金亮麗 王治

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬腦科醫(yī)院心內(nèi)科，江蘇 南京 210029)

心臟和腎臟，作為人體兩大重要器官，二者在結(jié)構(gòu)和功能上既相互獨(dú)立又緊密聯(lián)系，共同維持人體體液的平衡。其中任一器官結(jié)構(gòu)或功能發(fā)生改變將導(dǎo)致另一器官的結(jié)構(gòu)或功能變化。慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)是一種常見的臨床疾病，流行病學(xué)研究顯示其發(fā)病率為15%，在CKD進(jìn)展過程中每一階段都涉及心血管系統(tǒng)的損害，CKD患者最終死亡的病因約50%是心血管事件[1-3]，且大部分死因系心力衰竭和惡性心律失常。而慢性心力衰竭患者約25%合并CKD。心臟和腎臟兩個(gè)重要器官之間存在非常緊密的聯(lián)系，引起心臟病和腎臟病醫(yī)師的廣泛重視。2008年意大利腎臟病學(xué)專家Ronco提出心腎綜合征(cardiorenal syndrome，CRS)的新定義，即心臟或腎臟其中一個(gè)器官的急/慢性病變可導(dǎo)致另一器官的急/慢性病變。2010年，國(guó)際急性透析質(zhì)量創(chuàng)議組織與改善全球腎臟病預(yù)后組織將CRS定義詳細(xì)地解釋并依據(jù)臨床表現(xiàn)將CRS分為5型[4]。新定義的提出使得如何早期診斷CRS成為醫(yī)務(wù)工作者目前亟待解決的問題之一[5]。目前缺乏有效判斷CRS患者腎功能不全發(fā)生和發(fā)展的檢測(cè)手段，腎損傷分子-1、中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)載脂蛋白和胱抑素C等新型血清生物標(biāo)志物可用于評(píng)估早期腎損害[6]。但這些血清生物標(biāo)志物的增高，提示腎臟已發(fā)生功能改變。如何早期檢測(cè)腎臟結(jié)構(gòu)改變，從而及早干預(yù)，預(yù)防腎功能惡化是近年來的研究熱點(diǎn)?，F(xiàn)代影像學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，超聲、磁共振(magnetic resonance imaging，MRI)，計(jì)算機(jī)斷層掃描(computed tomography，CT)以及放射性核素顯像等技術(shù)廣泛應(yīng)用于臨床診斷，對(duì)于評(píng)估臟器結(jié)構(gòu)和功能改變具有一定的優(yōu)勢(shì)。隨著影像設(shè)備更新?lián)Q代及功能影像學(xué)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，影像學(xué)在診斷CRS及評(píng)估心臟、腎臟結(jié)構(gòu)和功能損害方面擁有廣闊的應(yīng)用前景[7]。

1 MRI檢查

心臟磁共振成像是一種無創(chuàng)和無輻射的高效檢查方式，具有較高分辨率和良好對(duì)比度，臨床應(yīng)用廣泛，是診斷心肌疾病的重要影像學(xué)方法[8-9]。心臟磁共振成像是評(píng)價(jià)心室大小、功能和纖維化的標(biāo)準(zhǔn)無創(chuàng)方法。心臟功能磁共振成像(cardiac function magnetic resonance imaging，CMR)檢查憑借其較高的空間和軟組織分辨率，能清晰地顯示心室內(nèi)膜邊界，目前是檢測(cè)左心室容積及左心室收縮功能的“金標(biāo)準(zhǔn)”，且CMR檢查的延遲增強(qiáng)掃描技術(shù)是目前唯一可精確地定性和定量評(píng)估肥厚心肌纖維化的檢查方法[10]。除此之外，CMR較傳統(tǒng)影像診斷技術(shù)更安全，準(zhǔn)確性更高，效果更好。CMR以其無創(chuàng)、無輻射及多序列、多平面、多參數(shù)等優(yōu)勢(shì)，已發(fā)展成為心血管結(jié)構(gòu)與功能評(píng)價(jià)的金標(biāo)準(zhǔn)，其對(duì)血流灌注與組織特性的視覺呈現(xiàn)和在體定量也是獨(dú)樹一幟。隨著CMR新序列和新技術(shù)的不斷發(fā)展，多種檢查方案和定量參數(shù)不斷涌現(xiàn)，使得CMR不僅能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地反映心臟結(jié)構(gòu)及功能，還能特征性地識(shí)別心肌組織學(xué)改變，其參數(shù)定量技術(shù)也已展現(xiàn)出重要價(jià)值和巨大潛力[11]。隨著成像技術(shù)的發(fā)展，近來出現(xiàn)磁共振成像特征追蹤技術(shù)，該技術(shù)是以心肌應(yīng)變測(cè)量為基礎(chǔ)的新型技術(shù)，在左心整體心肌應(yīng)變的評(píng)估中可代替心肌標(biāo)記技術(shù)，在測(cè)定急性心肌梗死患者整體心肌應(yīng)變及局部心肌應(yīng)變時(shí)具有高度一致性，可從組織學(xué)及功能學(xué)兩方面對(duì)急性心肌梗死患者的心肌受損程度進(jìn)行綜合評(píng)估[12-13]。

