五、肾脏的影像学检查
肾脏疾病常需借助影像学检查早期发现和进一步明确诊断,不同成像技术和检查方法对于肾脏疾病有不同的诊断价值。
(一)X线检查
1.常规X线检查
标准的腹部平片摄片范围应当上起第十一胸椎,以覆盖肾上腺区;下抵耻骨联合下方2cm,以纳入后尿道区;两侧止于皮下脂肪。腹部平片中,两肾轮廓、大小、位置可显示,但输尿管、膀胱缺乏天然对比难以显示,对于肾脏疾病的检查价值非常有限,主要用于诊断尿路结石。90%以上的结石为X线不透光的含钙结石,表现为尿路走行区的高密度钙化影。此外,腹部平片偶显示肾结核钙化以及泌尿系肿瘤的腰椎和骨盆转移灶等。
2.尿路造影
(1)排泄性尿路造影:
静脉肾盂造影(intravenous pyelogram, IVP)是静脉内注入有机碘化物对比剂,经肾小球滤过排入肾盏和肾盂内,显示肾盂、肾盏、输尿管和膀胱的形态,以观察其有无器质性病变或功能性改变的造影方法。静脉肾盂造影简单易行,痛苦小,危险性低,是临床最常用的一种尿路造影方法。可适用于泌尿系统结石、结核、肿瘤、肾盂和输尿管积水以及先天性畸形、肾下垂的诊断。
(2)逆行肾盂造影:
逆行肾盂造影(retrograde pyelography, RP)是在膀胱镜的观察下,将特制的导管插入输尿管并注入对比剂,使肾盂、肾盏、输尿管和膀胱充盈,用以观察全尿路情况。其优点是显影清楚,不受肾脏分泌功能的影响。但由于检查痛苦较大,且易发生逆行性感染,故多作选择性应用。
(3)腹主动脉造影与选择性肾动脉造影:
将导管置入腹主动脉或肾动脉内并注射对比剂,连续摄片可显示肾动脉、肾实质、肾静脉,肾动脉造影是诊断肾血管疾病如肾动脉狭窄的金标准,但属于有创性检查,作为诊断方法应用相对较少,目前正逐步被CT和MRI血管造影检查所替代,其主要用于介入治疗。
(二)计算机断层扫描
CT对肾及肾区肿块的定位定性诊断有较高的诊断价值,例如肾的囊性疾患、各种肾脏原发肿瘤及转移性肿瘤、肾脏炎性包块、肾结石、肾脏外伤等,均为CT扫描的适应证。CT也可以进行精确定位,方便穿刺活检。检查方法包括:
(1)CT平扫:
横断层面上肾脏位于脊柱两侧。在肾周低密度脂肪组织的对比下,肾脏表现为圆形或椭圆形软组织密度影,边缘光滑锐利。CT检查除显示肾脏数目、位置、大小和形态改变外,还包括肾实质异常、肾盏肾盂异常和肾周异常。目前,CT平扫已成为肾绞痛和肾外伤首选检查。
(2)CT增强:
肾脏的强化表现分为三个期相:①皮质期(约开始注药后30秒至<90秒),肾血管和肾皮质明显强化,强化的肾皮质还向肾实质伸入,即所谓的肾柱,而髓质仍维持较低的密度,因而可清楚分辨出肾的皮、髓质;②实质期(约开始注药后90~120秒),髓质强化程度类似或略高于皮质,皮、髓质分界不再清晰;③排泄期(约开始注药后5~10分钟),肾实质强化程度下降,而肾盏和肾盂发生明显强化。CT增强是肾脏肿瘤定性诊断和临床分期的重要检查方法。
(3)CT血管造影:
CT血管造影(CT angiography, CTA)是于开始推注对比剂后20~30秒行肾区薄层扫描,并应用最大密度投影、表面遮盖显示或容积再现技术后处理技术行3D重组,可清晰显示肾动脉及主要分支,因其检查便捷、无创,且诊断效能接近X线肾动脉造影检查,目前被广泛应用。
(4)CT尿路造影:
CT尿路造影(CT urography, CTU)是于推注对比剂后10~30分钟行腹盆部扫描,并行最大密度投影3D重组,可整体观察肾盂、输尿管和膀胱。正常表现类似于X线静脉尿路造影。尿路造影可以改善X线尿路造影中影像的重叠,全面显示病变与周围结构的关系。
(三)磁共振成像
MRI检查其主要优势在于无辐射损伤,并且具有较高的组织分辨力,能够清楚显示病变的内部结构和组成部分,因此常用于泌尿系统其他影像检查难以确定病变的诊断和鉴别诊断。常用于泌尿系统先天性畸形、肿瘤、炎症和外伤等病变的诊断。
1.磁共振平扫和增强
双肾在T1WI上,由于肾皮、髓质含水量不同,致皮质信号强度略高于髓质,T2WI上,肾皮、髓质均呈相似的稍高信号,其中髓质信号强度常可更高。MR增强肾脏强化表现类似CT增强。
2.磁共振血管造影
