劉春蕊 綜述 楊 斌 審校

慢性腎臟病(CKD)是指各種原因引起的腎臟結構或功能異常持續(xù)時間超過3個月，主要包括原發(fā)性腎小球疾病和繼發(fā)于多種系統(tǒng)性疾病的腎臟損害，是臨床常見疾病，癥狀較隱匿，若病因持續(xù)存在，最終進展為終末期腎病(ESRD)［1］。早期準確診斷、有效治療，對于逆轉腎臟疾病進展、降低腎功能衰竭的發(fā)生率具有重要意義。目前，腎組織活檢是確定腎臟病理改變的唯一方法，但該法有創(chuàng)，不宜重復操作和動態(tài)監(jiān)測病變發(fā)展過程。超聲檢查是CKD患者首選的影像學檢查方法。常規(guī)超聲可實時動態(tài)監(jiān)測腎臟形態(tài)結構和血流動力學的變化，但其缺點是對操作者的技術依賴性較高，特異度和準確性不高。三維超聲、超聲造影(CEUS)、彈性成像等新技術是在傳統(tǒng)二維超聲檢查的基礎上獲得更全面、更準確的腎臟結構和功能信息，擴大了傳統(tǒng)超聲檢查的范圍，彌補了常規(guī)超聲檢查的不足，為CKD的早期診斷提供了新的思路。本文就超聲檢查新技術在CKD中的應用現(xiàn)狀及研究前景作一綜述。

常規(guī)超聲

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10～12 cm、5～7 cm和3～5 cm，腎實質厚為1.5～2.5 cm。CKD在二維超聲聲像圖取決于原發(fā)疾病的性質，進展到ESRD，其聲像圖特點是雙腎外形不規(guī)則，各徑線值縮小，腎皮質變薄，皮髓質分界不清，皮質回聲增加。區(qū)別于急性腎損傷時腎臟體積不同程度增大，腎皮質增厚，皮髓分界清，腎乳頭腫脹，回聲明顯減低。研究認為CKD患者腎臟皮質厚度變薄更能反映腎臟損傷程度［2］。尿毒癥患者中有糖尿病較無糖尿病的腎臟明顯較大。CKD的彩色多普勒超聲(CDFI)表現(xiàn)為腎內血流稀疏，血流色彩減少的程度與腎臟損害程度呈正比，頻譜示腎動脈阻力指數(shù)(RI)＞0.7和腎內各動脈RI＞0.65(排除其他疾病，如高血壓等)，頻譜呈小慢波，加速時間延遲，嚴重時僅有收縮期峰，而舒張期峰消失，呈單峰［3］。

三維超聲

三維超聲是對二維超聲的補充。主要技術有三維彩色血管能量成像(3D－CPA)、三維超聲體積自動測量技術(VOCAL)和實時三維超聲造影(RT3DCEUS)。三維超聲能夠顯示較完整、直觀的腎臟解剖形態(tài)和腎臟動靜脈血流，其缺點是操作時間長、操作復雜、圖像質量易受影響。影響三維超聲測量準確性和重復性的主要因素是重建圖像的質量。只要邊界清晰，三維超聲體積測量具有很好的重復性和準確性，相比于二維超聲，其測量的誤差較?。?］。

3 D－CPA可重建腎內血管樹的空間立體圖像，顯示器官血管形態(tài)、數(shù)量及分布情況等。VOCAL技術可定量分析腎內血流灌注情況，主要參數(shù)有血管指數(shù)(VI)、血流指數(shù)(FI)及血管血流指數(shù)(VFI)，其中，VI反應了血流容積分布，F(xiàn)I反映了平均血流速度，VFI則根據血流速度評估腎血流灌注的情況。RT3D－CEUS實時獲得病灶造影過程的三維灌注信息，信息量大且不受臟器活動度的影響，但目前臨床應用較少，主要用于腎腫瘤、腎外傷的評價(圖1)。

圖1 腎臟實時三維超聲造影

腎臟體積縮小是不可逆的腎功能損害的標志。三維超聲實現(xiàn)了安全、準確、敏感地測量腎臟體積。Kim等［5］研究發(fā)現(xiàn)三維超聲測量腎臟體積可重復性較二維較好，而且三維超聲的標準化體積與腎小球濾過率(GFR)之間的相關性較二維超聲較好。Riccabona等［6］在前瞻性評估三維超聲對無急性腎功能不全的嬰幼兒及兒童腎積水的腎臟相對大小的測量，與二維超聲、MR尿路造影測量結果比較，認為三維超聲能準確用于無急性腎功能不全的腎實質體積和腎相對大小評估。Cansu等［7］對106例高血壓所致的腎病和65例健康對照分別行3D－CPA檢查，VOCAL 定量分析腎體積(RV)、VI、FI、VFI，研究發(fā)現(xiàn)GFR正常組和 GFR減低組的 RV、VI、FI、VFI差異具有統(tǒng)計學意義，且RV、VI與GFR有明顯的相關性。

