超声影像学早期诊断急性肾损伤的研究进展

【摘要】急性肾损伤（acute kidney injury，aki）是危重疾病患者常见的合并症。

尽管目前医疗技术水平较前有了明显进步，但诊断的滞后性使aki的患者病死率仍很高。

aki早期诊断并及早干预治疗，对于改善患者预后及患者的病死率有重要的临床意义。

因此，本文在此对aki的诊断标准、早期诊断的生物学标志物及超声影像学的研究进展做一综述。

【关键词】超声造影；急性肾损伤；诊断
中图分类号 r445.1 文献标识码 a 文章编号 1674-6805（2016）15-0161-03
first-author’s address：the affiliated hospital of guangdong medical university，zhanjiang 524001，china
doi：10.14033/ki.cfmr.2016.15.088
肾脏是机体重要的排泄和内分泌器官，在维持机体内环境稳定及保证机体正常的新陈代谢方面起着重要的作用。

在重症患者中，由于患者多存在高血压、糖尿病、慢性心肺疾病等基础病，在感染、手术后、创伤等打击下，易出现急性肾损伤（aki）。

根据aki患者的流行病学研究，在icu的患者中aki患病率为29.5%～77.2%，病死率为13.9%～54.4%[1]。

由于目前尚缺乏及早、准确的aki诊断方法，患者往往错过最佳的早期干预，且急性恶化的肾脏功能与心、肺、肝、脑等重要器官的功能相互影响，导致患者病情进一步加重，使患者住院时间延长，需要机械通气及crrt治疗，患者的病死率显着增加，给社会和医疗资源带来沉重的负担[2]。

因此，及早发现和干预aki，预防其进展为肾衰竭，显著降低患者病死率，具有重要的意义。

本文就aki的诊断标准、早期诊断的生物学标志物及超声影像学的应用做一综述，进一步提高对aki早期诊断的认识水平。

1 aki的诊断标准
aki是一种常见肾脏功能性或器质性异常的临床综合征，主要表现为肾功能的短时间内突然下降而出现代谢产物的蓄积及内环境失衡，其诊断有赖于血肌酐的升高和尿量的减少。

由于既往aki没有统一的诊断标准，在有关急性肾损伤的研究过程中，不同国家及研究者所采用的急性肾损伤的定义有差别，因此aki的流行病学结果也差异较大。

但无论何种诊断标准，研究结果表明早期诊断及治疗有利于改善aki患者的预后[3]。

为了统一aki诊断及分期标准，及早诊断及干预aki，2002年急性透析质量指导组（adqi）提出了aki的共识性诊断标准，即rifle诊断及分层标准；2005年对rifle标准进行了修正，于2007年提出了急性肾损伤网络（akin）诊断标准；2012年提出最新的改善肾脏病全球预后（kdigo）指南，见表1[4]。

随着诊断标准的统一，临床医生更易于早期诊断aki及判断其预后。

但是目前的aki 诊断标准，仍然主要以血肌酐及尿量作为诊断和分期指标，这种对血肌酐短期内轻度上升的关注是为了早期诊断aki，减少漏诊率。

然而众所周知，血清肌酐并非一个敏感指标，其水平易受性别、年龄、体表面积、营养状态、蛋白的摄入量、药物、体内代谢水平等诸多因素的影响，且其升高具有滞后性，当肾小球滤过率下降超过50%，血肌酐才明显的升高，因此，血肌酐不能及时、真实地反映肾功能的变化；而尿量也易受利尿剂、尿路梗阻等因素影响，二者作为诊断和分期指标，尚存在一定的缺陷，使临床工作中很多aki患者的诊治被延误。

2 aki早期生物标志物
鉴于肌酐及尿量在aki早期诊断的局限性，越来越多的学者提出以新的标志物结合kdigo 对aki进行诊断和判断预后。

近年的研究结果表明，一些生物学标志物如白介素-18、肾损伤因子-1、中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白、血清胱抑素c、肝脏型脂肪酸结合蛋白、组织金属蛋白酶抑制因子及胰岛素样生长因子结合蛋白7等对aki的早期诊断有所帮助，逐渐受到关注[5]。

这些指标相对于肌酐和尿量，能更早期诊断aki，但由于aki的病理生理机制的复杂性，aki诊断标志物的效能及价值仍然存在一定的局限性，且目前哪种生物学诊断标志物更加早期、敏感地诊断aki尚无法确定，与临床实际应用仍有一段距离。

