多模態超聲對移植腎功能延遲恢復的早期診斷價值

毛達峰，馬蘇亞

移植腎功能延遲恢復（DGF）是腎移植術后常見并發癥之一，研究顯示，心臟死亡器官捐獻（DCD）供腎行同種異體腎移植術后DGF的發生率高達10%～50%。當移植腎術后患者并發DGF時，其發生急、慢性排斥反應的比例要高于移植腎功能正常恢復的患者，且移植腎的長期存活率也明顯降低。DGF病因診斷的“金標準”仍是腎組織穿刺活檢，近年來超聲引導定位技術得到了極大發展，穿刺相關的并發癥已得到有效控制，但穿刺引起的相關并發癥，如出血、腎周血腫、血尿甚至移植腎破裂等情況仍有發生，因此，迫切需要一種非侵入性的方法來揭示移植腎的狀態和不同的并發癥是至關重要的。

彩色多普勒超聲及超聲造影（CEUS）在診斷DGF方面均具有較大的臨床應用價值，聲觸彈性成像在這方面的應用研究相對較少，但也取得不少令人滿意的成績。然而各項單獨研究均有其局限性：二維超聲僅能提供移植腎宏觀變化，指標缺乏特異性，在準確定量評價方面存在一定困難；彩色多普勒超聲雖能提供更多的血流信息，但不能夠反映正常組織與病變組織的微血流灌注情況；CEUS能清晰的顯示組織血流微循環灌注情況，但無法鑒別動、靜脈，亦無法準確獲取血流速度；彈性成像能提供移植腎各部位的剪切波數值，揭示移植不同狀態，但提供的信息有限。本文就多模態超聲聯合應用對DGF的早期診斷進行討論。

1 DGF

1.1 DGF發生原因 DGF是由多個致病因素和多種發病機制導致的復雜病理過程，其發病機制仍有待于進一步研究。移植手術過程中因缺血、缺氧引起的腎小管急性壞死是導致DGF的主要因素，再灌注后細胞毒性介質的產生、固有免疫以及適應性免疫反應的激活等均可造成腎小管細胞損傷和壞死。

1.1.1 DGF發生危險因素 主要包括：（1）供者因素。包括供者年齡、種族，合并有心臟病、高血壓、動脈硬化等疾病，DCD死因為缺氧或腦血管疾病；（2）受者因素。包括肥胖、合并有基礎疾病（糖尿病、高血壓）、透析病程長、術前輸血、多次懷孕和移植病史、群體反應性抗體高等；（3）圍手術期因素。包括術前循環血容量不足、心輸出功能差導致的移植腎低血壓、低灌注，移植過程中移植腎缺血、缺氧時間過長，術后血容量及血壓的維持管理不理想等；（4）藥物因素。包括環孢素A等免疫抑制劑的腎毒性、術后不合理使用抗生素等。

1.1.2 DGF發生的病因 主要包括：（1）腎前性因素。包括低血容量、心輸出量不足、低血壓等；（2）腎實質或腎血管因素。包括腎動脈狹窄、腎靜脈血栓、急性腎小管壞死（ATN）、急性排斥反應等；（3）腎后性因素。各種原因引起的輸尿管梗阻（如輸尿管受壓、扭曲，輸尿管膀胱吻合口狹窄）、神經源性膀胱等。

1.2 DGF的診斷與鑒別診斷 根據患者術后血肌酐（Scr）值、尿量、是否需要透析治療等容易確定DGF的存在。其診斷標準主要包括：（1）術后1周內需透析治療，或雖不需透析治療，但在術后第7天Scr仍＞400mol/L；（2）術后尿量＜1 200 ml/d，或術后1周內連續3 d Scr下降＜10%。如何及時、準確的對病因學做出診斷，以及明確排斥反應是否存在，在臨床上具有重要意義。ATN以外的病因，臨床上往往采用排除法來確認或排除。除移植腎穿刺活檢外，超聲檢查是目前最常用和有效的無創評價手段。

2 超聲在DGF診斷中的應用

2.1 二維超聲 傳統二維超聲可以通過觀察移植腎大小、形態，移植腎皮質厚度、皮髓質分界，腎周積液等情況，能及時發現腎水腫及術區出血、引流情況。李鳳等研究結果表明，DGF組患者移植腎寬、厚和體積明顯大于正常組，表明移植腎術后早期發生DGF時，由于腎間質內大量淋巴細胞浸潤，腎間質發生水腫，導致移植腎外形增大、飽滿；而移植腎長徑在兩組間差異無統計學意義（＞0.05），表明移植腎寬、厚、體積這3個參數在揭示DGF存在時比長徑更敏感。

