急性肾衰时血肌酐、尿素氮与肾血流参数变化关系的实验研究
黄晓玲 高云华
摘 要 目的：探讨兔急性肾功能衰竭(ARF)时血肌酐(Cr)、血尿素氮(BUN)与肾血流动力学改变的关系。方法：兔后腿肌注50%的甘油12～15ml/kg, 建立ARF动物模型, 分别于注射前(T0)、注射后1、3…13天(T1、T3…T13)共8个时间点行超声检查, 并同时抽血测定血Cr、BUN, 将化验结果与超声检查结果作相关性分析。结果：肾叶间动脉PI与BUN及血Cr间的相关系数r分别为0.76、0.57; 肾叶间动脉RI与BUN及血Cr间的相关系数分别为0.77、0.63;叶间动脉舒张末期流速(Vmin)与BUN及血Cr间的相关系数分别为-0.89、-0.73。结论：ARF时肾血管PI、RI与BUN水平成直线相关;Vmin与BUN水平呈高度负相关;各血流参数与血Cr水平无直线相关关系。各参数中BUN及血Cr升高较早, 但异常持续时间长, 而PI、RI恢复较早, 是评价疗效及估计预后的敏感性指标。
, 百拇医药
关键词：兔；急性肾功能衰竭；血肌酐；血尿素氮；超声检查
关于急性肾功能衰竭(ARF)时双肾的超声表现已有较多文献报道, 包括二维图像特征、血流灌注情况及血流动力学改变等。本文旨在探讨ARF时血肌酐、血尿素氮与肾血流参数间的变化关系, 为临床医师在判断ARF治疗效果及估计预后时选择敏感性指标提供帮助。
资料与方法
研究对象 日本大耳白兔16只, 雌雄不限, 体重2100～2300g, 实验中于T3前自然死亡3只, T7时自然死亡1只, 经血肌酐、尿素氮及病理检查证实, 所有兔均于给药后1～3d内发生了不同程度的急性肾功能衰竭。
所用仪器 HP5500电脑彩色超声诊断仪, 2～4MHz凸阵式及3～8MHz扇形变频探头。调整仪器设置, 获满意肾图像后固定设置, 实验中保持不变。
, 百拇医药
方法 兔后腿肌注50%的甘油12～15ml/kg, 建立ARF动物模型, 分别于T0、T3…T13共8个时间点于兔耳缘静脉抽血查血肌酐、血尿素氮, 并同时行双肾超声检查(每次超声检查前尽量剪去兔双肾区皮毛), 超声观察内容包括:肾二维图像特征, 如肾脏大小、皮质厚度及回声等; 肾血流动力学改变情况, 主要观察指标有肾血管阻力指数(RI)、搏动指数(PI)、收缩期峰值流速(Vmax)、舒张末期流速( Vmin)及时间平均流速(Vmean)等。所有计量资料均测值3次, 取其平均值, 结果用平均值±标准差表示。由于兔肾较小且受呼吸影响较大, 弓行动脉取样困难, 故于叶间动脉取样, 取样框大小1mm。每时间点实验结束后处死一只兔子, 取出肾脏送病理检查。实验完成后对比分析超声检查结果及化验结果。
结果
实验结果显示肾叶间动脉PI、RI及Vmin随时间变化较大, 病程中PI、RI升高 Vmin下降, 与血尿素氮水平关系密切, 其与血尿素氮间的相关系数r分别为0.76、0.77、-0.89(p均<0.05)。PI、RI及Vmin与血肌酐水平无直线相关关系, 其相关系数分别为0.57、0.63、-0.73(p均>0.05)。Vmax、Vmean随时间变化较小。各参数中血肌酐、血尿素氮升高较早, T1即已明显升高, 但异常持续时间长, T11方恢复正常。PI、RI及Vmin变化稍晚, 约从T3开始, 但恢复较早, T9多已恢复正常。表1、2分别为双肾超声检查结果及血肌酐、尿素氮化验结果。图1～5分别为PI、RI、Vmin及血尿素氮、血肌酐随时间变化曲线。
, 百拇医药
表1 双肾超声检查结果(X±s)
时间(天)
例 数
PI
RI
Vmin(cm/s)
Vmax(cm/s)
Vmean(cm/s)
0
13L
0.65±0.08
0.47±0.03
, 百拇医药
14.22±2.78
29.05±3.85
21.34±3.47
R
0.68±0.08
0.48±0.08
14.55±1.91
