王丹丹綜述，楊 斌審校

0 引 言

慢性腎病(chronic kidney disease, CKD)在世界范圍內(nèi)的發(fā)病率逐年上升，全球患有CKD的人數(shù)已超過5億，而我國CKD的患病率約為10%～13%，已成為威脅人類健康的疾病之一[1]。因此CKD的早期發(fā)現(xiàn)和診斷對于延緩疾病進展，改善患者預(yù)后具有十分重要的意義。由于腎臟的血供十分豐富，CKD的發(fā)生發(fā)展和預(yù)后均與血流灌注密切相關(guān)[2]。因此準(zhǔn)確評估腎臟血流灌注，對于腎臟疾病的診療尤為重要。目前臨床上確診CKD主要是依靠腎活檢，但由于該檢查方法屬有創(chuàng)檢查，嚴(yán)重制約了其臨床應(yīng)用[3, 4]。近年來，隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展，超聲造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)為很好地檢測腎臟微血管灌注的變化提供了無創(chuàng)的精準(zhǔn)手段，且不具有腎毒性。本文就CEUS在不同類型CKD診斷的應(yīng)用作一綜述。

1 CEUS及其定量分析技術(shù)原理

CEUS原理是通過靜脈注射微泡造影劑，增加超聲波的背向散射信號[5]，從而增強血流的回波信號。目前CEUS檢查中常用的超聲造影劑為聲諾維(SonoVue)，是一種純血池造影劑，經(jīng)肺而非腎代謝，且不受腎小球濾過作用及管狀運輸?shù)挠绊慬6]，能夠較好反映腎皮質(zhì)微循環(huán)灌注情況。CEUS定量分析主要是通過在感興趣區(qū)(region of interest, ROI)中造影劑回聲的信號強度和注射造影劑時間的關(guān)系，進而建立一條造影劑時間-強度曲線(time-intensity curve, TIC)，該曲線為腎臟血流灌注的特征提供了量化標(biāo)準(zhǔn)，在TIC曲線定量分析中的主要灌注參數(shù)有：上升時間(rising time, RT)、達(dá)峰時間(time to initial, TTP)、峰值強度(derived peak intensity, DPI)、曲線下面積(area under the curve, AUC)等等，這些指標(biāo)均能較好反映組織血流灌注情況。此外，有研究發(fā)現(xiàn)在進行腎造影時，對于ROI的大小、位置的選擇與腎灌注變量無顯著差異[7]，這一結(jié)果表明常規(guī)基于ROI的CEUS定量分析具有較好的臨床指導(dǎo)意義。在CKD進展過程中的最主要病理特征是腎臟纖維化[8]，這一改變可導(dǎo)致腎臟血流灌注減少，故通過CEUS評估腎皮質(zhì)血流灌注情況對于CKD的早期診斷、疾病進展及預(yù)后評估具有重要意義。

2 CEUS在CKD中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1CEUS在CKD診斷中的應(yīng)用目前，臨床上大多通過QLAB軟件分析腎CEUS獲得的血流灌注時間-強度曲線，曲線的不同參數(shù)反映出患者腎臟血流的變化情況[9]，不僅能夠監(jiān)測患病程度，還能夠為患者選擇適合的治療方式并評估預(yù)后。在正常腎CEUS中，在TIC定量分析曲線通常表現(xiàn)為：曲線迅速上升并且達(dá)到峰值，而后緩慢地下降，最終降至基礎(chǔ)水平。Tsuruoka等[10]使用Sonazoid造影劑對CKD患者及健康人進行腎CEUS檢查，并記錄圖像10 min，最終結(jié)合TIC曲線及灌注參數(shù)后發(fā)現(xiàn)：相比于正常人，CKD患者的CEUS增強程度減低，TIC曲線上升率減小，TTP延長，而DPI降低。Dong等[11]在通過CEUS評估早期CKD的腎臟血流灌注后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)DPI<12 dB、曲線上升支斜率(A)>2和AUC>1300 dB·s對CKD的診斷價值較高，特異性分別為81%、73%和78%，敏感性分別為76%、73%和77%。這些研究結(jié)果表明CEUS能夠在一定程度上協(xié)助臨床早期診斷CKD，而DPI及AUC可能是在診斷評估CKD方面最有價值的指標(biāo)，這也為臨床診斷提供了參考依據(jù)。

