劉 慧 付 勇 李明星

超聲是檢測腎臟疾病尤其是腎損害的有效手段[1]，其價值可與肌酐清除率、腎功能衰竭指數(shù)、濾過鈉排泄分數(shù)等相當(dāng)[2,3]。超聲檢查快速、簡便、重復(fù)性好、無創(chuàng)、無腎毒性，并能直觀反映腎內(nèi)血流分布及各項指數(shù)變化情況。本文對超聲檢測腎血流動力學(xué)改變及其與腎損害的相關(guān)性作一綜述。

1 彩色多普勒血流顯像

1.1 彩色多普勒血流顯像（CDFI）指標(biāo)與腎損害 CDFI可觀察腎各級動脈血流情況，分別測量腎主動脈、段間動脈、葉間動脈、弓形動脈的收縮期峰值流速（PSV）、舒張末期流速（EDV）、搏動指數(shù)（PI）、阻力指數(shù)（RI）及腎皮質(zhì)部位的血流灌注狀況。劉淑霞等[4]將高血壓患者尿微球蛋白和尿白蛋白排泄率作為早期腎損害指標(biāo)，并進行彩色多普勒超聲腎血流檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高血壓病腎內(nèi)動脈RI＞0.7時，尿微球蛋白明顯增高；腎損害越重，RI值越高，及早行多普勒超聲腎內(nèi)動脈血流參數(shù)檢測，對于早期發(fā)現(xiàn)腎功能損害具有重要意義。Sugiura等[5]通過多普勒超聲檢測腎動脈RI并與腎活檢對比，發(fā)現(xiàn)當(dāng)RI＞0.65時，超聲檢測出至少57.1%存在腎小球疾病損害，腎活檢檢測存在100%腎小球疾病損害。Gao等[6]通過檢測移植腎PSV、EDV、RI，發(fā)現(xiàn)與病理檢測間質(zhì)性纖維化/腎小管萎縮和血管/腎小球硬化疾病比較，移植腎各級腎動脈PSV、EDV明顯減低，RI無明顯改變，而當(dāng)發(fā)生間質(zhì)性纖維化/腎小管萎縮和血管/腎小球硬化疾病時，主腎動脈PSV、EDV、RI指標(biāo)無明顯改變，葉間動脈PSV、EDV減低與移植腎功能障礙存在相關(guān)性，葉間動脈PSV、EDV可作為反映移植腎功能的指標(biāo)。Nezami等[7]研究表明葉間動脈RI、PI與患者血清肌酐（sCr）水平呈顯著線性相關(guān)。Bossard等[2]對體外循環(huán)下行心臟直視手術(shù)患者術(shù)后sCr及彩色多普勒超聲腎血流RI進行測定，將sCr較術(shù)前水平上升30%作為腎損害的標(biāo)準(zhǔn)，此時腎血流RI發(fā)生明顯改變；RI＞0.74表明體外循環(huán)術(shù)后即存在急性腎損害，RI＞0.85表明急性腎損害更為明確，RI值越高，腎損害越嚴(yán)重。

1.2 CDFI檢測的優(yōu)缺點 CDFI應(yīng)用于腎血流檢測較為廣泛，各項指標(biāo)對腎損害具有較好的評估作用；但該技術(shù)提取和顯示的多普勒參數(shù)是速度和加速度，而血流信號受流速、方向和探測角度的影響，因此無法準(zhǔn)確評估腎內(nèi)血流灌注情況。