28.02±2.88
20.29±4.89
1
12L
0.56±0.07
, http://www.100md.com
0.47±0.03
14.57±2.85
28.53±3.54
20.21±2.85
R
0.69±0.05
0.49±0.02
13.28±2.07
26.31±3.82
18.86±2.71
3
11L
, 百拇医药
0.76±0.09
0.53±0.04
13.58±2.28
29.38±3.94
20.55±2.87
R
0.77±0.10
0.53±0.55
13.45±2.76
28.87±4.70
19.99±3.70
5
, 百拇医药
10L
0.75±0.07
0.53±0.03
13.11±1.77
27.87±3.00
19.60±2.47
R
0.77±0.05
0.53±0.02
12.80±11.78
26.90±83.12
18.77±2.68
, 百拇医药
7
9L
0.87±0.34
0.55±0.10
13.80±24.63
29.78±6.08
20.23±6.15
R
0.81±0.15
0.55±0.07
13.32±4.37
28.30±6.33
, http://www.100md.com
19.29±4.93
9
7L
0.69±0.11
0.50±0.05
14.36±2.07
28.37±1.95
20.63±2.39
R
0.69±0.11
0.49±0.05
14.24±3.09
, http://www.100md.com
28.06±4.33
20.13±3.87
11
6L
0.64±0.08
0.47±0.04
15.77±2.42
29.43±5.38
21.77±2.96
R
0.65±0.08
0.47±0.04
, 百拇医药
16.28±4.00
30.90±75.38
29.97±4.58
13
5L
0.61±0.07
0.46±0.03
16.38±2.30
29.56±4.60
22.44±3.40
R
0.61±0.05
, 百拇医药
0.46±0.03
17.18±3.45
31.72±5.72
24.42±4.39
表2 血肌酐、尿素氮化验结果(X±s)
时间(天)
血肌酐(μmol/L)
血尿素氮(mmol/L)
0
85.78±11.33
6.53±1.12
, 百拇医药 1
194.31±197.07
25.02±33.71
3
283.83±317.41
28.22±34.14
5
197.84±157.41
28.43±32.68
7
154.07±110.32
23.09±26.55
, 百拇医药
9
127.54±58.16
14.14±15.11
11
100.68±17.03
7.28±1.28
13
102.90±18.16
7.97±2.92
图1 PI随时间变化曲线
, http://www.100md.com
图2 RI随时间变化曲线 图3 Vmin随时间变化曲线
图4 血尿素氮随时间变化曲线 图5 血肌酐随时间变化曲线
讨论
关于ARF时肾脏的超声表现已有较多报道〔1,2〕, 一般认为中毒引起的ARF肾脏增大, 皮质增厚, 回声增高, 锥体不均匀性肿大, 回声降低, 而梗阻引起者尚有肾积水表现, 故二维超声在中毒性及梗阻性ARF的诊断中的一定价值。但大多数肾前性及肾性ARF肾脏二维超声无特异性改变〔3,4〕。ARF时肾血流灌注下降, 彩色多普勒血流图及能量图能较好地反映肾血流灌注情况, 结合频谱多普勒则可对ARF时肾血流动力学改变作定量分析, 常用参数中RI意义较大。多数研究表明梗阻性及肾小管坏死性ARF肾内小动脉RI明显升高, 而多数肾前性及肾小球病变性者肾内小动脉RI的不升高或升高不明显〔4,5〕。临床上则常根据血肌酐, 血尿素氮的变化情况来评价ARF的治疗效果并估计其预后。
, http://www.100md.com
