一、传统X线检查
虽然肾脏的影像检查方法很多,但 IVU由于能正确显示肾脏的解剖和病变,仍为泌尿放射诊断的柱石。在先进的影像诊断时代,IVU指征有明显改变,但仍如过去一样,凡有严重危及生命的造影剂反应、充血性心力衰竭、怀孕和严重氮血症者仍属于慎用者,必要时可采用其他替代的影像检查方法。
(一)尿路平片
尿路平片是肾脏X线检查主要方法,也是尿路各种 X线造影之前必不可少的重要步骤之一。应该强调指出,没有阅读腹部平片做出的关于肾脏各种 X线造影的诊断,常可导致错误的结论。
欲得到一满意的X线检查,在摄X线平片之前患者应有良好的准备,以提高摄片质量。
检查前的准备:常用措施,在检查前晚给予口服轻泻剂,如口服比沙可啶(bisacodyl),或镁乳,或枸橼酸镁和(或)直肠给药,以清除肠道粪便。中药番泻叶2钱用开水冲泡,连服2杯亦可。由于番泻叶类似茶叶,比较易于服用。一般不主张用灌肠法,以免给予过多液体。有些患者,成功的肠道准备不是一天可以完成的。检查之日,早晨空腹,禁止饮食,停服任何药物。摄片前应先排尿,先透视检查腹部,如肠道仍有多量积气,可皮下或肌内注射垂体加压素(高血压、老年人和孕妇禁用)0.5~1.0ml(5~10单位)或注射新斯的明1mg。如肠内积气仍不能排出,则检查应予以推迟,按以下方法处理:检查前数日及当天,如患者能行动,应多散步,避免卧床不动。检查前3天不能服用产气食品(如豆类、牛奶等)。给予活性炭,每日3次,每次1g。应进少渣食品。
(二)静脉尿路造影
静脉尿路造影(intravenous urography,IVU)或称静脉肾盂造影(intravenous pyelography,IVP)或排泄性尿路造影(excretory urography),如技术满意可清晰显示两侧肾实质和贮集系统,包括肾盏、肾盂、输尿管和膀胱。泌尿道的这些部位,如有一二处不显像,常为导致误诊的主要原因。
IVU广泛应用于评估各种肾脏病变,包括血尿、创伤、先天性畸形(图4.1.1)、新生物、梗阻、感染(图4.1.2)及外科手术后并发症。
1.造影前准备 如欲获得高质量 IVU,充分准备是必不可少的。患者肠道准备与摄腹部平片的准备相似。对限制给水问题,目前认为禁水对某些患者可造成危险。禁水对肾衰、多发性骨髓瘤、婴幼儿、老年人、衰弱者或糖尿病患者有危害。对电解质平衡代偿功能已在边缘的患者,禁水可诱发肾疾患(急性肾衰)。故造影前对患者禁水应持慎重态度。
2.输尿管加压 取得优质 IVU 的两个主要因素为输尿管加压和肾常规体层摄影。1937Berger即强调了维持准确的输尿管加压以得到具有诊断意义 IVU X线片的重要性。
腹部加压的禁忌:①主动脉动脉瘤;②腹痛;③近期曾行外科手术;④过度肥胖;⑤腹水;⑥泌尿道分流;⑦输尿管梗阻(结石)。
压迫输尿管可导致昏厥,可能由于迷走神经刺激或由于下腔静脉梗阻引起回流到心脏的血流减少之故,此时应即行放松压迫。
3.注射造影剂后的摄片时间 IVU最好应在专业人员监视之下进行。对注射造影剂后摄片时间并无统一规定,因此变异较多。由于大量造影剂在注射以后15~20分钟以内排出,故摄片应在此期间进行,其基本方式有三种:
(1)一般成人 疑有泌尿系疾患者注射造影剂以后,压迫输尿管,在7,15,30分钟各摄片一张。必要时摄斜位片。然后摄松压后照片。患者俯卧位和站立位照片均属重要。
(2)成人 有高血压者可做“每分钟的快速 IVU”,在注射造影剂后30秒和1,2,3,4,5分钟各摄片一张。至10分钟摄腹部加压后照片。当肾盂、肾盏充盈完满后,除去压迫带摄包括膀胱的大片。
(3)儿童 5~6岁以下儿童不压迫输尿管,生殖器部位用小块含铅橡皮遮盖以减少幅射。由于同样原因,照片张数亦相应减少,除平片外,注射造影剂后3~5分钟摄肾脏片一张。7~12分钟摄第2张,包括肾及膀胱。
减少或缩短以上检查程序,可能会降低成本,但也会遗漏病变。只有重视泌尿放射学诊断原则,才能得到高水平的诊断。
4.X线摄影技术 为使尿路造影图能显示有关的病理所见,应采用正确 X线摄影技术以保证尿路造影图像质量和照片对比度。应采用高对比度胶片和高速增感影屏。应保持最低曝光剂量。稀土影屏/胶片组合可减少曝光剂量,减少运动伪影。尿路造影照片冲洗过程中应有质量控制。
(三)IVU做肾功能试验
用IVU 做肾功能试验可采用快速 IVU 和尿素出清试验,也作为筛选性检查用于观察单侧肾病变,如肾动脉狭窄。
尿素出清试验:为一种简化的分肾功能 X线检查方法。静脉注射尿素后导致显著利尿作用,但有动脉狭窄的一侧则保留了造影剂,仍旧维持显影,而正常侧的造影剂则被稀释和清除,或冲洗排出。试验步骤:快速静脉注射含碘水溶性造影剂。在30秒和1,3,5分钟摄片。然后,在10~15分钟内静脉注射500ml含4g尿素的生理盐水。5及10分钟摄常规片。在滴注尿素过程中,每3分钟照片一张。
(四)滴注法肾盂造影
