AKI成像新技术与早期检测新方法研究.docx

《AKI成像新技术与早期检测新方法研究.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《AKI成像新技术与早期检测新方法研究.docx（7页珍藏版）》请在第壹文秘上搜索。

1、目的：急性肾损伤(AKl)是危重病人常见的并发症。了解AKl的病理生理学对于指导患者的管理至关重要。无论是在研究还是最终的临床环境中，都迫切需要能够揭示危重患者AKI发病机制的成像技术。肾脏超声造影(CEUS)和多参数MRI是探索AKI病理生理机制的最有前途的成像技术。最近研究结果：CEUS和MRI可以无创、安全地评价危重病人的肾脏宏循环、微循环和氧合。这些技术表明，在脓毒性AKl中可以观察到肾血流量减少,尤其是皮质血流量的减少，并可能与AKl的进展相关。MRl可能是一-种有价值的方法来量化AKl后的长期肾损害，目前还不能用标准的临床方法来检测。总结：CEUS和多参数肾脏MRI是很有前途的成像

2、技术，但需要更多的证据来证明它们如何能够首先在研究环境中更广泛地用于测试有关AKI的病理生理学和恢复的关键假设，然后最终在临床实践中被采用以指导病人管理。关键词：急性肾损伤，超声造影，危重患者，多参数MRL弓I言急性肾损伤(AKl)是危重疾病的常见并发症，发病率在13%至73%之间，与死亡率独立相关，幸存者患慢性和终末期肾病的风险较高，因此，了解与危重疾病相关的AKI的病理生理学对于制定合适的治疗策略至关重要。肾脏微血管改变和缺氧在AKl的发生中起着重要作用，尤其是在感染性休克患者中。然而，这些肾微血管改变对AKI病理生理学的相对作用仍有待确定。这些作用在休克复苏过程中是至关重要的，因为医生的

3、目标是基于对宏循环的评估(即平均血压和动脉血氧转运)来优化患者的血液动力学，期待达到改善肾脏微循环的目的。然而，由于我们完全不了解肾脏微循环的状态，因此很难确定这是否能改善器官灌注(即微循环)。换句话说，如果仅仅依靠对患者大血管血流动力学的评估，可能会错误地评估肾微循环的改变。因此，无论是在研究中还是在最终的临床环境中，都迫切需要成像技术来告知危重病人AKI的发病机制。在这一章节中，我们重点讨论了两种成像技术，这是最有希望探索AKl的病理生理机制的成像技术：超声造影(CEUS)和多参数肾脏MRL关键点无论装研究还是最终临床环境中，都迫切需要能够告知危重患者AKI发病机制的成像技术。肾超声造影(

4、CEUS)和多参数肾脏MRI是探索AKI病理生理机制最有前途的成像技术。这些技术表明在脓毒性AKI中可以观察到肾血流量减少，尤其是皮质血流量的减少，并可能与AKl的进展相关。MRI可能能够量化AKl后长期肾损害。需要更多的证据来证明它们如何能够首先在研究环境中更广泛地用于测试有关AKl的病理生理学和恢复的关键假设，然后最终在临床实践中被采用以指导病人管理。超声造影超声造影是一种新的无创成像方式，可以量化宏循环和微循环。这种技术最大的优点是可以在床边进行。因此，它可以成为动态评估治疗策略效果的极其有用的工具。肾CEUS己被提出在各种情况下定量肾微循环，如肾移植、心脏手术或休克。超声造影使用由稳定

5、外壳（磷脂或蛋白质包膜）包围的微气泡做增强对比，大小（1-6um）与红细胞相似，微气泡可以穿过肺循环的毛细血管床并到达各个器官的毛细血管。因此,这些微泡的扩散使得评估不同器官的微循环成为可能。同时，以它们的大小不会穿过毛细血管内皮，成为真正的血管内药物。几分钟后，微泡通过呼吸道排出，不产生肾毒性。超声波引起微泡的非线性振荡，因此反向反射信号包含与入射超声场的频率范围相关的附加频率范围，微气泡与软组织之间具有明显的回声差异。微泡可作弹丸或连续输注注射。表1总结了最常用的定量CEUS技术。当持续输注时，可以应用“破坏填充技术”（图1）。破坏阶段包括具有高机械指数（机械指数1）的超声波闪光，该瞬时瞬