本实验结果显示, ARF时肾血流参数的变化与血肌酐水平无直线相关关系, 与Yoon等〔6〕报道一致。 本实验尚对ARF时肾血流参数变化与血尿素氮水平的关系进行了分析, 结果显示二者成直线相关。但是由于影响血尿素氮水平的因素较多, 其中包括饮食等, 而本实验中兔子均未禁食, 其相关性有待进一步研究。本实验重点分析了ARF时各参数的变化趋势, 病程中血肌酐、尿素氮较其它各指标变化早, 从变化曲线上看约从T1开始, T3、T5达高峰, 且异常持续时间长, T10、T11方恢复正常, 而PI、RI及Vmin改变稍晚, 约从T3开始, T5、T7达高峰, T9时多已恢复正常, 说明血流参数是评价疗效及估计预后的敏感性指标。正常时肾血管阻力很低, 舒张期亦有持续血流灌注, Vmin下降表明舒张期肾血流灌注减少, 与血管阻力增大有关, PI、RI升高亦是血管阻力增大的表现。由于速度测量误差较大, 而PI、RI相对较稳定, 故后二者实际意义更大。
, 百拇医药
本实验之ARF动物模型为肌肉内注射50%的甘油所致, 其引起ARF的原理与挤压综合征引起者相似〔7,8〕, 即大片肌肉坏死, 形成大量肌红蛋白, 同时大量红细胞破坏, 生成较多血红蛋白, 二者均可阻塞肾小管导致急性肾小管坏死。此外肌红蛋白及在酸性尿环境时由血红素转变而来的高铁血红素和羟化高铁血红素均有肾毒性作用。急性肾小管坏死时肾内生成某些血管活性物质及激素〔9〕, 以血栓素A2(TXA2)为主, TXA2为一种强缩血管活性物质, 致使肾内小血管收缩, 阻力升高, 同时肾间质的广泛水肿压迫小血管亦可致血管阻力升高, 血流灌注减少, 进一步加重肾脏损害。血管阻力的升高超声上则表现为PI、RI升高, Vmin降低。ARF时血肌酐、血尿素氮升高主要因为肾血管收缩, 肾血流灌注减少, 以及肌红蛋白与肾小管坏死物阻塞肾小管, 致使肾小球有效滤过压下降, 尿量减少, 血内含氮代谢产物不能有效排除;肾小管坏死后, 肾小球滤液经损伤的肾小管上皮返漏, 致使血中含氮代谢产物升高。
, 百拇医药
PI、RI升高较晚恢复较早, 而血肌酐、血尿素氮升高较早恢复较晚, 其机理尚不清楚, 但是本实验结果显示PI、RI为ARF时评价治疗效果的敏感指标, 若ARF病程中PI、RI有明显升高, 则可根据PI、RI的变化情况来评价治疗效果和估计预后。
黄晓玲 研究生,高云华 导师
黄晓玲(400037 重庆市第三军医大学新桥医院超声科)
高云华(400037 重庆市第三军医大学新桥医院超声科)
参考文献
1，杨斌, 王炼, 傅宁华,等。急性肾功能衰竭的双功能多普勒评价—RI和肾皮质厚度。中华超声影像学杂志,1995,4(6):271～273.
2，Hiraoka M,Hoir C,Tsuchida,et al.Ultrasonographic findings of acute tubulointerstitial nephrenal.Am J Nephreal,1996,16(2):154～157.
, http://www.100md.com
3，Platt JF,Eliis JH,Rubin JM,et al.Intrarenal arteral Doppler sonography in patients with nonobstructive renal disease:Correlation of resistive index with biopsy findings.AJR,1990,154:1223～1227.
4，Platt JF,Rubin JM,Eliis JH,et al.Duplex Doppler US of the kidney:Differentation of obstructive from nonobstructive dilation.Radiology，1989，171:515～517.
