二次谐波声学造影与多普勒能量图对移植肾血流灌注的对比研究
作者：王新明 牟善初 周桂芳 敖建华
单位：王新明 牟善初 周桂芳(100853 北京,解放军总医院南楼超声科)；敖建华(泌尿外科)
关键词：超声检查,多普勒,彩色;二次谐波成像;声学定量;肾移植
中华超声影像学杂志000610图4 DSA造影显示，右肾动脉起始段重度狭窄(stenosis)
近年来，声学造影技术有了较大进展，新近研制成功的微气泡声学造影剂，其微气泡直径在4～6 μm之间，性能稳定，能承受动脉压力，经外周浅静脉注射后可通过肺循环毛细血管网到达左心及动脉血管。随血液流动的微气泡，其气液界面能显著增大多普勒血流信号反射，可弥补深部血管(如肾动脉)彩色血流信号不足的缺点，有助于清楚显示肾内、外动脉彩色血流，了解管腔血流状况。经静脉声学造影剂大致分为两类[9]，一类是白蛋白包裹空气微泡，以Albunex为代表；另一类为白蛋白包裹氟碳气体微泡，以Echogen为代表。两者均具有微泡浓度高、无毒副作用等特点，尤以含氟碳气体造影剂的微气泡浓度是含空气微泡造影剂的10倍，稳定性也优于后者。本研究应用氟碳微气泡声学造影剂，对动脉彩色血流信号的增强作用极为显著，每次注射 0.2～0.4 ml即可达到满意的增强效果。本组观察结果表明，经声学造影剂增强后，肾内、外动脉彩色血流信号均显著增强，血流束增宽。增强效果与造影剂用量成正比，即剂量越大，效果越强，血流束亦越宽。过度增强后，肾内动脉彩色血流融成一片，肾外动脉彩色血流束宽大畸形。但恰当控制造影剂用量，可使彩色血流束宽度与管径相同，或略宽于管径。增强后的彩色血流形态有助于观察病变的部位、范围及程度。狭窄部位的彩色血流束宽度明显窄于其近侧或远侧的彩色血流束；也可表现为狭窄处及其远侧的血流束细窄，近段血流束较宽。本组观察狭窄处血流束宽度在 0.30～0.46 cm之间，而非狭窄处为 0.78～1.04 cm。肾动脉闭塞者，经造影剂增强后肾动脉内仍无彩色血流信号。而肾动脉正常者，其彩色血流束较宽，形态均匀，近段、中段及远段宽度大致相等。本研究结果提示，通过观察声学造影剂增强后的肾动脉彩色血流表现，有助于直观显示肾动脉狭窄、闭塞等病变，将可能成为诊断肾动脉狭窄、闭塞的简便、准确方法。鉴于本组例数尚少，对其诊断价值尚有待进一步探讨。
, 百拇医药
作者单位:吴凤林(510515 广州，第一军医大学南方医院超声科)
龚渭冰(510515 广州，第一军医大学南方医院超声科)
梁珠波(510515 广州，第一军医大学南方医院超声科)
侯连兵(临床药理基地)
王晓青(解放军第十八医院)
参 考 文 献
1，Avasthi PS, Voyles WF, Greene ER. Noninvasive diagnosis of renal artery stenosis by echo-Doppler velocimetry. Kidney Int, 1984, 25: 824-832.
, 百拇医药
2，Berland LL, Koslin B,Rorth WD, et al. Renal artery stenosis: prospective evaluation of diagnosis with color duplex US compared with angiography. Radiol，1990, 174: 421-433.
3，Mollo M, Pelet V, Mouawad J,et al. Evaluation of color duplex ultrasound scanning in diagnosis of renal artery stenosis, compared to angiography: a prospective study on 53 patients. Eur J Vasc Endovasc Surg,1997,14: 305-309.
4，梁春香,王宗德,许琳，等.肾动脉狭窄多普勒超声诊断方法对比研究. 中国超声医学杂志,1997，13(10): 61-63.
