超聲造影診斷腎動脈狹窄臨床應用研究

覃 菲 徐筱蕾 楊 尋 周 天 楊敬春 常 瑩

1.首都醫科大學2015級長學制臨床醫學兒科醫學，北京 100053；2.首都醫科大學2015級長學制臨床醫學，北京 100053；3.首都醫科大學宣武醫院超聲診斷科，北京 100053

隨著超聲造影技術的日趨成熟，再加上其造影劑無創、無輻射、無腎損傷、造影劑通過肺代謝、操作簡單快速等優勢而受到越來越多的關注。目前已有很多關于超聲造影診斷腎動脈狹窄的臨床和實驗研究，但尚未有人將其臨床應用進行系統的總結。本文將近年來有關超聲造影診斷腎動脈狹窄的研究結果進行了整理，總結出了其在腎動脈狹窄相關疾病的診斷和評估中的應用價值。通過與其他的影像檢查手段進行對比，總結了超聲造影的優勢，并對其發展前景進行了展望。旨在為尋求新的研究方法和臨床應用提供理論依據，為超聲造影技術的發展提供一點啟發。

1 腎動脈狹窄的病因及現行的診斷方法

腎動脈狹窄（renal artery stenosis，RAS）是由多種病因引起的一種腎血管疾病。動脈粥樣硬化是最常見的病因，其次是纖維肌性發育不良。其他少見病因還有大動脈炎、腎動脈栓塞、腎動脈瘤、腎移植術后移植腎動脈狹窄等。RAS的危險因素主要包括：老年、吸煙、動脈粥樣硬化、高血壓、高血脂、高血糖及外周血管疾病、腎病家族史等[1]。

腎血管性高血壓和腎功能不全是腎動脈狹窄最常見的并發癥，會產生多種嚴重的并發癥，如不盡早采取治療措施，短期內可能造成死亡。因此，在臨床上對該病的及時診斷具有重要意義。目前，臨床上有多種診斷方法，動脈數字減影血管造影（IADSA）是診斷RAS的金標準，但其為有創性檢查且檢查費用較高，因此不適合作為RAS的篩查方法。磁共振成像血管造影（MRA）、彩色多普勒超聲系統、計算機斷層掃描血管顯像（CTA）是目前臨床上常用的3種診斷RAS的無創手段，但也由于價格昂貴、操作復雜等原因，臨床應用受到一定限制[2-3]。

1970年Kremkau通過實驗發現了超聲造影劑，經過40余年的發展，隨著超聲和造影技術的不斷改進，近年來對于超聲造影診斷RAS的研究也越來越深入，超聲造影無創、無輻射、無腎損傷、造影劑通過肺代謝等優點使其更容易被臨床所接受，且具有很大的發展空間和發展前景。

2 超聲造影的原理

超聲造影是通過靜脈注入超聲對比劑，超聲造影劑是一種微米級微泡，與紅細胞的大小接近，因此可以通過血液循環到達體內各組織器官，檢查時，由于超聲探頭發出的超聲聲束不能透射微氣泡因而發生散射，超聲造影劑微泡的濃度與散射的強度呈正相關，因此其散射的強弱便能反應腎臟的血流灌注情況和血流的分布情況。此外，由于微氣泡的聲阻抗不同于血液，超聲造影就可以利用微氣泡增加血液內的散射回聲，使血流顯示清楚，從而提高了對于病灶的顯示[4]。

腎臟的實質部分可分為外層的皮質和內層的髓質，人體內幾乎全部的腎小球都集中在腎皮質，因此腎皮質血流量極大，約占人體腎臟血流總量的百分之九十。腎血流灌注在正常生理狀態下維持著相對平衡。血流灌注的變化可直接影響腎的功能的改變[5]，當腎動脈病變發生狹窄時，血流灌注會不同程度的發生變異，腎入球小動脈的阻力增加，腎血流灌注減少，進入腎臟內的造影劑微泡也會隨之減少，散射信號減弱，根據信號減弱程度的不同便可以診斷腎動脈狹窄并對其狹窄程度進行評估[6-7]?；谝陨系睦碚摶A，腎動脈狹窄的血流動力學變化決定了超聲造影診斷的優勢所在。

3 腎動脈狹窄超聲造影的診斷標準

超聲造影可以通過直接測量和間接測量兩種方法評估腎動脈狹窄。直接測量法即直接觀察超聲圖像，首先判斷雙腎動脈起始處有無造影劑充盈缺損，比較血管的狹窄段與正常段，后期圖像處理時通過測量腎動脈起始直徑狹窄率來估算腎動脈狹窄程度，直徑狹窄率=1-（殘余管腔內徑/腎動脈主干管腔內徑）×100%。

腎動脈狹窄造影程度分級：0～49%為輕度狹窄；50%～74%為中度狹窄；75%～99%為重度狹窄；閉塞為血管不顯影[8]。間接測量法即通過繪制超聲造影時間-強度曲線（TIC），記錄特定參數，測定狹窄程度。常用參數有：出現時間（AT）、達峰時間（TTP）、AT 與 TTP 差值、達峰強度（DPI）、上升速率（A）、曲線下面積等參數[9]。隨著RAS嚴重程度的增加，參數改變的趨勢是AT、TTP延長，DPI與基礎強度差值及曲線上升速率A降低[10]。