目前尿路造影剂的给予方式多采用团注(bolus injection)静脉注射。1967年 Cattell首先介绍滴注法。静脉滴注经稀释的尿路造影剂,用以产生肾实质的不透线化和肾盂、肾盏的充盈,必要时同时做肾体层摄影。目前一般不采用滴注法。
(五)肾体层摄影
常规线型体层摄影即可得到满足要求的肾体层摄影(nephrotomography)。X线管摆动40~50度的常规体层摄影提供层厚1~2mm 的薄切层;摆动弧度20~30度可得较厚层面。
(六)逆行肾盂造影
逆行肾盂造影系经膀胱将输尿管导管插入输尿管注入造影剂,使肾盂、肾盏、输尿管显影。多数操作者选用不透线导管。本方法的主要缺点是具有创伤性,可诱发痉挛及肾绞痛。
在没有有机碘溶液以前,造影剂常用12.5%碘化钠溶液,但偶尔发生很严重反应。自从出现有机碘造影剂以后,已放弃使用碘化钠。一般说,目前任何一种 IVU 造影剂的20% ~30%溶液都可获得高质量逆行肾盂造影图。以前曾用空气作为造影剂,因发生过气栓的危险性,故亦已放弃使用。
逆行肾盂造影应在X线电视监控下施放导管和观察所注射造影剂的容量,以便得到满意的充盈。逆行肾盂造影可获得满意的肾盂造影图(图4.1.3~4)。
(七)穿刺肾盂造影
又名直接肾盂造影或顺行肾盂造影(antegrade pyelography),为经皮将穿刺针直接刺入肾盂内,注入造影剂显示肾盂、肾盏的方法。造影剂最好采用30%有机碘溶液。
适应证:①不能做 IVU或逆行肾盂造影者,或虽经造影但图像不清者;②不能做膀胱镜检查者,如尿道狭窄、膀胱炎或大出血、输尿管梗阻等;③肾排泄功能不良并肾盂积水者;④泌尿道与肠道吻合术后,再发生梗阻;⑤一侧无排泄功能,尤其是小儿有泌尿道阻塞者。
禁忌证:①肾不大,又无肾盂积水者;②疑为恶性肿瘤并有出血倾向者;③严重高血压者;④应用一般造影方法可诊断者。
目前,本方法逐渐被磁共振尿路造影(magnetic resonance urography,MRU)替代(见本节五)。
(八)导管法肾动脉造影
肾动脉病变为形成继发性和可能治疗的高血压原因之一;肾动脉造影对评估肾动脉狭窄起重要作用。导管法肾动脉造影有两种形式:经股动脉切开插管法及经皮股动脉穿刺法(Seldinger套管针穿刺法)。两者之中,以后者值得推荐。
肾动脉造影对诊断高血压具有一定意义。对可疑肾血管性高血压,肾动脉造影为一重要诊断方法,能可靠地显示肾动脉主干及其大分支有无狭窄(图4.1.5)。在完善技术条件下没有假阴性。除非管径严重狭窄,仅从造影所见不能确定狭窄的生理意义。狭窄后扩张或横断面面积百分率缩小征象并不完全可靠。如有动脉侧支循环出现为明确狭窄可靠征象(图4.1.6)
A.包囊系统:上四支腰动脉(1,2,3,4)、髂内动脉(5)的分支及肋间动脉(10)主要形成包囊组的侧支循环。此外,图中未示出的如肾上腺下动脉及狭窄近侧包囊分支亦为主要供应者。可见外侧包囊组(8)示为上包囊组(9)的延续。髂内动脉的侧支(6)。下包囊组侧支循环(7)。
B.肾盂周围系统:主动脉分支(5)、肾上腺下动脉(9)、上三支腰动脉(1,2,3)及睾丸(或卵巢)动脉均供应肾盂周围系统。另外主要径路为狭窄的肾动脉(4)近侧的分支。睾丸动脉(6)。睾丸动脉分支(7)。肾盂周围侧支循环组(8)。
C.输尿管周围系统:髂内动脉(6)为惟一最常见的输尿管周围侧支的来源。第2,3,4腰动脉(2,3,4)、睾丸动脉(5)及主动脉直接分支(1)亦为大的、主要侧支径路组成者。髂内动脉的侧支(7)。输尿管周围侧支循环组的血管(8)。
(九)选择性肾动脉造影
本方法为经股动脉穿刺后,在X线电视监控下,将特制导管插入需做检查之肾动脉。当进入肾动脉开口,可见导管尖端位于主动脉外侧。
适应证:①肾血管疾病、肾动脉狭窄、肾动脉硬化、肾动脉栓塞;②肾占位性病变的进一步定性;③明确肾萎缩的原因;④不明原因的一侧性大量血尿,经膀胱镜检查,但仍不能确定病患性质者。
禁忌证:①对造影剂过敏者;②有引起血栓脱落的病变;③败血症、急性感染及一般情况衰弱者;④严重凝血功能障碍者。
本方法使用造影剂剂量小,反应少,较安全,可避免主动脉及其分支与肾动脉互相重叠的影响,使肾动脉显影更清晰,对侧肾可不受造影剂影响。部分患者一侧肾动脉可在一支以上,分别开口于主动脉,病变可能在未插入的一支,故有遗漏诊断之可能。
二、水溶性含碘造影剂
肾脏X线检查,包括本节四介绍的肾脏计算机体层摄影,二者均经常使用水溶性含碘造影剂。在放射学走近21世纪之时,水溶性含碘造影剂在不断地发展,其目的主要为减少毒副反应,提高安全性和效应,但实际上造影剂的不良反应,包括肾中毒性影响等并未能完全消除,因而必须引起足够的重视并提出相应的防治措施。
(一)新造影剂
目前使用的造影剂多为三碘苯环的衍生物。造影剂可分为离子型或非离子型,单体或双聚体。离子型者,在水溶液中可离解成阴离子及阳离子。非离子型者,亲水性(水溶性)也很高,不离解于水中。单体造影剂指一分子造影剂中含有一个三碘化苯环。双聚体则一分子造影剂中含有两个三碘化苯环。