3 超声影像学早期诊断
3.1 彩色多普勒超声
超声诊断技术能够无创、快捷、方便、可重复性等特点，特别适用于循环不稳定，转运风险大的重症患者中。

尤其近几年，随着多普勒超声技术水平及仪器性能的迅猛发展，对肾血管的研究已逐步深入，临床医生更加重视肾脏血流动力学变化。

正常生理下，肾脏血流量由于肌源性和管球反馈调节的自身调节机制而趋于稳定，其肾血流量主要取决于包括入球小动脉、出球小动脉和叶间小动脉的肾血管阻力。

肾动脉血管阻力（ri）取决于肾动脉收缩期峰值血流速度（v max）、舒张末期血流速度（v min）的差值与v max的比值。

正常成人肾ri值为0.6，上限为0.7。

研究证实，发生aki早期即有肾脏小血管血流动力学的变化，导致肾脏血流灌注发生变化。

超声测定肾动脉ri值的高低可以间接反映肾脏的血流灌注情况[6-7]。

lerolle等[8]对出现aki的重症患者研究中发现，肾脏ri的升高与aki的发生有着显著的相关性，脓毒症休克患者肾脏ri升高，可能预示其发生aki的风险相应增加。

schnell 等[9]通过多因素回归分析显示，相对于尿及肌酐，仅肾脏ri是预测aki患者进展为aki2级或3级的独立危险因素，也提示ri是评估aki危险程度指标。

陈九军等[10]应用超声的无创可实时动态监测的特点检测重症全身性感染患者的肾脏损伤，可以在早期有效的发现急性肾损伤。

但是彩色多普勒超声对细小血管的敏感性不高及深部组织的血流不敏感，且ri易受血管顺应性的影响，尚不能做到全面评价整体肾实质灌注，尤其是对肾皮质及髓质深部血流的评估不足。

3.2 超声造影
肾脏血流较丰富，约占心排血量的20%～25%，其中肾脏皮质的血供占肾脏血流量的90%～95%，髓质血流量相对皮质较少，占5～10%；不仅肾实质的血流分布不均，由于髓质内小动脉细长，血流阻力大，粘滞度高，因此血流速度也不同，流过肾皮质仅需2～3 s，而流过髓质需60 s之久，其血管解剖特点奠定了超声造影的成像基础。

当肾脏发生病变时，肾实质血流灌注会相应地发生异常改变，而超声造影能够及时发现肾脏血流灌注的变化。

超声造影是超声医学划时代的进步，利用血液中气体微泡在声场中的非线性效应和所产生的强烈背向散射来获得对比增强图像的一种监测血流灌注的新技术，近年来由于其实时、高效、重复、无创等优点已逐渐得到重视[11]。

超声造影所用造影剂是一种理想的血流示踪剂，目前国内常用六氟化硫微泡，商品名称为声诺维（sonovue），其微泡直径约在2～10 μm，近似于人血细胞直径，能够随血液循环分布到全身，当声波接触到在血液内加入的声阻抗与血液截然不同的微泡时，则会发生强背向散射，且在声压作用下膨胀与收缩振动产生的谐波信号高于周围组织，在一定浓度内超声造影信号强度与造影剂微气泡浓度相关，而微气泡的浓度与组织灌注的血流量相关，因而使超声造影定量分析肾脏血流灌注成为可能。

造影增强信号随着时间的变化可被描记为时间-强度曲线（tic），通过分析该曲线参数得到任意时间点和时间段内的造影剂强度的改变，得出相应的血流灌注参数和图像，以量化的方式真实地反映肾脏血流灌注情况，从而对血流动力学作出评价[12]。

另外由于造影剂基本不被肾小球滤过，且不会溢出到组织间隙或尿液内，静脉注射10 min后大部分微泡内的气体经肺呼出，固体成分则主要由肝脏代谢排出，故超声造影剂不引起或加重肾功能损伤，因此特别适用于肾功能已有损害而需要进行肾增强检查的患者。

江凌等[13]运用超声造影研究急性肾小管坏死所致急性肾衰竭肾皮质的血流灌注情况，结果显示正常兔肾皮质血流灌注的时间-强度曲线形态为急速上升至最大峰值后缓慢下降，而肾衰竭后的时间-强度曲线上升速度缓慢，至最大峰值后下降更加缓慢。

目前研究表明，超声造影定量分析技术可以评估肾脏血流灌注的情况[14-15]。

但目前超声造影主要应用于肾脏肿瘤诊断及消融治疗的评价，肾移植术后排斥反应及血管并发症的早期诊断，评价血管活性药物的疗效等，对于aki的研究刚刚起步，且大多是动物实验，仍然处于探索阶段[16-19]。

4 展望
随着床旁血液滤过技术的不断发展，aki的治疗效果有了显著提高，但缺乏早期有效的干预治疗，仍然是脓毒症相关aki患者高发病率和死亡率的重要原因，而干预措施的滞后归因于没有更加早期诊断aki。

生物标志物对于肌酐及尿量能更加早期诊断aki，但这些研究都缺乏大样本、多中心的临床试验验证，且不同的检测手段得出的结果不同，没有形成统一的检测评价体系，临床应用上存在不足。

而目前超声影像学应用，为探索aki临床早期诊断、监测病情进展提供了一种新的思路和方法。

目前超声造影已经广泛应用于肾脏肿瘤及移植肾等肾脏病的研究，而aki仍处于初期阶段，对于aki的研究仅仅有动物试验，缺乏大量的临床试验来系统，尚需大量动物及临床试验来探索aki肾脏血流灌注的规律。