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第18章 糖尿病肾病核素检查
糖尿病肾病是糖尿病的常见并发症之一,大约有25%~40%的1型糖尿病患者和15%~24% 的2型糖尿病患者可发生糖尿病肾病,是糖尿病患者发生慢性肾衰竭和死亡的重要原因。因此,实现糖尿病肾病的早发现、早诊断及早治疗十分重要和必要,可在很大程度上改善患者的预后,提高其生活质量。
肾脏的核素检查因其无创和能够定量评估有效肾单位功能等特点在临床上应用较为广泛,包括肾血管性高血压和梗阻性肾病的诊断,以及移植肾监测等方面,对于糖尿病肾病的早期诊断、疾病分期和疗效监测等也具有一定的价值。
核素肾动态显像包括肾血流灌注显像和肾功能动态显像,可以为临床提供双肾血流、大小、形态、位置、功能及尿路通畅等情况。
一、肾脏核素检查原理
静脉注射经肾小球滤过或肾小管上皮细胞摄取、排泌而不被重吸收的放射性显像剂,用SPECT或γ照相机快速连续动态采集包括双肾和膀胱区域的放射性影像,可依序观察到显像剂灌注腹主动脉、肾动脉后迅速积聚在肾实质内,随后由肾实质逐渐流向肾盏、肾盂,经输尿管到达膀胱的全过程。应用计算机感兴趣区(ROI)技术,依据双肾系列影像而获得的双肾时间与放射性计数曲线,称为肾图。该曲线可反映肾脏的功能状态和尿路排泄的通畅情况。也可以利用双肾早期集聚显像剂的程度,通过特定的计算机软件来获得总的和分侧有效肾血浆流量(ERPF)及肾小球滤过率(GFR)。
二、检查方法
1.显像剂
(1)肾小球滤过型显像剂:
99mTc-DTPA(二乙三胺五乙酸),成人剂量为185~740MBq。
(2)肾小管分泌型显像剂:
99mTc-MAG 3(巯基乙酰基三甘氨酸)和 99mTc-EC(双半胱氨酸),成人剂量为296~370MBq; 131I-OIH和 123I-OIH(邻碘马尿酸钠),成人剂量分别为11. 1MBq和37MBq。
2.显像方法
(1)准备:
正常进食饮水。检查前30~60分钟常规饮水300~500ml或8ml/kg,显像前排空膀胱。
(2)体位:
坐位或仰卧位,后位采集。
(3)操作程序:
肘静脉“弹丸”式注射显像剂,同时启动采集开关,行连续双肾动态采集。肾血流灌注显像:1~2秒/帧,共60秒。肾功能动态显像:30~60秒/帧,共20~40分钟。
(4)采集条件:
使用 99mTc或 123I标记物为显像剂时,探头配置低能通用型准直器,能峰分别为140keV和159keV;使用 131I标记物为显像剂时,探头配置高能准直器,能峰为360keV。
(5)图像处理:
应用感兴趣区(ROI)技术分别勾画出双肾区及腹主动脉区,获取双肾血流灌注和功能曲线及相关定量参数。
三、影像所见
1.肾血流灌注影像
腹主动脉上段显影后2秒左右,双肾影隐约可见,随之出现明显肾影,双肾影形态完整,大小和浓度基本对称,放射性分布基本均匀。两侧肾影出现的时间差<2秒,双肾血流灌注曲线峰值差<25%,双肾最大放射性活度等于或超过腹主动脉最大放射性活度。
2.肾动态影像
静脉注射显像剂后2~4分钟时双肾影最浓,影像完整清晰,放射性分布均匀,为肾实质影像。此后肾影周围组织的放射性逐渐消退、减低,肾盏、肾盂处显像剂逐渐增浓,输尿管可隐约显影或不显影。随后膀胱影像逐渐明显,至15~20分钟双肾影基本消退,大部分显像剂集中在膀胱内。
3.肾图
为双肾时间-放射性计数曲线,反映肾脏的功能状态和尿路排泄的通畅情况,通常根据肾动态显像的影像系列获得。正常肾图由陡然上升的放射性出现段(a段)、示踪剂聚集段(b段)和排泄段(c段)组成(图18-1)。
图18-1 正常肾图曲线
(1)a段:
静脉注射示踪剂后10秒左右,肾图曲线出现急剧上升段。此段为血管段,时间短,约30秒,其高度在一定程度上反映肾动脉的血流灌注相。
(2)b段:
a 段之后的斜行上升段,3~5分钟达高峰,其上升斜率和高度与肾血流量、肾小球滤过功能及肾小管上皮细胞摄取、分泌功能有关。直接反映肾皮质功能,即肾小球和肾小管功能。
(3)c段:
b段之后的下降段,前部下降快,后部下降较缓慢。为示踪剂经肾集合系统排入膀胱的过程,主要与上尿路通畅和尿流量的多少有关。
4.肾小球滤过率的测定
GFR指单位时间内从肾小球滤过的血浆容量(单位:ml/min),是判断总肾和分肾功能的重要指标,其改变早于外周血肌酐、尿素氮的改变,可早期发现肾小球功能的异常。
通过注射肾小球滤过型显像剂并完成采集过程后,应用ROI技术获得不同时间的计数和放射性曲线,计算出GFR。由于仪器设备、测定方法和处理软件的不同,GFR的正常参考值可能有所差异。卫生部北京医院正常参考值:成人(<60岁)分肾GFR>35ml/min,60岁以上分肾GFR>30ml/min。
5.有效肾血浆流量(ERPF)的测定
ERPF 和GFR一样也是测定肾脏功能的重要指标,是指单位时间内流经肾单位的血浆流量,主要反映肾小管的功能。通常采用肾小管分泌型显像剂如 131I-OIH、 99mTc-EC等来测量。
通过注射肾小管分泌型显像剂并完成采集过程后,应用ROI技术勾画双肾轮廓,并在双肾下缘外勾画新月形本底区,经软件处理后计算出ERPF值。1980年中山医院对16例患者应用 131IOIH心前区法,测量得出ERPF的正常参考值为(1049. 8±165. 7)ml/(min•1. 73m 2)。
四、结果判读及临床意义
1.结果判读
肾功能动态显像图像结果判读,根据肾血流灌注、肾脏摄取和排泄显像剂、肾小球滤过率、上尿路显像剂是否滞留等多个方面予以分析,必要时摄取有效深血浆流量。这些指标反映了肾脏血流灌注、肾小球滤过功能、肾小管排泌功能和上尿路通常与否。
2.糖尿病肾病异常表现及其临床意义
(1)疾病早期肾小球滤过率增高、晚期下降是糖尿病肾病的特点:
糖尿病肾病的病理生理学改变是肾脏的微血管病变及动脉硬化,而糖尿病性微血管病变也是导致肾小球损伤和出现蛋白尿的首要原因。糖尿病肾病从病程上可分为早期和临床期,早期可无任何临床症状,肾功能改变多为肾小球高滤过状态即表现为GFR升高并成为最终发展成为糖尿病肾病的重要危险因素,只有少数患者早期GFR在正常范围,尤其是在血糖控制不佳时GFR升高更为明显,且1型糖尿病GFR升高的幅度高于2型糖尿病。随着肾小球损伤程度的加重及病情进展,患者出现大量蛋白尿,同时血压升高,即进入临床期糖尿病肾病。由于肾小球受损程度较重,GFR降低至正常水平之下,且病程越长、蛋白尿程度越严重,GFR的减低越明显。
(2)GFR评估要结合年龄等影响因素综合评估:
受年龄因素的影响,40岁以后GFR每年平均下降1%。因此,糖尿病患者病程相同时,老年患者GFR下降的幅度往往较低龄患者大。所以,在根据GFR结果评估患者糖尿病肾病严重程度时应结合年龄因素一并考虑。
(3)糖尿病性肾小管肾病:
早期为肾小管对葡萄糖及钠离子重吸收增加,对磷酸盐重吸收减少,而有效肾血浆流量(ERPF)和肾功能曲线残存率是反映肾脏摄取和排泌功能的重要参数,即表现为ERPF高于正常,残留率逐步升高。这与糖尿病肾病早期血流动力学高滤过状态所致肾血管扩张,毛细血管内压升高及血流增加有关。随着病程的进展,进入临床期后,出现肾小管受损,排泌功能出现障碍,并随病程延长而加重,从而表现出ERPF明显减低,肾功能曲线峰时后延,残留率明显升高。这可能与肾小球滤过率下降,肾小球系膜明显增厚,系膜基质明显增加以及肾小球闭锁增加等因素有关。
糖尿病肾病起病隐匿,多数患者出现蛋白尿时已处于临床期,此时肾脏的病理改变已非可逆,治疗效果欠佳。核素检查作为一种辅助检查手段,虽缺乏特异性,但根据糖尿病患者肾脏病变发展的不同阶段所表现出的血流动力学参数信息,且具有简便、灵敏和无创等特点,有助于实现糖尿病肾病的早期诊断,从而及时进行干预,不仅对糖尿病肾病的诊治和预后具有重要意义,对实现卫生经济学的最优化也影响深远。
(朱辉 姚稚明)