4 超聲造影診斷腎動脈狹窄臨床應用

在臨床上，多種疾病都可以導致腎動脈狹窄，因此腎動脈狹窄的診斷對于多種疾病的診斷和評估都具有重要意義。

（1）移植腎動脈狹窄。腎移植術后較為常見的并發癥之一就是移植腎腎動脈狹窄，其發生率為1%～23%[11]，可引起持續的高血壓，蛋白尿，腎衰竭，嚴重者可致死亡，如發現治療及時，可被治愈[12]。移植腎后出現一度的血壓先下降又上升，伴有腎動脈血管雜音或腎功能下降，且排除排異反應，則可懷疑移植腎動脈狹窄。現臨床上，移植腎動脈狹窄篩查的主要手段是腎臟彩超，移植腎彩超顯示段間動脈RI＜0.5或腎動脈血流明顯加快，再加上腎動脈造影的結果即可明確診斷。但腎動脈造影為有創的侵入性檢查手段，可能對移植腎造成損害，因此，腎動脈超聲造影成為了更好的檢查手段。通過對移植腎的主腎動脈、小葉間動脈和包膜下區域分別進行時間強度曲線分析，除了可以根據曲線下面積診斷移植腎動脈狹窄、對移植腎的急性和慢性排斥反應進行早期診斷，還可以評估急性腎小管壞死時腎臟的血流量變化和血流灌注情況[13-14]，對移植腎的預后作出評價。綜上所述，超聲造影針對移植腎動脈狹窄，既能進行篩查和隨訪，還能做出診斷評估，有著巨大的臨床優勢。

（2）支架手術評估。目前，臨床上腎動脈狹窄的治療主要是通過經皮腔內腎動脈支架成形術擴張腎動脈的狹窄部來實現。支架手術前后，對腎實質血流灌注進行評估，判斷腎小動脈硬化程度，有利于選擇正確的、采取適合的手術方案，防治手術并發癥，做好圍手術期護理，也有利于患者的預后。將手術前后的血流灌注情況進行對比，可以用于術后療效監測。因此評估術前術后腎實質血流灌注情況便受到越來越多的關注。通過繪制時間-強度曲線，造影劑微泡密度可以間接反映腎臟的血流灌注量。有研究表明，超聲造影的某些參數在疾病的早期便能反映出腎實質血流灌注狀態，例如DPI在一定程度上還可反映腎臟生理功能水平。因此超聲造影作為一種快速、無輻射、對腎臟無損害的檢查手段，對于手術前后腎臟實質血流灌注水平的評估具有重要價值[15]。

（3）慢性腎病。慢性腎病的進展是由于長期的慢性損傷刺激機體產生自體修復，異常物質沉積于腎間質和系膜區，導致腎小球及腎小管周圍的毛細血管發生各種病理改變，表現為腎小球硬化和腎間質纖維化[16]。研究表明，毛細血管床的減少程度和腎間質纖維化的嚴重程度呈正相關[17]。通過繪制時間-強度曲線，超聲造影所得的各項參數可以實時、定量監測慢性腎功能不全患者的腎皮質血流量，其結果與血肌酐和血尿素氮的水平所反映的腎功能情況也較為一致，因此在臨床上可作為診斷慢性腎病的一種新方法。此外，國內外多項研究證實，通過監測腎臟血流量，超聲造影技術還能實現高血壓腎病、糖尿病腎病等多種疾病的早期診斷，應用范圍廣。

（4）腎動脈閉塞性病變。腎動脈閉塞性病變通常是由腔壁血栓導致的栓塞。前文提到，在正常情況下，腎臟的血流是恒定的，當動脈發生閉塞時，腎臟的血流灌注會發生改變，超聲造影通過對血流灌注的監測來診斷腎動脈閉塞性疾病。此外，有研究表明，在腎動脈閉塞性病變的診斷中，隨腎動脈閉塞程度提高，診斷符合率呈現升高趨勢[18]。

5 超聲造影的優勢

（1）安全性高。超聲造影為無創性檢查，無輻射傷害。超聲造影劑經肝代謝，不經腎臟排泄，無腎臟損傷，腎病患者也適用，且不良反應發生率低于碘對比劑。相比之下，DSA雖為腎動脈狹窄診斷的金標準，但其為有創性檢查、且容易導致造影劑過敏，因此不作為腎動脈狹窄篩查的首選方法。

（2）可對腎動脈狹窄程度進行量化評價。通過微循環血流（造影劑聲諾維）檢測，提高成像信噪比（信號與噪聲比例，越高越好），超聲造影能夠清晰顯示腎微循環血流灌注動態變化，再利用時間-強度曲線參數定量評估，從而對腎動脈狹窄程度進行量化評價[19]。

