超聲在腎移植術后監(jiān)測中的應用與進展

朱 皖，周愛云

（南昌大學第一附屬醫(yī)院超聲科，南昌 330006）

腎臟移植是目前治療晚期腎衰竭最有效的辦法之一，隨著腎移植手術的普遍開展，外科技術的改進和新型免疫抑制劑在臨床的應用,腎移植患者的生存率已明顯提高，移植腎患者的術后監(jiān)測越來越受到重視［1］，及時準確地觀察移植腎的血供情況、早期發(fā)現移植腎排斥反應及掌握患者的全身情況，對于提高腎移植的成功率和患者的生存率均具有重要的臨床價值［2］。目前常用的影像學檢查手段主要有尿路X線平片、造影、超聲、CT、磁共振成像（MRI）和核素顯像，但上述的方法有各自的局限性，如X線平片及CT具有放射性，且無法直接顯示移植腎血流灌注情況；MRI和核素顯像檢查耗時，花費較高；造影具有創(chuàng)傷性等。超聲檢查具有快速、準確、無創(chuàng)、低耗等的優(yōu)點［3］，使得它已成為腎移植術后監(jiān)測的首選影像學方法。本研究根據超聲在移植腎監(jiān)測中的應用進行如下綜述。

1 二維超聲

移植腎大部分位于右髂窩，少部分位于左髂窩，位置表淺，不受呼吸影響，超聲圖像質量好，能提供良好的形態(tài)學測值，為移植腎的超聲隨訪提供了良好的條件。二維超聲可以觀察移植腎的位置、大小、形態(tài)，腎包膜是否完整、腎內結構是否清晰、實質回聲是否均勻、皮質厚度的測量、腎集合系統(tǒng)是否分離，腎盂、輸尿管是否擴張以及腎周有無積液等。通過二維超聲探查，可以對腎臟結構、腎積水、腎周圍血腫、尿路梗阻等并發(fā)癥做出有臨床價值的診斷。

2 彩色多普勒超聲及彩色多普勒能量成像

彩色多普勒（color doppler flow imaging，CDFI）可清晰地顯示腎動脈各級分支的血液充盈情況，并可顯示移植腎周圍及髂血管情況。通過頻譜多普勒，可以測得腎動脈阻力指數（RI）、搏動指數（PI）、收縮期峰值速度（PSV）、舒張期峰值速度（EDV）等血流動力學參數，這些參數對移植腎血流的評價具有獨特的優(yōu)越性。有研究表明：腎移植術后動態(tài)觀察腎的大小、形態(tài)及腎內結構以及血流灌注變化，對于移植腎病理改變的敏感性和特異性方面具有重要的價值［4-5］。

劉波泉等［6］研究表明：正常移植腎彩色多普勒顯示腎內血流信號層次分明，血管樹結構呈“雞冠花狀”。脈沖多普勒示各級動脈血流收縮期較短，舒張期下降平緩，血流呈連續(xù)性，RI＜0.7。M.D.Rifkin等［7］研究表明：急慢性排斥反應時，表現為移植腎血管數量減少，葉間及弓形動脈血流減少或消失，動脈RI＞0.7。移植腎CDFI血流參數的變化，在一定程度上反映了移植腎的功能狀態(tài)，在腎移植患者中的應用價值已得到公認［8-11］。但由于CDFI技術S/N較低，導致其對低速血流不敏感以及對探測角度依賴性大等缺點，因此，血流圖與移植腎內實際的血液灌注差距較大，從而影響了它的臨床價值。

繼CDFI之后的彩色多普勒能量成像（color doppler power imaging，CDPI）技術，是以多普勒信號的強度為信息來源，以強度的平方值表示能量，不受探測角度的影響，因此可以明顯地提高檢測組織血流的敏感性，尤其有利于顯示低流量、低流速的血流，它能顯示完整的血管床或血管樹，結合高頻探頭，能清楚地顯示移植腎腎皮質遠端的微小迂曲的血管，因而能清晰地顯示整個腎的血流，敏感性優(yōu)于CDFI。朱建平等［12］利用CDPI對移植腎血流灌注進行6個級別的分級：5級（皮質血流呈珊瑚狀，達腎包膜下）、4級（皮質血流呈珊瑚狀，距腎包膜≥2 mm）、3級（皮質血流稀疏）、2級（弓形動脈彩色血流稀疏，皮質血流消失）、1級（弓形動脈以遠血管彩色血流消失）和0級（腎主動脈及段間動脈顯像好，葉間動脈彩色血流稀疏，弓形、皮質血流消失）。但CDPI顯示的是血流能量信息，并不是速度信息，故不能直接顯示血流性質和方向，而且由于其只是平面顯像，亦無法準確顯示器官整體的血流灌注情況。