, 百拇医药
5，Baxter GM, Aitchison F, Sheppard D,et al. Color Doppler ultrasound in renal artery stenosis: intrarenal waveform analysis. Br J Radiol,1996, 69: 810-815.
6，Lucas P, Blome S, Roche J. Intrarenal Doppler waveform analysis as a screening test for renal artery stenosis. Australas Radiol,1996,40:276-282.
7，李建初,张缙熙, 周墨宽.彩色多普勒超声对肾动脉狭窄的评价. 中华超声影像学杂志,1996，5:159-161.
8，Riehl J,Schmitt H, Bongartz D,et al. Renal artery stenosis: evaluation with color duplex ultrasonography. Nephrol Dial Transplant, 1997，12: 1608-1614.
, 百拇医药
9，史秋生，张青萍.超声声学造影的原理及其在腹部器官中的应用研究.中华物理医学杂志，1996，18：60-62.
(收稿日期:1999-07-12) 检测时间
PD(dB)
AUC(dBs)
HT(s)
MTT(s)
SI(s)
造影前
17.6±7.2
1983.0±902.0
58.4±13.7
, http://www.100md.com
2.0±0.2
造影后
52.1±20.0*
3875.0±1425.0*
54.1±14.0
54.3±10.1
2.0±0.2
注：与造影前比较,*P<0.05;PD-峰值密度,ACU-灌注曲线下面积,HT-降支减速时间,MTT-平均通过时间,SI-取样间期 二、造影后SHCI和PDI血流灌注区成像诊断结果
所有患者SHCI均可显示血流灌注区肾皮质全程，PDI仅4例显示血流灌注区肾皮质全程，两者比较差异有显著性(表2)。
, 百拇医药
表2 30例患者SHCI与PDI血流灌注区成像诊断效果比较 充盈显像程度
SHCI (例)
PDI (例)
肾皮质无显像
0
7
肾皮质内1/3
0
7
肾皮质中2/3
0
12
, 百拇医药
肾皮质全程
30
4
三、造影后相同患者移植肾充盈与缺损区AD资料 视觉判断：正常肾皮质造影剂灌注均匀,充盈显著，回声明显增强。缺血肾皮质呈充盈缺损状图像，与灌注区比较呈低回声图像(图1，2)，AD灌注曲线显著不同(图3，4)。造影后充盈区AD值PD、AUC、HT与缺损区比较差异有显著性(P<0.05)(表3)。
表3 造影后灌注不良肾充盈与缺损区声学定量比较(
±s) 声学密度值
例数
充盈区
缺损区
, 百拇医药
PD(dB)
16
48.3±19.2
12.7±8.9*
AUC(dBs)
16
3585±1486
1432±1279*
HT(s)
16
57.5±13.3
MTT(s)
, http://www.100md.com
16
54.5±11.4
62.3±7.3
SI(s)
16
2.1±0.2
2.1±0.25
注：与充盈区比较,*P<0.05 四、造影后移植肾灌注正常与不良患者的充盈区AD资料比较无显著性差异(表4)。
表4 造影后灌注不良肾皮质充盈与灌注
正常肾声学密度值比较(±s) 声学密度值
, http://www.100md.com
例数
灌注不良肾充盈区
灌注正常肾
PD(dB)
14
48.3±19.4
51.6±22.8
AUC(dBs)
14
3585±1486
3693±1528
HT(s)
, 百拇医药
14
57.6±13.3
51.8±12.9
MTT(s)
14
54.5±11.6
55.0±8.9
SI(s)
14
2.1±0.2
2.0±0.3
注：灌注不良肾充盈区与灌注正常肾间比较,P均>0.05讨 论
, 百拇医药
肾移植手术是治疗终晚期肾脏疾病的有效手段，术后移植肾存活与否及功能恢复等状况是人们关注的重点。本研究将SHCI与AD分析软件相结合，对移植肾研究获得的结果显示：造影剂灌注肾实质前后比较，SHCI视觉判断二维图像差异有显著性，造影前呈平行于基线走向的肾声学密度本底曲线，造影后则显示出一条山峰状灌注-清除曲线，两者明显不同。PD、 AUC和HT造影后均较造影前显著增高(P<0.05),表明SHCI和AD分析在移植肾方面的引入，显著提高了对移植肾在组织结构和微循环方面的认知程度，是一种观察移植肾灌注与评价其存活性的有效检测方法。