6、间破坏了用探头观察到的超声平面中的造影剂。使用低功率超声脉冲的补充阶段对应于破坏后肾脏超声平面的逐渐增强的对比度。已经开发出信号处理技术以将微气泡产生的回声与组织产生的回声分开。为了获得高质量的图像并限制结果的较大差异，对要研究的组织使用最佳的超声设置非常重要。定量分析可以通过各种可用软件进行。1.ima等人在LPS诱导的休克模型中，验证了超声造影（CEUS）用于识别休克相关的肾微血管改变与激光斑点成像（一种公认的测量肾微循环的方法）的有效性。休克动物肾内血流的减少可以通过测量微气泡在肾皮质的叶间动脉和毛细血管之间的转运时间来估计。在本研究中，尽管平均动脉压、中心静脉压和心输出量正常化，但这些

7、微循环改变没有通过液体复苏得到纠正。这一结果表明，尽管有满意的大循环血流动力学复苏，但肾微循环改变可能持续存在。事实上，如果微循环血流动力学不能通过液体复苏和/或血管活性药物迅速恢复，那么即使进行了充分的大血管复苏，微循环的变化也可能会持续存在。这与血液粘度和内皮功能障碍是决定微循环改变的两个主要因素是一致的。Schneider等人是第一个测试超声造影评估重症监护患者肾皮质微循环可行性的学者。作者对12例接受心脏手术的患者在手术前，到达ICU时和术后第二天进行了肾脏CEUS。本研究的第一个结果是，超声造影技术在ICU患者中耐受性良好，没有有害的血流动力学影响（给药造影剂后肺收缩压无变化）。第二

8、个结果是与术前值相比，在进入ICU时，从CEUS技术获得的参数没有观察到差异。然而术后24小时，灌注指数总体下降50%（表1）提示肾皮质灌注减少。这些结果证实了RedforS等人的发现。他们使用热稀释技术和免疫性马尿酸盐清除率证明了发生急性肾功能衰竭的心脏手术患者的肾血流量发生了类似变化（40%）。Harrois等人评估了20例感染性休克患者在ICU的前24小时、24至48小时和72小时后的肾皮质微循环。该研究的第一个结果是，尽管全身血流动力学参数得到优化恢复，但皮质肾微循环在脓毒性休克的患者之间差异很大。在脓毒性休克期间，尽管大循环血流动力学参数有类似的恢复，但皮质肾微循环要么正常，要么减少

9、，甚至增加。因此，这项研究证实，由于肾脏微血管改变复杂且异质，因此不可能基于恢复大循环数据来预测肾脏微血管灌注。所以有必要开发能够可视化肾脏微循环的床旁技术。Harrois研究的第二个结论是，与未发生AKl的患者相比，发生严重AKI（KDIGO2期或3期）的感染性休克患者肾皮质微循环灌注明显减少。本研究首次建立脓毒性休克患者肾皮质灌注受损与严重AKI发展之间的关联：用CEUS测量的平均转运时间（mTT,表1）变化越大（mTT增加），严重AKI的风险越大。这一结果强调了肾脏微血管改变在脓毒症引起的AKI中的核心作用。此外,相对于肾脏阻力指数和心脏指数，O天的mTT对严重AKI的预测价值最高IAU

10、C=O.82（0.60-1.04）造影剂超声检查还可用于检查ICU患者的液体复苏和升压治疗对肾脏微血管的影响。SChneider等人用CEUS估计去甲肾上腺素诱导的平均动脉压（MAP）升高对危重患者肾皮质灌注的影响（83%为脓毒性休克患者）。在MAP水平为60-65mmHg时获得的测量结果与去甲肾上腺素诱导的MAP增加到MAP水平80-85mmHg后获得的测量结果之间没有差异。然而，在个体水平上，随着肾皮质灌注的增加或减少，观察结果的差异性也很大。以MAP为靶向目标以实现基于CEUS参数估计的最佳肾微循环灌注可能是一个有趣的前景。表1：在注射或持续输注后一些常用的定量超声造影测量（“破坏填充技

11、术”）CEUS测量描述振幅相关参数回波功率（任意单、土以,、八、山“舟人工至火连续输汪的峰值增强（PE）位）：相对血容量参数时间相关参数（秒）：微血管流速造影剂渗透随时间的动力学推注输注的上升时间（RT）和达到峰值的时间（TTP）推注和连续输注的平均转运时间（mTT）参数注增强峰值/上升时间相对血容量/连续输注平均通过时间（灌注指数）振幅和时间相关参数：微血管血流参数图1：破坏填充技术的例子：在破坏阶段之后，立即用新的微泡对肾血管的再填充（补充）进行记录和评估。这种血管补充的过程精确地反映了图像平面中的血流。核磁共振成像MRI是另一种可选择的评估AKI患者的新方法。现在有几种技术可以组合到单个

