肾衰竭的超声影像检查
随着超声影像检查广泛应用于临床以来,二维和彩色多普勒超声用于肾病诊断和鉴别诊断越来越普遍.特别是结合应用彩色多普勒超声检查肾的血流及变化,能辅助临床判断肾病及功能.目前超声已经成肾病的常规检查之一,其与其他医学影像检查(如X线)手段的有机结合使得肾包括肾衰竭的诊断提高到了一个新水平.
一、正常肾超声检查方法及声像图
(一)起声探头及仪器调节
应用实时超声显像仪,线阵探头、凸阵探头及扇扫描仪均可.当然,彩色多普勒显像不仅能观察肾结构,而且还能显示肾内血流状态及进行血流动力学的检测,分辨力更高,检查效果更好.但选用彩色多普勒超声仪,最好选择具有扇扩功能的探头.目前国内各医院使用的超声诊断仪均可以施行肾常规检查.常用的超声探头频率成年人为3～4MHz,小儿5～7.5MHz.检查时选用适当的条件(如增益)获得满意的二维图像,此后再用彩色多普勒显示,以避免肾移动或探头移动产生的飘移伪差.彩色血流显像时,应及时调节合适的色彩灵敏度、色标、增益及发射功率,进行脉冲多普勒检查时,取样容积的门及大小均应及时调节.
(二)超声检查方法
1.检查前的准备 肾超声检查一般无需准备,但空腹进行效果更好.对胃肠气体较多,影响肾血管显示者,检查前可禁食或适当应用排气药.
2.检查方法
(1)俯卧位经腰背部探查法:俯卧位探查是肾检查时最常用的体位.受检者取俯卧位,腹部置于棉垫.大部分病例均可满意显示肾的各切面,仅对部分肥胖、腰肌发达及肾位置较低者不能满意探查.
(2)卧位经腰部探查法:在左侧卧位或右侧卧位,经侧腰部探查左肾或右肾.
(3)卧位经腹部或侧腰部探查:患者取仰卧位时可经腹部或侧腰部探查肾.较常用于右肾检查.
(4)坐位探查:多用于观察肾下移的程度.
总之,在做肾脏检查时,患者可取俯卧位、侧卧位、仰卧位甚至坐位,检查者先后经腰腹部多切面扫查,仔细观察肾的大小、形态及内部回声等,并结合彩色多普勒了解血管走行及血流分布等.
(三)正常肾声像图
1.二维图像 肾超声图像的形态大小随超声扫查部位和切面不同有很大差异.肾纵切面呈椭圆形或扁卵形,其包膜光滑、清晰.肾皮质较肝呈中低回声,厚度8～10mm,肾锥体呈圆形或三角形,为弱回声区.青少年或婴儿的肾锥体可近似无回声,易误诊为小囊肿.肾皮质和肾锥体之间有时可见短线状或点状高回声,代表肾内弓形血管.肾中心部分肾窦区,包括肾盂、肾盏、血管和脂肪等组织,呈不规则高回声团.肾窦的超声术语为中央集合系统,正常时其前后分离一般在10mm以内.分离>15mm提示肾盂积水或输尿管梗阻.
正常成的人肾长100～120mm,宽50～60mm,厚40～50mm.左肾较大于右肾,男性较大于女性.
2.彩色多普勒血流显像 肾内血管树呈放射状排列,从肾门部的肾主动脉开始,肾窦、肾锥体之间、皮髓交界处、皮质内血管由粗变细,由少变多,形态近似“骆驼草”.彩超检查肾动脉主干内径为5mm左右,随分支变细依次显示为段间动脉、叶间动脉、弓形动脉,其中肾主动脉起自腹主动脉,稍低于肠细膜上动脉;段间动脉位于肾窦内,由主肾动脉发出;叶间动脉、弓形动脉分别行走于肾锥体之间和锥体与皮质交界处,均呈红色.而肾主静脉内径约10mm,其及属支呈蓝色与动脉伴行.
频谱多普勒显示除弓形动脉外,各级肾动脉血流为高速低阻型.即呈单峰状,收缩期迅速上升,舒张期缓慢下降至平坦.正常弓形动脉血流频谱为低速低阻型,收缩期血流速度峰值为24～35cm/s,血流阻力指数为0.4～0.5.其余各级肾动脉收缩期血流速度峰值为55～100cm/s,段间动脉血流阻力指数(RI)为0.5～0.6,叶间动脉血流阻力指数为0.45～0.55.