2.2 彩色多普勒超聲 彩色多普勒超聲評估移植腎血流是最常用的評價移植腎功能狀態的方法，主要檢查移植腎動脈吻合口、主干是否狹窄，血管有無扭曲，移植腎靜脈有無血栓、受壓等情況。通過獲取移植腎動脈主干、段動脈、葉間動脈、弓形動脈血流速度，阻力指數（RI）和搏動指數（PI）等參數來判斷移植腎功能情況。其中RI是診斷移植腎急慢性排斥反應的重要指標之一。E.Rodrigo等研究發現，移植腎受體血管順應性（由受體年齡和既往糖尿病決定）和移植腎內急性事件，如DGF，是移植腎移術后第1天發生RI增高的最重要因素，決定腎內RI指數值的是受者和移植腎本身，而不是供者，因此，多普勒隨訪對檢測移植腎功能的變化是有用的。劉洪等研究發現，當移植腎主腎動脈RI＞0.8時，移植腎發生DGF風險增高。宋潔瓊等研究結果顯示，DGF組患者段間動脈和葉間動脈RI均顯著高于腎功能正常恢復組，說明發生DGF時移植腎血管阻力顯著增加，這或許是導致移植腎微循環不良及灌注不足的主要原因。然而普通多普勒超聲僅能檢測較大腎動靜脈血管的血流信息，在了解腎皮質弓形動脈遠端的微小血管血流灌注信息時，卻顯得力不從心，因此可提供的參考信息有限，無法用于監測移植腎皮質的微循環灌注。

2.3 CEUS

2.3.1 CEUS原理 CEUS可以清楚的顯示移植腎微小血管和組織血流灌注，通過增加圖像對比分辨率，及時了解移植腎的微循環血流灌注狀況變化，更敏感地反應移植腎功能早期的變化情況。目前應用于臨床的超聲對比劑主要有意大利Bracco公司生產的聲諾維和美國GE公司生產的示卓安。聲諾維是目前臨床應用最廣泛的超聲對比劑，它是由脂類外膜包裹的六氟化硫（SF6）微泡氣體，平均直徑為2.5m。由于氟碳類為惰性氣體，相對分子質量大，故不易穿過微泡壁而擴散，穩定性較好。此外，聲諾維主要通過呼吸排出體外，不通過腎代謝，無腎毒性，相比CT和MRI用的對比劑，更加安全。示卓安是一種由氫化卵磷脂酰絲氨酸鈉包裹的全氟丁烷微泡氣體，平均直徑為21m。全氟丁烷也屬于惰性氣體，通過呼吸排出體外，其外殼則主要經肝臟或腎臟排出，應用于腎臟相對較少。移植腎微循環血流灌注不良與DGF的發生有密切關系，及時監測移植腎微循環情況，能及時了解移植腎功能恢復情況。移植腎CEUS后，可利用圖像分析軟件選取移植腎皮質、髓質等不同感興趣區，生成相應TIC曲線，獲取多個不同定量參數，可以對移植腎微循環的血流灌注情況進行精準評價。

2.3.2 CEUS診斷價值 移植腎功能正常恢復的患者CEUS表現為對比劑由髂動脈、腎動脈主干、段動脈、葉間動脈、弓形動脈依次顯影，隨后腎皮質、腎髓質分別顯影，皮質內對比劑由內向外顯影，髓質內對比劑自錐體周邊向中央向心性顯影，皮質顯影及消退速度明顯較髓質快，整個造影過程快速連續，移植腎血管顯影清晰，腎實質顯影均勻。

DGF組移植腎內對比劑顯影順序與移植腎功能正常恢復組相同，但DGF組對比劑顯影速度明顯較慢，強度較低。馮梓燕等發現，有47.5%（19/40）的病例出現與正常組不一樣的增強模式，即對比劑在腎動脈、段動脈、葉間動脈、弓形動脈和皮質區域造影劑呈非連續、“脈沖式”灌注。表現為每次脈沖式灌注之間，存在一段無對比劑進入的時間窗；且出現“脈沖式”增強患者的Scr、RI值明顯高于連續性增強患者。通過研究發現，之所以會有“脈沖式”增強現象出現，可能是因為移植腎出現間質水腫、腎小管損傷、血管內皮細胞腫脹和脫落、管壁纖維素樣壞死等造成微動脈血流灌注阻力增加，從而導致血流灌注受阻及移植腎濾過功能受損。宋潔瓊等研究顯示，DGF組峰值強度（PI）顯著小于移植腎功能正常恢復（NGF）組，提示在DGF發生早期，移植腎皮質微循環血流灌注的絕對強度即已降低。黃偉俊等研究則發現DGF組腎皮質曲線下面積（AUC）較對照組明顯減少，提示發生DGF時，腎血管微循環阻力增加，腎皮質血流灌注量減少，因此造影后腎皮質灌注相關參數AUC也隨之減低。同時還發現AUC與血肌酐呈負相關性，即血肌酐越高，腎皮質AUC越少，從而揭示腎皮質灌注量越少，進一步影響腎功能延遲恢復。Grzelak等研究發現CEUS可以在腎移植術后早期及時的把急性腎靜脈血栓形成（ARVT）與其他原因的血流灌注障礙區分開來。CEUS還能更好地顯示移植腎的微循環，并能發現常規彩色多普勒和B-Flow超聲通常忽略或低估的小缺血灶。隨著CEUS技術的不斷進步，3D-CEUS新技術的加入為早期診斷DGF提供更多依據。3D-CEUS不僅可以有效地檢測全局血流灌注情況，及時發現微小灌注缺損區，還可以量化灌注缺損區在總腎體積的比重。