超聲造影(CEUS)

CDFI對微小動脈和微小緩慢的血流敏感度較低，并存在角度依賴性，在CKD的早期診斷和腎功能評價有一定地局限性。CEUS是近年來應用廣泛的一種新型的診斷手段。其原理是通過靜脈注射微泡，增加超聲波的背向散射信號，從而增加血流的散射回聲。超聲造影劑無腎毒性，較CT和MRI造影劑安全，過敏反應發(fā)生率低。CEUS時間強度曲線(TIC)分析的引入有助于定量分析腎移植術后、腎彌漫性病變等腎內血流感興趣區(qū)(ROI)的灌注情況。在腎腫瘤鑒別診斷，腎外傷、腎血管性病變等疾病的診斷中具有獨特的診斷價值，但在CKD患者的早期診斷和病情評估的應用目前還處于探索階段［8－9］。

正常腎臟實時CEUS:增強從腎門開始，沿血流方向腎主動脈、段動脈、葉間動脈、弓形動脈、小葉間動脈向外周擴散，腎皮質增強隨之從腎被膜向腎錐體方向增強，然后腎髓質從皮質側向內髓增強。隨著微泡在循環(huán)中聚集減低，增強逐漸消退。TIC定量分析的參數(shù)有:到達時間(AT)，達峰時間(TTP)，峰值強度(PI)，曲線下面積(AUC)，曲線上升率等。

CEUS發(fā)現(xiàn)CKD患者增強程度減低，增強緩慢。Tsuruoka等［10］使用 Sonazoid超聲造影劑對 85例CKD患者和5例健康對照行CEUS發(fā)現(xiàn)，CKD患者腎皮質和髓質的增強程度較對照組減低。分析TIC曲線，曲線上升率減小，TTP延長，PI降低，皮髓質增強減退較早。CKD患者的CEUS增強程度減低反映了腎小管周圍毛細血管的灌注異常。Ma等［11］研究糖尿病并發(fā)腎功能不全的CKD患者A組(CKD 1期和CKD 2期)、B組(CKD 3期和CKD 4期)分別行CEUS，分析TIC曲線，發(fā)現(xiàn)A、B組上升支斜率比對照組減小，AT、TTP明顯延長，AI、PI明顯降低;組A中的AUC有增加趨勢，而組B上升支、下降支和總的AUC都降低，并且AUC和GFR有明顯的相關性。Dong等［12］使用二代造影劑SonoVue對41例臨床懷疑CKD的患者和45例健康對照分別行雙腎CEUS，前瞻性研究輕度腎損害(CKD 1和2期)腎皮質灌注情況發(fā)現(xiàn)，TIC曲線的形狀無明顯改變，但AUC、DPI及曲線上升率明顯改變。

在對移植腎的血流灌注評價和早期免疫排斥反應診斷中，CEUS 優(yōu)于常規(guī) CDFI。Schwenger等［13］對26例腎移植受者分別使用CEUS和CDFI進行前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，CEUS評估的腎血流量與肌酐水平相關性較高，而且對腎血流量測定的靈敏度、特異度和準確性均高于CDFI。Benozzi等［14］通過對39例腎移植受者術后5、15、30天分別使用CDFI和CEUS對比發(fā)現(xiàn)，兩者均可早期發(fā)現(xiàn)腎移植功能不全，但對于急性腎小管壞死和急性免疫排斥反應CEUS的價值更高，主要表現(xiàn)在CEUS評估的局部腎血流量減低，造影劑通過時間明顯縮短，TTP明顯延長。