碘原子数与溶解粒子数之比值(碘原子数/粒子数的比值,R)文献上常用以标志造影剂的特性,用以描述造影剂的影像效应(X线衰减性)与渗透性的重要标志。比值(R)示为碘原子数被造影剂溶液中的粒子数除。比值数越大越好,因为越多的碘原子意味着不透线性更强;造影剂溶液中粒子越少意味着更小的渗透毒性效应。造影剂的比值为 1.5称为高渗透性造影剂(high-osmolarcontrastmedia,HOCM);造影剂比值为 3称为低渗透性造影剂(low –osmolar contrast media,LOCM);比值为6称为等渗透性造影剂(isotoni ccontras tmedia,IOCM)。
目前临床广泛采用的近代 LOCM 有:碘海醇(iohexol)[欧乃派克(omnipaque)];碘佛醇或称伊奥索(ioversol)[安射力(optiray)];碘帕醇(iopamidol);iobitridol[三代显(xenetix)];碘曲仑(iotrolan)[伊索显(isovist)](R=6)。
(二)效应及安全性
任何一种造影剂必须满足两个基本条件:首先必须有效(指必须能提供一定程度的衰减值差异)和必须“安全”。虽然没有一种有效的造影剂完全没有危险性,但对造影剂而言,安全性特别重要,因为造影剂为一种药物,虽对诊断疾病有价值,但对患者并不提供直接治疗效果。
有文献报告,比较 LOCM 和HOCM 的衰减效应,可能有一些小差异,但无临床重要性。
关于安全问题,HOCM 和 LOCM 二者均可较好地耐受。但几乎一致公认,实际上 LOCM 的急性不良反应比HOCM 少。大量患者的统计结果显示,给予 HOCM,患者发生的任何类型不良反应为12.7%,其中严重反应为0.2%;给予LOCM,总不良反应为3.1%,严重不良反应为0.04%。故对发生任何类型不良反应或严重反应,给予 HOCM 比给予 LOCM 约高4~6倍。
(三)不良反应:新问题
造影剂的反应可按严重程度分类,本节不多赘述。也可按已知或假定可能性的原因分类。特异反应与变应性(药物过敏性)反应相似,症状包括荨麻疹、喉头水肿或支气管痉挛。非特异反应(如恶心、呕吐、肾中毒及心律不齐)可能由于直接化学毒性影响或高渗透性所致。区分二者的重要性不仅在于二者的治疗方法不同,而且对其预防的措施也各异。
HOCM 及 LOCM 二者均可发生一些迟发性反应,如在肾功能不良患者较常见碘性痄腮(腮腺肿大)及急性多发性关节炎综合征。
接受白介素2免疫治疗的患者,无论同时或甚至2年前曾行白介素2治疗,给予造影剂后均可发生延迟反应。有些症状可与白介素2的副反应相混淆。
服用抗高血糖制剂二甲双胍治疗非胰岛素依赖性糖尿病的患者,给予造影剂后可发生新问题,其危险性之一为严重并发症乳酸酸毒症。一般建议,在给予造影剂之前48小时应停止服用二甲双胍,避免发生急性肾功能不全。给予造影剂之后,患者应继续停止服用二甲双胍 24小时,并检验肾功能。
(四)造影剂后肾病:肾中毒性影响
造影剂为第三个最常导致医源性肾衰的原因,仅次于低灌注状态及外科手术后。血管内注射造影剂对肾脏常可导致急性肾衰(表4.1.1)。注射造影剂后的肾中毒严重程度不同,可包括无症状、一过性非少尿性肾功能不全至少尿症(尿量<400ml/d),严重急性肾衰需要血液透析。
轻度非少尿性急性肾衰仅为一过性病变,血清肌酐水平在给造影剂后,3~5日升高,10~14日恢复正常。严重肾中毒者在24小时内发生少尿症。少尿症常持续2~5日,血清肌酐5~10日内最高,14~21日恢复正常。
到目前为止,尚不能完全证明 LOCM 及 IOCM 的肾毒性作用比 HOCM 低。有报道认为在肾衰患者 LOCM 比HOCM 的肾中毒作用小;但在肾功能正常者则二者未示有差异。一般认为,在肾功能不全者,尤其糖尿病患者,LOCM 比HOCM 的肾毒性作用低50%。
(五)造影剂使某些疾病恶化
静脉注射造影剂可使某些疾病恶化。给嗜铬细胞瘤患者做肾上腺动脉造影、肾上腺静脉造影及增强CT扫描,注射造影剂后可导致高血压危象。应事先给予α-阻断剂或血管舒张剂〔酚苄明(phenoxybenzamine)〕预防。
注射造影剂后可导致镰状细胞贫血患者发生镰状细胞症危象,使未控制的甲状腺机能亢进症患者发生恶化,使重症肌无力患者症状恶化(包括窒息,需要气管内插管)。
(六)使用 LOCM 的代价与效益
LOCM 售价较昂贵。据报道,在欧洲 LOCM 价格比 HOCM 高约4~6倍;在美国的比率更高一些。目前在我国二者售价比率一般与欧洲相仿。
为了降低造影剂副反应的发生率,全部采用 LOCM 显然不符合代价与效应标准。但这方面也应考虑到抢救治疗一名HOCM 所致严重副反应所付的高额费用和不良社会影响。所以从代价与效应考虑,一般主张选择采用 LOCM 较为合理。
选择应用 LOCM 指征:
1.患者对造影剂曾有不良反应危险者 ①以前有类似过敏性反应:包括荨麻疹,呼吸道病变,低血压,发热感或恶心,呕吐;②哮喘;③食物及药物过敏。
