综述:心肾综合征中充血的影像学检查

【字体: 时间:2025年03月15日 来源:Current Heart Failure Reports 3.8

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  推荐阅读:本文聚焦心肾综合征(CRS),阐述充血影像学检查,助力疾病诊疗。

  ### 心肾综合征与充血的关联
心脏和肾脏功能紧密相连,高血压、糖尿病以及动脉粥样硬化等疾病,单独出现或相互组合,都是导致心脏和肾脏受损的常见原因。当其中一个器官功能出现障碍时,往往会影响另一个器官,形成恶性循环,致使心脏和肾脏功能不断恶化,这便是心肾综合征(CRS),其至少可分为五种类型。
在心脏功能障碍引发的心力衰竭(HF)中,神经激素激活会导致水和盐潴留,进而造成静脉充血,这是 HF 的典型特征,不过肾脏功能障碍同样可能引发充血。充血在一定程度上导致了 HF 的症状和体征,降低了患者的生活质量,使预后变差,还带来了高额的医疗费用。而且,充血的识别和量化颇具挑战性,尤其是当临床症状不明显时。即便在慢性肾脏病(CKD)早期,充血也较为常见,但许多患者直到肾功能显著或快速恶化时才接受专科评估。亚临床充血通常先于明显症状出现,并且与较差的预后相关,及时检测出充血有助于更早诊断和改善预后。此外,充血的症状和体征,如外周水肿或劳力性呼吸困难,并非心肾疾病所特有,常被错误地归因于衰老或肥胖、静脉曲张、呼吸系统疾病等合并症,更糟糕的是,这些症状可能仅用袢利尿剂治疗,而未作进一步检查。

胸部 X 线检查


胸部 X 线(CxR)是对出现呼吸困难患者的常规检查项目。虽然心脏增大、瓣膜或心包钙化以及胸腔积液等特征并不能确诊心力衰竭,但它们的存在表明需要进行更详细的心脏检查。在因 HF 住院的患者中,肺水肿和充血的特征较为常见,且与不良预后相关。然而,CxR 在呼吸困难患者中的主要作用是识别可能与心力衰竭症状相似的呼吸系统疾病,如肺炎、肺纤维化或癌症。

超声心动图


超声心动图是评估心脏结构和功能最常用的影像学工具。不过,它存在一些局限性,如准确性有限、观察者间和观察者内的变异性较大、进行全面详细的超声心动图检查需要专业知识、关于心脏结构和功能障碍评估及诊断的指南建议复杂且不一致,以及候诊名单冗长等,这些因素导致许多心肾疾病患者的诊断延迟。

一些超声心动图检查结果在 CKD 患者中较为常见,并且能够预测不良的临床结局。例如,左心室肥厚(LVH)的患病率会随着肾功能障碍的加重而增加,在估算肾小球滤过率(eGFR)<30ml/min/1.73m2 或接受透析的患者中,高达 75% 的人会出现 LVH,且 LVH 与发生心力衰竭和死亡的风险增加相关。CKD 患者中,高达 50% 患有心力衰竭。评估左心室射血分数(LVEF)不仅对风险分层很重要,对治疗也有指导意义,尽管 CKD 患者 LVEF 正常并不能排除收缩功能受损或心力衰竭。通过二维(2D)斑点追踪超声心动图(STE)测量的整体纵向应变(GLS),可能是比 LVEF 更敏感的心肌收缩功能障碍指标。CKD 患者的 GLS 可能降低,且与较低的 eGFR 和较差的预后相关,但目前尚无证据表明使用 GLS 指导治疗能改善结局。

舒张功能障碍的超声心动图表现在 CKD 患者中也很常见,尤其是 eGFR 较低的患者。左心房(LA)扩张或许是舒张功能障碍最重要(且最常被忽视)的标志物。左心房是一个薄壁结构,与左心室直接相通,因此它能反映心脏和肾脏疾病患者容量和压力超负荷的影响。在众多舒张功能障碍标志物中,LA 扩张与心血管危险因素患者以及 CKD 各阶段的心肾事件关联最为紧密。LA 压力持续升高最终会导致肺静脉和动脉高压,随后出现右心室功能障碍和扩张,进而引发右心房高压,导致体静脉充血的症状。肺和体静脉充血会促使心力衰竭症状的出现和加重,推动疾病进展,最终导致死亡。

下腔静脉(IVC)