3 三維超聲

三維超聲成像技術始于20世紀70年代末期，近年來隨著計算機相關技術的發(fā)展，三維超聲成像技術隨之得到迅速發(fā)展與趨向成熟。三維超聲運用三維探頭進行實時掃查，從矢狀、冠狀、水平3個斷面進行三維空間實時成像，其圖像更為清晰、細膩、直觀、立體感強。曹兵生等［13］利用三維超聲體元模型法重建移植腎進行體積測量，同時利用二維超聲橢圓體積法計算腎臟的體積,結果顯示：三維超聲對移植腎體積測量具有很好的一致性,三維體積測量較二維測量有更好的穩(wěn)定性和重復性,能夠較敏感地反映移植腎體積的變化。動態(tài)觀察移植腎體積的變化有助于排異反應的診斷和抗排異療效的判定。邢晉放等［14-15］報道，應用彩色多普勒超聲診斷儀和三維彩色多普勒圖像處理工作站，采用磁場空間定位自由掃查系統(tǒng)對同種異體移植腎患者進行三維圖像獲取，脫機后進行腎臟結構及血流的三維圖像重建與顯示。結果表明：正常移植腎三維彩色多普勒血流呈珊瑚狀，立體分布于整個腎實質，信號均勻、對稱、完整；發(fā)生急性腎小管壞死時移植腎血流信號明顯稀疏；發(fā)生急性排異反應時移植腎血流信號呈斑塊狀或短棒狀；血管栓塞時，栓塞血管的供血區(qū)域血流信號完全消失。

最新的三維彩色血管能量成像（three-dimensional color doppler energy，3D-CDE）是一項超聲新技術。初步研究提示，該技術在血流顯像方面具有重要價值和獨特的優(yōu)勢［16-17］。3D-CDE為三維超聲成像技術與CDE相結合，以臟器血管解剖為基礎，血流能量顯示為條件，對受檢部位進行多切面掃查，經計算機軟件系統(tǒng)處理完成三維重建，從而能夠完整立體地顯示器官血管走行、數量、分布情況［18］。3D-CDE是CDE基礎上的血管三維重建技術，對臟器血管的掃查具有CDE敏感和準確的特性，解決了聲束與流速方向夾角的問題，彌補了CDFI和CDE對血流顯示不夠全面的不足［19］，使圖像顯示更直觀，節(jié)約了診斷時間，醫(yī)學參數測量更準確。

新近開發(fā)的三維超聲容積自動測量技術（virtual organ computer aided analysis，VOCAL）是在三維圖像重建的基礎上手動或自動勾畫待測實體的輪廓，從而完成測量容積運算的新型技術。測量的指標包括：容積（V）、灰階指數（mean gray value，MG）、血管指數（vascularization index，VI）、血流指數（flow index，FI）、血管血流指數（vascularization flow index，VFI）。V反映移植腎的體積大小，由于移植腎的體積在某些病理條件下會增大或減小，因此臨床要求對體積進行精測［20］。二維超聲移植腎的體積是測定長、寬、厚3個徑，再根據V=0.523×長×寬×厚［21］得到，對于并不是一個規(guī)則橢球體的移植腎來說，這樣測得的體積不可避免地存在誤差，而三維超聲計算體積不需對臟器進行幾何假設，可以從任意方位對臟器進行等距離的平行切割，測量體積更準確。VI反映移植腎內的血流容積分布，FI反映移植腎的平均血流速度，VFI根據血流速度評估移植腎的血流灌注，通過這3項指標能半定量地反映移植腎內血流循環(huán)的情況，使檢查結果更加客觀、準確［22］。當移植腎發(fā)生排異時，二維CDFI或CDE顯示移植腎的彩色血流會明顯減少，葉間動脈RI明顯增高（P<0.05）［23-24］。曹軍英等［25］研究表明，移植腎發(fā)生排異時，灌注明顯減少，VI會明顯降低（P<0.05）。