（3）敏感度、準確度高。由于雙腎動脈位于腹膜后，常規超聲檢查過程中受腸氣及肥胖程度等因素影響較大[20-22]，腎動脈超聲造影通過血管造影技術可明顯增強靶血管顯示清晰度，能夠精確定位靶點，且不受組織運動和血管位置深度的影響，直觀地顯示出血管腔進而判斷血管狹窄程度，此外，由于超聲造影能夠檢測出低速血流，因而使得血流速度增加不明顯的血管有了更好的顯示效果，其敏感性和準確性都優于常規超聲檢查[23]。CEUS不僅可彌補常規超聲的不足，檢測出常規超聲無法檢出的狹窄，且若在常規超聲檢測出高速血流后行CEUS還可提高RAS的診斷準確率。

多項研究結果表明，超聲造影診斷腎動脈狹窄結果和血管造影的結果有著一定的一致性，且由于超聲造影所用對比劑不滲出血管，少見偽影，故相比于DSA，超聲造影的準確度更高[24]。

與彩色多普勒相比，彩色多普勒主要是依據血流動力學指標進行推理，但是全身以及局部的血流狀況會影響血流參數，從而影響診斷率，如代謝旺盛的年輕人、甲亢、貧血、血管走行迂曲、腎血流速度增加等均可能造成結果的假陽性；而腹主動脈狹窄、腎動脈狹窄或其他部位血管狹窄可能造成結果的假陰性[25-26]。因此在結果的準確性上，超聲造影優于彩色多普勒。

與超聲血管三維成像相比，超聲血管三維成像雖降低了對操作者的依賴性，且可以重復對圖像數據進行分析，但因其血流信號外溢、閃爍干擾導致準確性較差。同時由于腎動脈與腎靜脈在顯像時有不同程度的重疊，影響了圖像的直觀性，且取樣范圍局限，因此準確性和現象效果都低于超聲造影[27]。

（4）簡單、快速、易行，價格低廉，患者易于接受。提高腎動脈的顯示以及狹窄部位的定位準確性決定了超聲造影檢查時間短這一優勢，尤其適用于最初顯示腎動脈困難的患者[28]。磁共振血管成像（MRA）雖有較高的敏感性和特異性，但由于檢查繁瑣、對于小血管的顯影不佳、難以定量、價格昂貴等不足，相比于超聲造影處于劣勢。

6 超聲造影的局限性

雖然超聲造影在安全性、準確性、敏感性、操作的難易程度等方面相比于其他幾種檢查方法有很大優勢，但其仍然存在著一定的局限性。

（1）對操作者的技術要求高，且結果依賴于操作者的主觀判斷。雖然超聲造影觀察腎動脈是在二維及彩色多普勒較完整顯示腎動脈走行的基礎上完成的，但仍需要嫻熟的技巧，且超聲檢查本身就是一項依賴操作者的成像技術，診斷和操作的醫生水平有很大關系，不同的操作醫生對于圖像的獲取及參數的測量可能存在差異，因此結果對操作者依賴性較大，有一定的主觀性，這在一定程度上限制了該技術的推廣和結果的解釋。

（2）造影劑的禁忌癥。雖然超聲造影劑安全度高，不會造成肝損傷，但是由于其通過肺代謝，因此肺功能不好的患者禁用，包括患有嚴重肺動脈高壓[肺動脈壓力＞ 90mm Hg（1mm Hg=0.133kPa）]、高血壓控制不佳、成人呼吸窘迫綜合征等患者[29]。

7 超聲造影的未來展望

超聲造影作為一項新興的醫學檢查手段，具有準確度高、靈敏度高的特點，經過不斷的發展完善，有望替代過去的檢查手段，成為臨床診斷腎動脈狹窄的首選。有臨床研究將患者雙腎動脈的彩色多普勒血流成像和超聲造影的結果與血管造影的結果進行對照，證實了超聲造影可明確診斷狹窄程度＞60%的腎動脈狹窄，因而使得超聲造影更有望成為臨床診斷腎動脈狹窄首選方法[30]。

超聲對比劑因其對人體無害、不良反應少見，價格低廉，檢查過程簡單快速，且不會擴散到血管外，故可實現實時多維成像，有利于快速診斷。未來可能還可通過對比劑攜帶治療藥物和基因進行治療。

除了腎動脈狹窄診斷，超聲造影通過評估腎血流灌注在其他腎臟疾病的診斷上也有著很重要的應用，因此我們應當給予超聲造影更多的關注，發展完善超聲造影技術，針對其局限性進行改善。如提高超聲圖像的清晰度，使結果更加準確，減少操作者主觀性所帶來的結果誤差。同時，應積極尋找新型的、更安全的造影劑，盡量將造影劑對人體的危害降到最低。希望在不久的將來，隨著超聲造影技術不斷發展、超聲造影分析軟件不斷完善，超聲造影技術能變得更加安全、簡單快捷、結果準確，在腎動脈狹窄及其相關疾病的診斷中發揮更大優勢。