2.可能发展成为急性肾衰危险性者 ①血清肌酐水平≥1.5mg/dl(133μmol/L)(对血清肌酐水平≥2.0mg/dl或177μmol/L应考虑改用其他影像检查);②肾移植;③多发性骨髓瘤及其他血蛋白异常;④肾毒性药物(如氨基苷类抗生素);⑤严重充血性心衰。
3.有以下疾病者 ①镰状细胞贫血,阵发性夜间血色素尿;②嗜铬细胞瘤;③心律不齐;④心绞痛;⑤休克;⑥)重症肌无力。
4.其他 ①目前及过去曾接受白介素2治疗者;②口服抗高血糖制剂二甲双胍;③有血管外溢危险者;④有吸入性危险者;⑤不能了解情况的患者;⑥小于13个月的小儿或70岁以上的老人。5.医师认为必须采用LOCM 的任何情况,如神经表现为焦虑性者及患者请求采用LOCM 者。
预防造影剂引起急性肾衰竭的措施在1,2项内者尽量避免使用造影剂或采用替代性检查,造影检查前对患者要充分进行水负荷,选用较小剂量的 LOCM,延长两次造影检查的间隔时间。
三、数字减影血管造影
数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)的图像系经高对比分辨率的影像增强系统作为X线接收器,数字化后,数据经计算机处理后形成。其结果是在动脉内造影剂浓度很低时即可获得符合诊断要求的动脉图像。这种浓度的造影剂可经静脉给予完成,为静脉数字减影血管造影(intravenous digital subtraction angiography,IV DSA),或用减量的造影剂经动脉注射,为动脉数字减影血管造影(intraarterial digital subtractionan giography,IA DSA)。这种方法于 1979年开始应用于临床肾脏影像诊断。
(一)静脉数字减影血管造影(IV DSA)
IV DSA 所具有的优势使这种方法得以推广。由于造影剂系经静脉注射,故为一门诊手术。虽然有时是经上腔静脉或右心房导管给药,但仍不必住院。IV DSA 减少了传统动脉造影的危险性,不适感减少,常可在30~45分钟内即完成。与尿路造影或核素检查比较,IV DSA 可直接显示形成高血压的血管病变。
本方法不足之处为:①IV DSA 为一非选择性技术,需要多次注射造影剂检查以便分开重叠的血管;②需要患者合作;③由于肾动脉的对比密度不足,严重心功能不良患者不能做此项检查;④某些情况下,IV DSA 的可靠程度具有操作者依赖性。
采用IV DSA显示肾血管病变的结果各家报告不同,一般可达90%。与传统肾动脉造影比较,数字化检查具有的优势为除肾动脉狭窄外,IV DSA 尚可诊断少见的肾血管性高血压,如动静脉畸形和动静脉瘘。
应该注意的是,IV DSA 不能用于检查小儿高血压。其次,高血压合并有肾功能下降者,可诱发肾功能衰竭,应用 IV DSA应慎重考虑。
(二)动脉数字减影血管造影(IA DSA)
IA DSA 比 IV DSA 和传统血管造影二者都优越。IA DSA 可提高对比密度,可观察实质内血管结构。由于缩短了造影时间,因而减少了需要患者维持较长体位不动的时间。IA DSA 可较快观察图像,不像传统动脉造影需要处理 X线胶片,缩短了检查时间。由于数字图像的对比分辨率提高,故所用造影剂剂量比传统动脉造影明显减少。减少造影剂用量对肾功能衰竭患者特别有利。因此,IA DSA 是这组患者要做动脉造影的首选方法。
与传统 X线摄片相比较,IA DSA 主要不足之处为空间分辨率低。一定范围内增高的对比分辨率可作为补偿。
IA DSA 检查肾血管性疾病的优点在于,若将导管尖端置于主动脉内肾动脉开口上方注射造影剂,可以消除 IV DSA 血管重叠现象,避免腹腔和肠系膜上动脉显影。
(三)临床应用
1.肾血管疾病 约5%~10%高血压系因肾动脉狭窄所致。肾动脉狭窄是最常见可治愈的高血压。IV DSA 对识别肾动脉及其狭窄有较高的准确性。
对严重高血压伴肾功能障碍者,IV DSA 的主要缺点是注射的造影剂总量较大。对氮血症的高血压患者、慢性肾功能不全者、充血性心衰及糖尿病患者等,造影剂的副作用及并发症有不同程度的增加,有些比较显著。对于心衰患者,由于到达感兴趣区的造影剂剂量不足,使约 5%此类患者的 IV DSA 无诊断意义。对此类患者 IA DSA 较为适宜,造影剂用量可比常规血管造影减少40% ~60%,并发症发生率约为1.7%。
2.肾肿瘤 肾肿瘤术前血管造影的目的在于了解下腔静脉、肾静脉受累情况,识别肾血管和肿瘤供养血管,鉴别肿块性质、肿瘤分期和血管闭塞情况等。经股静脉的 DSA在某些患者可以代替动脉插管,可提高检查速度,改进质量。肾肿瘤 IV DSA 检查可帮助正确识别下腔静脉的通畅性、肾动脉数目、肾静脉闭塞及肿瘤定位。IV DSA仅能偶见叶间肾动脉分支,IA DSA常见叶间肾动脉分支;在某些病例可比常规动脉造影更清晰显示肿瘤血管。IV DSA的肿瘤染色可以诊断肾区多血管肿瘤。
3.肾移植术 肾移植接受者,即使成功的移植也约有25%发生肾动脉狭窄、慢性肾排斥、术中移植肾的缺血性损害、输尿管梗阻等。DSA可用于评估这些变化及其血流动力学意义。此外,尚可发现移植肾的肾动脉瘤样扩张。