已有研究表明，PDI较彩色多普勒血流显像灵敏度高[4]。本研究结果显示,SHCI与PDI比较具有以下优点:①使肾皮质与髓质分界肉眼识别更加清楚，显著提高了肾皮、髓质部血流灌注显像的敏感性，能使未显像的流速更低的肾皮质外层边缘区域的微循环血流状态显像，谐波技术主要优点在于可以检测低速血流[5]， 其在一定程度上克服了原有多普勒超声在成像原理上的某些缺陷如角度依赖、血流速度分辨力较低等。②使移植肾血流灌注、分布状态更客观地展现出来。在SHCI动态图像观察时，每一例移植肾均显示出因不同的肾动脉、段动脉和相应的肾皮质灌注的开放与关闭而表现的造影剂充盈与缺损图像。③能评价肾移植手术及药物治疗后效果和预后功能恢复情况。曾有报道12例因少尿或无尿，PDI未探测到肾皮质部血流灌注而行SHCI，造影后均表现出不同的段动脉和相应的肾皮质全程灌注图像，资料提供临床后经对症治疗功能显著恢复[6]，其中4例经第2次SHCI检查皮质充盈良好；6例因PDI、SHCI检查均无肾皮质灌注显像，诊断为移植肾无功能，手术切除后病理检查得以证实。结果表明,早期无功能的移植肾脏AD值均低于功能较好的移植肾脏，因病例数较少未行统计学处理，此将成为今后进一步的课题研究。
, 百拇医药
图1 造影前谐波成像;
图2 造影后谐波成像(可见造影剂充盈缺损及充盈良好皮质显像);
图3 造影剂注入前谐波显像及AD定量曲线;
图4 造影剂注入后谐波显像及AD定量曲线
SHCI方法同时也有一定的局限性，目前认为：应用SHCI方法,其声能在声场内的传播是不均匀的，在扇面中间30°范围内和近场的声能较其他部位要大[7]，鉴于此，在评价移植肾血流灌注时，因使用的是S4探头及心脏软件，使位于髂窝皮下的移植肾基本处于近场范围，取样框置于扇面中间30°范围内的近探头的移植肾皮质中。AD取样框仅通过目测进行相对固定，此方法也存在一定不足之处。 随着新型软件、声学造影剂和其他新材料的不断出现，SHCI和AD技术会更加显示出其广泛的应用前景和潜力，且更加完善。
, 百拇医药
参 考 文 献
1，Rubin JM,Bude RO,Carson PL,et al. Power Doppler US:a potentially useful alternative to mean frequency-based color Doppler US.Radiology,1994,190:853-856.
2，Rubin JM, Bude RO, Fowlkes JB,et al. Normalizing fractional moving blood volume estimates with power Doppler US:defining a stable intravascular point with the cumulative power distribution function. Radiology,1997,205:757-765.
3，Aronson S,Thistethwaite RJ,Walker R,et al. Safety and feasibility of renal blood flow determination during kidney transplant surgery with perfusion ultrasonography.Anesth Analg, 1995,80:353-359.
, http://www.100md.com
4，王长希，杨浣情，郑克立,等.多普勒能量图监测移植肾急性排斥.中华泌尿外科杂志,1998,19：167-169.
5，王威琪，余建国，汪源源.关于医学超声中的谐波和次谐波.中华超声影像学杂志,1999,8：186-187.
6，Forsberg F,Merton DA, Liu JB,et al.Clinical applications of ultrasound contrast agents. Ultrasonics,1998,36: 695-701.
7，Marwick TH,Brunken R,Meland N,et al.Accuracy and feasibility of contrast echocardiography for detection of perfusion decets in routine practice.J Am Coll Cardiol,1998,32:1260-1269.
