實時超聲在慢性腎病診斷中的應用與進展

李玉民

(江蘇省大屯煤電(集團)公司職工中心醫院功能檢查科 江蘇沛縣 221600)

慢性腎病(chronic kidney disease,CKD)的診斷是基于腎損傷的證據和腎小球濾過率(GFR),而與病因無關。CKD如能得到早期診斷,將大大提高患者的生活質量,改善預后。近年來,超聲顯像技術在診斷 CKD方面有了較大進展,現報告如下。

1 B型超聲(BUS)

BUS又稱二維超聲,多年來一直被用于對腎臟疾病診斷。在聲像圖上,正常成人腎臟縱斷面呈橢圓形,冠狀斷面呈蠶豆形,其長、寬、厚的超聲測值分別為 10～12cm、5～7cm和 3～5cm,腎實質厚為 1.5～2.5cm。腎包膜呈明亮、清晰的輪廓線,包膜下為中低回聲強度的腎實質,呈環形,回聲均勻,皮質回聲較髓質稍強,略低于肝脾。腎錐體呈倒三角形低回聲區。腎中央為邊緣不規則的腎竇回聲,呈橢圓形高回聲,與腎實質形成明顯強弱對比。腎中部內側緣向腎內凹入,并可見到腎盂、腎血管出入。B型超聲通過觀察、分析腎臟的大小、形態結構、腎實質厚度、回聲強度等變化來診斷腎臟疾病,在 CKD診斷中的應用主要有以下幾方面。

1.1 CKD的形態、組織學分析 CKD諸如慢性腎小球腎炎、高血壓腎病、糖尿病腎病等都以雙側腎實質廣泛損害為其病理特征,因而CKD大多具有共同的二維超聲表現,即隨著腎損害加重直至腎功能衰竭,聲像圖表現為雙腎縮小,腎皮、髓質分界不清,腎實質回聲增強,與腎竇回聲對比不明顯。以上特征性表現可用于對急、慢性腎功能不全的鑒別。當患者血肌酐水平明顯升高,臨床在區分急、慢性腎功能不全有困難時,通過超聲測量腎臟的大小、皮質厚度,觀察腎實質回聲強度等,有助于對兩者的判斷。在急性腎功能不全時,腎臟體積為正常大小甚至增大,尤以周徑增大明顯、皮質增厚、實質回聲相對減低、腎竇回聲常變窄等。

1.2 超聲引導下經皮腎穿刺活檢在CKD診斷中的價值 大部分CKD患者的臨床表現較為復雜,需要穿刺活檢明確其病因及病理類型。早期的超聲引導下經皮腎穿刺活檢,是先通過超聲顯像對腎臟擬穿刺點進行體表投影定位,然后進行穿刺活檢,此乃屬于盲穿的范疇,其穿刺成功率較低,術后并發癥亦較多。目前的超聲引導下經皮腎穿刺活檢,使用專用的超聲穿刺探頭或在普通超聲探頭上附加穿刺引導器,其優點是可以在超聲實時顯示腎臟長軸的斷面上,通過探頭或附加器的穿刺孔,將穿刺活檢針準確引導至穿刺部位。大量臨床研究表明,超聲引導下經皮腎穿刺活檢具有較高的穿刺活檢成功率。Ahmed等報道為97.5%,且安全性大大提高,其術后的并發癥主要為穿刺部位的血腫和血尿等,但均無生命危險,基本不治自愈。

1.3 移植腎的監測 異體腎移植是CKD患者晚期的有效治療措施,BUS則被用于對移植腎排異反應的檢測。移植腎發生急性排斥時,其體積迅速腫大,腎錐體回聲減低,由三角形變為類圓形。腎竇回聲出現明顯受壓,寬度明顯變小。腎竇回聲減低,嚴重時腎竇與腎實質分界不清。慢性排斥時,初期移植腎體積腫大比急性時更明顯,以后逐漸縮小,腎輪廓線粗糙不平,腎實質變薄回聲增強,實質與腎竇回聲分界不清。

2 彩色多普勒血流顯像(CDFI)和彩色能量多普勒(CDE)