4 超聲造影

超聲造影（contrast-enhanced ultrasound,CEUS）又稱聲學造影，是利用超聲對比劑使用后散射回聲增強，提高超聲檢查對低流量、低速血流的顯示能力，明顯提高超聲診斷的分辨力、敏感性和特異性的一項新技術［26］。新型造影劑著重于探索微泡與入射聲場之間的相互作用，提高檢測微泡強度及持續(xù)時間的能力［27-28］。目前臨床使用的新型超聲增強造影劑Sono Vue（聲諾維），是一種氟氮類化合物，無毒、無味，對血管無刺激性。從外周靜脈注入小劑量Sono Vue溶液后，可迅速在血流中緩慢釋放出大量直徑＜7μm的微氣泡，微氣泡通過肺循環(huán)、體循環(huán)到達靶器官，與此同時血流亦以較強回聲得到顯示［29-30］。與CT、MRI對比劑相比，超聲對比劑這種血池示蹤劑，不經過腎臟代謝，不影響腎臟功能，無腎毒性。通過超聲造影獲得移植腎的時間-強度曲線（time-intensity curve，TIC），對其進行量化分析，可獲得觀測指標有擬合質量（quality of fit，QOF）、TIC的斜率、到達時間（arrive time，AT）、上升時間（rise time，RT）、平均通過時間（means transmit time，mTT）、達峰時間（time to peak，TTP）、完全排空時間等參數。在移植腎術后急性排斥（AR）方面，李卓等［31］建立犬AR模型8例，聲學造影測定腎皮質的峰值密度、曲線下面積，經Person相關分析發(fā)現，峰值密度、曲線下面積與肌酐的相關性分別為0.972、0.978，結論認為，聲學造影能顯著提高腎皮質血流灌注顯像的敏感性；峰值密度、曲線下面積與AR的相關性更為密切，可能是反映AR的有用指標。王晶等［32］通過41例移植腎急性排斥患者與58例移植腎腎功能穩(wěn)定患者CEUS對比，發(fā)現移植腎發(fā)生急性排斥反應時，超聲造影時間-強度曲線質量均不同程度降低，造影劑灌注時間、排空時間較腎功能穩(wěn)定者延長，各參數中皮質、髓質的RT、TTP均延長。T.Fischer等［33］報道：應用CEUS可顯著提高移植腎內血管結構的顯示；急性排斥反應治療后CEUS的結果與臨床過程相符合；應用CEUS技術，可更好地顯示移植腎血腫、灌注缺失及腫瘤等。CEUS檢查與傳統(tǒng)彩色超聲相比，在探測腎移植后早期腎功能不全方面有更高的準確率［34］。

5 展望

二維及CDFI超聲技術對腎移植患者術后進行動態(tài)監(jiān)測已經成為常規(guī)檢查，在移植腎的監(jiān)測中發(fā)揮重要作用，但目前仍存在一些問題。由于很多并發(fā)癥的超聲表現難以鑒別，以及二維超聲、CDFI及能量多普勒超聲在評價移植腎方面有一定的局限性，對移植腎急性排異反應等診斷易受多種因素干擾。而三維超聲及CEUS作為一項較新的技術，目前對各種并發(fā)癥的研究還處于初級階段，其臨床數量以及相關經驗較少，難以廣泛開展與應用。但是，隨著超聲技術的進一步發(fā)展，三維超聲及CEUS的成熟和普及，三維超聲技術及CEUS在移植腎術后監(jiān)測中有著廣泛研究空間及應用前景。

［1］張會萍,杜聯芳.移植腎的超聲評價［J］.實用醫(yī)學雜志,2008,24（17）：3087-3088.

［2］劉廣祿,張艷華,謝強,等.彩色多普勒超聲對腎移植術的臨床研究［J］.中國超聲診斷雜志,2005,6（2）:102-105.

［3］李罄,杜文華,周毅.動態(tài)超聲監(jiān)測移植腎手術并發(fā)癥的臨床研究［J］.中國超聲醫(yī)學雜志，2003,19（10）：772-774.

［4］Wan S K,Ferguson C J,Cochlin D L,et al.Duplex doppler ultrasound in the diagnosis of acute renal allograft rejection［J］.Clin Radiol,1989,40（6）:573-576.

［5］Kelcz F,Pozniak M A,Pirsch J D,et al.Pyramidal appearance and resistive index:insensitive and nonspecific sonographic indicators of renal transplant rejection［J］.AJR Am J Roentgenol,1990,155（3）:531-535.

［6］劉波泉,孫海霞,王蕾,等.腎移植的超聲動態(tài)觀察［J］.中國醫(yī)療前沿,2008,3（10）:98-99.

［7］Rifkin M D,Needleman L,Pasto M E,et al.Evaluation of renal transplant rejection by duplex doppler examination:value of the resistive index［J］.AJR Am J Roentgenol,1987,148（4）：759-762.

［8］Arima M,Takahara S,Ihara H,et al.Predictability of renal allograft prognosis during rejection crisis by ultrasonic doppler flow technique［J］.Urology,1982,19（4）:389-394.

［9］Evans C,Cochlin D L,Ferguson C,et al.Duplex doppler studies in acute renal transplant rejection［J］.Transplant Proc,1989,21（1 pt 2）:1897-1898.

［10］Nicholson M L,Williams P M,Bell A,et al.Prospective study of the value of ultrasound measurements in the diagnosis of acute rejection following renal transplantation［J］.Br J Surg,1990,77（6）:656-658.