2 能量多普勒

2.1 能量多普勒（PD）指標(biāo)與腎損害 PD利用血液中紅細胞的能量來顯示血流信號，與血流中的紅細胞數(shù)量有關(guān)，忽略了血流流動的速度和方向。分別用PD和CDFI檢測移植腎的血流灌注情況，結(jié)果顯示，同一患者PD顯示的血流信號分布更多，血管長度更長，對小葉間動脈的顯示更好，信號更穩(wěn)定、可靠。PD比CDFI更能真實地反映移植腎內(nèi)的血流灌注情況，結(jié)合腎動脈血流速度和RI值等，既能推測移植腎的功能情況，又能初步總結(jié)移植腎的排異類型及程度，對移植腎的診斷、排異類型分型和治療監(jiān)測均有重要意義。Wang等[8]利用PD超聲對腎移植患者腎皮質(zhì)血流進行檢測，結(jié)果表明存在急性排異反應(yīng)的患者，其腎皮質(zhì)血流PD密度較無排異反應(yīng)的患者明顯降低，分別為（0.81±0.66）dB和（1.98±1.50）dB，應(yīng)用PD技術(shù)可定量評估腎情況。Gaschen等[9,10]對獼猴進行腎移植，應(yīng)用PD技術(shù)檢測移植腎血流，建立PD評分，血流均勻分布于皮質(zhì)全層時PD評分為3分，皮質(zhì)血流減少或部分缺乏時PD評分為2分，皮質(zhì)血流缺乏時PD評分為1分。PD評分能反映移植腎的腎損害情況，可以比腎肌酐測量值更好地反映腎組織學(xué)特征，也比病理活檢早幾周發(fā)現(xiàn)腎臟病變；該技術(shù)也可用于人移植腎血流及腎損害檢測。

2.2 PD檢測特點 PD較CDFI敏感性高，具有非角度依賴性，因而圖像顯示的血流豐富、血管數(shù)目多、連續(xù)性好，可以連續(xù)、完整地表現(xiàn)從腎門主干到腎包膜下微細血管網(wǎng)的整個血管樹。

3 三維超聲測量

3.1 三維超聲測量（3D-SM）指標(biāo)與腎損害 3D-SM指標(biāo)包括容積（V）、血管指數(shù)（VI）、血流指數(shù)（FI）、血管血流指數(shù)（VFI），V反映腎體積，VI反映腎內(nèi)的血流容積分布，F(xiàn)I反映腎的平均血流速度，VFI根據(jù)血流速度評估腎的血流灌注。這4項指標(biāo)客觀地反映了腎內(nèi)血流循環(huán)情況，通過多平面三維重建獲取臟器及血流能量的總信息，進行定量分析，并計算出臟器內(nèi)彩色血流信號的血管血流容積，使腎內(nèi)血流情況的檢測進入量化水平。曹軍英等[11]應(yīng)用三維超聲研究移植腎排異反應(yīng)時的形態(tài)學(xué)特點及血流灌注，定量計算體積及血流容積指數(shù)，發(fā)現(xiàn)在發(fā)生排異反應(yīng)時三維超聲體積檢測較二維超聲顯示移植腎大小改變更敏感，血流容積指數(shù)可以定量反映移植腎灌注減少。Chang等[12]應(yīng)用三維PD超聲（3D-PDS）檢測胎兒腎血流動力學(xué)，評估胎兒VI、FI和VFI，結(jié)果表明，所有胎兒腎VI、FI和VFI均隨胎齡的增長而顯著增加，該研究認為3D-PDS檢測胎兒腎血流動力學(xué)數(shù)據(jù)可作為未來胎兒腎血流量研究的方向，結(jié)果可作為胎兒腎功能異常情況下的參考，具有較高的可靠性。

3.2 3D-SM的特點 通過3D-SM獲取腎血流總信息的基礎(chǔ)上，重建三維血管能量圖，不僅可以從任意方向靜態(tài)觀察腎的血流分布及組織結(jié)構(gòu)，還可以從不同角度在水平和垂直方向旋轉(zhuǎn)觀察，使腎內(nèi)血管主干及其分支更有層次，立體空間結(jié)構(gòu)位置更清晰，腎皮質(zhì)血流顯示更敏感。

4 超聲對比增強

4.1 超聲對比增強（CEU）造影劑 超聲造影劑（UCA）是一種用外殼固定氣體的微泡，可以大大增強超聲的背向散射，從而增強血流的回波信號和血流在血管中的多普勒信號。這些微氣泡填充在器官內(nèi)的血管內(nèi)，利用超聲波反射形成明亮的圖像，達到增強顯像的效果；超聲造影劑具有以下優(yōu)點：①安全性高、不良反應(yīng)??；②微泡大小均勻，直徑1～6 μm并能控制，可自由通過毛細血管，有類似紅細胞的血流動力學(xué)特征；③能產(chǎn)生豐富的諧波；④穩(wěn)定性好。