二、肾功能不全的肾声像图表现及临床意义
(一)急性肾功能不全的肾声像图表现及临床意义
1.声像图表现 根据病因可将急性肾功能不全分为肾前性、肾性及肾后性.不同病因所致的声像图表现也有一定的异同性.
(1)肾前性:主要是肾组织灌注不足,故也称急性肾循环衰竭.此时肾尚无明显的形态变化,肾轮廓清晰光滑、形态基本正常,但彩色多普勒显示血流较显著减小,实质内血流信号暗淡,血流频谱呈低速高阻型.
(2)肾性:主要是各种原因引起的急性肾小球肾炎、肾血管病变及肾中毒等.按病程可分为病始期、少尿或无尿期、多尿早期、多尿晚期及恢复期,其中主要的少尿或无尿期的声像表现为肾体积不同程度的增大,肾皮质明显增厚,回声可以是正常、增高或减低,肾锥体增大,回声显著减弱,与肾皮质或肾窦的分界清晰,压迹明显.因为肾窦黏膜和肾包膜水肿,故在肾窦内或肾周围能见到纤细的弱回声带.彩色多普勒显示肿大的肾内部血流并不丰富,皮质可以无血流信号.频谱多普勒显示少尿期肾内小动脉最大血流速度无明显改变,但舒张期血流速度减小,故血流阻力明显增大,肾动脉及弓形动脉血流RI>0.80.
多尿期或恢复期肾体积缩小,肾皮质厚度明显减低,肾内血流色彩十分丰富.频谱多普勒显示舒张期血流恢复明显,RI降低.
(3)肾后性:主要为不同原因引起的尿路梗阻所致.
2.临床意义(https://www.daowen.com)
(1)辅助急性肾功能不全与慢性肾功能不全急性发作的鉴别诊断:临床上有时不易鉴别急性肾功能不全与慢性肾功能不全急性发作,而超声显像根据肾的大小、肾实质内回声改变等较容易对两者加以鉴别.急性肾功能不全时,肾没有慢性肾功能不全病理改变所形成的肾萎缩,即没有慢性肾功能不全的声像表现,反而表现为肾增大.最近有学者还利用超声背向散射积分技术对急性肾功能不全患者肾的观察发现,患者肾实质及肾窦区的超声背向散射积分之比(IBS%)较正常显著增高,提示超声背向散射积分对急性肾功能不全有一定的辅助诊断意义.
(2)辅助诊断急性肾功能不全的病因:急性肾功能不全发病多急剧,此时超声声像图不仅有助于建立肾前性、肾性或肾后性肾功能不全的病因诊断,而且能对体腔内积液、积血、尿路梗阻原因及肾皮质疾病抑或肾髓质疾病作出鉴别.核素肾图、ECT和静脉注射肾盂造影均无作用.如晚近有学者对中毒引起的急性肾功能不全进行观察发现,此时肾主动脉的舒张期流速和平均速度下降往往反映肾血流低于正常,而在庆大霉素等所引起的急性肾功能不全患者,其弓形动脉RI显著增高.还有文献报道,因肾小球病变引起的急性肾功能不全,弓形动脉的RI不增高;而肾小管病变所致者,弓形动脉的RI增高.
(3)辅助临床对肾功能不全的程度及预后作出判定.应用彩色多普勒检测肾动脉血流,临床可以获得包括收缩期血流速度、舒张期速度及搏动指数(PI)、RI等多项血流参数,分析这些参数,临床医师能够对肾功能不全的程度及预后在一定程度上做出正确地判断.比如近来有学者对动物急性肾功能不全时血肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)与肾血流参数变化关系进行实验研究,结果表明急性肾功能不全时肾血管PI、RI与BUN成直线相关,且恢复较早,提示其可为疗效评价及预后估测的敏感指标.
(二)慢性肾功能不全的肾声像图表现及临床意义
1.声像图表现 文献报道慢性肾功能不全的病因中大约2/3是慢性肾小球肾炎.其他病因如肾盂肾炎、肾小动脉硬化、结缔组织病、慢性间质性肾炎、多囊肾、梗阻性肾病及肾结核等大约占1/3.慢性肾功能不全的肾声像图因病变程度不同而有变化,如慢性肾小球肾炎、肾盂肾炎、双侧肾结核、多囊肾及双侧尿路梗阻等都有各自的声像特点.下面重点描述慢性肾小球肾炎所致的慢性肾功能不全的声像特点.
