狭窄最常见的并发症，会产生多种严重的并发症，如不尽早采取治疗措施，短期内可能造成死亡。因此，在临床上对该病的及时诊断具有重要意义。目前，临床上有多种诊断方法，动脉数字减影血管造影（IADSA）是诊断RAS的金标准，但其为有创性检查且检查费用较高，因此不适合作为RAS的筛查方法。磁共振成像血管造影（MRA）、彩色多普勒超声系统、计算机断层扫描血管显像（CTA）是目前临床上常用的3种诊断RAS的无创手段，但也由于价格昂贵、操作复杂等原因，临床应用受到一定限制[2-3]。

1970年Kremkau通过实验发现了超声造影剂，经过40余年的发展，随着超声和造影技术的不断改进，近年来对于超声造影诊断RAS的研究也越来越深入，超声造影无创、无辐射、无肾损伤、造影剂通过肺代谢等优点使其更容易被临床所接受，且具有很大的发展空间和发展前景。

2 超声造影的原理

超声造影是通过静脉注入超声对比剂，超声造影剂是一种微米级微泡，与红细胞的大小接近，因此可以通过血液循环到达体内各组织器官，检查时，由于超声探头发出的超声声束不能透射微气泡因而发生散射，超声造影剂微泡的浓度与散射的强度呈正相关，因此其散射的强弱便能反应肾脏的血流灌注情况和血流的分布情况。此外，由于微气泡的声阻抗不同于血液，超声造影就可以利用微气泡增加血液内的散射回声，使血流显示清楚，从而提高了对于病灶的显示[4]。

肾脏的实质部分可分为外层的皮质和内层的髓质，人体内几乎全部的肾小球都集中在肾皮质，因此肾皮质血流量极大，约占人体肾脏血流总量的百分之九十。肾血流灌注在正常生理状态下维持着相对平衡。血流灌注的变化可直接影响肾的功能的改变[5]，当肾动脉病变发生狭窄时，血流灌注会不同程度的发生变异，肾入球小动脉的阻力增加，肾血流灌注减少，进入肾脏内的造影剂微泡也会随之减少，散射信号减弱，根据信号减弱程度的不同便可以诊断肾动脉狭窄并对其狭窄程度进行评估[6-7]。基于以上的理论基础，肾动脉狭窄的血流动力学变化决定了超声造影诊断的优势所在。

3 肾动脉狭窄超声造影的诊断标准

超声造影可以通过直接测量和间接测量两种方法评估肾动脉狭窄。直接测量法即直接观察超声图像，首先判断双肾动脉起始处有无造影剂充盈缺损，比较血管的狭窄段与正常段，后期图像处理时通过测量肾动脉起始直径狭窄率来估算肾动脉狭窄程度，直径狭窄率=1-（残余管腔内径/肾动脉主干管腔内径）×100%。

肾动脉狭窄造影程度分级：0～49%为轻度狭窄；50%～74%为中度狭窄；75%～99%为重度狭窄；闭塞为血管不显影[8]。间接测量法即通过绘制超声造影时间-强度曲线（TIC），记录特定参数，测定狭窄程度。常用参数有：出现时间（AT）、达峰时间（TTP）、AT 与 TTP 差值、达峰强度（DPI）、上升速率（A）、曲线下面积等参数[9]。随着RAS严重程度的增加，参数改变的趋势是AT、TTP延长，DPI与基础强度差值及曲线上升速率A降低[10]。

