王金鳳,喬 英
(1.山西醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)影像學(xué)系,山西 太原 030001;2.山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院影像科CT室,山西 太原 030001)
腎臟是全身血供最豐富的器官,且為單系統(tǒng)供血,腎臟血管灌注呈段間分布,具有無側(cè)支循環(huán)等解剖及生理特點(diǎn)[1],因此腎動脈主干和(或)其分支異常直接影響腎臟的血流灌注。持續(xù)低灌注或無灌注將導(dǎo)致相應(yīng)節(jié)段腎實(shí)質(zhì)發(fā)生不同程度缺血性改變,從而影響腎臟的生理功能。CT檢查在發(fā)現(xiàn)腎動脈形態(tài)異常、監(jiān)測腎臟血流狀況、分析腎功能變化及明確腎缺血原因等方面具有重要作用,對臨床早期干預(yù)并保留腎臟功能具有重要的指導(dǎo)意義。
1.1 腎缺血再灌注損傷(ischemia reperfusion injury,IRI) IRI指機(jī)體因外傷、中毒、手術(shù)等引起器官組織缺血、缺氧使組織細(xì)胞發(fā)生損傷,當(dāng)恢復(fù)腎臟血流后,組織細(xì)胞功能代謝及組織結(jié)構(gòu)進(jìn)一步破壞[2]。目前IRI的生理機(jī)制尚不明確,有學(xué)者[3]認(rèn)為與氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡等多方面有關(guān)。
1.2 腎動脈狹窄(renal artery stenosis,RAS) RAS分為動脈粥樣硬化性和非動脈粥樣硬化性,其中90%以上由動脈粥樣硬化引起;非動脈粥樣硬化性,如纖維肌發(fā)育不良、動脈夾層、大動脈炎、栓塞、白塞綜合征等。根據(jù)腎血管腔內(nèi)外病變區(qū)分:腔內(nèi)病變主要為動脈粥樣硬化、大動脈炎及血栓;腔外病變主要為腹主動脈瘤、嗜鉻細(xì)胞瘤等占位性病變致腎動脈受壓變窄。RAS是引起臨床惡性高血壓及腎功能不全的重要原因之一[4],高血壓導(dǎo)致腎臟小動脈硬化、管壁增厚及管腔狹窄等,加速腎臟的硬化進(jìn)程及腎功能惡化;腎動脈栓塞及腎血管受壓影響腎臟血流供應(yīng),從而影響供血范圍內(nèi)腎實(shí)質(zhì)缺血、梗死,導(dǎo)致不同程度腎功能受損。
1.3 腎動脈收縮 心力衰竭、失血、脫水等原因引起全身有效循環(huán)血量不足或心輸出量減少等全身循環(huán)性病變,可激活腎素-血管緊張素系統(tǒng)導(dǎo)致腎血管強(qiáng)烈收縮,血流灌注減少。腎缺血表現(xiàn)為腎小管損傷及腎小球?yàn)V過率(glomerular filtration rate,GFR)下降,臨床實(shí)驗(yàn)室檢測尿素氮、血肌酐等濃度,能反映雙側(cè)腎功能受損的狀態(tài),但由于部分單腎腎功能輕度受損者在早期GFR并無區(qū)別,因此生化檢測不能及時、準(zhǔn)確評估單腎腎功能的受損程度[5],因而早期準(zhǔn)確評價及干預(yù)對腎臟缺血性病灶具有重要臨床意義。
腎動態(tài)核素顯像是目前臨床上評價總腎及分腎GFR的金標(biāo)準(zhǔn)[6],能較客觀、準(zhǔn)確顯示腎臟濾過及排泄功能,但腎動態(tài)顯像圖像空間分辨力低,不能準(zhǔn)確提供腎臟血管及腎臟尿路解剖信息[7],且具有潛在的放射性危害。MSCT是臨床腎臟病變檢查應(yīng)用較多的影像學(xué)技術(shù),不僅成像速度快,圖像質(zhì)量好,且具有高時間及空間分辨力。但腎功能不全患者易出現(xiàn)對比劑所致腎病。隨著第三代雙源CT“雙低”(即低輻射劑量、低對比劑量)檢查技術(shù)、強(qiáng)大后處理模式及4D灌注掃描模式的應(yīng)用,患者的輻射劑量及對比劑應(yīng)用量[8-9]大幅度降低,有望使腎功能不全患者實(shí)現(xiàn)CTA檢查[9];因此,國內(nèi)外學(xué)者利用CT多種檢查方法對單側(cè)腎功能及總腎功能進(jìn)行評價及研究。