早期双肾图像可无异常改变或仅表现为肾实质变薄或皮质回声增强,肾体积较正常.
在严重的肾功能不全尤其是氮质血症后,肾体积逐渐变小,包膜不光滑,肾皮质变薄,回声明显增强,等于或高于肝、脾回声.皮髓分界模糊.肾窦回声淡化,晚近朴昌虎等报道肾窦可为椭圆形带即“靶环征”,而且肾实质与集合系统之间可以有宽1～2mm的暗带相隔.有时肾结构不清,肾成为一团迷漫均匀的回声团块.近来顾再荣等研究了30例尿毒症患者和20例正常人肾实质的标化背向散射积分技术(IBS),发现尿毒症晚期肾实质标化的IBS高于尿毒症早期,IBS能反映慢性肾实质病变,对慢性肾功能不全的诊断及病情评定有重要价值.彩色多普勒检查可发现肾动脉主干变细,皮质回声内无血流信号,仅肾窦回声内有少量血流信号,呈点状或条索状色彩,十分稀疏.脉冲多普勒显示为收缩期峰速度减低、舒张期流速低平的低速高阻型频谱.如梁燕等利用彩色多普勒对45例慢性肾功能不全患者肾动脉血流参数范围的探讨表明,慢性肾功能不全患者双侧肾主动脉及分支血流信号分布有逐渐减弱甚至消失的趋势.各级动脉血流频谱波峰变钝,舒张充盈曲线低平、中断、欠光滑、空心层流消失.从肾主动脉到分支血流速度逐级明显降低,RI较大,PI增大.最近李振彩、Lu等学者用“分维数”彩色血流信号定量法探讨肾内部彩色血流信号与肾的结构、功能的关系,结果发现肾内血流信号与肾功能呈负相关,表明“分数维”彩色血流信号定量法不仅可在一定程度上反映肾功能,而且可以反映肾功能状态.而赵金英等应用二维超声显像和彩色多普勒能量图对115例慢性肾功能不全患者的研究观察则进一步表明,慢性肾功能不全代偿期,彩色多普勒能量图显示肾血流丰富,呈连续的树枝状分布,主肾动脉血流与正常对照组间无显著性差异,而慢性肾功能不全失代偿期,彩色多普勒能量图显示肾血流减少,主肾动脉血流速度以舒张期为主明显减低,RI较正常组显著增高.且慢性肾功能不全的衰竭期,肾血流进一步减少,RI更高.研究再次证明,慢性肾功能不全时的肾血流灌注与肾功能状态密切相关.
2.临床意义
(1)慢性肾功能不全的预后好坏与肾单位损毁的程度有关.一般来讲,肾随肾衰竭发展而缩小.一般肾大者较肾小者预后好,肾内结构显示清楚者较不清晰者预后好.慢性肾功能不全代偿期,肾的大小接近正常.而慢性肾功能不全的衰竭期肾已明显缩小.终末期进一步缩小.因此,运用超声了解肾的大小及内部回声有助于慢性肾功能不全的病情判定、分期及预后分析.
(2)有研究表明,慢性肾功能不全的早期,透析疗法不能理想发挥作用.而终末期肾缩小至纵径8cm左右时,只有透析才能取得较满意的效果.延误透析及移植只能给患者带来并发证并影响预后.因此,超声了解肾的大小等还有助于指导临床治疗决策的确立.
(3)超声多无创检查获得的多普勒指标可以较快速地辅助临床诊断及评判肾动脉状态,由此有助于评价患者肾功能状态.尤其是结合彩色多普勒能量图等新技术观察肾灌注情况,对慢性肾功能不全的衰竭的诊断、分期、治疗监测及预后评估等有重要意义.
三、移植肾及排斥反应
(一)移植肾的正常多普勒超声表现
二维声像图见正常移植肾轮廓清晰,体积正常或略大,前后径小于宽径,内部回声与正常肾相同.皮质与髓质结构清楚,锥体呈倒三角形,其回声略低于皮质.肾窦回声无分离扩张.横面可见肾门部的输尿管回声,略增强,但无积水征象.彩色多普勒能直接、清晰地显示移植肾血流供应和分布情况.当移植肾血供正常时,可见各级肾动脉(肾主支脉、段动脉、叶间动脉、弓形动脉)和皮质内动脉呈“树枝”状分布,皮质内血流分布均匀.脉冲多普勒示正常移植肾的肾内各级动脉血管为舒张期血流丰富的中速低阻频谱.