2.2CEUS在CKD分期中的應(yīng)用Ma等[12]對不同分期的CKD患者經(jīng)左肘靜脈注射Sono Vue造影劑1.0 mL，并采集記錄5 min腎臟回聲變化，發(fā)現(xiàn)隨著CKD的進展，造影增強速度減慢，造影劑的廓清時間也相應(yīng)延長。隨后使用CEUS分析軟件1.4版進行TIC分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)TIC曲線上升斜率逐漸平緩，TTP明顯延長，DPI明顯降低，AUC也隨著疾病的進展而顯著減小。Yang等[13]則發(fā)現(xiàn)DPI與CKD患者腎病理嚴(yán)重程度具有相關(guān)性，當(dāng)以DPI=13.78 dB為分界值,能夠更好地區(qū)分輕度與中重度CKD，數(shù)值越小，說明疾病程度愈嚴(yán)重，敏感性和特異性分別為72.5%、64%。然而，梁蕾等[14]卻發(fā)現(xiàn)隨著疾病的進展，AUC逐漸增大，這一結(jié)果與Ma等[12]、李鳳等[15]的研究正好相反。筆者認(rèn)為研究結(jié)果的不同，可能是由于CKD不同的病理類型、研究樣本量的不同以及患者的配合程度不同所導(dǎo)致。在日常臨床工作中，CEUS能夠更好地協(xié)助診斷CKD，并能夠在評估CKD分期、分析疾病進展方面提供可靠的影像學(xué)資料。

3 CEUS在各類CKD中的應(yīng)用

導(dǎo)致CKD的病因十分復(fù)雜，目前已知的主要是原發(fā)性及繼發(fā)性腎小球疾病、腎間質(zhì)性疾病和腎血管性疾病等。近年來，國內(nèi)外學(xué)者也對導(dǎo)致CKD的不同病因進行了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)CEUS不僅能夠診斷CKD，還能更進一步為臨床診斷不同類型的CKD、評估疾病預(yù)后提供參考。

3.1原發(fā)性腎小球疾病在我國，原發(fā)性腎小球疾病是導(dǎo)致CKD的最主要病因，其中，CKD重要病理分型之一是慢性腎小球腎炎，其病理進展同腎臟微循環(huán)的改變密切相關(guān)。余芳[16]對65例慢性腎小球腎炎所致CKD早期患者和60例健康患者進行研究，研究者使用Sono Vue造影劑，經(jīng)患者肘靜脈注入，對造影劑注入后90 s的影像進行記錄，隨后對ROI采用隨機定量分析軟件予以動態(tài)分析，從而獲得腎臟各項微循環(huán)指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，2組患者的血尿素氮與血肌酐含量無明顯差異，但CEUS提示，相較于健康患者的對照組，CKD患者腎微循環(huán)TTP、DPI、AUC的指標(biāo)值均有不同程度的降低，提示CEUS對于早期腎功能損傷的反映相比血肌酐、血尿素氮指標(biāo)更為敏感。此外，65例CKD早期患者經(jīng)過治療后，根據(jù)患者的治療效果區(qū)分出預(yù)后良好組和預(yù)后不良組，將2組對照進行CEUS檢查發(fā)現(xiàn)，預(yù)后良好組的平均DPI、TTP、AUC指標(biāo)值高于預(yù)后不良組，預(yù)后良好組腎皮質(zhì)微循環(huán)灌注改善明顯，但預(yù)后不良組微循環(huán)灌注無明顯改善。這說明通過CEUS技術(shù)能夠準(zhǔn)確反映腎皮質(zhì)微血流灌注的改變，同時通過對腎微循環(huán)指標(biāo)改變的檢測也可對患者預(yù)后評估提供參考。同樣，孫建明等[17]將50例接受過3個月正規(guī)藥物治療的慢性腎小球腎炎患者根據(jù)治療效果分為預(yù)后良好組與預(yù)后不良組，將2組行對照CEUS檢查，得出的結(jié)論與余芳[16]研究結(jié)果相似，且研究者發(fā)現(xiàn)治療前后24h尿蛋白定量差值與AUC差值呈負(fù)相關(guān)，而患者治療前后生化指標(biāo)及彩色多普勒頻譜參數(shù)均無顯著變化。這表明CEUS能夠敏感反映慢性腎炎患者治療前后腎微循環(huán)的變化情況，可用于監(jiān)測早期腎功能變化并評估疾病治療效果。