(收稿日期:1999-09-15)
, http://www.100md.com
单位：王新明 牟善初 周桂芳(100853 北京,解放军总医院南楼超声科)；敖建华(泌尿外科)
关键词：超声检查,多普勒,彩色;二次谐波成像;声学定量;肾移植
中华超声影像学杂志000610图4 DSA造影显示，右肾动脉起始段重度狭窄(stenosis)
近年来，声学造影技术有了较大进展，新近研制成功的微气泡声学造影剂，其微气泡直径在4～6 μm之间，性能稳定，能承受动脉压力，经外周浅静脉注射后可通过肺循环毛细血管网到达左心及动脉血管。随血液流动的微气泡，其气液界面能显著增大多普勒血流信号反射，可弥补深部血管(如肾动脉)彩色血流信号不足的缺点，有助于清楚显示肾内、外动脉彩色血流，了解管腔血流状况。经静脉声学造影剂大致分为两类[9]，一类是白蛋白包裹空气微泡，以Albunex为代表；另一类为白蛋白包裹氟碳气体微泡，以Echogen为代表。两者均具有微泡浓度高、无毒副作用等特点，尤以含氟碳气体造影剂的微气泡浓度是含空气微泡造影剂的10倍，稳定性也优于后者。本研究应用氟碳微气泡声学造影剂，对动脉彩色血流信号的增强作用极为显著，每次注射 0.2～0.4 ml即可达到满意的增强效果。本组观察结果表明，经声学造影剂增强后，肾内、外动脉彩色血流信号均显著增强，血流束增宽。增强效果与造影剂用量成正比，即剂量越大，效果越强，血流束亦越宽。过度增强后，肾内动脉彩色血流融成一片，肾外动脉彩色血流束宽大畸形。但恰当控制造影剂用量，可使彩色血流束宽度与管径相同，或略宽于管径。增强后的彩色血流形态有助于观察病变的部位、范围及程度。狭窄部位的彩色血流束宽度明显窄于其近侧或远侧的彩色血流束；也可表现为狭窄处及其远侧的血流束细窄，近段血流束较宽。本组观察狭窄处血流束宽度在 0.30～0.46 cm之间，而非狭窄处为 0.78～1.04 cm。肾动脉闭塞者，经造影剂增强后肾动脉内仍无彩色血流信号。而肾动脉正常者，其彩色血流束较宽，形态均匀，近段、中段及远段宽度大致相等。本研究结果提示，通过观察声学造影剂增强后的肾动脉彩色血流表现，有助于直观显示肾动脉狭窄、闭塞等病变，将可能成为诊断肾动脉狭窄、闭塞的简便、准确方法。鉴于本组例数尚少，对其诊断价值尚有待进一步探讨。
, 百拇医药
作者单位:吴凤林(510515 广州，第一军医大学南方医院超声科)
龚渭冰(510515 广州，第一军医大学南方医院超声科)
梁珠波(510515 广州，第一军医大学南方医院超声科)
侯连兵(临床药理基地)
王晓青(解放军第十八医院)
参 考 文 献
1，Avasthi PS, Voyles WF, Greene ER. Noninvasive diagnosis of renal artery stenosis by echo-Doppler velocimetry. Kidney Int, 1984, 25: 824-832.
, 百拇医药
2，Berland LL, Koslin B,Rorth WD, et al. Renal artery stenosis: prospective evaluation of diagnosis with color duplex US compared with angiography. Radiol，1990, 174: 421-433.
3，Mollo M, Pelet V, Mouawad J,et al. Evaluation of color duplex ultrasound scanning in diagnosis of renal artery stenosis, compared to angiography: a prospective study on 53 patients. Eur J Vasc Endovasc Surg,1997,14: 305-309.
4，梁春香,王宗德,许琳，等.肾动脉狭窄多普勒超声诊断方法对比研究. 中国超声医学杂志,1997，13(10): 61-63.
, 百拇医药
5，Baxter GM, Aitchison F, Sheppard D,et al. Color Doppler ultrasound in renal artery stenosis: intrarenal waveform analysis. Br J Radiol,1996, 69: 810-815.