奧地利學者 Dopp ler發現多普勒效應至今已有 100多年,但真正利用多普勒原理,以彩色多普勒頻移信號表示血管內血流,從而通過無創、非造影途徑顯示臟器血流灌注狀況的方法,直至近二、三十年才得以實現[1]。CDFI是在二維灰階斷面圖像的基礎上,對血流中紅細胞產生的多普勒頻移信號,按血流方向、流速等參數進行彩色編碼并加以顯示的技術。此技術可在二維超聲圖像上實時顯示人體血流動態信息,并可簡便地讀取血流動力學參數,如流速(V)、加速度(a)、阻力指數(RI)、搏動指數(PI)等。由公式 V=(Cfd)/(2f0cosθ)可見,CDFI對血流的顯示有明顯的角度依賴性,當超聲束與血流的夾角等于 90°時,多普勒頻移值為零,無法顯示血流信號;只有夾角等于或接近于 0°時,才是超聲顯示血流的最佳狀態。一般認為,在超聲束與血流夾角θ≤60°時并加以校準后所測得的血流動力學參數才具有可信性。CDE是一種以血流中紅細胞能量反射為基礎的血流成像模式,此技術消除了血流成像中的角度依賴性,因此可得到全方位的血流信息。對血流的顯示不受血管方向及探測角度的影響,能顯示完整的血管床或血管樹,特別是微小血管和迂曲的血管,也能顯示其完整的連續性,對于評價腎皮質血流灌注有其獨特優勢。此外,CDE不受 Aliasing現象的影響,無色彩倒錯現象。其缺點是,抗運動干擾能力差,探頭滑動、呼吸運動及肌肉運動均可產生偽像。正常腎臟CDFI可清晰顯示,腎內豐富彩色血流信號。在不同斷面上觀察到腎動脈主干及其在腎內的分支段動脈、葉間動脈、弓形動脈血流,動脈血流通常呈紅色珊瑚狀。從主腎動脈到包膜下呈樹枝狀分布,相對應的靜脈則為伴行的藍色血流信號。腎動脈血流頻譜類似頸內動脈,收縮期形成陡直上升的波峰,舒張期緩慢下降至一定高度并趨于平坦,整個心動周期為連續性空心層正向血流,阻力指數為0.607。在臨床應用中,超聲固然不能直接診斷慢性腎疾患的確切病因,但通過腎內動脈血流的改變可以提供腎實質損害的信息。Budau等觀察了 30例腎功能障礙患者后發現,其腎動脈的 RI值升高,為 0.74±0.02,這些數據可為臨床診治提供重要參考信息。CDFI在CKD診治中的應用主要有以下幾方面。

2.1 糖尿病腎病(DN) 無論 1型還是 2型糖尿病都可涉及腎內動脈血流動力學的異常,高楓等認為DN早期腎損害時,腎段動脈、葉間動脈的舒張期末的最低流速(Vd)減低,RI增高。當葉間動脈 RI＞0.65時,早期腎功能指標出現異常,預示腎功能出現早期損害。Matsumoto等發現,DN患者的腎內動脈RI值要明顯高于非糖尿病性的腎病患者,這與糖尿病患者的腎內動脈硬化和組織間隙損害有關,因此超聲對于 DN患者腎內動脈 RI值的檢測有著重要的臨床價值,它能夠提供更豐富的血流信息。

2.2 狼瘡性腎炎(SLN) 系統性紅斑狼瘡是一種結締組織疾病,女性多見,腎臟受累最常見,SLN早期病變主要局限于腎小球,并不影響腎血管的血流,因此SLN早期時腎內動脈血流的監測無明顯意義。隨著病情的進展,侵犯小管間質時,腎內動脈的RI值升高。Nori等認為,SLN患者的 RI值是與肌酐水平一致的,正常的RI值常是一個好的預兆。

2.3 高血壓腎損害 高血壓出現腎損害時,腎內動脈 R值的改變較有意義,而RI值又與患者的年齡、高血壓的分期以及患病時間長短有關。Derchi等認為,當高血壓患者葉間動脈的 RI≥0.63時多數有輕度腎損害。符璇芝等認為,腎內動脈的 RI＞07可作為高血壓患者篩選進一步檢查的指標。

2.4 動脈粥樣硬化性腎病 1999年由 Scob le首先提出,它是慢性缺血性腎病中的一種,病因主要為動脈粥樣硬化引起了腎動脈狹窄后缺血性病變。在臨床懷疑有腎血管性高血壓的病例,CDFI檢測腎動脈狹窄的敏感度、特異度分別為 95.33%～91.70%和 88.14%～90.90%。Manganaro等發現,CDE診斷腎動脈狹窄的敏感度為 100%,因此認為其是更好的觀察腎血流的方法。

2.5 移植腎的排斥反應 移植腎發生急性排斥時,CDFI顯示腎血流異常,表現為皮質區彩色血流信號顯著減少,皮質區動脈頻譜血液顯示收縮期波峰高尖、舒張期無或少,腎內各級動脈的RI值顯著增高。在Datta等的研究中,CDFI對移植腎急性排斥的監測,其診斷敏感度及準確性分別為 54.17%、50%;CDE則高于 CDFI,分別達 87.5%、76.67%,而以正常 RI值提高 0.15作為急性排斥反應指標的診斷敏感度、特異度分別高達 100%、97.1%。此外,通過對腎內血流的觀察還可預測移植腎功能,當腎動脈的 RI值大于或等于 0.7或者PI大于或等于 11時,提示移植腎功能急劇下降。