(二)排斥反应
排斥反应是受者体内对移植肾抗原的出现发生的一系列细胞和体液免疫反应.按临床上所常见的排斥情形分为超急性排斥反应、急性排斥反应和慢性排斥反应.
1.超急性排斥反应及超声特征 超急性排斥反应是指移植肾在血液循环恢复后几分钟至24h发生的不可逆转的排斥反应.多普勒超声表现为二维声像图见肾体积变化不明显,但内部结构欠清晰,皮质与髓质界限不十分明显.
肾皮质呈广泛的或斑片状的回声减低区.彩色多普勒由于肾内动脉严重狭窄,故肾内血流分布稀疏呈“点状”“树枝”状分布消失,皮质区血流大片消失.由于肾血管内有大量的血栓、肾间质水肿,加之肾周渗出液的形成,导致肾内血管受压,肾内动脉阻力明显升高,脉冲多普勒示RI可在0.8以上,最大血流速度呈喷射样,舒张期血流缺乏或反转,形成典型的“单峰波型”
2.急性排斥反应及超声特点 急性排斥为最常见的排斥反应,在移植后任何时刻都可发生,但最常见于移植后1个月内.多普勒超声表现为二维图像见肾体积明显增大,在正常移植肾肾常缓慢增大,此为代偿所致.而急性排斥反应多短时间异常肿大.即移植肾各径均可增加,但以前后径最明显,只要前后径大于宽径,即认为移植肾异常肿大.也可以用移植肾体积指标,若在移植后两周增大>25%,并持续5d以上者,即可认为是移植肾异常肿大.肾体积最简便近似的计算可用校正椭圆公式:V=0.5X长径X宽径X前后径.肾锥体水肿显著增大,回声减低.锥体的形态由三角形变为圆形,使肾窦回声出现明显压迹.衡量的标准是肾锥体的高度大于其相对的肾皮质厚度.肾窦回声也减低,播散不均;肾窦宽度相对变小,肾窦与肾实质的宽度比例小于1/2.严重时,肾窦与肾实质分界不清.此外还可以出现肾包膜粗糙、肾皮质增厚、回声增强或不均匀、实质内局限性无回声区、肾窦扩张和肾周围积液等.彩色多普勒显示肾内血流的分布变化不明显,其敏感性低于脉冲多普勒.有时可在局部发现血管树减少,只有提高色彩敏感度,加大增益,才能显示出完整的血管树.严重时,“树枝”状分布的血流明显减少.脉冲多普勒见由于血管性排斥反应或间质性排斥反应的存在或同时存在,血管阻力升高,各级动脉收缩期最大血流速度增加,舒张期血流降低、缺如,甚至出现反向血流,RI和PI值增高.文献报道,若RI>0.7,PI>1.5,即提示有急性排斥反应.
3.慢性排斥反应及超声表现 有些病例在急性排斥控制后肾功能不能完全恢复,残留部分损坏,或者有低度排斥反应在继续活动,即慢性排斥反应.超声二维图像见肾体积开始时也是增大,以后逐渐缩小,肾轮廓线粗糙不平,肾实质变薄,回声增强,实质与窦回声分界不清楚.晚期肾结构显示不清.彩色多普勒示整个肾内血流稀疏,呈“点状”分布,皮质区无血流色彩.肾窦内可见少量血流.脉冲多普勒示肾内小动脉血流阻力增高,RI和PI值增高,但不及急性排斥时明显.
四、慢性肾功能不全的心脏声像图
(一)定义
慢性肾病及并发慢性肾功能不全时的心肌病理改变是心肌细胞的透明变性和脂肪变性,故称尿毒症性心肌病.通常表现为因高血压产生的左心室肥大以及纤维蛋白性心包炎.
(二)声像图表现
主要为左室壁肥厚、运动减弱,可呈节段性室壁运动异常.心脏扩大,以左心为主.左室舒张功能减低,左室射血分数在正常范围或降低.主动脉扩张,主动脉壁运动减低.二尖瓣、主动脉瓣及其瓣环均可钙化.各瓣口常见反流.心包积液常见,无症状心包积液发生率可达30%～40%,少数病例因大量心包积液发生心脏压塞.慢性肾功能不全的心脏声像图具有多样性,但左室肥大是基本和重要的内容.迄今的研究均表明超声多普勒在慢性肾功能不全的心肌病变的检查诊断中具有较高的价值,不仅可以用于初期诊断,而且也可以长期监测.