核医学(nuclear medicine)是一门利用开放型放射性核素诊断和治疗疾病的学科。诊断方法按放射性核素是否引入受检者体内分为体外和体内检查两类:体外检查最具代表性的是放射免疫分析,是一项超微量生物活性物质的测量技术,如β 2 微球蛋白的放射免疫测定(本章略);体内检查根据最后是否成像又分为显像检查法和非显像检查两种。非显像检查法是指将一定的放射性核素引入体内,在体表通过放射性探测仪记录该物质在脏器和组织中被摄取、聚集和排出的情况,并形成时间-放射性活性曲线,如放射性肾图。而核素显像是一种以脏器和病变聚集放射性显像剂的量为基础的脏器病变显像方法,用核医学显像仪器,可以将放射性显像剂的聚集量明显高于邻近组织的脏器或病变以浓影显示出来,也可将放射性显像剂的聚集量明显低于邻近正常组织的病变以正常组织浓影中的淡影显示出来。脏器和病变影像的浓淡程度取决于放射性显像剂的聚集量,而后者与局部血流、功能、代谢和引流等因素有关,因此核素显像是一种功能依赖性显像。
核素显像的基本条件是:①能够选择性聚集在特定脏器或病变的各种放射性显像剂;②能够探测脏器和病变中聚集的放射性并将之显像成像的核医学显像仪器。现在最常用的是单光子发射计算机断层照相(single photon emission computed tomography,SPECT)和正电子计算机发射断层显像仪(positron emission tomography,PET)。
放射性核素肾脏检查可评价肾脏的血液供应(肾灌注显像)、显示肾实质功能(应用肾小球滤过型显像剂和肾小管分泌型显像剂分别反映肾小球与肾小管的定性及定量功能)和形态。对上尿路梗阻性疾病的诊断、肾内占位性病变的诊断和鉴别诊断以及肾移植手术后监护等均有较大的临床价值。放射性微球灌注法判断移植前冷藏肾的活力也取得了新的进展;应用体外放射分析法测定某些激素类的生理活性物质,如肾素-血管紧张素-醛固酮系统的活性,有助于肾源性高血压病人的诊治。与常规X线检查比较,不受腔内气体与骨骼的影响。虽在显示肾脏解剖结构变化上分辨率不如超声和X线CT检查,但可提供功能方面的定量数据,便于判断疾病的转归和疗效,并且检查过程安全。
131 I-邻碘马尿酸与马尿酸性质相近,对人体是一种无毒、无用的物质,静脉注射后随血流进入肾脏,10%出现于胆汁,90%在24小时内由尿排出(80%由肾小管分泌,20%由肾小球滤过),可从肾区描记到的放射性升降曲线得知 131 I-OIH在肾内的聚集和排出情况。曲线上升的高度和速率主要反映肾脏有效血浆流量和肾小管细胞功能,曲线下降速率主要反映尿流量的多少和包括肾小管在内的上尿路通畅情况。这一放射性升降曲线称为 131 I-OIH肾图(renogram),它可从左右两肾区分别获得,因此它是一种检查分侧肾功能和上尿路通畅情况较灵敏而又简便的方法,且所受剂量是IVP的1/1000,安全可靠。目前, 131 I-OIH肾图在我国仍有实用价值。
1.饮水准备
受试儿童先测身高体重,然后于检查前30分钟饮水100~300ml(年龄小于3岁者服100ml,大于3岁者服200~300ml)。
2.肾脏定位
受试儿童仰卧在特殊的检查床上,于胸、膝处用固定带固定,以免操作中体位移动。肾脏定位一般用超声波(或用体表定位法)。肾图仪用两只探头分别指向左右肾中心。整个试验操作过程必须有专职医务人员在场照顾儿童,特别注意不得移动体位。
3. 131 I-OIH的剂量
成人为0.37~0.74MBg(0.1~0.2μCi/kg),小儿适当减量(关于小儿应用放射性核素剂量的计算详见注解)。总体积在0.5ml以下。静脉注射后即按键进行肾图描记共20分钟左右。
注:小儿应用放射性核素剂量计算方法较多,如按Webster公式、体重(或体表面积)计算等,一般可用简便估计法较为实用。即:
1岁以内 用成人剂量的10%~30%
1岁~ 用成人剂量的30%~50%
3岁~ 用成人剂量的40%~70%
6~15岁 用成人剂量的60%~90%
本章所涉及的放射性核素检查,其剂量一般均只写出成人的剂量,小儿剂量如无特别说明,一般可参考此估计法推算。
值得注意的是:儿童年龄越小,对辐射的敏感性越高,为此要特别注意辐射对生殖腺与骨骼的影响。一般而言, 131 I标记的药物尽量少给婴幼儿检查。
4.注射方法
做 131 I-OIH肾图时,注射的 131 IOIH一般均要求静脉快速弹丸式静注 131 I-OIH,注射部位一般对较大儿童使用肘静脉穿刺。较小儿童或肘静脉注射困难的儿童先用头皮针穿刺手背或足背静脉,并用生理盐水点滴保持静脉穿刺部位通畅后进行 131 I-OIH推注,推注后即用生理盐水冲洗一次,以保证剂量全部进入体内。