6，Lucas P, Blome S, Roche J. Intrarenal Doppler waveform analysis as a screening test for renal artery stenosis. Australas Radiol,1996,40:276-282.
7，李建初,张缙熙, 周墨宽.彩色多普勒超声对肾动脉狭窄的评价. 中华超声影像学杂志,1996，5:159-161.
8，Riehl J,Schmitt H, Bongartz D,et al. Renal artery stenosis: evaluation with color duplex ultrasonography. Nephrol Dial Transplant, 1997，12: 1608-1614.
, 百拇医药
9，史秋生，张青萍.超声声学造影的原理及其在腹部器官中的应用研究.中华物理医学杂志，1996，18：60-62.
(收稿日期:1999-07-12) 检测时间
PD(dB)
AUC(dBs)
HT(s)
MTT(s)
SI(s)
造影前
17.6±7.2
1983.0±902.0
58.4±13.7
, http://www.100md.com
2.0±0.2
造影后
52.1±20.0*
3875.0±1425.0*
54.1±14.0
54.3±10.1
2.0±0.2
注：与造影前比较,*P<0.05;PD-峰值密度,ACU-灌注曲线下面积,HT-降支减速时间,MTT-平均通过时间,SI-取样间期 二、造影后SHCI和PDI血流灌注区成像诊断结果
所有患者SHCI均可显示血流灌注区肾皮质全程，PDI仅4例显示血流灌注区肾皮质全程，两者比较差异有显著性(表2)。
, 百拇医药
表2 30例患者SHCI与PDI血流灌注区成像诊断效果比较 充盈显像程度
SHCI (例)
PDI (例)
肾皮质无显像
0
7
肾皮质内1/3
0
7
肾皮质中2/3
0
12
, 百拇医药
肾皮质全程
30
4
三、造影后相同患者移植肾充盈与缺损区AD资料 视觉判断：正常肾皮质造影剂灌注均匀,充盈显著，回声明显增强。缺血肾皮质呈充盈缺损状图像，与灌注区比较呈低回声图像(图1，2)，AD灌注曲线显著不同(图3，4)。造影后充盈区AD值PD、AUC、HT与缺损区比较差异有显著性(P<0.05)(表3)。
表3 造影后灌注不良肾充盈与缺损区声学定量比较(
±s) 声学密度值例数
充盈区
缺损区
, 百拇医药
PD(dB)
16
48.3±19.2
12.7±8.9*
AUC(dBs)
16
3585±1486
1432±1279*
HT(s)
16
57.5±13.3
MTT(s)
, http://www.100md.com
16
54.5±11.4
62.3±7.3
SI(s)
16
2.1±0.2
2.1±0.25
注：与充盈区比较,*P<0.05 四、造影后移植肾灌注正常与不良患者的充盈区AD资料比较无显著性差异(表4)。
表4 造影后灌注不良肾皮质充盈与灌注
正常肾声学密度值比较(
±s) 声学密度值, http://www.100md.com
例数
灌注不良肾充盈区
灌注正常肾
PD(dB)
14
48.3±19.4
51.6±22.8
AUC(dBs)
14
3585±1486
3693±1528
HT(s)
, 百拇医药
14
57.6±13.3
51.8±12.9
MTT(s)
14
54.5±11.6
55.0±8.9
SI(s)
14
2.1±0.2
2.0±0.3
注：灌注不良肾充盈区与灌注正常肾间比较,P均>0.05讨 论
, 百拇医药
肾移植手术是治疗终晚期肾脏疾病的有效手段，术后移植肾存活与否及功能恢复等状况是人们关注的重点。本研究将SHCI与AD分析软件相结合，对移植肾研究获得的结果显示：造影剂灌注肾实质前后比较，SHCI视觉判断二维图像差异有显著性，造影前呈平行于基线走向的肾声学密度本底曲线，造影后则显示出一条山峰状灌注-清除曲线，两者明显不同。PD、 AUC和HT造影后均较造影前显著增高(P<0.05),表明SHCI和AD分析在移植肾方面的引入，显著提高了对移植肾在组织结构和微循环方面的认知程度，是一种观察移植肾灌注与评价其存活性的有效检测方法。