MRI具有軟組織分辨率高和多參數(shù)成像的特點(diǎn)，也廣泛應(yīng)用于腎臟結(jié)構(gòu)和功能的評(píng)估。可對(duì)腎臟實(shí)質(zhì)和集合系統(tǒng)的形態(tài)表現(xiàn)和腎臟占位性病變提供診斷。結(jié)合對(duì)比劑增強(qiáng)MRI，可診斷腎血管性疾病及尿路梗阻，并可評(píng)估腎動(dòng)脈狹窄部位、程度、腎血流量、灌注情況和腎濾過率，以及評(píng)價(jià)血流動(dòng)力學(xué)和功能改變[14]?；谀I臟含水量豐富，血流灌注豐富，血氧代謝活躍，腎臟功能磁共振成像(functional MRI，fMRI)逐步發(fā)展。由于無需外源性對(duì)比劑，是近年來無創(chuàng)性評(píng)估腎臟早期結(jié)構(gòu)和功能改變的影像學(xué)研究熱點(diǎn)。fMRI包括灌注加權(quán)成像、彌散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging，DWI)、磁共振波譜分析、血氧水平依賴功能磁共振成像和動(dòng)脈自旋標(biāo)記MRI等[15-16]。DWI是唯一能檢測(cè)活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的無創(chuàng)性方法。DWI對(duì)活體水分子的彌散運(yùn)動(dòng)極其敏感，對(duì)組織內(nèi)血液微循環(huán)與水分子布朗運(yùn)動(dòng)聯(lián)合作用的敏感性用表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)表示[17]。已有研究表明腎臟ADC值與腎臟組織纖維化病理改變呈負(fù)相關(guān)。ADC值越大，組織內(nèi)水分子的擴(kuò)散能力越強(qiáng)，反之則擴(kuò)散能力越弱。腎臟纖維化結(jié)構(gòu)改變，最終會(huì)導(dǎo)致腎小管和腎間質(zhì)對(duì)水轉(zhuǎn)運(yùn)能力的減退，另外腎臟組織局部炎癥、腎小球硬化和腎小管萎縮等均會(huì)引起腎臟結(jié)構(gòu)改變，進(jìn)而引起腎功能的減退，出現(xiàn)異常的ADC值，因此ADC值可在一定程度上評(píng)估腎臟組織纖維化及CKD的診斷。提示DWI在腎臟纖維化的早期診斷、嚴(yán)重程度的判斷及臨床診療等方面具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值[18-19]。fMRI技術(shù)已逐步被用于非侵入性和定量評(píng)估腎臟損害?；A(chǔ)研究顯示動(dòng)脈自旋標(biāo)記-fMRI能顯示自發(fā)性高血壓大鼠模型碘對(duì)比劑所致皮質(zhì)和髓質(zhì)腎血流量的改變，提示動(dòng)脈自旋標(biāo)記可應(yīng)用于評(píng)估腎毒性藥物所致腎臟損害[20]。Mora-Gutiérrez等[21]對(duì)2型糖尿病患者應(yīng)用動(dòng)脈自旋標(biāo)記-fMRI檢測(cè)顯示，隨著CKD分期的增加，腎血流量值也隨之顯著逐步下降，提示動(dòng)脈自旋標(biāo)記MRI可定量評(píng)估糖尿病患者早期腎血流灌注受損，且與腎功能不全分期具有相關(guān)性。血氧水平依賴fMRI主要用于研究組織功能水平和氧利用度之間的關(guān)系，是一種分子水平的功能影像學(xué)檢查方法，在腦功能成像的應(yīng)用已較成熟。近10年來，研究人員應(yīng)用該技術(shù)在缺血性腎病、高血壓腎病、糖尿病腎病、CKD、急性腎損害和腎臟移植術(shù)后評(píng)估腎皮質(zhì)和腎髓質(zhì)的氧合程度，從而判斷腎臟缺氧程度，以及評(píng)估腎動(dòng)脈粥樣硬化性狹窄程度[22]。