1.诊断上尿路梗阻 当疑有尿路结石、畸形、狭窄或肿瘤浸润等时。
2.测定分肾功能 观察血尿、泌尿系统感染、外伤等与肾的关系。筛选肾性高血压,肾脏手术前了解肾脏功能情况。
3.测定总肾功能(以较好侧肾图为代表)。
4.急性尿闭的鉴别诊断。
5.移植肾监测。
6.追踪观察尿路通畅情况和肾功能的变化。
7.适用于对碘过敏不能进行X线造影的检查者。
典型的正常肾图(图5-75)包括陡然上升的“示踪剂”出现段a、聚集段b和排除段c。b段上升良好,峰时多为2~3分;c段呈近似指数规律下降,下降斜率与b段上升斜率近乎对称,两侧肾图基本相同。
图5-75 肾图的分析指标
肾图可定量分析,常用指标和成人平均正常值见表5-16。
表5-16 常用肾图分析指标及成人正常值
国内外尚无完整的小儿正常值,上海第二医科大学新华医院测定200例正常儿童,其结果见表5-17,从表上可见,A、B、C三组的峰时上限B、C组分别为3.6分、4.4分,基本接近正常成人水平。但A组峰时上限达5.5分,出峰时间稍有移长。由于A组峰时延长,故其半排时间也略显延长,上限可达8.9分,而B、C组上限均不超过7.8分。另外,A组的15分残留率亦明显高于B、C组。但和成人比均已达到成人水平(﹤50%)。A、B、C三组的肾脏指数均明显高于正常成人(﹥45%)。平均在70%以上,以上A、B、C三组之间的部分差异,反映了A组小儿肾脏的发育尚未臻成熟。该院曾检查10例年龄为2~12个月的正常婴儿,结果发现该年龄范围内的正常婴儿肾图均为非典型肾图曲线。曲线呈水平缓慢上升,出峰时间超过9分,和A、B、C三组的肾图有明显差异。因此,在分析婴儿肾图时需特别注意。
表5-17 正常儿童肾图常用指标
1.常见的异常肾图
有以下几种类型:
(1)急剧上升型:
a段基本正常,b段持续上升,至检查结束时不见下降的c段。出现在单侧者,多见于急性上尿路梗阻,出现在双侧者,多见于急性肾性肾衰竭,或继发于下尿路梗阻所致的双侧上尿路引流不畅。
(2)高水平延长线型:
a段基本正常,b段上升稍差,以后基本上维持在同一水平,不见下降的c段,多见于上尿路梗阻伴明显积水和肾功能轻度受损。
(3)抛物线型:
a段正常或稍低,b段上升缓慢,峰时后延,然后徐徐下降为c段,峰型圆钝,主要见于肾缺血、肾功能受损和上尿路引流不畅伴轻、中度积水。
(4)低水平延长线型:
a段低,b段上升不明显,检查期间基本维持在同一水平。常见于肾功能严重受损和急性肾前性肾衰竭,也可见于慢性上尿路严重梗阻。偶见于急性上尿路梗阻,当梗阻原因解除,肾图可很快恢复正常。
(5)低水平逆降型:
a段低,无b段,只是放射性逆降,且总比健侧同时的计数低,见于肾脏无功能、功能极差或肾缺如。
(6)阶梯状下降型:
a、b段基本正常,c段呈规则的或不规则的阶梯状下降,见于因疼痛、精神紧张、尿路感染、少尿或卧位等所致上尿路痉挛。
2.两侧肾图对比异常
不管分侧肾图本身是否正常,只要两侧肾图形态差别明显,即提示两侧对比异常,表明两侧肾功能或上尿路通畅可能有明显差异。在这种两侧对比异常中,有一种特殊的小肾图型,其特点是一侧肾图幅度明显低于对侧,但图形正常,见于功能正常的小肾,病因多为该侧血管病变。
3.定量分析
肾图是否正常,一般皆可依据其图形分析而作出判断,但有时尚需采用一些指标进行定量分析才能作出判断。为追踪患者病情变化也常需进行定量分析。要根据不同的临床情况和要求选用适当的指标。在尿路通畅的情况下,判断肾功能,用以下三个指标或其中的2个指标:峰时、半排时间(或15分钟残留率)和肾脏指数;为判断肾功能受损程度,推荐采用肾脏指数。肾脏指数在30%~45%为肾脏功能轻度受损,20%~30%为中度受损,20%以下为严重受损,随年龄增长,诊断指标要适当降低;有尿路梗阻时,选用分浓缩率判断肾功能。判断尿路畅通情况,主要选用半排时间,两侧肾功能有无明显差别,选用肾脏指数差、峰值差和峰时差,小肾图型选用峰值差。
1.严格遵守操作规程,并应特别注意对位、仪器效率和饮水情况。图形不满意时,应检查原因及时重复。比较两侧肾功能或观察肾功能的变化时,更需检查两侧或前后两次测量条件是否一致,下结论要慎重。
2.疑有细菌污染或游离 131 I增高时,可将注射液密闭后高压消毒。
3.肾图的异常表现对肾脏病理的生理各环节和各种病因都无特异性,只有结合临床症状和体征考虑才有意义。
4.重复肾图至少在1小时后进行,这个期间要饮水、排尿。近期作过腹部脏器核医学检查或用过亲骨放射性药者,一般应在作肾图前测肾区“本底”。当接近自然本底时才能进行肾图检查,一般应在肾显影前进行肾图检查。