对肾移植的供肾者,术前了解肾周围血管结构及肾动脉主干。DSA的血管影像重叠为形成难于确定肾动脉的主要原因。可采用下述方法提高识别能力:①多体位投照;②细致调节窗位和窗宽;③快速采集信息。
(四)数字减影血管造影
不足之处包括以下方面:
1.血管重叠。与肾血管同时显影的主要有肠系膜动脉和腰动脉。一般采用多体位投照改进对肾血管的识别,但要增加造影剂用量及患者的幅射量。
2.IV DSA 可能难于观察肾动脉自主动脉的开始部位及一级叶间分支以下肾动脉。必要时应进行 IA DSA或常规动脉造影。
3.成像质量受肠蠕动、血管搏动及呼吸运动影响。运动伪影及准备不良可使部分影像无诊断意义。
4.成像质量有赖于心功能。当心力衰竭时,肾区碘浓度可低于预期水平,致使图像不清。IADSA可减少造影剂用量,改善密度分辨率。
5.DSA的应用要参考肾功能,为了减少造影剂毒性作用,对中度与严重肾功能衰竭者,只能推迟或避免做DSA。
6.空间分辨率较低。损伤性检查。
(五)肾静脉肾素取样
众所周知,很多严重肾动脉病变患者血压正常。另外很多肾动脉狭窄伴有高血压患者在肾动脉修补术后高血压并未得到纠正。所以,对任何高血压患者发现有肾脏病变,进一步明确病变与高血压的关系非常重要。
预测治疗是否可能成功的方法即为肾静脉取血样检验肾素活性。做肾静脉肾素分析之前需要患者暂停抗高血压药物。停药期依所用药物而异。这种检查可在 IV DSA以前或以后,在同一穿刺点进行。一般仅对阳性或可疑病例做肾静脉肾素取样(renal vein rennin sampling)。
取样时应注意两侧解剖差异。左侧肾静脉较长,走向更趋水平。取样时应超越非肾静脉,如第2腰、肾上腺及性腺静脉开口,使导管尖端进入左肾静脉。否则,这些静脉的稀释作用可导致假的低肾素值。在右侧,应注意排除第二支右肾静脉存在的可能,这种变异在一般人群约占 25%。如有肾段动脉狭窄,则应做肾段静脉取样。文献报道,这种情况下,如仅自主要静脉取样可导致假阴性结果。
在以上基本方法之外,尚可做激发试验,包括在直立位取样,肢体加用止血带和给予增加肾素的药物等。但对这些方法的使用仍有争议。
选择性取样的目的是判别两侧分泌肾素是否有差异;分析肾素绝对活性;分析肾静脉肾素比值。
肾静脉肾素分析结果阳性,提高了外科手术后或经皮血管成形术后改善高血压的可能性。本方法的困难在于假阳性的机会较多。造成不正确结果的原因,包括患者停用抗高血压药物的时间不足、导管尖端摆位不正确、肾段病变未做肾段取样、肾素分泌一过性下降及样品标记错误。
四、肾脏的CT及螺旋CT
计算机体层摄影(computed tomography,CT)是利用X线对检查部位进行扫描,透过人体的 X线强度用检测器测量,经信号转换装置和计算机处理,构成检查部位的图像。CT对诊断肾脏病变可提供有价值的信息,是泌尿影像诊断重要手段之一。
螺旋或容积采集(spiral,亦称helical或 volume acquisition)CT是在 X线管-探测器联续旋转的同时,患者以恒定速度经过机架,其结果可获得螺旋型数据,通常患者只一次屏气即可完成。螺旋一词系来自在扫描过程中,X线焦点围绕患者形成一螺旋线行径。
在常规CT基础之上,螺旋CT1989年用于临床,得到广泛认可,克服了标准 CT的限制和不足,使CT的应用向前推进一步,可进行多层面重建,动态造影剂增强,CT血管造影,减少由于呼吸运动所致扫描层次错误,减少运动伪影。螺旋 CT的容积数据采集是很多先进 CT技术临床应用的基础柱石。1994年Silverman等用螺旋 CT研究用其他影像方法不能明确诊断的小肾肿块(≤3cm)。
三维重建对肾癌分期可提供有价值信息。横断面肾脏螺旋 CT成像结合三维重建对了解肾移植的供肾者的肾脏情况比 IVU及血管造影更优越。
螺旋CT三维成像进行仿真(虚似)肾脏镜检查(virtual nephroscopy),用于观察肾脏贮集系统,对计划部分肾脏切除术有帮助。
(一)多期肾CT扫描
在螺旋造影剂增强CT扫描,肾脏增强模式可明显分为三期:
1.皮髓质期 在造影剂进入皮质毛细血管及肾小管周围间隙和进入近侧皮质肾小管时开始。由于皮质血管比髓质多和由于造影剂未到达远侧肾小管,故可区分肾皮质与肾髓质。本期在开始注射造影剂后30~60秒出现。
2.肾图期 在造影剂自皮质血管及细胞外间隙进汉勒(Henle)襻及集合肾小管开始。导致形成均匀性或肾小管性肾图,使皮、髓质区分消失。肾图期可进一步再分为肾图早期与肾图晚期。均质性肾图期出现在(89±17)秒最显著;范围在60~136秒;主要依照给予造影剂方式与患者情况而异。
3.排泄期 在注射大剂量造影剂后,肾图晚期与排泄期可能相互重叠。
由于呼吸运动及部分容积效应影响,传统 CT对小肾肿块(≤3cm)的发现和定性存在一定问题,螺旋CT技术的进展克服了以上不足之处。多期肾螺旋 CT扫描进一步提高诊断的质量。文献报道肾皮质和髓质的新生物在肾图期显示都较明显。