2 超聲檢查

超聲心動(dòng)圖是評(píng)價(jià)心臟結(jié)構(gòu)及功能最常用的影像學(xué)檢查。近年來，組織多普勒超聲心動(dòng)圖技術(shù)快速進(jìn)步，日益成為評(píng)價(jià)心臟收縮、舒張功能以及左心室充盈血流動(dòng)力學(xué)的主要定量手段。美國(guó)心臟病協(xié)會(huì)推薦超聲心動(dòng)圖可用于作為評(píng)價(jià)重癥患者血流動(dòng)力學(xué)的無創(chuàng)手段，下腔靜脈塌陷指數(shù)可用于評(píng)估前負(fù)荷和心肌收縮速度相關(guān)參數(shù)，可預(yù)測(cè)肺動(dòng)脈毛細(xì)血管鍥壓。二尖瓣E峰與室間隔比值、二尖瓣環(huán)收縮期位移和Tei指數(shù)可評(píng)估心肌收縮功能[23]。三維斑點(diǎn)追蹤成像是近年來發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)，通過測(cè)量縱向運(yùn)動(dòng)、徑向運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)等不同方向的心肌應(yīng)變可準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)左心室整體收縮功能[24]。Sun等對(duì)慢性腎功能不全透析患者應(yīng)用三維斑點(diǎn)追蹤成像檢測(cè)顯示，左心室整體縱向和徑向運(yùn)動(dòng)顯著減弱，且縱向運(yùn)動(dòng)減弱是患者發(fā)生不良心血管事件的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素，提示三維斑點(diǎn)追蹤成像可應(yīng)用于CRS患者心功能的評(píng)估[25-26]。B超也是診斷CKD腎臟形態(tài)和功能學(xué)改變的重要檢測(cè)手段之一，在腎皮質(zhì)內(nèi)，超聲波的后向散射主要來自腎小球和血液。一般來說，正常的腎皮質(zhì)生成的超聲圖像比同一深度的鄰近肝組織回聲弱或暗，腎皮質(zhì)回聲增強(qiáng)，即與肝臟相同或更亮，提示腎臟病變。由于腎小球只占皮質(zhì)體積的8%，孤立的腎小球疾病不會(huì)產(chǎn)生增強(qiáng)的回聲，皮質(zhì)回聲增強(qiáng)通常預(yù)示著CKD。腎臟超聲有助于了解腎臟大小、回聲強(qiáng)度、皮質(zhì)厚度以及異常皮質(zhì)-髓質(zhì)比例，幫助識(shí)別1型CRS向2型CRS的遷延進(jìn)展情況。二維超聲影像結(jié)合血流多普勒檢測(cè)，可評(píng)估腎動(dòng)脈粥樣硬化狹窄程度，其中腎血管阻力指數(shù)與腎功能具有相關(guān)性，是CKD進(jìn)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[27-28]。腎超聲和腎靜脈血流是鑒別腎靜脈淤血的新工具，腎靜脈淤血指數(shù)不僅在CKD中具有重要的臨床意義，而且有研究顯示也是預(yù)測(cè)右心功能不全的重要指標(biāo)[29-30]。

3 放射性核素顯像檢查

心臟核素顯像利用正常或有功能的心肌細(xì)胞可選擇性地?cái)z取某些顯像藥物。這些顯像藥物通常是锝-99m-甲氧基異丁基異腈和[18F]-氟代脫氧葡萄糖，其攝取量與該部位冠狀動(dòng)脈灌注血流量成正比，也與局部心肌細(xì)胞的功能或活性密切相關(guān)?？捎糜诙糠治鲂募」嘧ⅰ⑿募〈婊詈托呐K功能。顯像技術(shù)包括心血池顯像、心肌灌注顯像和心肌代謝顯像等。常用顯像技術(shù)包括單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(single photon emission computed tomography，SPECT)和正電子發(fā)射斷層成像，與SPECT相比，正電子發(fā)射斷層成像的特異性和敏感性更高。運(yùn)動(dòng)或藥物負(fù)荷心肌灌注顯像結(jié)合心肌代謝顯像，不僅能判斷缺血心肌，還能評(píng)估存活心肌[31]。放射性核素腎臟顯像是應(yīng)用放射性顯像藥物對(duì)腎臟進(jìn)行顯像的技術(shù)，包括腎動(dòng)態(tài)顯像和腎靜態(tài)顯像，可獲得雙腎的血流灌注、功能和尿路通暢等信息，用于判斷不同腎臟疾病的腎臟形態(tài)與功能異常。腎圖和腎動(dòng)態(tài)非顯像檢查法是一種用于了解腎功能及上尿路引流情況的非顯像檢查，最常用示蹤劑為碘-131-鄰碘馬尿酸鈉，一般認(rèn)為在無尿路梗阻的情況下，腎指數(shù)能較好地反映腎功能。正常人腎指數(shù)≥45%，腎指數(shù)30%～44%為腎功能輕度受損，20%～29%為中度受損，<20%為嚴(yán)重受損。正常老年人的腎功能有自然減退現(xiàn)象，40歲以后腎指數(shù)值有降低趨勢(shì)，在判斷腎功能時(shí)要考慮到年齡因素。近來，锝-99m-二乙撐三胺五乙酸腎動(dòng)態(tài)顯像Gates法因簡(jiǎn)便和可靠被廣泛應(yīng)用于臨床，該法可直觀觀察腎血流情況，并得到總體腎小球?yàn)V過率和分腎腎小球?yàn)V過率，定量評(píng)價(jià)腎濾過功能的變化，因此已成為心臟移植術(shù)前后腎濾過功能監(jiān)測(cè)的常規(guī)方法。但由于放射性核素需使用放射性示蹤劑，具有一定的輻射性，一定程度上限制了其在臨床的廣泛應(yīng)用[32]。