5.用成人常规肾图仪给小儿作肾图检查时应考虑以下的因素:因小儿两肾间距小,两肾的肾图分别受对侧放射性影响较大;膀胱距双肾近,对肾图C段也有影响;要特别注意固定体位,下结论更应慎重。故最好采用小探头的小儿肾图仪。
6.少数精神高度紧张和体弱者,可能在注射后数分钟发生程度不同的虚脱,血压无明显降低,平卧后很快好转者,经休息后可重复检查。
肾动态显像(renal dynamic imaging)是静脉注射肾脏动态显像剂,用SPECT快速连续采集包括双肾和部分膀胱区域的放射性影像,可以依次观察到显像剂灌注肾动脉后迅速聚集在肾实质,然后逐渐由肾实质流向肾盏、肾盂和输尿管而达膀胱的整个过程,根据计算机感兴趣区(ROI)技术等,能提供灌注影像、肾实质影像和肾图等多方面的信息。
1.肾血流灌注影像
当腹主动脉上段显像后2秒左右,两侧肾同时显影,此实为肾内小动脉和毛细血管床的血流灌注影像,两侧影像形态和浓度基本对称,显影时间差﹤2秒,双侧峰值差﹤25%。
2.肾实质影像
2~3分钟后,左右肾影清晰,形态如解剖所见,且两侧大小和浓度基本相同。
3.排出影像
3~5分钟以后,肾实质影像由外周向内逐渐减淡,至20~30分钟肾影基本消退,膀胱显影逐渐增强,输尿管通常不显影或隐约可见。
4.肾图
峰时﹤4分钟,两肾峰时差﹤1分钟,峰值差﹤30%,20分钟清除率﹥50%。
1.肾功能受损的诊断 各种原因引起的肾实质病变或血流障碍,如肾炎、肾盂肾炎、单侧肾缺如等,根据肾功能受损的程度,肾动态显像可见一侧或双侧肾脏显影模糊、显影延迟、肾影消退缓慢、肾不显影等变化。尤其有利于对分肾功能作出评价,对肾功能的判断也明显优于IVP检测,当IVP不显影时,部分病例肾动态显像仍显影。
2.肾血管性高血压的诊断 肾血流灌注显像和肾功能动态显影均出现患侧显影时间明显延迟,时差可达6~11秒,患侧肾体积缩小且显影程度低于健侧,可呈小肾图。本法简便无创伤,且有较高的阳性率,手术证实为89%,本检测假阴性的发生与肾动脉狭窄程度有关,动物实验证实狭窄程度﹥50%,可见异常改变,狭窄程度20%~25%,只有50%有异常改变,采用巯甲丙脯酸试验可提高阳性检出率和特异性。
巯甲丙脯酸试验:
【原理】 当肾动脉狭窄时,患肾通过加强血浆紧张素转换酶的作用,血管紧张素Ⅱ增多,使肾小球输出小动脉收缩而提高灌注压和肾小球滤过压,保护性地自动调节肾小球滤过率,甚至可以维持正常,故肾动态显像和肾图有时可以正常。巯甲丙脯酸(captopril)是一种血管紧张素转换酶抑制剂,服用后血管紧张素Ⅱ不能增加,使上述保护机制受到损害,导致肾小球滤过率下降及肾有效血浆流量降低。健侧肾不受影响,因此服用巯甲丙脯酸前后两次肾动态显像或肾图会有明显变化,患肾由正常变为异常或异常所见更为明显,增加了两侧的不对称性。
【诊断要点】
(1)一侧肾动脉灌注降低,肾显影和消退延缓,肾影小且变淡。
(2)一侧肾图a段、b段及c段皆变小,可伴有峰时后延和c段下降延缓。
注意事项:口服巯甲丙脯酸后需每15~20分钟监测血压一次,预防低血压。
3.上尿路梗阻的诊断 可了解梗阻的程度、部位和功能状态,可出现肾盏、肾盂或输尿管等处显像剂异常滞留,消退延迟,且有扩张改变,在扩张的影像下端即为梗阻部位。可利用利尿试验鉴别诊断机械性尿路栓塞和非梗阻型尿路扩张。
利尿试验:
【原理】 静脉注射经尿排泄的显像剂后,单纯扩张的肾盂和输尿管由于张力降低和“储水池”效应使尿液经肾扩张部位的速度减慢,出现肾盂影像扩大且消退延缓与上尿路机械性梗阻的影像一样。此时给予利尿剂,如肾功能尚可,短时间内尿量流速增加,原来滞留在扩张部位的显像剂将随尿液排出,扩大的影像将很快地明显缩小,且肾图出现C段或原有C段下降变快,机械性尿路梗阻时,利尿则不能出现类似改变。
注意事项:尽可能前三天停服任何利尿药。
4.肾移植术后监测 若移植肾显像不清或不显影,提示有血栓形成或超急性排斥反应。若移植肾显像影像增大,但肾盂不扩大,造影剂排泄延缓或滞留示急性肾小管坏死和急性排斥反应。若移植肾显像延缓且放射性减低示慢性排斥反应。若显像剂聚集于移植肾及膀胱外的盆腔内示尿漏现像。
5.肾内占位病变良、恶性鉴别诊断 良性病变时各时期均出现局部缺损。而恶性病变时,血流灌注像表现为放射性增强,其他时相则显示缺损区。
6.肾动态显像尚能观察肾的大小、位置和形态的改变。
检查尿路感染病人有无膀胱尿反流存在。
待静脉注射肾显像剂大部分排至膀胱,肾区和输尿管内已无明确的放射性时,用力憋尿或在膀胱区加压,然后连续采集影像,若有输尿管和肾区明显的放射性增加,则提示有膀胱尿反流存在。
放射性核素测定肾血流量的方法有三类:一为清除-提取方法;二为惰性气体清除法;三为示踪稀释法。虽然二、三两种方法有其优越性,能较直接反映肾血流及其分布,但均需选择性肾动脉插管,方法较复杂,对病人是创伤性的,因而推广上有困难,故目前临床上多采用清除-提取法。