(二)螺旋CT血管造影
螺旋CT血管造影(helical CT angiography)可满意获得肾动脉狭窄的诊断。Galanski1993年介绍螺旋CT血管造影用于诊断肾动脉狭窄,主要包括动脉粥样硬化及纤维肌性发育不良。螺旋CT血管造影,尤其并用横断位及最大强度投影(maximum -intensity-projection,MIP)重建和表面覆盖显示(shaded-surface-display,SSD)法能可靠显示肾动脉狭窄。
将采集的螺旋CT影像数据,用三维后处理,螺距1~2,重建间距2mm。用 MIP,对血流动力学明显的狭窄(狭窄管径大于70%)者,其敏感性为92%,特征性83%。但对严重狭窄(狭窄管径70% ~90%以上)者常可示为梗阻。换言之,螺旋CT血管造影可造成对狭窄程度的过度评估。螺旋CT血管造影的另一限制为难于观察远侧肾动脉。
作为筛选性技术,螺旋CT血管造影对肾血管性高血压的诊断各家现尚有争议。与动脉造影相比较,螺旋CT血管造影及 MRI的主要限制为空间分辨率低。螺旋 CT动脉造影可用于诊断近侧肾动脉狭窄。但多方位投照的选择性肾动脉造影及压力检测,目前仍为诊断肾动脉狭窄的黄金标准。
1999年Johnson等报告,对诊断肾动脉狭窄,CT血管造影采用适时容积-表现法(real-timevolume-rendering,VR)比 MIP更为正确,速度更快。
(三)正常肾CT解剖
传统CT可直接显示肾横断面解剖,并可提供冠状面、矢状面及不同角度斜面的重建图像。肾周围有大量脂肪组织,所以肾边缘可以清晰刻划。CT扫描,肾上、下极呈横位椭圆形,肾门呈镰刀状。肾实质有一相对均匀的密度,其 CT值为(30±10)Hu,依含水量而异。注射造影剂以后与动脉造影的动脉早期相似,皮质不透线化;髓质,肾锥体呈低密度区。由于肾小管系统造影剂逐渐集聚,导致肾髓质密度逐渐增高,皮质不透线化程度则渐呈下降。以后,肾盏逐渐显影。CT不能显示正常肾包膜。肾外缘轮廓光滑。
(四)肾脏疾病
1.先天畸形 肾先天异常,包括肾缺如、肾异位或融合肾,甚至不用静脉注射造影剂的 CT平扫即可显示。CT可清晰显示马蹄肾和肾脏重复的贮留系统和显示马蹄肾的峡部(图4.1.7)。
2.肾囊肿 良性单纯肾囊肿为一常见的肾脏疾病。CT诊断标准为:①边缘光滑的圆形病灶;②衰减值为-5~15Hu;③囊肿内部衰减值均匀一致;④薄壁;⑤与肾实质的界面清晰、光滑;⑥尖嘴征;⑦静脉注射造影剂以后衰减值不增加;⑧病变局限于肾周围之纤维包膜以内;⑨肾盏受压变形,但不截断。
当病变符合 CT诊断良性囊肿标准时,诊断可非常确切,近似 100%。诊断性囊肿穿刺仅限于有疑问患者。
成人多囊性肾脏疾病为常染色体显性遗传病变,肾脏常可增大,多为双侧性,CT扫描常可发现其他脏器亦有囊性病变,包括肝,脾及胰腺(图4.1.8~9)。
3.血管平滑肌脂肪瘤 肾肿瘤经CT检查发现其中含有脂肪成分者示为血管平滑肌脂肪瘤(错构瘤)。其他含脂肪肿瘤有脂肪瘤或脂肪肉瘤,但在肾脏均属少见。
4.淋巴瘤 淋巴瘤的CT改变示为与肾密度相似的软组织肿块。由于淋巴瘤仅有轻度增强,注射造影剂后易于查出。因肾实质广泛侵犯,或腹膜后淋巴瘤所致输尿管梗阻可损害肾功能。
5.癌肿 在肾脏,肾腺癌为最常见实质性肿块。标准 CT 诊断肾癌的正确性 >90%。近来由于螺旋 CT的进展,使诊断水平有进一步提高。CT为肾癌分期的最好方法,可显示肿大的肾周淋巴结、主动脉旁、下腔静脉旁,或膈肌角后的淋巴结。此外,尚可显示肿瘤侵犯下腔静脉或肾静脉主干的程度,其正确性可与血管造影相似。因此,有些报道认为肾癌的术前血管造影已不值得推荐,但这种情况,不包括介入性措施。
(1)肾癌的 CT表现 ①衰减值与正常肾实质不同的肿块;②正常肾轮廓变形;③给予静脉注射造影剂以后,增强程度不同;④肾盂、肾盏变形;⑤肾盂积水;⑥肾盂、肾盏填充缺损。CT冠状位重建可进一步显示癌肿侵犯范围(图4.1.10)。
(2)肾癌的分期 肾癌较常用的分期为改进的罗布逊(Robson)分期法:
I期:局限于肾包囊以内。
Ⅱ期:侵犯肾周脂肪或肾上腺,但局限于格罗塔(Gerota)筋膜以内。
ⅢA期:累及肾静脉,并可能侵及下腔静
ⅢB期:局部淋巴结转移。
Ⅳ期:累及邻近器官或远部转移。
(3)肾癌分期的重要性 肾癌的术前分期对评估患者的愈后很重要。晚期患者的 5年存活率明显下降:I期约为60%,Ⅳ期<10%。
(4)囊性肾癌 有时肾癌表现为囊性病变。囊性肾癌的CT特征:①囊肿直径≥10cm;②囊壁局限性增厚并增强;③囊内含物密度不均并有轻微高密度区;④不规则,境界模糊侵及肾实质。
6.肾脏感染 急性肾盂肾炎 CT检查可能仅示为肾轻度增大、轻度水肿并有肾功能损害。肾皮质可见线状低密度区。急性细菌性肾盂肾炎可示为灶性肿块,境界不清,由于对内科治疗有良好反应,故不需外科手术。
如感染的治疗不足,则可形成肾脓肿,示为中央低密度坏死灶的周围有增强的病变。CT亦可显示肾旁脓肿(图4.1.11)。