2.1 CTA檢查 DSA對腎臟血管狹窄及程度診斷具有重要臨床意義,是診斷血管狹窄和血流狀態(tài)的金標(biāo)準(zhǔn)。CTA作為一種無創(chuàng)性顯示血管病變的方法被廣泛應(yīng)用,腎動脈CTA能精確顯示腎動靜脈病變及變異。多數(shù)研究[10-11]顯示CTA與DSA在診斷血管疾病的敏感性及特異性等方面具有高度一致性。腎臟CTA檢查可發(fā)現(xiàn)副腎動脈,分析血管內(nèi)膜斑塊性質(zhì),觀察1~4級腎小血管,同時可進(jìn)行血管狹窄開通術(shù)后的隨訪;其多種后處理 MIP、CPR、MPR、VR、MPR-VR融合技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用,能立體、仿真、多彩地顯示腎臟血管狹窄、病變部分及與周圍器官的關(guān)系,最終為臨床診斷提供全方面的腎動脈血管內(nèi)外和病變組織周圍血管影像學(xué)信息,清楚地顯示血栓、夾層等腎動脈疾病狀況[12-13]。研究[14]表明 CTA 診斷腎動脈狹窄的特異度和敏感度分別為93%和94%;亦有學(xué)者[15]認(rèn)為腎動脈CTA可作為無創(chuàng)性評價RAS的金標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 CT增強(qiáng)掃描 動態(tài)CT增強(qiáng)掃描不僅能顯示腎臟的解剖結(jié)構(gòu),還能通過測量腎臟各期的強(qiáng)化程度直觀反映腎臟血流灌注情況。非離子型碘對比劑的生理特性與菊粉類似,可半定量反映腎功能[16];通過測量組織和血液內(nèi)示蹤劑濃度,采用Patlak方程得出腎臟攝取示蹤劑的速度常量,從而獲得對比劑在血清的清除率,研究[17]表明對比劑濃度與測定密度之間呈線性關(guān)系。另有研究[18-19]發(fā)現(xiàn),腎動脈顯像與CT多期增強(qiáng)掃描所獲得的GFR存在顯著相關(guān)性。
2.3 CT灌注掃描 既往CT僅能從形態(tài)學(xué)上評價腎臟,隨著發(fā)展,CT灌注成像作為一種非侵入性檢查能定量判斷活體組織及器官的血流動力學(xué)狀況,在較好地顯示腎臟解剖細(xì)節(jié)的同時,獲得定量及半定量功能信息:①CT灌注掃描通過對比劑首次通過法獲得 TDC,從而得到血流量(blood flow,BF)、平均通過時間(mean transfer time,MTT)、血容量(blood volume,BV)、峰值時間(time to peak,TTP)及表面通透性(permeability surface,PS)等灌注參數(shù),用于評價腎臟微循環(huán)血流灌注狀態(tài)。研究[20-21]表明,腎缺血時間>30 min時,會出現(xiàn)不同程度的缺血改變,TDC表現(xiàn)為上升段平緩,波峰出現(xiàn)延遲、波峰高度降低及上升的時間后移,同時當(dāng)一側(cè)腎皮質(zhì)BF<對側(cè)25%時可提示腎臟缺血。②CT灌注偽彩圖,經(jīng)腎臟血流灌注參數(shù)進(jìn)行圖像重建及經(jīng)過偽彩染色處理等得到腎臟血流灌注圖,根據(jù)不同顏色清楚顯示腎臟皮髓質(zhì),同時可直觀顯示腎臟的缺血及梗死性病灶。③根據(jù)腎臟血流灌注程度及BF變化量可間接評價主動脈的病變,Liu等[22]研究發(fā)現(xiàn)根據(jù)腎臟灌注的BF可評價主動脈真假腔動脈瘤及主動脈血栓的變化,指導(dǎo)臨床醫(yī)師及時選擇合適的手術(shù)時間。④在早期腎缺血損傷中,BV、BF較血尿素氮、血肌酐能更早地反映腎臟的損傷程度,且腎皮質(zhì)BV、MTT、TTP、BF與血肌酐有明顯相關(guān)性,因而腎灌注能精確地反映腎功能[23-24]。
2.4 CT碘圖 雙源CT雙能成像參數(shù)與灌注成像參數(shù)有一定相關(guān)性,但由于雙能CT成像較灌注成像輻射劑量明顯減低,并可通過雙管電壓成像設(shè)備,利用不同原子序數(shù)在不同物質(zhì)的衰減特征將碘對比劑信號和周圍軟組織分離,得到可提供碘對比劑在組織中分布的碘圖,被認(rèn)為是一種能夠提供組織灌注定量參數(shù)方法[25-26];且有研究[27-28]表明雙能量碘圖能敏感反映碘離子的微量差異,從而直觀、準(zhǔn)確評價腎臟血流灌注水平。
綜上所述,CT多種檢查技術(shù)聯(lián)合其圖像后處理軟件,不僅能精確顯示腎臟精細(xì)解剖結(jié)構(gòu),同時評估腎功能,定量或半定量測定GRF值,且操作簡單、數(shù)據(jù)采集時間短、空間分辨力高、可重復(fù)性好,是活體狀態(tài)下對腎功能及其循環(huán)動力學(xué)改變檢測較理想的研究方法。腎缺血的結(jié)局與干預(yù)時間密切相關(guān),CT檢查可通過功能成像方法對腎缺血性損傷作出準(zhǔn)確、早期的評價,為臨床手術(shù)時間及預(yù)后提供可靠的影像學(xué)依據(jù)。