肾脏在单位时间内能清除某一物质的血浆容量称为血浆清除率(ml/min),由于氨基马尿酸(PAH)和OIH、 99m Tc-MAG 3 等在通过肾脏时,几乎被完全清除,故它们的血浆清除率相当于有效肾血浆流量(ERPF)。由于流经肾单位以外(如肾周围组织)的血流无清除该类物质作用,所以利用这些药物测得的肾血浆流量称为肾有效血浆流量,约为总肾血浆流量的96%。通过血细胞比容可计算出肾有效血浆流量,正常人约为心排血量的15%~25%。
测定ERPF的方法有多种,现就简便而可靠的方法介绍如下:
心前区体表测定法:
通过单探头或γ照相机获得心前区时间放射性曲线。
坐位,将γ照相机探头紧贴心前区,使心血池置于视野内,静脉注射 99m Tc-MAG 3 后,启动γ照相机及计算机系统以20s/帧连续采集20分钟,并在15分钟时从对侧静脉取血2ml。检查结束后,通过计算要重建图像,并将感兴趣区(ROI)置于心血池,产生时间-放射性曲线。取8~18分钟曲线段转移到半对数坐标纸上成为直线。将该直线外推到“零”,求出零时和15分钟时的放射性计数(CPM)、T 1/2 、斜率λ。并测出每毫升标准源和15分钟时的血浆放射性计数(CPM),通过下列公式求得ERPF。
1.判断总肾功能和观察病程变化或疗效。
2.评价分肾的血浆流量。
3.与肾小球滤过率同时测定,可能有助于分析肾病变的主要定位。
4.可用于肾移位术的鉴别。
参考正常值:600~750ml/min。上海第六人民医院测定ERPF的结果发现,成年以后随着年龄的增长ERPF有下降趋势。
有效肾血浆流量和有效肾血流量的临床价值在于:
1.是反映肾脏血流动力学的一项重要指标。如结合心排血量的测定可鉴别肾血流减少的原因是心排血量减少还是肾脏病变所致。
2.有助于肾脏病变的诊断和疗效观察。如病情好转及狭窄解除则上升。
3.肾移植中诊断排斥反应的一个较敏感的指标。若配合膀胱/肾(B/K)比值测定,则有利排斥类型的鉴别,如ERPF的增高,而B/K降低,为急性早期排斥;如两者均降低,则为超急性或延迟的超急性排斥。
4.可作为反映肾功能的一项指标,并可作为肾功能的临床分型依据,但不能反映分肾功能。ERPF测定易受心排血量、血容量、血压和血管活性物质等因素的影响,在结果分析时应予注意。
肾小球对血浆内的小分子物质有超过滤作用。单位时间内从肾小球滤过的血浆容量(ml/min)称为肾小球滤过率(GFR)。对测定肾小球滤过率药物的基本要求是只经肾小球滤过而无肾小管分泌。用放射性核素标记化合物测定GFR方法简便、结果准确。 99m Tc-DTPA最常用,静脉注射后,全部被肾小球滤过,为目前测定GFR首选药物,用体表面积1.73m 2 计算。
1.传统法
应用γ照相机及计算机系统,获取注射 99m Tc-DTPA后心前区的时间放射性曲线并结合一次采血计算GFR。方法为:坐位,将γ照相机探头向前胸,使心血池影像处于视野中心位置,静脉注射111~148MBq(3~4mci)的 99m Tc-DTPA后,启动γ照相机及计算机系统,以1分钟/帧连续采集40分钟。在35分钟时采血2ml。然后通过计算机显示心血池图像,置ROI于心血池区测得心前区时间-放射性曲线。将15~40分钟间的时间-放射性活度描绘到半对数坐标纸上并外推到“零”,测了“零”时(HO)与35分钟时的放射性活度(Hs),求出半清除时间(T 1/2 )。测定同一时相血浆标本(S)、标准源(D)的放射性活度。为校正残留在注射器内的放射性活度,通过γ照相机测定注射前后注射器的放射性计数(Cpa、CP)。
式中,V:注射体积;T:标准源稀释倍数。
传统法的缺点在于测定结果影响因素较多,可靠性较差。
2.摄取法
静脉注射 99m Tc-DTPA后,通过γ照相机及计算机系统采集双侧肾区时间放射性曲线,计算GFR。 99m Tc-DTPA注射后2~3分钟,肾区放射性活度曲线高峰前1分钟或相当于注射后2~3分钟期间肾摄取率推算出GFR。可克服传统法存在的缺点。
检查时,γ照相机紧贴背部,使双肾在视野内,注射 99m Tc-DTPA后,启动γ照相机及计算机,以15s/帧连续采集6分钟。然后通过计算机显示图像,取第10帧图像,通过ROI绘出曲线,或取曲线高峰的4帧图像叠加后,勾画出双肾及肾处下方半月形的“本底”的ROI,测定各曲线面积、计数率。按下式求出GFR:
式中:C LK 、C PK 为左右二肾ROI计数率;C LB 、C RB 是经面积校正后的左右本底区ROI的计数率;W为体重;H为身高;C pa 、C pt 为注射器注射前后放射性计数率。