12、多参数MRl扫描中，以测量与纤维化，炎症，组织水肿，灌注，滤过和组织氧合有关的生物物理组织特性。最常用的方法总结在表2中。这些措施以高度的空间细节来描述整个肾脏，能够分别检测皮质髓质和左右的变化，不使用电离辐射，并可以评估整个肾脏的功能异质性程度。磁共振成像也是唯一可靠地在体内评估肾髓质的技术，这一领域可能在AKI的发病机制中发挥重要作用。此外，这里讨论的技术不需要使用外源性造影剂（例如钮）。因此，磁共振成像可以提供一种新的方法来帮助描述肾脏损伤的性质和严重程度。它还可以提供评估AKI发作后肾功能恢复的信息，描述慢性、不可逆性肾损害发生的机制和时间进程。后者可能包括目前用血液和尿液中的标记物无

13、法检测到的变化，特别是众所周知，危重疾病对肌肉质量的影响掩盖了AKI后肾功能受损的检测。该技术的主要缺点是成本相对较高，并且在对急性不适患者进行45-60分钟的MRl扫描时存在挑战。虽然后者并不是不可能的，并且随着压缩传感等缩短扫描时间的新方法出现而变得更容易，但在评估AKI后肾脏恢复情况方面的初步应用可能更实际。同时还必须考虑MRI采集、处理和分析的技术方面，确保结果的可靠性，并确保在不同地点获得的数据具有可比性。当前针对这些方面的国家和国际举措以及技术建议将有助于标准化，对于肾脏MRI的发展极为重要。尽管定量MRI越来越多地被用于肾脏病研究的其他领域（例如CKD.移植）中的应用越来越广泛，

14、但在AKl中的应用尚处于初级阶段。Dong等人进行了一项研究，使用肾动脉自旋标记（ASL）评估11名患者在AKl时的皮质灌注。结果显示，AKI组的肾灌注（223-392ml100gmin）明显低于18名健康志愿者（357-426ml100gmin）o但应注意的是，AKI组均存在内源性肾病（7例有间质性肾炎，2例有膜性肾病，2例有IgA肾病），且AKl严重程度范围较广（AKI组肌好峰值范围65-752Umo1）。因此，这些结果可能不能推广到大多数AKl病例。相比之下，Pr。Wle等人使用相差MRl研究了10名ICU患者（8名机械通气，9名连续血液滤过和5名需要血管加压药物）以及11名健康志愿者的

15、对照组。据报道肾动脉血流量显着减少（以BSA为指标）（244vs525mlminm2）o除了证明肾动脉血流在脓毒症AKl中减少外,本研究还证明在危重疾病时进行MRl是可行的。InoUe等人采用血氧水平依赖性（BOLD）和弥散加权成像（DWI）对23例AKl患者进行评估，并与健康志愿者（n=10）.糖尿病肾病（n=43）和无糖尿病的CKD（n=76）进行比较。AKI组临床资料有限，但8例为AKIl期，10例为AKI2期，5例为AKI3期，入院10天内进行MRl扫描。在AKl组，MRl测量结果和肾小球滤过率（eGFR）之间没有相关性。需要注意的是，无论是在急性情况下使用eGFR作为肾功能的测量方法

16、，还是在评估肾功能的时间点与MRI扫描的时间点上缺乏细节。Bauer等人使用B0LDR2研究9名ATN诱导的AKl参与者，在基线检查时以及使用速尿后5、7、10分钟进行评估。AKl组的Rm值（1/2T）,与健康志愿者没有区别。然而，速尿后健康志愿者的髓样和皮层R2值确实下降（反映肾小管耗氧量减少），但在AKl组则没有，这与肾小管损伤损害了利尿剂的作用一致。我们正在进行第一项研究，其中多参数MRI用于评估AKI时和随后12个月恢复期的患者。在9例AKI3期且无CKD的患者中（2例需要急性肾脏替代治疗，5例与败血症相关），在AKI时进行MRl检查，7例患者在3个月和1年后返回随访扫描AKL多参数肾磁共振成像方案包括肾总体积（TKV）、ASL肾灌注、Tl标测和BOLDR2标测。所有患者在随访扫描时血清肌醉浓度已恢复到基线水平。在AKI时参与者TKV增加，皮质/髓质Tl增加，皮质灌注减少。AKI后，TKV