磁共振血管造影(MR angiography, MRA)检查可以无需造影剂显示肾动脉,其表现类似X线肾动脉造影检查,但成像质量不及对比增强MRA(contrast enhanced MRA, CE-MRA)。
3.磁共振尿路造影
正常含尿液的肾盂、肾盏、输尿管和膀胱为高信号,周围软组织等背景结构皆为极低信号,无需借助造影剂即可得到犹如X线静脉性尿路造影图像,并可进行多个角度观察。磁共振尿路造影(MR urography, MRU)可清楚显示输尿管扩张积水,并能明确梗阻部位,有时还可发现梗阻原因、如输尿管结石表现为腔内低信号影,以及邻近病变造成的输尿管狭窄等。
4.功能性磁共振
作为传统磁共振与后期计算机处理相结合的新兴技术,功能性磁共振(functional MRI, fMRI)具有无创、无辐射、重复性强等优点,既可显示肾脏解剖结构,又可通过功能成像发现早期肾脏疾病等优点。功能性磁共振在糖尿病肾病的早期诊断和预后评估中有一定的价值,仍需要更多的研究进一步证实。
5.不同影像学方法的比较
上述方法各有优缺点,为方便读者更为直观的比较不同影像学检查方法的异同归纳如下表10-5-1。
表10-5-1 肾脏的影像检查方法比较
(四)造影剂肾病的预防
为获得更为清晰的结构图像,部分患者需经静脉高压注射碘对比剂后行增强扫描。碘对比剂进入人体后,通过肾小球过滤后经肾脏排泄,不论剂量大小,平均排泄半衰期约为2小时,24小时内以原状在尿液中排出的近乎100%。高渗对比剂在肾小管内存留的时间过久会导致严重的医源性并发症,可导致急性肾衰竭甚至死亡等严重后果。2012年KDIGO将造影剂诱导的急性肾损伤(contrast-induced acute kidney injury, CI-AKI)定义为:排除其他原因后,血管内注射造影剂24~48小时后出现肾功能急剧下降,血清肌酐值升高>25%或绝对值升高大于0.5mg/dl。80%的患者表现为非少尿型急性肾衰竭。血清肌酐峰值出现在造影术后的3~5天,7~10天后逐渐恢复到基线水平。造影后部分患者有一过性的轻度蛋白尿、肾小管上皮细胞管型、颗粒管型、尿酶升高及尿渗透压下降等。
造影剂诱导的急性肾损伤在普通人群的发生率<3%,而糖尿病患者为5%~10%,糖尿病合并慢性肾脏病患者则高达20%~50%。造影剂诱导的急性肾损伤的发生与所使用的造影剂的剂量和渗透压有关,此外,造影前存在肾功能损害、糖尿病、动脉内有效血容量减少(如充血性心力衰竭,脱水、肾病综合征,肝硬化等),若同时应用NSAID、ACEI类药物等及大剂量造影剂在短期内反复注射的患者容易出现造影剂诱导的急性肾损伤。在高龄、慢性肾脏病、糖尿病、高血压、充血性心力衰竭、血容量不足、同时使用肾毒性药物等高危人群中多见。造影前有肾功能损害,是一项独立的危险因素。
造影剂引起急性肾功能损伤的机制尚未完全阐明,但目前认为肾髓质缺血缺氧、氧化应激损伤、造影剂的毒性作用,以及新近研究发现的炎性反应等与造影剂肾病的发病与进展相关。对肾小管上皮细胞的直接毒性,也可能由于血管舒张和收缩的不平衡迫使血液从髓质流向皮质,导致肾脏的髓质缺血。
糖尿病肾病是造影剂引起急性肾功能损伤的高风险因素,一旦发生,则会导致患者住院时间延长、治疗费用增加、并发症增多和死亡率升高。若在充分权衡利弊的前提下,择期静脉应用含碘造影剂时,可通过如下策略减少造影剂引起急性肾功能损伤的发生:①检查前停用潜在肾毒性药物;在造影前仔细选择和正确的评估患者的肾功能状态,在造影前尽量纠正诱发因素。②选用等渗型或非离子型造影剂。对高危人群使用非碘造影剂有利于造影剂肾病的预防。用于造影的气体是医用纯二氧化碳,造影时只需要用很细的头皮针,通过专门设计的二氧化碳注射装置,向血管内注射一定量的气体,二氧化碳在血管内可暂时将血液分开快速显像,完成造影后,二氧化碳气体会迅速与血红蛋白结合,通过肺部进行呼吸交换排出体外。由于二氧化碳本身具有无毒性、无致敏性、可溶解等优点,因此二氧化碳造影适合于所有患者,且经济实惠、创伤小。目前除心脑血管外,其他部位的血管一般情况下均可采用二氧化碳气体进行血管造影。③尽可能使用最低剂量。④检查前、检查中及检查后充分水化并监测出入量。