总肾GFR(ml/min)=9.81270×双肾摄取率-6.82519
然后,再根据左右肾净计数率比值,计数分肾GFR。
感兴趣区的大小及“本底”位置将影响测定结果,一般认为ROI宜略大于肾影像为合适,“本底”应选择在肾下比较接近实际。
1.判断总肾功能和观察病程变化或疗效。
2.肾小球滤过率与血浆流量同时测定,可能有助于肾病变的主要定位。
参考正常值:成人正常男性为(125±15)ml/min;女性为(115±15)ml/min。
肾小球滤过率是反映肾功能又一较灵敏的指标,故亦可用于肾功能的评价、病情判断、疗效观察及肾移植术的有无并发症的客观指标。它与肾血浆流量同时测定,有助于肾病变的定位诊断。
肾静态显像(renal static imaging)是应该被肾实质细胞浓聚且排泌缓慢的显像剂,在静脉注射后的适当时间内,通过γ照相机(或扫描机)显像,观察肾内放射性活度分布,以判断肾的位置、形态、大小和肾内的占位性病变。
99m Tc-DMSA(二巯基丁二酸)为肾静态显像的首先药物。常规剂量为74~185MBq(2~5mci),一般无需特殊准备,给药后1小时应用γ照相机作后位(POST)、左后斜位(LPO)、右后斜位(RPO)照相。如有肾功能异常,则需行2小时后延迟照相(静态显像亦可用扫描机进行)。
1.确定肾脏的位置、大小、形态异常,如肾下垂、肾萎缩、马蹄肾等。
2.肾占位性病变的探测,如肾肿瘤、囊肿、脓肿等。
3.肾血流供给障碍的判定,如肾动脉狭窄、肾梗死、肾静脉栓塞等。
4.肾活检前的辅助定位。
5.胸部肿块需鉴别肾内、肾外时。
6.肾移植术后的监护。
7.尿路梗阻的诊断。
1.正常图像
双肾呈椭圆形,轮廓清晰、边缘整齐。除肾门区放射性稀疏外,其余部位均呈均匀分布,左右二肾对称。两肾长轴呈“八”字形,位于第十二胸椎与第三腰椎之间,成人多数情况下右肾位置低于左肾。
2.肾影位置形态放射性分布异常
位置异常常见于肾下垂及游走肾,形态异常多见于马蹄肾、多囊肾、先天性肾发育不良畸形等。而肾萎缩、肾缺血或发育不全常多表现于肾影大小异常。当肾放射性分布出现肾放射性稀疏和缺损区时应要鉴别,可以是占位病变(肾肿瘤、肾囊肿),也可以是局部梗死缺血,也可以是局部炎症(结核、脓肿)及肾积水所引起。当肾功能严重受损时整个肾脏可不显影。局部放射性浓集常见于肾盏和肾盂积液,罕见于肾实质陷入肾窦的先天性变异和肾小管腺瘤。
3.肾SPECT断层显像图
即在肾静态的基础上进行断层显像,可获得横断、冠状、矢状三个断面立体肾实质影像,与平面静态显像比较,提高肾内肿瘤的检出能力,能提供X线检查难以提供的肾内占位性病变的形态和功能。
1.诊断先天性肾脏解剖异常
(1)肾脏数目的异常:
新生儿先天性单肾缺如的发病率为1/1000,常见于左肾,残留肾通常呈代偿性增大。
(2)肾脏位置异常:
肾下垂常见于右肾及女性患者,肾动脉位置正常,应用立位及仰卧位二次显像,可以观察下垂肾的移动范围。异位肾常见于左肾且多见于男性患者,左下腹是常见的异位肾区,但也有异位至纵隔的报告。肾融合多见于男性,其中马蹄肾是最常见的融合形式,发病率为0.4%,通常融合的肾朝前,故前后位图像更易清晰地显示马蹄肾。
2.诊断肾脏占位性病变
病变直径大于1cm的靠近肾外侧的肾实质占位性病变,不易被X线肾盂造影发现,但较容易用核素显像检出,而一个位于或靠近肾盂中心的病变,一般容易用X线肾盂造影检出。小的病变由于结肠内气体及肾周围脂肪的干扰,在X线片上可能模糊不清,而在核素显像图上可能容易被发现。
(1)囊性病变:
典型的囊肿在肾灌注显像上呈局部灌注缺损,在延迟静态显像上(2~3小时)则为圆形放射性缺损区。如果囊性病变较小而且较深,其灌注显像可能为阴性而被误认为肿瘤。反之,一个低灌注的肿瘤,也可能被误认为囊肿。因此,应结合应用超声或X-CT综合判断。①单个肾囊肿:多见于成人,发病率随年龄增大,位于皮质,直径一般小于2.5cm,内含黄色透明漏出液。在灌注及延迟静态显像上均呈放射性缺损区。②单侧多囊肾:是一种罕见的发育异常,男性较多见,患肾肿大,囊肿大小不一,从几毫米至几厘米。总肾功能取决于另一侧肾情况,25%~35%的对侧肾发育异常或输尿管肾盂梗阻。患儿出生后即可见腹部肿物,在核素灌注显像上肿物呈一大的放射性减低区,在延迟静态显像上病变部位仅见少量放射性或无摄取。③双侧多囊肾:可见于成人或婴儿。成人多囊肾源于遗传,典型的发病年龄为30~40岁,常伴有腰痛、高血压、尿血及水肿。双侧肾脏肿大,满布囊肿,且囊肿取代了正常的肾实质。囊肿直径可达4~5cm,囊壁为肾小囊或肾小管的上皮细胞。肾静态显像为双侧对称性肿大,伴有多个圆形放射性缺损或稀疏区,灌注显像及肾动态显像也可见到类似的表现。婴儿双侧多囊肾较少见,往往只能存活几个月。核素显像为灌注缺损,显示病变为无血管的肿物,但在延迟的静态显像上,可见斑块样的聚集。④肾盏憩室:在X线肾盂造影片上常易将肾盏憩室误诊为肾肿瘤。应用肾显像很容易对此进行鉴别,在核素肾显像上,由于肾盏憩室与肾盂相通而呈放射性浓聚区。⑤肾髓质囊肿:本病多见于男性青年,双肾小且对称,囊肿直径从几毫米到几厘米不等。肾显像可见双肾变小,肾摄取功能随肾皮质受损程度而相应减低。