3.2繼發(fā)性腎小球疾病

3.2.1 狼瘡性腎炎隨著自身免疫系統(tǒng)疾病的患病率逐年攀升，系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus, SLE)造成的腎損害已十分常見，約50%以上的SLE患者會出現(xiàn)腎損害的臨床表現(xiàn)，進一步腎活檢結(jié)果顯示，幾乎100%的患者均有腎臟受累。狼瘡性腎炎是造成我國終末期腎衰竭的重要原因。翟秀蘭等[18]對64例狼瘡性腎炎患者進行CDFI動態(tài)觀察及血流阻力指數(shù)的定量分析，并且與病理結(jié)果進行對照后發(fā)現(xiàn)，僅有4例狼瘡性腎炎患者的腎內(nèi)動脈血流及血流阻力指數(shù)略偏高，并且腎臟血流阻力指數(shù)增高和腎功能生化檢測的結(jié)果之間不存在明顯的相關(guān)性。這個結(jié)果可能與操作測量時夾角影響等有關(guān)，同時由于彩色多普勒空間分辨率及時間分辨率的限制，使其敏感度有限，這使CDFI在監(jiān)測腎實質(zhì)內(nèi)腎小球毛細(xì)血管方面存在一定的局限性。CEUS相較于CDFI能夠更加準(zhǔn)確地顯示腎臟微小血管的血流灌注情況，然而目前國內(nèi)外尚未有文獻對比研究CDFI與CEUS在檢測狼瘡性腎炎的優(yōu)劣。況容[19]將25例SLE患者根據(jù)尿常規(guī)結(jié)果細(xì)分為有腎損害L組和無腎損害S組，并挑選了10名健康志愿者組成N組，研究者使用Sono Vue造影劑1.6 mL經(jīng)患者肘靜脈注射，對注射結(jié)束后250s的圖像進行觀察并儲存，隨后運用西門子公司隨機攜帶的定量分析軟件對腎實質(zhì)內(nèi)ROI、TIC曲線及各定量參數(shù)進行分析。對3組患者進行CEUS檢查后結(jié)果發(fā)現(xiàn)，L組腎實質(zhì)TIC曲線較S組和N組上升平緩，達(dá)峰稍慢，L組的AUC高于S組和N組、DPI低于N組，且AUC、DPI分別與尿蛋白呈現(xiàn)正、負(fù)相關(guān)；進而研究者認(rèn)為AUC增高、DPI降低可能是提示狼瘡性腎炎早期腎功能損害的敏感指標(biāo)，其中AUC升高更加對于臨床診斷具有參考價值。

