血管内超声在透析血管通路中的应用

楚建辉，张宏涛

河南大学人民医院/ 河南省人民医院肾内科，河南 郑州 450003

随着中国人口老龄化现象的日趋加重，据统计，慢性肾脏疾病患者例数达到1.19亿，并逐年增长且呈年轻化趋势[1]。透析血管通路对于血液透析患者至关重要，被称为透析患者的生命线。《中国血液透析用血管通路专家共识（第2版）》[2]建议有条件的透析中心应全程参与血液透析患者透析血管通路的建立、评估与监测及并发症的处理。目前，透析血管通路常见的并发症包括血管狭窄、血栓形成、中心静脉狭窄（central vein stenosis，CVS）或闭塞等[3]。如何快速、精准地对这些并发症进行诊治，有效预防其发生，进一步延长透析血管通路的使用寿命，从而进一步提高患者的透析质量，这在精准医学模式下提出了新的要求。目前，透析血管通路的影像学检查方法主要包括数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）、计算机断层扫描血管造影（computed tomography angiography，CTA）、磁共振血管成像（magnatic resonance angiography，MRA）。目前，DSA检查仍是检查透析血管通路情况的“金标准”，但其存在一定的局限性，如提供的是三维管腔结构的二维图像，无法准确显示血管内部结构。血管内超声（intravascular ultrasound，IVUS）检查除了在治疗冠状动脉疾病方面取得了巨大进步外，也被逐渐用于外周血管疾病的治疗[4]。本文将主要对IVUS 检查在诊疗透析血管通路疾病中的应用情况进行综述。

1 IVUS 的起源与发展

IVUS是无创性超声技术结合有创性导管技术，利用末端连接超声探针的特殊导管进行成像的一种超声设备[5]。20世纪70年代，世界第一台静脉超声设备借助小型超声探头用于心血管内科疾病的扫描，开启了IVUS时代。IVUS系统由超声探头、近端驱动模块、超声成像系统组成，目前，临床常用的IVUS探头包括机械式探头和相控阵式探头，频率为10～45 MHz[6]。

2 IVUS 在透析血管通路中的应用

2.1 在CVS 患者中的应用

透析患者出现CVS的原因仍不清楚，主要考虑是由中心静脉插管、透析导管末端的运动、透析时中心静脉导管末端周围血液的湍流，以及自体动静脉内瘘（autogenous arteriovenous fistula，AVF）或移植物动静脉内瘘（arteriovenous graft，AVG）引起的血流动力学变化所导致，当CVS程度≥50%时，可表现出同侧上肢及颜面水肿、疼痛、胸壁静脉曲张和透析过程中透析血管通路静脉端静脉压升高等一系列症状[7]。通常CVS患者选择采取DSA 检查来明确病变部位及病变程度，确诊后进行经皮腔内血管成形术（percutaneous transluminal angioplasty，PTA）和经皮腔内支架置入术（percutaneous transluminal stenting，PTS）[8-9]，术后根据狭窄恢复程度及临床表现评判手术是否成功。

目前，在CVS 的诊疗中，DSA 检查仍是确诊CVS的“金标准”。有研究发现，DSA 检查呈现的是三维血管结构的二维影像结果，对CVS 程度和形态的诊断特异度较低，这可能低估了血管的直径、狭窄程度、受累程度及长度，从而无法完全显示中心静脉病变的范围；另外，该研究对12例CVS 患者的DSA 和IVUS检查结果进行了比较，IVUS 检查结果显示6例患者行PTA 后的残余狭窄率＞50%，而DSA 检查仅发现3例患者PTA 后的残余狭窄率＞50%[10]。Arbab-Zadeh 等[11]在同一天对17例透析患者分别进行DSA 和IVUS 检查，DSA 检查发现的所有透析患者的中心静脉病变（狭窄、血栓形成）总数明显少于IVUS 检查；IVUS 检查所呈现的中心静脉病变严重程度高于DSA 检查所呈现的中心静脉病变严重程度，这对于球囊大小、支架尺寸及安放位置的选择是不利的。对于介入治疗前、介入治疗过程中、介入治疗后的病变情况，IVUS 检查不仅可精确、可视化地呈现，还可在治疗过程中提供实时数据，有助于治疗方案的决策与实施。若将IVUS 数据与常规透视成像相结合，可以更加全面、直观地了解血管解剖学[12]。在进行介入治疗时，IVUS 检查具有提供实时、高分辨率、断层、纵向血管腔和病变图像的独特能力，能够明确相关血管大小、几何形状、斑块的组织特征和血栓的详细信息。有研究发现，IVUS 导管和机器能够通过三维图像重建获得纵向视图和测量结果[11]。通过测量血管直径能够获得实时、准确的血管内径，明确CVS 程度及具体位置，为术者选择合适的球囊提供依据，根据CVS 程度决定是否选择植入支架；若选择植入支架，可将支架准确植入病变位置，减少支架与血管内膜之间的间隙，有助于降低血栓形成的发生率。手术结束后，IVUS 图像可明确透析血管通路中是否仍存在血栓和狭窄及其位置和严重程度，支架对位的完整性，以及术后并发症的发生情况[10]。作为DSA 检查CVS 的辅助手段，在治疗过程中，难免会延长手术时间，但可大量缩短术者辐射暴露的时间，也可减少患者的造影剂使用量，这对终末期肾病患者及术者具有重要意义[13]。IVUS 检查可记录并保留手术时血管内情况，能够对于患者术后复查及再次行介入手术提供参考。