4 超声造影诊断肾动脉狭窄临床应用

在临床上，多种疾病都可以导致肾动脉狭窄，因此肾动脉狭窄的诊断对于多种疾病的诊断和评估都具有重要意义。

（1）移植肾动脉狭窄。肾移植术后较为常见的并发症之一就是移植肾肾动脉狭窄，其发生率为1%～23%[11]，可引起持续的高血压，蛋白尿，肾衰竭，严重者可致死亡，如发现治疗及时，可被治愈[12]。移植肾后出现一度的血压先下降又上升，伴有肾动脉血管杂音或肾功能下降，且排除排异反应，则可怀疑移植肾动脉狭窄。现临床上，移植肾动脉狭窄筛查的主要手段是肾脏彩超，移植肾彩超显示段间动脉RI＜0.5或肾动脉血流明显加快，再加上肾动脉造影的结果即可明确诊断。但肾动脉造影为有创的侵入性检查手段，可能对移植肾造成损害，因此，肾动脉超声造影成为了更好的检查手段。通过对移植肾的主肾动脉、小叶间动脉和包膜下区域分别进行时间强度曲线分析，除了可以根据曲线下面积诊断移植肾动脉狭窄、对移植肾的急性和慢性排斥反应进行早期诊断，还可以评估急性肾小管坏死时肾脏的血流量变化和血流灌注情况[13-14]，对移植肾的预后作出评价。综上所述，超声造影针对移植肾动脉狭窄，既能进行筛查和随访，还能做出诊断评估，有着巨大的临床优势。

（2）支架手术评估。目前，临床上肾动脉狭窄的治疗主要是通过经皮腔内肾动脉支架成形术扩张肾动脉的狭窄部来实现。支架手术前后，对肾实质血流灌注进行评估，判断肾小动脉硬化程度，有利于选择正确的、采取适合的手术方案，防治手术并发症，做好围手术期护理，也有利于患者的预后。将手术前后的血流灌注情况进行对比，可以用于术后疗效监测。因此评估术前术后肾实质血流灌注情况便受到越来越多的关注。通过绘制时间-强度曲线，造影剂微泡密度可以间接反映肾脏的血流灌注量。有研究表明，超声造影的某些参数在疾病的早期便能反映出肾实质血流灌注状态，例如DPI在一定程度上还可反映肾脏生理功能水平。因此超声造影作为一种快速、无辐射、对肾脏无损害的检查手段，对于手术前后肾脏实质血流灌注水平的评估具有重要价值[15]。

（3）慢性肾病。慢性肾病的进展是由于长期的慢性损伤刺激机体产生自体修复，异常物质沉积于肾间质和系膜区，导致肾小球及肾小管周围的毛细血管发生各种病理改变，表现为肾小球硬化和肾间质纤维化[16]。研究表明，毛细血管床的减少程度和肾间质纤维化的严重程度呈正相关[17]。通过绘制时间-强度曲线，超声造影所得的各项参数可以实时、定量监测慢性肾功能不全患者的肾皮质血流量，其结果与血肌酐和血尿素氮的水平所反映的肾功能情况也较为一致，因此在临床上可作为诊断慢性肾病的一种新方法。此外，国内外多项研究证实，通过监测肾脏血流量，超声造影技术还能实现高血压肾病、糖尿病肾病等多种疾病的早期诊断，应用范围广。

（4）肾动脉闭塞性病变。肾动脉闭塞性病变通常是由腔壁血栓导致的栓塞。前文提到，在正常情况下，肾脏的血流是恒定的，当动脉发生闭塞时，肾脏的血流灌注会发生改变，超声造影通过对血流灌注的监测来诊断肾动脉闭塞性疾病。此外，有研究表明，在肾动脉闭塞性病变的诊断中，随肾动脉闭塞程度提高，诊断符合率呈现升高趋势[18]。

5 超声造影的优势

（1）安全性高。超声造影为无创性检查，无辐射伤害。超声造影剂经肝代谢，不经肾脏排泄，无肾脏损伤，肾病患者也适用，且不良反应发生率低于碘对比剂。相比之下，DSA虽为肾动脉狭窄诊断的金标准，但其为有创性检查、且容易导致造影剂过敏，因此不作为肾动脉狭窄筛查的首选方法。

（2）可对肾动脉狭窄程度进行量化评价。通过微循环血流（造影剂声诺维）检测，提高成像信噪比（信号与噪声比例，越高越好），超声造影能够清晰显示肾微循环血流灌注动态变化，再利用时间-强度曲线参数定量评估，从而对肾动脉狭窄程度进行量化评价[19]。

（3）敏感度、准确度高。由于双肾动脉位于腹膜后，常规超声检查过程中受肠气及肥胖程度等因素影响较大[20-22]，肾动脉超声造影通过血管造影技术可明显增强靶血管显示清晰度，能够精确定位靶点，且不受组织运动和血管位置深度的影响，直观地显示出血管腔进而判断血管狭窄程度，此外，由于超声造影能够检测出低速血流，因而使得血流速度增加不明显的血管有了更好的显示效果，其敏感性和准确性都优于常规超声检查[23]。CEUS不仅可弥补常规超声的不足，检测出常规超声无法检出的狭窄，且若在常规超声检测出高速血流后行CEUS还可提高RAS的诊断准确率。