5，Gottieb RH,Luhman K,Oates RP.Duplex ultrasound evaluation of normal native kidneys and native kidneys with urinary tract obstration.J ultrasound Med,1989,8:609～613.
, 百拇医药
6，Yoon DY,Kim SH,Kim HD,et al.Doppler sonography in experimentally induced acute renal failure in rabbits:Resistive index versus serum creatinine levels.Invest Radiol,1995,30(3):168～172.
7，王海燕主编.肾脏病学.第2版, 人民卫生出版社,1996,1373～1375.
8，王叔成, 吴阶平主编.急性肾功能衰竭.人民卫生出版社，1996，715～728.
9，Lianos EA,Andres GA,Dunn MJ.Glomerular prostaglandin and thromboxane synthesis in rat nephrotoxic serum nephritis.J Clin Invest,1983,72:1439～1448., http://www.100md.com
摘 要 目的：探讨兔急性肾功能衰竭(ARF)时血肌酐(Cr)、血尿素氮(BUN)与肾血流动力学改变的关系。方法：兔后腿肌注50%的甘油12～15ml/kg, 建立ARF动物模型, 分别于注射前(T0)、注射后1、3…13天(T1、T3…T13)共8个时间点行超声检查, 并同时抽血测定血Cr、BUN, 将化验结果与超声检查结果作相关性分析。结果：肾叶间动脉PI与BUN及血Cr间的相关系数r分别为0.76、0.57; 肾叶间动脉RI与BUN及血Cr间的相关系数分别为0.77、0.63;叶间动脉舒张末期流速(Vmin)与BUN及血Cr间的相关系数分别为-0.89、-0.73。结论：ARF时肾血管PI、RI与BUN水平成直线相关;Vmin与BUN水平呈高度负相关;各血流参数与血Cr水平无直线相关关系。各参数中BUN及血Cr升高较早, 但异常持续时间长, 而PI、RI恢复较早, 是评价疗效及估计预后的敏感性指标。
, 百拇医药
关键词：兔；急性肾功能衰竭；血肌酐；血尿素氮；超声检查
关于急性肾功能衰竭(ARF)时双肾的超声表现已有较多文献报道, 包括二维图像特征、血流灌注情况及血流动力学改变等。本文旨在探讨ARF时血肌酐、血尿素氮与肾血流参数间的变化关系, 为临床医师在判断ARF治疗效果及估计预后时选择敏感性指标提供帮助。
资料与方法
研究对象 日本大耳白兔16只, 雌雄不限, 体重2100～2300g, 实验中于T3前自然死亡3只, T7时自然死亡1只, 经血肌酐、尿素氮及病理检查证实, 所有兔均于给药后1～3d内发生了不同程度的急性肾功能衰竭。
所用仪器 HP5500电脑彩色超声诊断仪, 2～4MHz凸阵式及3～8MHz扇形变频探头。调整仪器设置, 获满意肾图像后固定设置, 实验中保持不变。
, 百拇医药
方法 兔后腿肌注50%的甘油12～15ml/kg, 建立ARF动物模型, 分别于T0、T3…T13共8个时间点于兔耳缘静脉抽血查血肌酐、血尿素氮, 并同时行双肾超声检查(每次超声检查前尽量剪去兔双肾区皮毛), 超声观察内容包括:肾二维图像特征, 如肾脏大小、皮质厚度及回声等; 肾血流动力学改变情况, 主要观察指标有肾血管阻力指数(RI)、搏动指数(PI)、收缩期峰值流速(Vmax)、舒张末期流速( Vmin)及时间平均流速(Vmean)等。所有计量资料均测值3次, 取其平均值, 结果用平均值±标准差表示。由于兔肾较小且受呼吸影响较大, 弓行动脉取样困难, 故于叶间动脉取样, 取样框大小1mm。每时间点实验结束后处死一只兔子, 取出肾脏送病理检查。实验完成后对比分析超声检查结果及化验结果。