4.2 CEU與腎損害 UCA微氣泡直徑小，能通過肺毛細血管，包括所有的毛細血管床，優(yōu)于在MRI或CT中使用的造影劑。UCA對人體較安全，對腎臟的血流動力學(xué)無影響。微循環(huán)及在較大的血管和組織的血流量、血液流動模式和血流速度等方面的研究證明，CEU是一種理想的成像方式[13,14]。實時灰階超聲造影可以觀察到腎血流灌注的動態(tài)過程，清晰顯示腎臟微循環(huán)灌注的層次和特征。通過時間-強度曲線得到的定量參數(shù)能夠反映正常腎臟的血流動力學(xué)特征及腎血流灌注的變化[15]。Kishimoto等[16]應(yīng)用對比-增強諧波超聲（CEHU）對9例健康志愿者進行間歇二次諧波成像，連續(xù)靜脈滴注微泡造影劑逐步減少脈沖間隔從4 s到0.2 s，可以測量脈沖間隔期間微泡速度和血管體積分數(shù)。非侵入性CEHU在應(yīng)用于反映人腎皮質(zhì)血流量方面，可用于定量評價血流流速和血管體積分數(shù)的變化。謝晉國等[17]應(yīng)用超聲造影檢查急性心功能不全犬，測定犬腎微血管血流速度、微血管容積和微血管血流量（血流速度×血管容積），發(fā)現(xiàn)腎微血管血流速度及微血管血流量均隨著心輸出量減少而明顯減少，心輸出量減少25%和50%時，皮質(zhì)微血管血流量下降速度均顯著大于髓質(zhì)；急性心功能不全時，腎實質(zhì)微血管血流量、微血管血流速度顯著下降，腎皮質(zhì)下降比髓質(zhì)更明顯，CEU對腎微動脈血流改變敏感性高，能較好地分辨各段微動脈血流的改變。陳少敏等[18]對注射不同劑量去甲腎上腺素[0.2、0.6、1.0 g/(kg·min)]的犬進行CEU檢查，發(fā)現(xiàn)隨著去甲腎上腺素劑量的增加，腎皮質(zhì)血流灌注逐漸減少，而腎髓質(zhì)血流灌注無明顯變化。Correas等[19]認為CEU克服了一般多普勒超聲技術(shù)對微小血管、深部血管顯像有限的缺陷，通過造影劑微泡對比顯像，對腎微小動脈顯像更清晰，使得CEU技術(shù)應(yīng)用于臨床腎缺血性疾病、腎損害的檢測成為可能。

4.3 CEU檢測特點 CEU檢測腎血流量的變化具有快速、實用、安全的特點[20]，能在幾分鐘內(nèi)確定髓質(zhì)、皮質(zhì)血流分布情況，對于臨床應(yīng)用具有可取性，尤其對難于轉(zhuǎn)運檢查的重癥監(jiān)護病房的患者，CEU可提供持續(xù)腎血流量以及區(qū)域變化，是診斷患者腎損害的有效檢查方法。

5 展望

腎功能衰竭死亡率較高。因此探索腎損害的原因，以及如何實時、無創(chuàng)地檢測腎功能改變是亟待解決的問題。彩色多普勒超聲以其快速、簡便、重復(fù)性好、無創(chuàng)、無腎毒性的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于臨床血流動力學(xué)檢測，包括腎血流動力學(xué)檢測。國內(nèi)外在腎血流改變與腎損害、腎功能關(guān)系研究方面已經(jīng)取得了一些進展，彩色多普勒超聲檢測腎血流RI、PI及腎血流CEU評估腎損害具有較強的可靠性[2,7,17]，其他研究指標(biāo)及技術(shù)用于評估腎損害還處于探索階段，尚需進一步研究。

超聲應(yīng)用于臨床檢測腎功能還存在一些問題，如腎血流改變與腎功能分級的關(guān)系、檢查者主觀差異性的標(biāo)準(zhǔn)化問題及心律失常對血流聲像的干擾等，還需進一步研究。

[1]Bouglé A, Duranteau J. Pathophysiology of sepsis-induced acute kidney injury: the role of global renal blood fl ow and renal vascular resistance. Contrib Nephrol, 2011, 174: 89-97.