CKD患者常合并腎血管病變，CEUS檢查在腎血管病變的診斷具有其獨特的優(yōu)勢，特異度和敏感度較高［3，8，15－16］。(1)動脈粥樣硬化性腎動脈狹窄(ARAS)患者的CDFI表現(xiàn)為狹窄處血流顯呈“五彩鑲嵌”，狹窄處峰值流速(PSV)增加，但腎動脈狹窄嚴重時，狹窄段流速可表現(xiàn)為正?；蚪档停瑴蚀_性降低。CEUS可清晰顯示主腎動脈和副腎動脈，直觀觀察雙腎動脈起始處或腎內動脈有無造影劑充盈缺損，通過定量分析TIC曲線來評價不同程度腎動脈狹窄時的腎血流灌注情況。研究發(fā)現(xiàn)常規(guī)超聲聯(lián)合超聲造影，與血管造影診斷的一致性較高［16］。(2)腎病綜合征常伴發(fā)腎靜脈血栓，腎門處腎靜脈內有點狀血栓充填，腎內靜脈血流缺乏或減少，腎內動脈阻力升高。CEUS表現(xiàn)為腎動脈、腎皮質增強時間延遲，腎靜脈無增強和動－靜脈渡越時間延長等，是目前診斷腎靜脈血栓的較好方法［3］。血管造影是診斷腎血管疾病的“金標準”，為有創(chuàng)檢查，MR血管成像和CT血管成像檢查過程需大量造影劑，對于已有腎功能不全的CKD患者應慎用。超聲檢查診斷準確、操作便利，造影劑無腎毒性及重復性好，在腎血管性疾病中具有獨特的診斷價值。但由于腎動脈位置較深，相對較細，易受腸道氣體和肥胖等多種因素的影響，超聲檢查也存在一定局限性［8，15］。

CEUS對于經皮腎穿刺活檢后的嚴重并發(fā)癥診斷價值也較高［17］。常規(guī)超聲對穿刺后并發(fā)腎小裂傷、腎實質內的小血腫和活動性出血診斷價值常較低，而CEUS可動態(tài)觀察穿刺點處有無造影劑溢出或血腫形成，其準確性和敏感度較高。腎小裂傷、腎實質內的小血腫和腎周血腫的超聲造影常表現(xiàn)為穿刺點附近始終無造影劑進入的無增強區(qū)，與周圍正常強化的腎組織呈顯著對比?；顒有猿鲅獣rCEUS示造影劑自穿刺點呈彌散樣、細線樣溢出至腎周圍的無增強區(qū)，形成不規(guī)則的異常增強區(qū)，而且其消退較正常腎實質緩慢(圖2)。腎內動－靜脈瘺是穿刺活檢后的嚴重并發(fā)癥，CEUS提示其最早增強且持續(xù)時間長，診斷率較高。CT薄層掃描和多方位重建對于穿刺活檢后的損傷部位、范圍、程度及血腫容積的估算準確性更高。但由于CT檢查費用高、有放射性及造影劑碘油的腎毒性，對于穿刺活檢后的隨訪檢查有一定的局限性。

圖2 活動性出血的超聲造影表現(xiàn)

此外，CEUS在反流性腎病的診斷中具有獨特的優(yōu)勢。將超聲造影劑通過尿道注入充盈的膀胱內，造影劑微泡產生的強散射可清晰顯示，一旦尿液內的微泡返流進入輸尿管，并超過輸尿管下1/3段，甚至在腎盂內也可見到微泡強反射回聲，即可診斷尿液返流［3］(圖 3)。

超聲彈性成像(UE)

圖3 反流性腎病的超聲造影表現(xiàn)

超聲彈性技術是近年來新發(fā)展的一種無創(chuàng)性評估組織彈性特征的新型成像方法。超聲彈性技術可分為實時組織彈性成像(RTE)、瞬時彈性成像(TE)、聲輻射力脈沖成像(ARFI)和超聲剪切力成像(SSI)。彈性成像技術定量評價腎臟彈性是通過測量剪切波速度(SWV)，SWV與組織的彈性系數(shù)的平方根成比例。MR彈性成像技術和UE技術都是基于此，但后者由于可以在超聲引導下實現(xiàn)可視化測量，這一點優(yōu)于MR。受腎臟解剖位置影響以及對腎臟的可視化操作，ARFI和SSI較適合腎組織的彈性成像。目前廣泛應用的超聲觸診組織量化技術(VTQ)就是基于ARFI，其準確、可重復性高，操作依賴性低，對腎臟組織彈性評價的研究前景可觀［9，18－21］。

研究發(fā)現(xiàn)正常人的SWV和年齡、性別明顯相關，但是與身高、體重和腹圍無明顯相關［22－23］。CKD患者中SWV和eGFR、尿素氮、肌酐相關。不同皮質深度的SWV差異有統(tǒng)計學意義，但不同病理類型的CKD患者其SWV無差異，且除CKD 5期患者外，SWV和CKD的分期無相關性。CKD患者腎皮質區(qū)域SWV較正常偏低，隨著CKD病變程度加重，腎皮質SWV減低(圖4)。