结果
实验结果显示肾叶间动脉PI、RI及Vmin随时间变化较大, 病程中PI、RI升高 Vmin下降, 与血尿素氮水平关系密切, 其与血尿素氮间的相关系数r分别为0.76、0.77、-0.89(p均<0.05)。PI、RI及Vmin与血肌酐水平无直线相关关系, 其相关系数分别为0.57、0.63、-0.73(p均>0.05)。Vmax、Vmean随时间变化较小。各参数中血肌酐、血尿素氮升高较早, T1即已明显升高, 但异常持续时间长, T11方恢复正常。PI、RI及Vmin变化稍晚, 约从T3开始, 但恢复较早, T9多已恢复正常。表1、2分别为双肾超声检查结果及血肌酐、尿素氮化验结果。图1～5分别为PI、RI、Vmin及血尿素氮、血肌酐随时间变化曲线。
, 百拇医药
表1 双肾超声检查结果(X±s)
时间(天)
例 数
PI
RI
Vmin(cm/s)
Vmax(cm/s)
Vmean(cm/s)
0
13L
0.65±0.08
0.47±0.03
, 百拇医药
14.22±2.78
29.05±3.85
21.34±3.47
R
0.68±0.08
0.48±0.08
14.55±1.91
28.02±2.88
20.29±4.89
1
12L
0.56±0.07
, http://www.100md.com
0.47±0.03
14.57±2.85
28.53±3.54
20.21±2.85
R
0.69±0.05
0.49±0.02
13.28±2.07
26.31±3.82
18.86±2.71
3
11L
, 百拇医药
0.76±0.09
0.53±0.04
13.58±2.28
29.38±3.94
20.55±2.87
R
0.77±0.10
0.53±0.55
13.45±2.76
28.87±4.70
19.99±3.70
5
, 百拇医药
10L
0.75±0.07
0.53±0.03
13.11±1.77
27.87±3.00
19.60±2.47
R
0.77±0.05
0.53±0.02
12.80±11.78
26.90±83.12
18.77±2.68
, 百拇医药
7
9L
0.87±0.34
0.55±0.10
13.80±24.63
29.78±6.08
20.23±6.15
R
0.81±0.15
0.55±0.07
13.32±4.37
28.30±6.33
, http://www.100md.com
19.29±4.93
9
7L
0.69±0.11
0.50±0.05
14.36±2.07
28.37±1.95
20.63±2.39
R
0.69±0.11
0.49±0.05
14.24±3.09
, http://www.100md.com
28.06±4.33
20.13±3.87
11
6L
0.64±0.08
0.47±0.04
15.77±2.42
29.43±5.38
21.77±2.96
R
0.65±0.08
0.47±0.04
, 百拇医药
16.28±4.00
30.90±75.38
29.97±4.58
13
5L
0.61±0.07
0.46±0.03
16.38±2.30
29.56±4.60
22.44±3.40
R
0.61±0.05
, 百拇医药
0.46±0.03
17.18±3.45
31.72±5.72
24.42±4.39
表2 血肌酐、尿素氮化验结果(X±s)
时间(天)
血肌酐(μmol/L)
血尿素氮(mmol/L)
0
85.78±11.33
6.53±1.12
, 百拇医药 1
194.31±197.07
25.02±33.71
3
283.83±317.41
28.22±34.14
5
197.84±157.41
28.43±32.68
7
154.07±110.32