(2)肾肿瘤:
①肾细胞癌:肾细胞癌是最常见的成人肾肿瘤(85%),好发年龄为50~60岁,用肾静态显像检查,其典型表现为大而圆的放射性缺损区,相邻的肾皮质常常萎缩。部分病例可在病灶中心发生坏死,形成囊肿,从而使超声诊断出现困难。②肾母细胞瘤(Wilms瘤):儿童多见。大多数患儿(68%)的年龄为1~5岁。临床表现为腹部肿物、低热、高血压及血尿。延迟肾静态图像上常为圆形放射性缺损区。③错构瘤(hamartoma):是一种良性肿瘤,常见于40~60岁的女性患者,病变大小从几毫米到可以触及。错构瘤富含血管,故有出血倾向。典型者在灌注显像上呈浓集区,此点易与多囊肾鉴别,但有时难以与肾细胞癌引起的单个病灶相鉴别。在静态延迟显像上为单个或多发性的放射性缺损区。④转移癌:转移灶可呈弥漫性浸润(6%)、多发性结节(61%)或单个病灶(6%),后者类似原发性肾癌。淋巴瘤少血管,在核素灌注及静态显像上均呈放射性缺损区。弥漫性病变常呈无功能性肾肿大,但可浓聚 67 Ga。
3.炎症性病变
许多与肾脏无关的病变可损伤肾功能,甚至造成不可逆转的肾实质性病变。这些损害包括感染(如急性肾盂炎)、自身免疫病(如肾小球肾炎)以及中毒(化学物质)。这种炎症性损伤可以是急性或慢性、弥漫性或局灶性、单侧或双侧。应用放射性核素显像技术有助于对上述炎症性病变作出肾功能评价。
在上述炎症性病变中,核素肾静态显像对肾盂肾炎的诊断价值最为突出,有些学者认为放射性核素显像至少等于甚至超过静脉肾盂造影,因为肾核素显像可以同时评价动脉灌注、功能性损伤、局部异常以及观察治疗效果。
(1)急性肾盂肾炎:
急性肾盂肾炎是一种化脓性疾病,病变波及肾实质和肾盂。在肾灌注显像上,可见感染肾放射性减低,甚至无放射性聚集。 99 mTc-DMSA或 99 mTc-GH肾静态显像可显示单肾或双肾单发或多发性的放射缺损区。结合使用超声、X-CT以及 67 Ga显像,以及结合病史及临床表现有助于对静态显像所示的单发或多发放射性缺损进行鉴别诊断。
小儿急性肾盂肾炎的诊断:急性肾盂肾炎是小儿泌尿道感染的主要原因。肾瘢痕是急性肾盂肾炎的后遗症。临床及实验研究证明,早期诊断及严格的治疗可以预防或减低肾瘢痕的发生。
在DMSA肾静态显像上,其典型表现是单个或多发的肾皮质放射性减低或缺损区,可能伴有肾形态的失常。急性病变的特点是放射性缺损区并不伴有容积丧失。大多数病变发生在上、下极,中区也可累及。弥漫性放射性减低较为少见,急性肾盂肾炎的上述变化经过6个月的有效治疗可以完全恢复正常,或者变成永久性损伤并形成肾瘢痕。
肾皮质瘢痕通常伴有受累肾皮质的缩小及相应的容积丧失。肾瘢痕可致肾形态的改变,包括皮质变薄、肾外缘变平及楔形缺损。肾显像的异常类型与病变的严重度、年龄、瘢痕部位及周围正常肾组织的生长速度有关。
自20世纪90年代以来,人们认为:肾皮质显像(DMSA)是诊断肾实质感染的高度敏感而可靠的技术,可作为诊断急性肾盂肾炎的参考标准。急性肾盂肾炎者肾摄取DMSA减少是肾缺血及肾小管细胞功能受损所致。在炎症早期阶段,由于缺血即可呈阳性结果,此时肾小管还未发生明显的损伤。急性肾盂肾炎不伴尿返流在儿童中十分常见。严重的尿返流是急性肾盂肾炎的一个危险因素。但是轻度尿返流及无尿返流并未减少肾盂肾炎的危险性。急性肾实质性炎症病变是可逆的,绝大多数病例并不导致肾瘢痕的产生,是否发生肾瘢痕与是否伴发尿返流无关。肾瘢痕仅仅发生在以前发生过急性肾盂肾炎的部位。
(2)慢性肾盂肾炎:
慢性肾盂肾炎即复发性或持续性肾感染。静脉肾盂造影是传统的诊断方法,但是灵敏度低。应用肾静态显像可见肾变小,肾瘢痕可使肾实质摄取降低,而且放射性分布不均。比较研究证明,24%的病例核素显像优于X线肾盂造影;10%双肾受累的病例,X线肾盂造影诊断为单侧病变。
随着器官移植技术的不断发展,肾脏移植已得到广泛应用。供肾的处理和保存技术直接关系到手术效果,在移植前如何检测冷藏肾的活力,这是人们十分关注的问题。迄今为止,有些方法可以评价冷藏肾的活力,但是多属于基础研究,经检测后使再植手术不可能进行,而且,在移植前未能提供移植前功能的精确指示。现在介绍一种非创伤性方法,即应用能自行生物降解的放射性微球,通过肾动脉灌注和γ闪烁照相,测定总肾活性和肾皮质活性,计算皮质活性比值(CAR),从而对移植前的肾脏活力提供准确的指标。