已有研究表明，PDI较彩色多普勒血流显像灵敏度高[4]。本研究结果显示,SHCI与PDI比较具有以下优点:①使肾皮质与髓质分界肉眼识别更加清楚，显著提高了肾皮、髓质部血流灌注显像的敏感性，能使未显像的流速更低的肾皮质外层边缘区域的微循环血流状态显像，谐波技术主要优点在于可以检测低速血流[5]， 其在一定程度上克服了原有多普勒超声在成像原理上的某些缺陷如角度依赖、血流速度分辨力较低等。②使移植肾血流灌注、分布状态更客观地展现出来。在SHCI动态图像观察时，每一例移植肾均显示出因不同的肾动脉、段动脉和相应的肾皮质灌注的开放与关闭而表现的造影剂充盈与缺损图像。③能评价肾移植手术及药物治疗后效果和预后功能恢复情况。曾有报道12例因少尿或无尿，PDI未探测到肾皮质部血流灌注而行SHCI，造影后均表现出不同的段动脉和相应的肾皮质全程灌注图像，资料提供临床后经对症治疗功能显著恢复[6]，其中4例经第2次SHCI检查皮质充盈良好；6例因PDI、SHCI检查均无肾皮质灌注显像，诊断为移植肾无功能，手术切除后病理检查得以证实。结果表明,早期无功能的移植肾脏AD值均低于功能较好的移植肾脏，因病例数较少未行统计学处理，此将成为今后进一步的课题研究。
, 百拇医药
图1 造影前谐波成像;
图2 造影后谐波成像(可见造影剂充盈缺损及充盈良好皮质显像);
图3 造影剂注入前谐波显像及AD定量曲线;
图4 造影剂注入后谐波显像及AD定量曲线
SHCI方法同时也有一定的局限性，目前认为：应用SHCI方法,其声能在声场内的传播是不均匀的，在扇面中间30°范围内和近场的声能较其他部位要大[7]，鉴于此，在评价移植肾血流灌注时，因使用的是S4探头及心脏软件，使位于髂窝皮下的移植肾基本处于近场范围，取样框置于扇面中间30°范围内的近探头的移植肾皮质中。AD取样框仅通过目测进行相对固定，此方法也存在一定不足之处。 随着新型软件、声学造影剂和其他新材料的不断出现，SHCI和AD技术会更加显示出其广泛的应用前景和潜力，且更加完善。
, 百拇医药
参 考 文 献
1，Rubin JM,Bude RO,Carson PL,et al. Power Doppler US:a potentially useful alternative to mean frequency-based color Doppler US.Radiology,1994,190:853-856.
2，Rubin JM, Bude RO, Fowlkes JB,et al. Normalizing fractional moving blood volume estimates with power Doppler US:defining a stable intravascular point with the cumulative power distribution function. Radiology,1997,205:757-765.
3，Aronson S,Thistethwaite RJ,Walker R,et al. Safety and feasibility of renal blood flow determination during kidney transplant surgery with perfusion ultrasonography.Anesth Analg, 1995,80:353-359.
, http://www.100md.com
4，王长希，杨浣情，郑克立,等.多普勒能量图监测移植肾急性排斥.中华泌尿外科杂志,1998,19：167-169.
5，王威琪，余建国，汪源源.关于医学超声中的谐波和次谐波.中华超声影像学杂志,1999,8：186-187.
6，Forsberg F,Merton DA, Liu JB,et al.Clinical applications of ultrasound contrast agents. Ultrasonics,1998,36: 695-701.
7，Marwick TH,Brunken R,Meland N,et al.Accuracy and feasibility of contrast echocardiography for detection of perfusion decets in routine practice.J Am Coll Cardiol,1998,32:1260-1269.
(收稿日期:1999-09-15)
, http://www.100md.com