3.2.2糖尿病腎病糖尿病腎病(diabetic nephropathy, DN)是糖尿病中十分常見且重要的微血管并發(fā)癥[20]，該病臨床起病較為隱匿，但疾病發(fā)展卻十分迅速，當(dāng)出現(xiàn)腎功能損害時，疾病就已不可逆轉(zhuǎn)，易繼發(fā)成終末期腎病。因此早期發(fā)現(xiàn)、確診糖尿病腎病具有極其關(guān)鍵的作用和意義。王群等[21]選取6只DN兔與9只正常兔進行對照CEUS實驗，實驗中將Sono Vue造影劑與5 mL等滲鹽水混合后以0.1 mL/kg的劑量經(jīng)耳緣靜脈注入，檢查時間自造影劑注射后持續(xù)5 min。利用TIC分析軟件發(fā)現(xiàn)，DN組DPI減低，TTP延長，研究者認(rèn)為在TIC曲線中DPI減低可能提示組織血流灌注的減少，而TTP延長則表明腎臟對微泡清除速率的減慢[22]。Wang等[23]通過實驗研究認(rèn)為AUC可幫助評估和診斷DN中的微血管損傷，是診斷DN患者早期腎功能損害和腎皮質(zhì)微循環(huán)灌注變化的敏感指標(biāo)。另有學(xué)者通過使用受試者特性曲線(receiver operating characteristic, ROC)分析評估CEUS定量參數(shù)AUC、DPI在DN患者中的診斷效率，結(jié)果顯示AUC與DPI的診斷準(zhǔn)確率均優(yōu)于0.7，DPI在ROC分析中的曲線下面積較AUC更大，且以AUC>1400 dB·s和DPI<12 dB為臨界值對早期糖尿病腎病的診斷具有更高的價值，其特異性分別為80.0%和77.8%[22]。目前現(xiàn)有的國內(nèi)外研究均表明CEUSTIC曲線及定量灌注參數(shù)對DN早期腎功損害診斷具有重要價值，其中以AUC與DPI為著[24-27]。

3.2.3高血壓腎病原發(fā)性高血壓患者病程長，進展緩慢，如長期未加控制將引起腎損害，是目前導(dǎo)致CKD的第二位病因。有研究者選取了45例排除其他腎病的原發(fā)性高血壓患者和10名健康成人形成對照。自患者肘靜脈注入1.2 mL Sono Vue造影劑及5 mL等滲鹽水，動態(tài)顯示并采集180 s內(nèi)腎臟回聲的變化，隨后采用飛利浦公司內(nèi)置的Q Apps軟件分析，對比分析后研究者得出結(jié)果，無腎損害的原發(fā)性高血壓患者和對照組之間TTP存在差異，表明高血壓患者在尚未出現(xiàn)腎損害時，TTP就會發(fā)生改變；有腎損害患者相較無腎損害患者TTP都延長，DPI均降低，從而認(rèn)為CEUS不僅能夠?qū)崟r動態(tài)的反映出高血壓患者腎微循環(huán)血流的灌注變化，而且能一定程度上反映出高血壓腎病的腎功能受損的程度[28]。同樣，張國慧等[29]選取了20例臨床懷疑高血壓早期腎損傷患者作為病例組，15名健康志愿者作為對照組，研究中使用Sono Vue造影劑1.2 mL，經(jīng)肘靜脈注入，實時觀察并儲存3 min內(nèi)腎皮質(zhì)CEUS強度的變化，檢查結(jié)束后采用飛利浦公司隨機配套的QLab定量分析軟件進行分析，對比CEUS檢查后發(fā)現(xiàn)，2組血流灌注情況均呈快速增強，差異并不明顯。然而病例組TIC曲線上升較正常組緩慢，峰值強度也較對照組有所下降，患者的AUC、TTP均升高，DPI降低，其中以AUC變化最為明顯。在研究者所選的病例組中的患者Scr、BUN均在正常范圍之內(nèi)，而部分CEUS參數(shù)已發(fā)生改變，因此研究者認(rèn)為AUC等可作為反映腎臟血流灌注的敏感指標(biāo)，能夠盡早地發(fā)現(xiàn)高血壓患者異常的腎臟血流灌注，從而為早期診斷治療高血壓腎病提供科學(xué)的參考依據(jù)。