虽然有回顾性研究发现，在对中心静脉疾病的诊疗中，IVUS 辅助DSA 检查有助于提高透析血管通路的通畅率，降低日后干预率[4]，但仍然缺乏来自随机对照试验的数据。

2.2 在造影剂过敏患者中的应用

在介入治疗过程中，碘造影剂必不可少，过量的造影剂会导致患者出现严重的过敏反应[14]。在接受碘造影剂治疗的患者中，有0.01%～0.04%的患者会立即出现过敏反应，严重者可致死亡；在接受以钆为基础的造影剂治疗的患者中，有0.07%的患者会立即出现过敏反应，而在立即发生的过敏反应中，7%的过敏反应会被归类为严重过敏反应[15]。二氧化碳血管造影检查有其局限性，可能会导致气阻现象发生，以及充盈不足和充盈过多导致栓子或血管破裂的潜在并发症。这使透析患者在接受血管内介入治疗时面临着巨大的挑战，虽然可通过使用皮质类固醇和抗组胺药物进行预处理，以降低易感患者的风险，但不能完全消除风险。

IVUS检查可在透视下不使用造影剂而完成介入手术。Matthews和Thomas[16]在不使用造影剂的情况下，通过IVUS检查在透视下对1例对造影剂严重过敏的47岁透析患者完成PTA，该患者因CVS出现上肢水肿的症状，术后48 h内症状消失。Casey等[17]为1例对造影剂过敏的左下肢AVG大隐静脉吻合口狭窄的透析患者于IVUS检查下行PTA，结果显示，术后1个月，患者可顺利进行血液透析；随访12个月后，AVG大隐静脉吻合口未见再狭窄。虽然临床中对造影剂过敏的透析患者很少见，但是，对造影剂过敏的患者在进行介入手术时，IVUS检查可替代DSA检查作为备用的一种检查方式。

2.3 在透析血管通路狭窄机制中的应用

目前认为透析血管通路狭窄机制的主要病理基础为血管内膜增生，以及炎性反应、尿毒症环境、缺氧、剪切应力等触发一系列细胞因子发生级联反应和血管重构变化，导致细胞增殖和迁移，并促进凝血与血栓形成，但关于血管内膜增生的细胞和分子的病理机制仍不清楚，临床上尚缺乏有效的预防手段[18-19]。IVUS 已被证明是检查血管结构细微变化最灵敏的成像工具，目前，在对血管疾病和腔内冠状动脉介入治疗机制的研究中具有重要作用[10]，同样适用于对透析血管通路狭窄机制的研究。血管形态学分析包括斑块成分（硬与软）、斑块形态（偏心与同心）、血管夹层和腔内血栓[20]。Sato 等[21]研究发现透析血管通路狭窄处增生的病理性血管新生内膜富含维生素D 受体（vitamin D receptor，VDR），通过免疫组织学和IVUS 虚拟组织学（intravascular ultrasound-virtual histology，IVUS-VH）分析，发现IVUS-VH 构建的纤维组织与病理性新生血管内膜增生呈正相关，即免疫组织学分析显示的VDR 阳性肌成纤维细胞大量分布在IVUSVH 所构建的纤维组织同样的区域内；另外，对发生难治性透析血管通路狭窄的透析患者所进行的为期10年的随访数据表明，富含VDR 的病理性血管新生内膜增生与IVUS-VH 分析之间存在很强的相关性，这为研究透析血管通路的狭窄机制提出了一个新的方向[22]。

3 小结与展望

IVUS检查已经从一种诊断成像技术发展为DAS检查评估血管情况时的一种辅助工具，可以极大地弥补DAS检查的不足之处，但费用较高，而且需要图像解读方面的专业知识储备，在国内透析血管通路方面的应用较少，但IVUS检查可将血管内的情况通过更精确且可视化的图像呈现，有助于介入手术顺利、精确的进行，延长透析血管通路的通畅性，减少日后干预次数，从长远角度考虑，费用可承受。作为在透析血管通路领域的新技术，有必要进行更多的研究，从而更好地展现IVUS检查在透析患者中的应用价值。