超声造影诊断移植肾急性排斥反应的临床应用进展

卢文洁，陈菲，吴怡雯，欧阳良艳，陈嘉瑶，林云勇，邱少东

(广州医科大学附属第二医院超声科，广东 广州510260）

急性排斥反应是肾移植术后最常见的排斥反应，其发生机制是受体的免疫系统识别供体的抗原后通过激活自身的淋巴细胞并产生抗体。急性排斥反应对移植物的存活至关重要，若不能早期识别急性排斥反应并进行治疗，往往会造成移植失败，如能及时诊断和及时进行治疗，绝大多数患者排斥反应都能被控制。近年来，由于移植手术技术的进步、术后护理技术的提高及免疫抑制剂的使用，显著改善了肾移植术患者的预后［1］。然而，部分急性排斥反应表现隐匿，难以早期发现。急性排斥反应发生时，病变血管腔狭窄或血栓形成，微循环灌注量骤减，甚至有的发生缺血性梗死，使移植肾血流量明显下降［2］。病理穿刺活检是诊断移植肾发生急性排斥反应的“金标准”，但由于穿刺活检属于有创性操作，无法广泛使用［3］。超声造影对低强度信号及低流速血流有较好的显示能力，能够很好的显示血管内微循环情况，结合时间-强度(time-intensity curve，TIC)曲线，可以大大提高微细血流显示及定量分析能力。本文就超声造影诊断移植肾术后发生急性排斥反应的临床应用进展进行简要综述。

1 超声造影技术

超声造影技术通过导入外源性微泡增强反向散射回声，提高微细血流显示的分辨力和敏感性［4］。超声造影剂与血管内红细胞的分布、流量、流动速度及微循环通过时间相同，是一种良好的血池示踪剂，应用谐波成像技术，可以对实质脏器从动脉早期到静脉晚期的微循环进行连续、实时、动态评估［1，5］。目前已批准应用于临床的超声造影剂主要包括Sonovue(意大利Bracco 公司)和Sonazoid(美国GE公司)。Sonovue 是目前临床应用最广泛的超声造影剂，它是一种内含六氟化硫气体、直径为2.5μm的微泡［3］，六氟化硫是一种惰性气体，相对分子量大，不易穿过微泡壁而扩散，稳定性较好。此外，与CT (computed tomography)和MRI(magnetic resonance imaging)使用的造影剂不同，Sonovue 主要通过呼吸排出体外，静脉注射后，微泡只存在于血液循环中，不通过毛细血管壁溢出组织间隙和不通过肾代谢，故不会产生肾脏毒性，其安全性已通过动物和临床实验得到证实［1］。另一种新型超声造影剂Sonazoid，是一种由氢化卵磷脂酰丝氨酸钠包绕全氟丁烷微球、平均直径为21μm 的微泡［6］，全氟丁烷也属于惰性气体，具有密度高、弥散力低和溶解度低的特点，全氟丁烷通过呼吸排出体外，外壳氢化卵磷脂酰丝氨酸钠则主要经肝脏或肾脏排出［7］。Sonazoid可被肝脏单核巨噬细胞系统Kupffer 细胞所摄取，超声造影时在延迟相后有一个血管后阶段，即Kupper相期，一般从注射后10 min 开始，可持续1 至数小时，此相期仅为Sonazoid 所特有，因此在肝脏疾病的诊疗中展示出独特的优势［8-9］。

超声造影技术的结果分析主要有2 种方法，图像分析主要观察造影剂在实质脏器中的分布情况、显影顺序、均匀度、回声强度和灌注时间等；定量分析根据生成的TIC 曲线，利用分析软件进行定量分析，常用于定量分析的参数有达峰时间(time to peak，TTP)，峰值强度(peak intensity，PI)，上升时间(raising time，RT)曲线下面积(area under curve，AUC)等，相比于第一种方法，定量分析法减少了人为主观误差，其结果更客观、准确。

2 Sonovue 超声造影在移植肾急性排斥反应中的应用

肾移植初期在排除肾积水和急性感染后，最常发生的肾功能减退的原因是急性肾小管坏死(acute tubular necrosis，ATN) 和急性排斥反应(acute rejection，AR)，其临床表现隐匿，难以及时作出诊断并给予对症治疗［10］。研究发现约50%肾移植术后的患者急性排斥反应的实验室指标(如血肌酐或尿素氮)不会发生明显的改变［11］。穿刺活检仍是目前诊断急性排斥反应的“金标准”，但穿刺属于有创操作，无法广泛应用于临床，因此寻找一种无创的影像学评估手段具有重要意义。超声造影可实时动态观察移植肾脏的血流状态，可以在患者移植术后立即使用，无肾毒性，因此可作为肾移植术后监测急性排斥反应的有效手段。