3.3間質(zhì)性腎炎慢性間質(zhì)性腎炎(chronic interstitial nephritis, CIN)病程較長，起病較為隱匿，主要以腎小管功能障礙為其臨床表現(xiàn)，常緩慢進展至終末期腎病。其中尿路梗阻是慢性間質(zhì)性腎炎較為常見的病因。Yoon等[30]選取了15只兔進行左腎結(jié)扎術(shù)，從而構(gòu)建單側(cè)輸尿管梗阻(unilateral ureteral obstruction, UUO)模型，于術(shù)前及術(shù)后每周均行CEUS檢查并定量分析梗阻側(cè)及健側(cè)腎臟血流灌注改變，每一次CEUS檢查均自耳緣靜脈注射0.4 mL的Sono Vue造影劑，自注射造影劑后連續(xù)記錄圖像3 min，并使用VueBox軟件進行剪輯、轉(zhuǎn)換視頻數(shù)據(jù)以及分析;研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),梗阻腎組的RT及DPI均高于對側(cè)對照組，且研究者發(fā)現(xiàn)RT越短，DPI就越長，血流速度越慢，同時，研究者還發(fā)現(xiàn)腎纖維化與RT和DPI呈正相關(guān)。因此研究者認(rèn)為CEUS及其定量參數(shù)不僅能夠反映出UUO兔的血流灌注狀態(tài)的改變，同時還為臨床工作中對于梗阻性腎病血流灌注的無創(chuàng)定量分析評價提供了科學(xué)的參考依據(jù)。另有研究選取了因結(jié)石而導(dǎo)致梗阻性腎病的60例患者，手術(shù)前后均行CEUS檢查，檢查中注射Sono Vue造影劑1.2 mL，并使用飛利浦公司配套的QLab軟件進行圖像定量分析,最終發(fā)現(xiàn)在術(shù)后AUC減小、DPI顯著增加，且TIC曲線灌注參數(shù)和腎小球濾過率具有一定的相關(guān)性，其中與腎小球濾過率相關(guān)性最好的是AUC這一指標(biāo)[31]。這表明在監(jiān)測因結(jié)石導(dǎo)致梗阻性腎病的患者的術(shù)后腎臟血流動力學(xué)的變化方面，CEUS具有較高的臨床應(yīng)用價值，能夠為患者的預(yù)后及進一步治療提供理論依據(jù)。

3.4腎血管疾病腎血管疾病是導(dǎo)致CKD的重要病因之一，腎血管疾病中最常見的是腎動脈狹窄(renal artery stenosis, RAS)，RAS常引起頑固性高血壓和(或)腎功能不全，早期診斷和治療能夠盡早地改變血管狹窄狀態(tài)，有效逆轉(zhuǎn)腎功能衰退狀態(tài)，延緩CKD進程。目前篩查腎動脈狹窄的首選方法是CDFI，其在狹窄處血流呈“五彩鑲嵌”，結(jié)合腎各級動脈流速可診斷腎動脈狹窄，但由于腸腔氣體反射及患者呼吸因素等影響，CDFI對腎動脈全程的顯示較為困難，這也影響了臨床上對于腎動脈狹窄的定位、定性診斷[32-33]。在一項關(guān)于移植腎動脈狹窄的臨床研究中，發(fā)現(xiàn)TIC曲線能夠較好地反映移植腎血流灌注的變化，因此研究者認(rèn)為TIC曲線能夠在一定程度上評價移植腎動脈狹窄的程度。研究中選取已被數(shù)字減影血管造影確診為移植腎動脈狹窄的20名患者納入狹窄組，移植腎功能穩(wěn)定的移植腎患者32名作為對照組，通過受試者肘靜脈團注Sono Vue造影劑0.6 mL，同時保存2 min動態(tài)顯影過程，在Sonoliver工作站對影像進行分析，并以移植腎段間動脈作為參考區(qū)，選擇了移植腎中部的葉間動脈、皮質(zhì)以及髓質(zhì)三個ROI，從而獲取各個ROI的TIC曲線及定量參數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在狹窄患者較健康患者TTP延長，重度狹窄患者TIC曲線中的RT與輕度狹窄患者相比有統(tǒng)計學(xué)差異[34]。Ran等[35]使用了CEUS評估嚴(yán)重RAS(狹窄程度≥70%)在經(jīng)過支架植入術(shù)后腎血流灌注的變化，研究中使用Sono Vue造影劑1.2 mL注入上肢靜脈，并記錄保存3 min的動態(tài)圖像,通過預(yù)先安裝在機器中的分析軟件獲得TIC曲線后發(fā)現(xiàn)在支架植入術(shù)后，灌注參數(shù)中DPI增高，TTP縮短而AUC并無顯著差異。以上研究表明CEUS可用于精確評估腎臟微血管灌注變化，不僅對于定量評估嚴(yán)重RAS患者支架植入術(shù)后的腎臟血液灌注變化具有重要價值，同樣，CEUS較CDFI能更好地評價腎移植受者的血流灌注情況，并且能早期識別術(shù)后血管狹窄等并發(fā)癥。因此，CEUS在腎血管性疾病的診斷中具有十分獨特的優(yōu)勢。