肾结核的CT所见无特征性,可示为厚壁低密度病变并有钙化及其他部位的结核病灶。
五、肾脏的磁共振成像
磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)的物理基础与超声、CT,或传统 X 线摄影有本质差异。超声依赖声波的吸收与反射;CT影像依赖 X线衰减强度;而 MR成像则为氢密度或质子密度,T1和 T2弛豫时间。
T1弛豫时间为与静磁场相对应的组织磁化增长率。T2弛豫时间为组织磁化旋转成分衰减率。这种成分系由于外加射频能量形成。
MRI信号强度和组织对比度不仅依赖组织内在的 MRI特性,同时也受所用影像技术的影响,包括脉冲序列类型,如饱和恢复(saturation recovery)、自旋回波(spin echo)、返转恢复(inversion recovery)、自由感应衰减(free induction recovery,FID)和在某一特定脉冲序列以内,信号也受机器参数影响、重复时间(repetition time,TR)及回波时间(echodelay time,TE)等。影像技术的改变可导致所观察的组织图像信号强度变化,相应的影像技术可更好地显示解剖细节。
软组织的 MRI特征,尤其是 T1和 T2值的改变比 X线衰减系数更明显。因此,与 CT比较,MRI影像技术具有更优越的软组织对比分辨率。
虽然 MRI具有以上特点,但与CT和 US相比较,对评估肾脏 MRI仍为一辅助技术。MRI可用于不能接受含碘造影剂检查的肾脏疾病,对肾癌的分期及评估肾移植术后的病变,如鉴别急性排斥及环孢霉素中毒等。MRI不能作为筛选性检查的手段。
(一)成像技术
钆螯合物经肾小球过滤后,经肾小管排泄,但肾小管不再吸收。由于这种排泄径路,使钆螯合物成为检查肾脏形态及功能的理想造影剂。钆的另一特性为其信号强度依浓度而变。在稀释状态下,T1弛豫增强,使尿呈高信号;但高浓度时则引起磁敏感效应使信号丢失,尿信号强度丢失。故肾脏的浓缩功能可用钆增强的 MRI评估。这一作用不能用动态碘增强 CT扫描得到。对检查肾脏最好采用4个序列:①增强前,T1-WI,屏气 FLASH 序列;②增强前,脂肪抑制,T1-WISE;③动态毛细血管期 Gd增强后 T1-WI,梯度回波;④增强后脂肪抑制 T1-WISE。增强前及增强后矢状位及冠状位成像对病变定性、定位有帮助。
(二)正常肾的 MRI解剖
MRI轴位图像与传统CT图像相似。此外,尚可直接得到冠状位和矢状位图像,勿需重建。这种功能对评估肾脏起源不明的大肿块有帮助。虽然检查肾不一定需要表面线圈,但如采用表面线圈后,无疑可提高肾内部结构细节。
MRI的优点在于可显示三个位置图像:冠状位、矢状位和轴位,可清晰显示血管结构。流动血液的信号强度系由于血的弛豫时间和速度效应所致,同时受技术因素影响。
肾盂、肾盏系统和输尿管,由于尿的主要成分为水,故示长 T1和 T2弛豫时间。皮质比髓质信号强度高,但比肾门或肾周脂肪组织信号低。髓质示为皮质中央的三角形低信号区。当在高度利尿作用时,皮质与髓质的区分更为明显。在短 TR脉冲序列时皮质、髓质区分得到增强;采用较长 TR(2000msec)成像则二者不能区分。
肾周脂肪为高信号。格罗塔筋膜示为分开肾周间隙的低信号线条。致密结缔组织的低信号系由于含水较少之故。
腰肌为横纹肌,呈低信号,与骨骼、血管或脂肪组织易于区分。横纹肌具有中等度长 T1弛豫时间。骨髓为亮信号,系由于含脂肪所致。
(三)肾脏疾病的 MRI所见
1.先天性畸性 先天性畸形,如肾缺如和异位肾,MRI可做出诊断。但对这些疾病采用 MRI作为首选方法并不适宜,因为采用传统检查方法即可得到正确性相同的诊断,更为经济,易于获得。与核素扫描、CT和血管造影相似,MRI亦可明确马蹄肾的峡部系由于正常肾实质或纤维组织所构成。
2.肾囊性疾病 MRI诊断肾囊性病变的潜在危险性在于传统检查所示单纯性肾囊肿,MRI可示为复杂性肾囊肿。此外,传统检查示为非典型囊肿,而 MRI检查可示为单纯性囊肿。虽有这些限制,MRI的典型弛豫参数和图像特征,对单纯肾囊肿的诊断正确性提供相当可靠信息。在 T1-加权图像,典型肾囊肿示为均匀低信号边缘光滑的肿块。囊壁仅能见及或不能见及。采用 T2-加权则示为高信号。囊内如有出血,可导致由于含铁血红素所致的 T1值变短(图4.1.12)。
CT有时对区别肾盂旁囊肿和肾窦脂肪过多症有困难。但由于这两种组织在 T1-加权扫描时有显著信号差异;或采用脂肪抑制技术,MRI常易于判别。
MRI检查成人常染色体遗传性多囊肾常用T1-加权技术,其检查所见与传统CT相似。
MRI对超声检查示有不典型囊肿,而又对含碘造影剂检查示有禁忌者的诊断有帮助。
3.血管平滑肌脂肪瘤 本病含有三种成分:①血管;②平滑肌;③脂肪。这种肿瘤实际上均为良性。脂肪成分常很明显,可在 CT或T1-WI及脂肪抑制成像上定性。病变直径1cm 时即可查出。T1-WI成像示为脂肪的高信号;脂肪抑制成像为低信号。T2-WI脂肪抑制为低信号(图4.1.13)。少数病例,当肌肉及血管成分增加时,则与肾癌难以鉴别。按照影像诊断,瘤肿小于 4cm,无症状,处理方式为影像检查随访。