3 三維超聲成像(3DView)

3DView是對二維超聲診斷的一個重要補充和完善,它利用磁場空間定位自由掃查系統獲取體積參數后,通過對這些參數進行分析和重組后獲得立體三維圖像,從而更好地顯示組織解剖特征和空間關系。3DView對臟器的冠狀切面顯示明顯優于二維超聲,信息也更豐富。3DView能夠較完整、直觀地顯示腎臟解剖形態、動靜脈血流,能精確測量腎臟體積,可用于定量診斷。不足之處是受呼吸、胃腸氣體等的干擾較大,影響圖像質量。正常腎臟的 3DView表現為腎內血流豐富、灌注良好,動靜脈血流自腎門至皮質逐漸變細,遍布整個腎實質,呈珊瑚狀,且彩色血流信號分布均勻、對稱,充填完整。用 3DView觀察移植腎的結果表明[3],三維體積測量能夠較敏感地反映移植腎的體積變化,動態觀察有助于排異反應的診斷和抗排異療效的判定。當出現排異時[4],腎臟體積增大,抗排異治療以后,腎臟體積縮小。移植腎發生急性腎小管壞死時,腎血流信號明顯稀疏;急性排異反應時,血流信號呈斑塊狀或短棒狀;血管栓塞時,栓塞血管供血區域血流信號完全消失。

4 超聲對比增強造影(contrastenhanced ultrasound,CEU)

CEU起始于 20世紀 40年代,用于評價腎臟血流灌注是近年來隨著超聲造影劑技術進展而興起的一種新方法。彩色多普勒超聲雖然已被廣泛用于對臟器血流的探測,但仍存在較多的局限性,如探測角度、探測深度和血流信號強度等均可影響血流的顯示。超聲對比增強造影是通過在血管內注入回聲增強劑,進一步提高血液回聲強度使其得以顯示的方法。目前臨床使用的新型超聲增強造影劑SonoVue(聲諾維),是一種氟氮類化合物,無毒無味,對血管無刺激性。從外周靜脈注入小劑量SonoVue溶液后,可迅速在血流中緩慢釋放出大量直徑小于 7μm的微氣泡,微氣泡通過肺循環、體循環到達靶器官,與此同時血流亦以較強回聲得到顯示。超聲成像設備內與對比增強造影相匹配的二次諧波成像技術,可較清晰地顯示血流的動脈相、靜脈相和組織相,并可獲得定量分析指標如時間強度曲線(TIC)等。Blebea等對CEU和X線血管造影(DSA)診斷腎動脈狹窄的結果作了比較,發現 CEU診斷嚴重腎動脈狹窄的正確率為 75%,高于DSA,且認為CEU能顯著提高對腎動脈狹窄的診斷正確率。此外,也可應用超聲造影結合 TIC定量分析的方法診斷移植腎急性腎小管壞死。

慢性腎小球疾病尤其是原發性腎小球疾病,其診斷目前仍主要依賴腎穿刺活檢。部分患者即使實驗室檢查為腎功能正常,但經皮腎穿刺活檢已可發現部分腎小球損害嚴重,伴有腎小管間質病變,預后較差。對于此類患者,是否可以通過先進的超聲顯像技術觀察其腎內血流的改變來預測其腎臟損害的程度,從而使臨床能夠盡早保護腎功能,改善預后,提高患者的生存質量,有待進一步深入研究[5]。

[1] 高 楓,潘達亮.彩色多普勒超聲對糖尿病腎病患者腎血流的觀察分析[J].中國中西醫結合腎病雜志,2004,5(11):663

[2] 符璇芝,顏登幼,崔秀濤.彩色多普勒超聲檢測腎內動脈對早期高血壓腎病的診斷價值[J].中國超聲診斷雜志,2005,6(5):382

[3] 曹兵生,董寶瑋,梁 燕,等.三維超聲動態觀察移植腎體積變化及其臨床意義[J].中國臨床醫學影像雜志,2004,15(12):699

[4] 邢晉放,王新房,杜聯芳.三維彩色多普勒超聲監測移植腎的臨床研究[J].中華泌尿外科雜志,2004,25(11):753

[5] 葉 藝,龔渭冰,侯連軍,等.超聲造影診斷移植腎急性腎小管壞死的實驗研究[J].中華超聲影像學雜志,2004,13(9):703