一般认为,肾脏缺血性损伤常伴有流向外周肾皮质的血流显著减少,同时近髓质处肾小球的血流却增多。长期缺血性损伤使皮质血流进一步减少,终致急性肾小管坏死。因此,保持微循环的完整性,与维持移植后的生命能力密切有关。自冷藏肾动脉注入直径20μm的 99 mTc-白蛋白微球,正常时99%的微球局限于肾小球内(仅10%的肾小球被充盈),3小时后即被巨噬细胞清除,故对肾小球滤过率或排钠功能无明显的影响。通过冷藏肾γ照相,从放射性分布情况可直接了解冷藏肾的微循环状态。
取50 000个直径20μm的白蛋白微球,用50mCi 99 mTcO4-进行标记。然后悬浮于100ml柯林溶液中,经超声震荡,自1m高肾动脉灌注,并记录流速。选用直径3mm的针孔准直器,肾脏置于准直器下6~8cm的中心视野上,累积计数200k的形式将数据记录在计算机磁盘上,经图像重建得到显示图像,利用感兴趣区技术画出整体肾脏及皮质上,从而测定总肾活性、肾皮质活性,并计算CAR=皮质活性/总肾活性×100%。
应用上述方法检测移植前冷藏肾的活力,不仅有助于术前筛选冷藏肾,而且可大大提高冷藏肾的正确使用率。实验结果表明,供肾离体后应用不同的灌注液处理,经不同保存时间,其活力出现明显差异。单独应用柯林液灌注,在4~6℃中贮存5小时,整个肾皮质内的微粒分布均匀,CAR平均值仅为52.2%;保存24小时,皮质活性轻度减少,近肾门处放射性增多;冷藏48小时,皮质内微粒呈斑片状摄取,CAR均值降为38%,表示微循环明显受损;72小时后,皮质显影极差,CAR均值仅为24.6%。与此同时,经柯林液灌注处理并冷藏24、48、72小时的肾脏,移植后的存活率分别为100%、66%、33%。若每升柯林液中加入5mg三氟拉嗪(trifluoperazine,TFP)灌注处理,经同样条件冷藏保存后进行γ照相,表明保存5小时与保存24小时放射性微粒均匀分布的情况基本相似,即使冷藏48小时及72小时微粒分布仍然相对均匀,CAR均值分别为48.2%与45.5%,说明经过含TFP柯林液灌注处理保存的冷藏肾的微循环良好,保存72小时移植后的存活率可提高至80%。由此可见,放射性微球照相法还可为筛选有效的灌注液提供客观指标。
鉴别诊断附睾炎和睾丸扭转。
睾丸由睾丸动脉供血,而阴囊壁则由阴部动脉分支供应。睾丸一旦发生扭转,即可引起局部血流减少,导致睾丸梗死,而阴囊壁的供血正常。而睾丸附睾炎症引起局部血流增加。这些由血供所引起的放射性变化可造成睾丸阴囊血流,血池影像发生异常改变。
睾丸炎或睾丸肿瘤时,因局部血运增加,病变区示踪剂增浓,表现为“热区”,而睾丸扭转则由于血流减少,局部放射性分布稀疏,表现为“冷区”。
肾素主要来自肾脏皮质,是一种蛋白水解酶,其本身并无生理活性,但作用于血液中的血管紧张素原,可产生生理活性较小的血管紧张素Ⅰ。血管紧张素Ⅰ经转换酶作用可形成生理活性很强的血管紧张素Ⅱ,它能促进血管收缩并兴奋醛固酮的分泌。最后,血管紧张素Ⅱ被一组血管紧张素酶分解为无活性的碎片。
如果将血浆和相对过量的高亲和力的抗血管紧张素Ⅱ抗体一起温育,抗血管紧张素Ⅱ抗体即与血浆中的血管紧张素Ⅱ结合成复合物,从而使血管紧张素Ⅱ不被血管紧张素酶降解,又能保护肾素与转换酶的活性。然后,再加入放射性标记的血管紧张素Ⅱ,这时候抗原相对过量,促使原复合物分解,产生抗原、抗体、复合物之间新的平衡,原来血浆中的血管紧张素Ⅱ和放射性标记的血管紧张素Ⅱ竞争抗血管紧张素抗体的结合点。这样便可用放射免疫分析测定样品温育时产生的血管紧张素Ⅱ,所得血管紧张素Ⅱ的产生速率[ng/(ml·h)]能间接反映血浆肾素活性(PRA)的水平。
正常人,随意饮食,卧位PRA的均值为0.29(0.13~0.50)ng/(ml·h),立位0.98(0.15~2.89)ng/(ml·h);低钠饮食3天后卧位PRA均值为2.72(0.82~7.32)ng/(ml·h),立位为6.61(2.27~12.44)ng/(ml·h)。
肾素-血管紧张素可引起醛固酮分泌增多,后者又可抑制肾素释放。因此,原发性醛固酮增多症时,体内肾素释放受到抑制,PRA多处于低水平。恶性高血压或肾血管狭窄时,由于肾缺血促使肾素分泌增多,PRA则增高。所以,测定血浆肾素活性,可作为鉴别原发性醛固酮增多症与肾血管性高血压所致继发性醛固酮增多症的诊断指标。也可用于指导高血压病分型及治疗,预测肾性高血压手术效果及肾衰病人的疗效观察和预后,特别对分泌肾素的肿瘤有特殊诊断价值。
(吴永港)
1.易著文.实用小儿肾脏病手册.北京:人民卫生出版社,2005.