23.09±26.55
, 百拇医药
9
127.54±58.16
14.14±15.11
11
100.68±17.03
7.28±1.28
13
102.90±18.16
7.97±2.92
图1 PI随时间变化曲线
, http://www.100md.com
图2 RI随时间变化曲线 图3 Vmin随时间变化曲线
图4 血尿素氮随时间变化曲线 图5 血肌酐随时间变化曲线
讨论
关于ARF时肾脏的超声表现已有较多报道〔1,2〕, 一般认为中毒引起的ARF肾脏增大, 皮质增厚, 回声增高, 锥体不均匀性肿大, 回声降低, 而梗阻引起者尚有肾积水表现, 故二维超声在中毒性及梗阻性ARF的诊断中的一定价值。但大多数肾前性及肾性ARF肾脏二维超声无特异性改变〔3,4〕。ARF时肾血流灌注下降, 彩色多普勒血流图及能量图能较好地反映肾血流灌注情况, 结合频谱多普勒则可对ARF时肾血流动力学改变作定量分析, 常用参数中RI意义较大。多数研究表明梗阻性及肾小管坏死性ARF肾内小动脉RI明显升高, 而多数肾前性及肾小球病变性者肾内小动脉RI的不升高或升高不明显〔4,5〕。临床上则常根据血肌酐, 血尿素氮的变化情况来评价ARF的治疗效果并估计其预后。
, http://www.100md.com
本实验结果显示, ARF时肾血流参数的变化与血肌酐水平无直线相关关系, 与Yoon等〔6〕报道一致。 本实验尚对ARF时肾血流参数变化与血尿素氮水平的关系进行了分析, 结果显示二者成直线相关。但是由于影响血尿素氮水平的因素较多, 其中包括饮食等, 而本实验中兔子均未禁食, 其相关性有待进一步研究。本实验重点分析了ARF时各参数的变化趋势, 病程中血肌酐、尿素氮较其它各指标变化早, 从变化曲线上看约从T1开始, T3、T5达高峰, 且异常持续时间长, T10、T11方恢复正常, 而PI、RI及Vmin改变稍晚, 约从T3开始, T5、T7达高峰, T9时多已恢复正常, 说明血流参数是评价疗效及估计预后的敏感性指标。正常时肾血管阻力很低, 舒张期亦有持续血流灌注, Vmin下降表明舒张期肾血流灌注减少, 与血管阻力增大有关, PI、RI升高亦是血管阻力增大的表现。由于速度测量误差较大, 而PI、RI相对较稳定, 故后二者实际意义更大。
, 百拇医药
本实验之ARF动物模型为肌肉内注射50%的甘油所致, 其引起ARF的原理与挤压综合征引起者相似〔7,8〕, 即大片肌肉坏死, 形成大量肌红蛋白, 同时大量红细胞破坏, 生成较多血红蛋白, 二者均可阻塞肾小管导致急性肾小管坏死。此外肌红蛋白及在酸性尿环境时由血红素转变而来的高铁血红素和羟化高铁血红素均有肾毒性作用。急性肾小管坏死时肾内生成某些血管活性物质及激素〔9〕, 以血栓素A2(TXA2)为主, TXA2为一种强缩血管活性物质, 致使肾内小血管收缩, 阻力升高, 同时肾间质的广泛水肿压迫小血管亦可致血管阻力升高, 血流灌注减少, 进一步加重肾脏损害。血管阻力的升高超声上则表现为PI、RI升高, Vmin降低。ARF时血肌酐、血尿素氮升高主要因为肾血管收缩, 肾血流灌注减少, 以及肌红蛋白与肾小管坏死物阻塞肾小管, 致使肾小球有效滤过压下降, 尿量减少, 血内含氮代谢产物不能有效排除;肾小管坏死后, 肾小球滤液经损伤的肾小管上皮返漏, 致使血中含氮代谢产物升高。
, 百拇医药
PI、RI升高较晚恢复较早, 而血肌酐、血尿素氮升高较早恢复较晚, 其机理尚不清楚, 但是本实验结果显示PI、RI为ARF时评价治疗效果的敏感指标, 若ARF病程中PI、RI有明显升高, 则可根据PI、RI的变化情况来评价治疗效果和估计预后。
黄晓玲 研究生,高云华 导师
黄晓玲(400037 重庆市第三军医大学新桥医院超声科)
高云华(400037 重庆市第三军医大学新桥医院超声科)
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