[2]Bossard G, Bourgoin P, Corbeau JJ, et al. Early detection of postoperative acute kidney injury by Doppler renal resistive index in cardiac surgery with cardiopulmonary bypass. Br J Anaesth,2011, 107(6): 891-898.

[3]Capotondo L, Nicolai GA, Garosi G. The role of color Doppler in acute kidney injury. Arch Ital Urol Androl, 2010, 82(4): 275-279.

[4]劉淑霞, 張玲莉. 腎動脈血流參數(shù)測定在高血壓腎臟損害中的應(yīng)用. 中國老年學(xué)雜志, 2008, 28(3): 276-277.

[5]Sugiura T, Nakamori A, Wada A, et al. Evaluation of tubulointerstitial injury by Doppler ultrasonography in glomerular diseases. Clin Nephrol, 2004, 61(2): 119-126.

[6]Gao J, Rubin JM, Xiang D, et al. Doppler parameters in renal transplant dysfunction: correlations with histopathologic changes. J Ultrasound Med, 2011, 30(2): 169-175.

[7]Nezami N, Tarzamni MK, Argani H, et al. Doppler ultrasonographic indexes in kidney transplant recipients: its relationship with kidney function. Iran J Kidney Dis, 2007, 1(2): 82-87.

[8]Wang HK, Chou YH, Yang AH, et al. Evaluation of cortical perfusion in renal transplants: application of quantified power Doppler ultrasonography. Transplant Proc, 2008, 40(7): 2330-2332.

[9]Gaschen L, Schuurman HJ. Renal allograft vasculopathy:ultrasound findings in a non-human primate model of chronic rejection. Br J Radiol, 2001, 74(881): 411-419.

[10]Gaschen L, Schuurman HJ. Ultrasound score is more predictive than serum creatinine in assessment of cellular rejection in cynomolgus monkey renal allografts. Invest Radiol, 2002, 37(7):376-380.

[11]曹軍英, 蔣蘇齊, 王占江, 等. 三維超聲定量分析移植腎排異反應(yīng). 醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志, 2008, 18(8): 899-901.

[12]Chang CH, Yu CH, Ko HC, et al. Quantitative three-dimensional power Doppler sonography for assessment of the fetal renal blood fl ow in normal gestation. Ultrasound Med Biol, 2003, 29(7): 929-933.

[13]Lindner JR, Wei K. Contrast echocardiography. Curr Probl Cardiol,2002, 27(11): 454-519.

[14]Lindner JR, Song JI, Jayaweera AR, et al. Microvascular rheology of definity microbubbles after intra-arterial and intravenous administration. J Am Soc Echocardiogr, 2002, 15(5): 396-403.

[15]Kalantarinia K. Novel imaging techniques in acute kidney injury.Curr Drug Targets, 2009, 10(12): 1184-1189.

[16]Kishimoto N, Mori Y, Nishiue T, et al. Renal blood flow measurement with contrast-enhanced harmonic ultrasonography:evaluation of dopamine-induced changes in renal cortical perfusion in humans. Clin Nephrol, 2003, 59(6): 423-428.

[17]謝晉國, 歐陽平, 曾平, 等. 超聲造影評價急性心功能不全腎血流改變的實驗研究. 中華超聲影像學(xué)雜志, 2007, 16(2): 167-170.

[18]陳少敏, 賓建平, 肖文星, 等. 對比超聲評價去甲腎上腺素對腎臟血流灌注的影響. 中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志, 2008, 16(3): 161-163.

[19]Correas JM, Claudon M, Tranquart F, et al. The kidney: imaging with microbubble contrast agents. Ultrasound Q, 2006, 22(1): 53-66.

[20]Kalantarinia K, Belcik JT, Patrie JT, et al. Real-time measurement of renal blood flow in healthy subjects using contrast-enhanced ultrasound. Am J Physiol Renal Physiol, 2009, 297(4): F1129-1134.