圖4 聲觸診組織量化技術在慢性腎臟病中的應用

研究發(fā)現(xiàn)腎彈性值與移植腎損傷的病理改變之間存在一定關系［19，24－27］。Arndt等［24］對 57 例移植腎受者使用Fibroscan設備行TE檢查發(fā)現(xiàn)，腎實質硬度和間質纖維化之間有明顯相關性，與eGFR成負相關，移植腎損傷0～1級和2、3級患者腎硬度有明顯差異。Stock等［25］對18個腎移植受者進行ARFI檢查，顯示ARFI值與腎纖維化程度之間呈中度正相關，且與腎活檢間質纖維化分級(2007年新版BANFF分級法)也呈正相關，通過彈性測定可準確診斷程度較重的纖維化，而對于早期纖維化較難鑒別。然而 Syversveen等［26］利用 ARFI技術對30例腎移植受者進行彈性測定，并與腎活檢腎間質纖維化分級(BANFF 97分級法)對比顯示，未發(fā)生腎間質纖維化的移植腎和腎間質纖維化的移植腎之間SWV無明顯差別，觀察者內部和兩個觀察者之間的變異度較大。Grenier等［27］使用SSI對49例接受腎活檢的腎移植受者研究顯示，腎硬度和間質纖維化之間無明顯相關性。但是腎皮質硬度與腎慢性病變和基礎病總BANFF評分之間相關。Grenier［19］提出可能解釋腎硬度改變，和間質纖維化之間存在相關性，但是腎臟皮質硬度的程度并不反映特異性的腎內改變如間質纖維化，但是反映腎臟微小損傷，特別是慢性病變。

UE在CKD動物模型的研究為進一步在臨床應用這項技術提供依據。Derieppe等［28］在腎小球硬化大鼠模型中，采用SSI評價腎皮質彈性改變并預測間質纖維化的病理程度，研究發(fā)現(xiàn)腎功能不全加重將引起腎皮質SSI彈性測值增加，腎硬度的增加值與血清學指標顯示的腎功能失調的程度高度相關。但SSI測值與BANFF分級不相關。

小結與展望

三維超聲、CEUS及UE技術在CKD診療的研究不斷深入，應用范圍愈加廣泛，成為目前超聲診斷最有應用前景的研究方向。

(1)三維超聲能夠顯示較完整、直觀的腎臟解剖形態(tài)及腎動靜脈血流的空間分布，其缺點是操作時間長、操作復雜、圖像質量易受影響。三維超聲的準確性直接取決于二維圖像的質量，容易受到操作手法及圖像采集、融合、重建方法的影響。未來發(fā)展的前景在于發(fā)展電子門控方法(如呼吸)，采用機器人操作，更快地采集、分析和顯示數(shù)據，發(fā)展新的計算法，提高重建圖像的質量等。(2)CEUS的特點是操作便捷、實時動態(tài)、造影劑安全不良反應少和可重復性高，在腎臟疾病診斷、腎活檢合并癥、腎血管病變等方面有其獨特的優(yōu)勢，其局限性在于容易受到呼吸移動影響，造影劑的濃度、ROI位置及面積的選擇均會影響其定量分析CKD患者血流灌注情況的敏感度、準確性和可重復性。未來靶向超聲造影會是最有前景的超聲診斷及輔助治療方式。腎臟疾病的發(fā)生和發(fā)展均與基因異常表達有關，基因治療將可能成為治療腎臟疾病的有效手段，然而基因治療領域仍存在許多問題導致治療效果不甚理想，超聲所用的微泡造影劑的出現(xiàn)，有力地推進了基因治療的迅速發(fā)展，微泡受到超聲波刺激后產生空化效應和聲孔效應，使細胞膜通透性明顯提高［29］，基因進入組織細胞，增強其在細胞內的轉染和表達，為腎臟疾病的治療提供一種新型有效的思路和方法。(3)UE技術的發(fā)展為實現(xiàn)無創(chuàng)性評估和可視化測量腎臟組織的彈性參數(shù)。但由于腎臟位置和結構的特異性，腎臟彈性值不僅和腎間質纖維化相關，操作上探頭對腹壁的壓力，腎組織內的各向異性、血管生成、尿液壓力都會對彈性值產生影響［30］。

相信隨著臨床實踐和科研發(fā)展，常規(guī)超聲的普遍應用結合超聲檢查新技術地不斷推廣，超聲檢查技術在CKD的早期發(fā)現(xiàn)、并發(fā)癥診斷、病情評估和預后監(jiān)測的應用更為廣泛。

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