2.Schwartz GJ,Furth SL.Glomerular filtration rate measurement and estimation in chronic kidney disease.Pediatr Nephrol,2007,22:1839-1848.
3.Zappitelli M,Parvex P,Joseph L,et al.Derivation and validation of cystatin C based prediction equations for GFR in children.Am J Kidney Dis,2006,48:221-230.
4.Schwartz,GJ,Furth S,Cole S,et al.Glomerular filtration rate via plasma iohexol disappearance:pilot study for chronic kidney disease in children.Kidney Int,2006,69:2070-2077.
5.Bennett M,Dent CL,Ma Q,et al.Urine NGAL predicts severity of acute kidney injury after cardiac surgery:a prospective study.Clin J Am Soc Nephrol,2008,3:665-673.
6.Khazaei MR,Mackie F,Rosenberg AR,et al.Renal length discrepancy by ultrasound is a reliable predictor of an abnormal DMSA scan in children.Pediatr Nephrol,2008,23(1):99-105.
7.Wiersma F,Toorenvliet BR,Ruige M,et al.Increased echogenicity of renal cortex:a transient feature in acutely ill children.AJR Am J Roentgenol,2008,190(1):240-243.
8.Glockner JF,Vrtiska TJ.Renal MR and CT angiography:current concepts.Abdom Imaging,2007,32(3):407-420.
9.Rountas C,Vlychou M,Vassiou K,et al.Imaging modalities for renal artery stenosis in suspected renovascular hypertension:prospective intraindividual comparison of color Doppler US,CT angiography,GD-enhanced MR angiography,and digital substraction angiography.Ren Fail,2007,29(3):295-302.
10.Linebarger JS,Roy ML.Focus on diagnosis:common nuclear medicine studies in pediatrics.Pediatr Rev,2007,28(11):415-417.
11.Prasad SR,Dalrymple NC,Surabhi VR.Cross-sectional imaging evaluation of renal masses.Radiol Clin North Am,2008,46(1):95-111,vi-vii.
12.Grattan-Smith JD,Little SB,Jones RA.MR urography in children:how we do it.Pediatr Radiol,2008,38 Suppl 1:S3-S17.
13.Miron D,Daas A,Sakran W,et al.Is omitting post urinarytract-infection renal ultrasound safe after normal antenatal ultrasound?An observational study.Arch Dis Child,2007,92(6):502-504.
14.Volkan Tugcu,Emin Ozbek,Bekir Aras,et al.Bone mineral density measurement in patients with recurrent normocalciuric calcium stone disease.Urological Research,2007,35,(1):29-34.
15.sudakoff GS,Guralnic KM,langenstroer P,et al.CT urography of urinary diversionswith enchanced CT digital radiography:preliminary experience.AJR,2005,184,184:131-138.
16.Mistry R,Manikandan R,Williams P,et al.Implications of computer tomog-raphy measurement in the management of renal tumours.BMC Urol,2008,8:13.
17.Rountas C,Vlychou M,Vassiou K,et al.Imaging modalities for renal artery stenosis in suspected renovascular hypertension:prospective intraindividual comparison of color Doppler US,CTangiography,GD-enhanced MRangiog-raphy,and digital substraction angiography.Ren Fail,2007,29(3):295-302.
18.Grattan-Smith JD,Little SB,Jones RA.MR urography e-valuation of obstructive uropathy.Pediatr Radiol,2008,38(Suppl1):S49.
19.Stacul F,Gava S,Belgrano M,et al.Renal arterystenosis:comparative evalu-ation of gadolinium-enhanced MRA and DSA.Radiol Med,2008,113(4):529-546.
20.吴永港.肾脏放射性核素检查/易著文.实用小儿肾脏病手册.北京:人民卫生出版社,2005:124-142.
21.Van DerHorst-SchriversAN,JagerPL,Boezen HM,Schouten JP,Kema IP,Links TP.Iodine-123 metaiodobenzylguanidine scintigraphy in localising phaeochromocytomas-experience and metaanalysis.Anticancer Res,2006,26(2B):1599-1604.