2.4 超聲彈性技術

2.4.1 超聲彈性成像原理及分類 超聲彈性成像目前主要包括應變彈性成像和剪切波彈性成像（SWE）。（1）應變彈性成像主要為實時組織彈性成像（RTE），其原理為在體表施加一定外力并保持一定的頻率，使感興趣區域發生形變，再將回聲信號進行彩色編碼，紅色到藍色表示組織從“軟”到“硬”的變化。RTE技術是一種半定量檢測組織硬度的檢查方式，無法給出確定的彈性值。由于這種檢測方法需要人為施加外力，且剛移植完的移植腎相對較為嬌嫩，使該技術在DGF診斷領域應用受到限制。（2）SWE則分為瞬時彈性成像（TE）、聲脈沖輻射力彈性成像（ARFI）、實時二維彈性成像（2D-SWE）等。①TE基本原理是為在體表發射機械振動波，同時通過一維超聲系統收集剪切波信息，結果以彈性模量值表示，由于移植腎與甲狀腺、肝臟等組織比較，內部結構不均一，且復雜；而TE技術又不能二維實時精準定位移植腎內的感興趣區，其在臨床中的應用也受到了一定的限制。②ARFI主要是通過對感興趣區發射聲脈沖輻射力，然后測其橫向剪切波速度，間接反映組織的硬度，從而對深部組織的彈性作出準確的定量評估。與TE技術比較，因減少人為施壓等因素，使檢測結果的可靠性大大提升。③2D-SWE是一種二維實時的剪切波成像技術，其剪切波來源于內部的高強度聚焦聲脈沖輻射力。2D-SWE可以通過在彩色編碼的二維圖像上選擇感興趣區域（ROI）直接獲取對應的組織硬度。

2.4.2 SWE在移植腎術后監測中應用 SWE技術可重復、定量且無創地對移植腎的實質硬度進行測量，從而對移植腎術后功能狀態進行準確評估，是移植腎彈性評估最合適的彈性成像方法。任秀昀等研究顯示，移植腎功能正常的患者，移植腎皮質、髓質、腎竇部的剪切波速度依次降低，其彈性值由外至內逐級降低，表明移植腎組織硬度腎皮質最高、腎髓質次之、腎竇部最低，這可能與腎臟組織結構密切相關。腎小球主要由迂曲成團的血管袢組成，組織硬，因而剪切波速度高；腎髓質主要由含水量高的腎小管組成，組織硬度較皮質稍低，剪切波速度次之；腎竇部為大的動靜脈血管、腎盞及較軟的脂肪組織，組織最軟，剪切波速度最低。因其能定量反應移植腎組織彈性硬度，為臨床早期診斷DGF提供了更多的參考依據。樊韻玲等對95例患者行AFRI檢查，研究結果顯示腎功能障礙組中急性排斥亞組和病毒感染亞組SWV均高于藥物毒性亞組及腎功能穩定組（均P＜0.05），而腎功能穩定患者段間動脈和葉間動脈RI與腎功能障礙患者（包括急性排斥、病毒感染、藥物毒性等）差異無統計學意義（P＞0.05），這意味著SWV可在一定程度上提示移植腎不同病理狀態，且超聲彈性成像較RI更能有效診斷移植腎急性排斥反應。Ma等研究了32例腎移植受者接受了臨床指征的同種異體移植活檢后（其中4例進行了重復腎活檢），對其進行彈性成像檢查，通過對比髓質與皮質的硬度和纖維化程度，發現腎間質纖維化或腎小管萎縮程度與組織硬度和血清肌酐之間均存在顯著相關性，且使用受試者工作特征（ROC）曲線評估SWE與血清肌酐診斷的差異，得到的皮質和髓質硬度AUC分別為0.75和0.85，均高于血清肌酐的0.65，說明剪切波在早期監測腎小管間質纖維化進展監測性能更優于血清肌酐。目前超聲彈性成像技術已經在移植腎術后監測中取得了較為滿意的結果，但國內外對超聲彈性成像在DGF中應用的研究較少，仍需更多的實驗研究和有病理結果對照的病例研究。

3 展望

DGF是移植腎術后的常見并發癥，由于DGF是由多個致病因素和多種發病機制導致的復雜病理過程，因此單一模式超聲評價，在早期診斷DGF中的作用均有其局限性。有研究顯示單以RI值升高診斷移植腎DGF的靈敏度和特異度僅為47.2%、69.3%。綜上，多模態超聲的聯合應用能更好的對早期移植腎腎功能進行及時預測，更有助于早期發現移植腎功能潛在的異常。也期待越來越多的超聲新技術應用于臨床，如超聲靶向破壞微泡技術，微氣泡可以攜帶各種載體，包括質粒、RNA，甚至藥物到達目標組織，用于靶向診斷和治療，以期能更有效精準地診斷早期移植腎功能異常。

(參考文獻略，讀者需要可向編輯部索取)