多项研究结果表明，超声造影诊断肾动脉狭窄结果和血管造影的结果有着一定的一致性，且由于超声造影所用对比剂不渗出血管，少见伪影，故相比于DSA，超声造影的准确度更高[24]。

与彩色多普勒相比，彩色多普勒主要是依据血流动力学指标进行推理，但是全身以及局部的血流状况会影响血流参数，从而影响诊断率，如代谢旺盛的年轻人、甲亢、贫血、血管走行迂曲、肾血流速度增加等均可能造成结果的假阳性；而腹主动脉狭窄、肾动脉狭窄或其他部位血管狭窄可能造成结果的假阴性[25-26]。因此在结果的准确性上，超声造影优于彩色多普勒。

与超声血管三维成像相比，超声血管三维成像虽降低了对操作者的依赖性，且可以重复对图像数据进行分析，但因其血流信号外溢、闪烁干扰导致准确性较差。同时由于肾动脉与肾静脉在显像时有不同程度的重叠，影响了图像的直观性，且取样范围局限，因此准确性和现象效果都低于超声造影[27]。

（4）简单、快速、易行，价格低廉，患者易于接受。提高肾动脉的显示以及狭窄部位的定位准确性决定了超声造影检查时间短这一优势，尤其适用于最初显示肾动脉困难的患者[28]。磁共振血管成像（MRA）虽有较高的敏感性和特异性，但由于检查繁琐、对于小血管的显影不佳、难以定量、价格昂贵等不足，相比于超声造影处于劣势。

6 超声造影的局限性

虽然超声造影在安全性、准确性、敏感性、操作的难易程度等方面相比于其他几种检查方法有很大优势，但其仍然存在着一定的局限性。

（1）对操作者的技术要求高，且结果依赖于操作者的主观判断。虽然超声造影观察肾动脉是在二维及彩色多普勒较完整显示肾动脉走行的基础上完成的，但仍需要娴熟的技巧，且超声检查本身就是一项依赖操作者的成像技术，诊断和操作的医生水平有很大关系，不同的操作医生对于图像的获取及参数的测量可能存在差异，因此结果对操作者依赖性较大，有一定的主观性，这在一定程度上限制了该技术的推广和结果的解释。

（2）造影剂的禁忌症。虽然超声造影剂安全度高，不会造成肝损伤，但是由于其通过肺代谢，因此肺功能不好的患者禁用，包括患有严重肺动脉高压[肺动脉压力＞ 90mm Hg（1mm Hg=0.133kPa）]、高血压控制不佳、成人呼吸窘迫综合征等患者[29]。

7 超声造影的未来展望

超声造影作为一项新兴的医学检查手段，具有准确度高、灵敏度高的特点，经过不断的发展完善，有望替代过去的检查手段，成为临床诊断肾动脉狭窄的首选。有临床研究将患者双肾动脉的彩色多普勒血流成像和超声造影的结果与血管造影的结果进行对照，证实了超声造影可明确诊断狭窄程度＞60%的肾动脉狭窄，因而使得超声造影更有望成为临床诊断肾动脉狭窄首选方法[30]。

超声对比剂因其对人体无害、不良反应少见，价格低廉，检查过程简单快速，且不会扩散到血管外，故可实现实时多维成像，有利于快速诊断。未来可能还可通过对比剂携带治疗药物和基因进行治疗。

除了肾动脉狭窄诊断，超声造影通过评估肾血流灌注在其他肾脏疾病的诊断上也有着很重要的应用，因此我们应当给予超声造影更多的关注，发展完善超声造影技术，针对其局限性进行改善。如提高超声图像的清晰度，使结果更加准确，减少操作者主观性所带来的结果误差。同时，应积极寻找新型的、更安全的造影剂，尽量将造影剂对人体的危害降到最低。希望在不久的将来，随着超声造影技术不断发展、超声造影分析软件不断完善，超声造影技术能变得更加安全、简单快捷、结果准确，在肾动脉狭窄及其相关疾病的诊断中发挥更大优势。