4 CT檢查

CT檢查如多層螺旋CT和超快電子束斷層掃描能提供心臟圖像的高時(shí)間和空間分辨率。多層螺旋CT獲得在許多不同的成像平面上的心臟圖像，能提供心臟容量的信息和維度，可應(yīng)用于評(píng)估心室功能、心室結(jié)構(gòu)、瓣膜及瓣環(huán)結(jié)構(gòu)、肺動(dòng)脈及冠狀動(dòng)脈的解剖結(jié)構(gòu)，CT的三維重建血管造影術(shù)也具有替代冠狀動(dòng)脈造影的趨勢(shì)[33]。

目前腎臟CT掃描主要應(yīng)用在診斷腎臟小結(jié)石和腫瘤方面，CT尿路造影幾乎完全取代了靜脈尿路造影腎臟，是診斷腎絞痛的金標(biāo)準(zhǔn)。此外，CT掃描可提供泌尿系統(tǒng)其他癥狀有價(jià)值的信息，如腎盂積水或輸尿管積水等尿道阻塞病變。對(duì)比增強(qiáng)CT用于評(píng)估腎動(dòng)脈、靜脈血流，腎實(shí)質(zhì)和集合系統(tǒng)。注射對(duì)比劑后根據(jù)皮質(zhì)期、實(shí)質(zhì)期和排泄期評(píng)估皮質(zhì)或髓質(zhì)病變。近來也使用CT成像作為功能成像的一種方式，應(yīng)用于評(píng)估腎小球?yàn)V過率[34]。但對(duì)比劑誘發(fā)的造影劑腎病是CT造影增強(qiáng)的主要缺點(diǎn)之一，應(yīng)用于伴急性心腎功能不全或CKD患者，要特別謹(jǐn)慎。

盡管CT已在臨床廣泛應(yīng)用，但因?yàn)镃T檢查的工作原理是需利用各種射線來對(duì)人體進(jìn)行掃描，射線對(duì)于人體存在一定輻射，且對(duì)比劑腎病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)也限制了其在CRS中的應(yīng)用。

5 總結(jié)及展望

交感神經(jīng)的過度激活不僅在心力衰竭的發(fā)生和發(fā)展過程中參與心臟組織重塑，也是參與急性腎臟缺血再灌注損害的重要因素，神經(jīng)體液調(diào)節(jié)失衡是CRS發(fā)病機(jī)制的中心環(huán)節(jié)之一[35]。隨著放射性示蹤劑及成像技術(shù)的發(fā)展，近年來有研究應(yīng)用123I(及131I)-間碘芐胍的SPECT顯像可直觀和定量地觀察心臟交感神經(jīng)末梢分布的完整性和功能狀態(tài)[36]。新近有研究人員應(yīng)用多光子激發(fā)顯微術(shù)對(duì)健康對(duì)照及CRS大鼠模型的腎臟組織進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光顯示，可動(dòng)態(tài)評(píng)估實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生理及病理狀態(tài)下的腎功能[37-38]。目前認(rèn)為腎功能不全慢性進(jìn)展的實(shí)質(zhì)是腎臟進(jìn)行性纖維化[39]。因此，fMRI對(duì)腎臟早期纖維化的識(shí)別，尤其對(duì)CRS的防治具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。但超聲檢查具有能床邊操作和快速便捷的特點(diǎn)，放射性核素顯像具有評(píng)估組織代謝及心肌存活的優(yōu)點(diǎn)，因此臨床診治過程中需結(jié)合多種現(xiàn)代影像技術(shù)來綜合評(píng)估CRS患者的心腎功能。盡管現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，影像學(xué)診斷技術(shù)在不斷地完善與進(jìn)步，多光子激發(fā)顯微術(shù)等新型影像診斷技術(shù)的涌現(xiàn)，使得將來實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀測(cè)腎臟組織的結(jié)構(gòu)和功能成為可能，然而對(duì)于CRS的診斷和治療依然存在許多尚未解決的問題，目前仍需不斷地探索。