肾脏作为一个富血供器官，皮髓质血流约占肾脏总血流量的95%，因此肾脏造影检查中常以皮髓质作为感兴趣区域［12］。王晶等［13］研究发现AR 患者的移植肾出现大小不等、小斑片状的造影剂停滞区，与正常移植肾均匀快速灌注的情况不同，这提示了急性排斥反应的发生。张华等［14］研究表明，超声造影中正常的移植肾其皮质均匀强化，而发生急性排斥反应的移植肾皮质呈不均匀强化，且AUC 和PI 均低于正常移植肾(P＜0.001)。Zeisbrich 等［15］超声造影结果显示AR组肾皮质的实质性灌注延迟，且其叶间动脉、皮质和髓质获得造影剂的RT 和叶间动脉和皮质的TTP 均显著晚于移植肾正常组，差异均有统计学意义(P＜0.05)。Grzelak 等［12］研究结果示，移植肾功能正常组阻力指数远远低于AR组和ATN组(P＜0.001)，而AR组阻力指数及造影剂到达皮髓质时间均明显长于ATN组(P＜0.001)。Jin 等［16］研究结果发现在AR组中，皮、髓质上升时间差(△RTm-c)及达峰时间差(△TTPm-c)均高于肾功能稳定组及ATN组，并且他们根据△RTm-c 及估计肾小球滤过率(eGFR)预测AR 的敏感性和特异性能达78%和74%。有研究认为发生急性排斥反应时血管内膜受到炎性细胞浸润和中膜结构发生纤维素样坏死，导致血管腔狭窄或闭塞，故超声造影常表现为低灌注及灌注时间延长，RT、TTP 常低于正常组［17］。因此超声造影技术能够早期发现肾移植术后的急性排斥反应，可以有效监测移植肾功能的变化。

胰肾联合移植是治疗糖尿病合并终末肾病的有效方法，糖尿病合并终末肾病患者进行胰腺移植的最终目的是通过提供足够的功能性β 细胞来恢复正常血糖水平［18］。有研究发现胰腺移植术后1 年急性排斥反应的发生率为21%左右，且一般发生在术后2～12 周之间，早期识别排斥反应并进行治疗对移植胰的存活至关重要［19-20］。胰肾联合移植作为肾移植的一种特殊形式，Shapiro 等［21］研究发现胰肾联合移植术后几乎不会只单纯发生移植胰腺的排斥反应，而是常与移植肾排斥反应共存，故可通过监测移植肾的排斥反应来监测移植胰腺的排斥。武红涛等［22］对70例胰肾联合移植术后移植胰腺进行超声造影检查，以移植肾穿刺活检作为诊断胰腺发生急性排斥反应的“金标准”，结果表明：移植胰腺在动脉期缓慢灌注，实质期呈非均匀、低强度表现。与非排斥组比较，排斥组的TTP 明显延长，曲线峰圆顿，PI 减低；重度排斥组与轻、中度组比较，重度排斥组TTP 明显延长，而PI 减低。武红涛等［23］认为胰腺与肾脏不同，胰腺表面无被膜，故当实质发生轻、中度肿胀时，血管压力的升高与血流阻力的增加不成比例。另外，Kersting 等［24］研究发现TIC 曲线示排斥过程中胰腺移植物的上升速度明显减慢，峰值强度缩短，而TTP 有所延长，并且通过治疗后，这些参数基本可以恢复到初始值。该表现的病理生理机制可能是由于当胰腺发生排异反应时，血管内皮炎性反应导致血管阻力增加，组织水肿会造成毛细血管灌注受阻，因此造影剂通过血管的阻力增大，TTP 延长，峰值强度缩短。

目前，超声造影技术应用于移植肾急性排斥反应样本量较小，对造影时设备参数的调节、造影剂最佳使用剂量、ROI 的规范选择、RT/PPT 正常值及异常值仍缺乏统一标准，故需要扩大样本量完善研究。

3 Sonazoid 超声造影在移植肾急性排斥反应中的应用

Sonazoid 由其高稳定性及具Kupffer 期成像的优点，除了在肝脏疾病的临床应用中体现出独特优势及良好前景，在其他多种疾病的诊断、治疗和随访中也具备一定价值，其在肾脏疾病诊断中的应用，已有文献报道。Miyoshi 等［25］研究发现在肾脏梗死的情况中Sonazoid 造影可以很好地显示血管血流情况。Sonazoid 可以紧急用于各种临床应用，尤其是需要评估血流状况的疾病，Sonazoid 有一个稳定的外壳，它可以在很长一段时间内显示肾血管系统［26］。而发生急性排斥反应的移植肾血管腔会发生狭窄甚至闭塞，所以理论上Sonazoid 可以很好的用于检测移植肾是否发生急性排斥反应，关于Sonazoid 造影在移植肾的临床应用未见文献报道。

4 小结与展望

超声因其无辐射、价格廉价、方便及可重复性高等优点，成为监测移植肾术后是否发生急性排斥反应的重要影像学手段。但二维超声和多普勒成像难以测定微灌注血流，不利于早期有效发现血栓形成、排斥反应等并发症。而超声造影技术能够实时观察移植肾血管和实质的灌注情况并能对其进行定量分析，并且所使用的造影剂无辐射性、可重复性高，可以作为检测移植肾术后是否发生急性排斥反应的有效方法。随着超声造影技术不断发展，近年来有研究表明靶向超声造影成为检测移植肾急性排斥反应的另一成像方法，在普通造影剂上连接特异的抗体，使其与发生AR 的肾脏进行靶向定位，从而可以早期检测是否发生急性排斥反应［11，27］，但靶向超声造影目前仍处于研究阶段。另外，如何应用超声造影鉴别急性排斥反应的病理类型从而更好的指导治疗的研究也在进行中。超声造影还可以监测抗排斥药物治疗急性排斥反应的疗效，而常规超声成像很难做到这一点［28］。但是，超声造影技术也有其局限性，例如，肥胖患者、术后肠麻痹、腹胀等情况会影响图像质量，且缺乏一定的特异性，目前无法取代穿刺活检成为诊断急性排斥反应的金标准，相信技术的不断发展及相关人员技术的不断提高，超声造影在移植肾术后检测会有更高的诊断效能和更好的临床价值！