［11］Steinberg H V，Nelson R C，Murphy F B，et al.Renal allograft rejection:evaluation by doppler US and MR imaging［J］.Radiology,1987,162（2）:337-342.

［12］朱建平,蔣彥彥,羅曉莉.彩色多普勒血流與能量顯像在移植腎排斥中的對比研究［J］.福建醫(yī)藥雜志，2004，26（3）:49-50.

［13］曹兵生,董寶瑋,梁萍,等.三維超聲動態(tài)觀察移植腎體積變化及其臨床意義［J］.中國臨床醫(yī)學影像雜志,2004,15（12）:699-701.

［14］邢晉放,王新房,杜聯芳.三維彩色多普勒超聲監(jiān)測移植腎的臨床研究［J］.中華泌尿外科雜志,2004,25（11）：753-755.

［15］邢晉放,王新房,劉望彭,等.三維彩色多普勒超聲成像在移植腎術后監(jiān)測中的應用研究［J］.中華超聲影像學雜志，2002，11（4）:209-211.

［16］Sugeng L，Spencer K T，Mor Avi V，et al.Dynamic threedimensional color flow Doppler:an improved technique for the assessment of mitral regurgitation［J］.Echocardiography，2003，20（3）:265-273.

［17］Bucek R A，Reiter M，Dirisamer A，et al.Three-dimensional color Doppler sonography in carotid artery stenosis［J］.AJNR Am J Neuroradiol,2003,24（7）：1294-1299.

［18］王琨,郭琳娜,焦彤.三維超聲成像技術在卵巢腫瘤診斷中的應用［J］.天津醫(yī)科大學學報,2009,15（3）：497-499.

［19］王晶,朱建平,蔣?彥,等.超聲新技術在移植腎術后并發(fā)癥應用中的最新進展［J］.中華臨床醫(yī)師雜志:電子版,2011,5（1）:189-191.

［20］盛林,梁萍,董寶瑋.三維超聲體積精測在臨床中的應用［J］.中華超聲影像學雜志,2005,14（1）:70-73.

［21］Hamper U M，Trapanotto V，DeJong M R，et，al.Threedimensional US of the prostate：early experience［J］.Radiology，1999，212（3）:719-723.

［22］張艷平，朱建平.超聲技術在移植腎血流灌注研究中的應用進展［J］.福建醫(yī)藥雜志，2009，31（1）:86-87.

［23］Saracino A，Santarsia G，Latorraca A.Early assessment of renal resistance index after kidney transplant can help predict longterm renal function［J］.Nephrol Dial Transplant，2006，21（10）:2916-2920.

［24］Park S B，Kim J K，Cho K S.Complications of renal transplantation：ultrasonographic evaluation［J］.J Ultrasound Med，2007，26（5）：615-633.

［25］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［J］.醫(yī)學影像學雜志，2008,18（8）:899-901.

［26］王興華.超聲造影基礎與臨床應用［M］.北京:軍事醫(yī)學科學出版社,2004:40-76.

［27］Qin S,Caskey C F,Ferrara K W.Ultrasound contrast microbubbles in imaging and therapy:physical principles and engineering［J］.Phys Med Biol,2009,54（6）：R27-R57.

［28］Doinikov A A,Zhao S,Dayton P A.Modeling of the acoustic response from contrast agent microbubbles near a rigid wall［J］.Ultrasonics,2009,49（2）:195-201.

［29］Marret H,Barillot I,Rolland Y,et al.Contrast ultrasound using SonoVue for pelvic radiation with concurrent chemotherapy monitoring in stage B-II cervical cancer［J］.Cancer Radiother,2009,13（6/7）:515-519.

［30］Dai Y,Chen MH,Yin S S,et al.Focal liver lesions:can SonoVue-enhanced ultrasound be used to differentiate malignant from benign lesions［J］.Invest Radiol,2007,42（8）:596-603.

［31］李卓,龔渭冰,劉紅梅,等.經靜脈聲學造影二次諧波成像診斷移植腎急性排斥反應的實驗研究［J］.第一軍醫(yī)大學學報，2003，23（5）：439-441.

［32］王晶，朱建平，蔣?彥.超聲造影在移植腎急性排斥中的應用［J］.中華醫(yī)學超聲雜志:電子版,2011,8（5）:1008-1014.

［33］Fischer T,Ebeling V,Giessing M,et al.A new method for standardized diagnosis following renal transplantation:Ultrasound with contrast enhancement［J］.Urologe,2006,45（1）:38-45.

［34］Fischer T，Filimonow S，Dieckhofer J，et al.Improved diagnosis of early kidney allograft dysfunction by ultrasound with echo enhancer：a new method for the diagnosis of renal perfusion［J］.Nephrol Dial Transplant,2006，21（10）:2921-2929.