4 CEUS在CKD中的最新科研進展

以上研究均表明，CEUS有助于臨床對CKD進行早期診斷、判斷分期以及評估預(yù)后。然而，由于CEUS在定量分析CKD血流灌注情況方面仍舊沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，TIC曲線灌注參數(shù)與CKD血流灌注之間的關(guān)系也受到許多因素的影響[5]，如造影劑的選擇及濃度、患者的呼吸運動等，因此CEUS在診斷CKD方面的特異性并不盡如人意。針對這一不足，目前研究者們已開始更進一步探索靶向CEUS等方法，旨在更為高效準(zhǔn)確地診斷、評估CKD。

靶向CEUS是將被疾病特異性抗體標(biāo)記的微泡注入體內(nèi)后，微泡會進入循環(huán)系統(tǒng)，并與靶組織相結(jié)合，最終使用CEUS方法成像。有研究者使用攜帶抗人CD3抗體微泡通過尾靜脈注入腎移植大鼠體內(nèi)，進行CEUS檢查后發(fā)現(xiàn)，腎移植后發(fā)生急性排斥反應(yīng)的大鼠超聲信號顯著增強[36]。另外，Liu等[37]將靶向微泡與能夠反映血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷的分子標(biāo)志物血栓調(diào)節(jié)蛋白(thrombomodulin, TM)相結(jié)合，構(gòu)建出靶向微泡-TM后經(jīng)尾靜脈注入Ⅱ型糖尿病大鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)與普通血管造影的對照組Ⅱ型糖尿病大鼠相比，注射靶向微泡-TM后大鼠CEUS腎臟顯像更清晰，TIC曲線參數(shù)變化亦與以往的研究相同[38]，且靶向CEUS能在一定程度上彌補普通CEUS成像時間較短的問題。這一系列研究說明靶向CEUS這一技術(shù)不管是在急性腎損傷亦或是CKD的疾病診斷中，都具有較高的價值。現(xiàn)有研究表明，微泡和特異性抗體的結(jié)合能夠準(zhǔn)確地顯示腎內(nèi)的免疫復(fù)合物沉積，這有助于腎病嚴(yán)重程度的評估，是一項十分有前景的技術(shù)[39]。然而，當(dāng)前對于靶向CEUS的研究主要局限于動物實驗，尚未轉(zhuǎn)化至臨床，仍需未來更多的臨床實驗研究進行驗證。

5 結(jié) 語

綜上所述，CEUS技術(shù)在檢測評估腎皮質(zhì)血流灌注方面具有相對無創(chuàng)、快速、安全以及可重復(fù)等優(yōu)勢。CEUS能夠?qū)崟r監(jiān)測腎皮質(zhì)血流灌注的變化，尤其在CKD早期階段，其變化能夠早于一些實驗室指標(biāo)，這也更加有力地說明了CEUS有助于CKD的早期診斷和治療干預(yù)。盡管CEUS在診斷方面仍存在一定不足，但相信隨著科技的不斷進步、超聲分子影像的不斷發(fā)展，CEUS技術(shù)也會不斷地成熟完善，今后在CKD發(fā)現(xiàn)診斷、評估病情和監(jiān)測預(yù)后方面會有更好更加廣泛的應(yīng)用。