4.肾炎性疾病 在 T1-加权图像,急性细菌性肾炎,肾示有肿大,肾皮质、髓质对比差异减低。治疗后,MRI改变转为正常。在局灶性急性炎性疾病,仅受累部位示这些改变。黄色肉芽肿肾盂肾炎的 MRI可示肾盂积水,T1弛豫时间变短,由于积脓所致。
5.新生物 早期肾癌示为小的肾内肿块,其诊断问题对所有影像诊断方法都面临挑战。困难的是由于新生物具有的长 T1和 T2弛豫时间。使肾细胞癌与邻近正常肾实质不能区分。故除非病变使肾外貌发生畸变,否则很易忽略。但肿瘤内部常有与正常肾实质不同的信号差异区。
肾细胞癌在 T2-加权图像常示有可能由于继发于出血所致的散在的增强信号。由于钙盐无信号,故难以发现钙化区,除非钙化区较大方可识别。在 T1-加权,肾细胞癌假包膜的纤维组织可示为更低信号。在 T2-加权图像,肾肿瘤常示为高信号,信号强度依病变含水量、血或坏死组织多少而变。以上说明肾细胞癌具有不同 MR图像的原因(图4.1.14~15)。
当肿瘤延伸至肾周时,可见由于肾肿块伸展的软组织使肾周脂肪连续性断裂。肿块周围可见侧支血管。
MRI对较晚期肾癌的分期,尤其对禁忌使用含碘造影剂患者有帮助。用快速扫描血管成像技术可进一步加强侦察血管受侵能力。可明确鉴别血管外或血管内受侵。T1-加权可侦察腹膜后淋巴结肿大,但淋巴结的信号强度不能判别恶性或炎性病变。MRI可明确邻近骨骼或肌肉转移。MRI在肾癌分期方面起一定作用;但大剂量造影剂快速 CT扫描仍为肾癌分期的有效方法,正确率可达90% ~95%。
6.血管疾病 MRI能显示流动血液的特性,使其不仅能评估血流异常,同时也能了解血管大的病变。中等度至大的肾动脉动脉瘤和动静脉瘘可用 MRI诊断。肾动脉血流量下降或受阻和肾静脉栓塞可在长和短 SE脉冲序列显示,但在快速扫描技术,如 GRASS(gradient recall acquisition in the steady state)技术显示最好。如栓塞合并出血,则可见梗塞的肾实质;若采用 T2-加权图像示为低信号。MRI主要作用之一为侦察肾癌向肾静脉或下腔静脉扩散的情况,可明确见及肾内出血,或肾周包囊下出血。
(四)肾移植排斥的31磷 MR波谱分析
31磷 MR波谱分析(31P MR spectroscopy)可用于诊断同种异体肾移植后肾功能不良的非侵犯性检查方法。可对患者进行计算各种磷代谢产物的比率,包括 PDE/PME(phosdiesters/phospho-monoesters);PME/Pi(phosphomonoesters/inorganic phosphate);Pi/ATP(inorganic phosphate/adenosine triphosphate)。对预测排斥,如 PDE/PME 比值超过 0.8,其敏感性为 100%,特征性为86%。对预测排斥,如 Pi/ATP比值大于 0.6,其敏感性为 72%,特征性为86%。
检查可在附有影像波谱分析附件装置的 1.5T MR(GESigna)机器上进行。采用 DRESS(depth-resolved surface-coilspectroscopy)或1D-CSI(1 dimension-chemical shift imaging)技术取得局部31P波谱图。
(五)磁共振尿路造影
磁共振尿路造影(magnetic resonance urography,MRU)为MR水造影(MR hyrodrography)之一种,为近来发展的新 MR成像技术,使人体内静止或流动缓慢的液体在低信号黑背景之下示为高信号,高对比,亮的图像。观察 MRU 的效应及优点,使数十年以来一直占有重要地位的肾脏影像诊断方法 IVU、US、CT面临新的挑战。
MRU的图像模式与传统 IVU的图像模式相仿,但成像时不必给予造影剂。满意的 MRU 图像必须使肾盂、肾盏充满足够的尿液。对尿路梗阻病例,MRU 不必进行任何准备,因为狭窄近侧的扩张可证实梗阻,而无扩张的尿路实际上可排除梗阻。
MRU采用了各种不同的快速、重 T2-WI成像技术。目前多采用 RARE[弛豫增强快速采集(rapid acquisition with relaxation enhancement)]技术,称为RARE-MR-hydrography。迄今为止,尚无一致公认的 MRU成像方法。
MRU可用于各种原因的肾盂积水(图4.1.16),包括:各种原因的输尿管梗阻、儿童的膀胱输尿管返流、输尿管返流、肾移植术后肾周囊状淋巴管病(lymphocele)、孕妇的肾贮集系统改变、侦察尿路狭窄的部位及原因和先天性输尿管疝(ureterocele)。
•冯 亮•
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本帖最后由 管理员 于 2008-4-24 16:18 编辑 ]