下腔静脉(IVC)与右心房(RA)相连,大多数患者可通过超声观察到。评估 IVC 的大小以及它对胸腔内压力变化的反应,可用于估算 RA 压力(RAP)。IVC 直径小于 2.1cm,且吸气时塌陷率 > 50%,表明 RAP 正常且不存在充血。而在心力衰竭患者中,IVC 扩张(>2.1cm)且吸气时塌陷率 < 50%,与更严重的症状以及更高的心肾不良结局风险相关。对接受慢性肾透析的患者和接受连续肾脏替代治疗的危重症患者,连续评估 IVC 尺寸有助于指导液体清除。然而,单独使用 IVC 超声来识别和监测充血存在一些局限性,比如需要专业的技术和经验才能获得良好的图像质量并准确解读结果,而且患者的体型或对超声探头腹部压力的耐受性较低,可能会干扰 IVC 的评估。

颈内静脉(IJV)


颈内静脉(IJV)是颈部的一条浅表大静脉,可通过超声轻松扫描。检查时患者应半卧位,头颈部抬高 45°,并避免在检查过程中压迫 IJV。在静息状态下,呼气末时,充血患者的 IJV 直径会更大,但这种差异可能不太明显。在进行 Valsalva 动作时,无论是否存在充血,IJV 直径变化不大。因此,Valsalva 动作时 IJV 直径与静息值相比比值降低(低于 4),与更多的充血临床证据、更高的侵入性测量 RAP 以及慢性心力衰竭患者更差的结局相关。超声评估 IJV 可能比评估 IVC 更容易,而且肾病学家在插入透析导管时通常会进行颈部静脉超声评估,因此有潜力将这项技术融入肾脏临床实践。

肾静脉血流(RVF)


在心力衰竭患者中,导致肾功能恶化的主要因素是静脉充血的严重程度,而非心脏功能障碍。超声可用于评估肾动脉血流和肾静脉血流(RVF),通过脉冲波多普勒在呼气末屏气时采集叶间静脉的血流信号。健康人的 RVF 是连续的,随着静脉压力升高,RVF 会变为搏动性,在收缩期和舒张期出现峰值。当压力进一步升高时,RVF 会变为单相,仅在舒张期有血流。与具有连续 RVF 的患者相比,HF 患者中出现搏动性和单相 RVF 的人,因 HF 住院和发生心血管死亡的风险更高。有趣的是,利尿剂治疗可使因心脏功能障碍导致充血患者的 RVF 模式恢复正常。在心脏周期中,无 RVF 的比例越大,HF 的预后越差。

肝静脉波形


肝静脉直接汇入 IVC,可通过肋下窗口进行成像。肝静脉波形包含 4 个波,分别为 S 波(心室收缩期)、V 波(过渡阶段,心房过度充盈)、D 波(心室舒张期)和 A 波(心房收缩期)。通常情况下,S 波的振幅大于 D 波。当 RAP 升高时,会出现 S 波与 D 波比值倒置(S

门静脉波形


门静脉可通过与肝静脉或 IVC 相同的窗口进行扫描。与肝静脉不同,门静脉在整个心脏周期中通常具有连续的血流。随着 RAP 升高,门静脉波形会变得更具搏动性。门静脉血流搏动分数(定义为心脏周期内最大和最小速度之差除以最大速度)超过 30% 通常被认为是异常的,进一步升高至≥50%,则与右心室功能障碍、静脉充血以及发生其他临床并发症的风险相关。

静脉充血超声分级系统(VExUS)


静脉充血超声分级系统(VExUS)旨在通过超声对多个器官进行充血评估,包括对 IVC 直径、肝静脉、门静脉和肾静脉血流的评估。当所有评估结果都正常时,评分为 0;较高的 VExUS 评分与 RAP 呈正相关。虽然还需要更大规模的研究来确定将 VExUS 融入 CRS 患者常规护理的最佳方式,但近期数据表明,通过超声全面监测充血,可能会改善风险分层,并潜在地指导 CRS 患者的管理。

肺部超声(LUS)


肺部超声(LUS)能够检测到肺部血管外液体的积聚,这些积聚表现为从胸膜延伸的垂直回声线(B 线),其比胸部 X 线中的 Kerley-B(间隔)线更敏感。LUS 有助于心力衰竭和肾衰竭患者充血的诊断、风险分层和管理。在接受血液透析的患者以及急性或慢性心力衰竭患者中,B 线数量越多,预后越差。在心力衰竭患者中,随着充血的治疗,B 线数量会减少。与标准治疗相比,使用 LUS 指导治疗可能会降低心力衰竭恶化的风险,LUS 还可指导肾透析患者的液体清除。

不过,B 线并非静脉充血所特有,间质性肺疾病或非心源性肺水肿患者也可能出现较多 B 线。此外,肥胖的心力衰竭患者 B 线数量较少。因此,在做出临床决策之前,必须将 LUS 的检查结果与其他临床、生化和影像学数据相结合。

磁共振成像(MRI)


心脏 MRI 是评估心脏容积、质量以及对心肌组织进行无创表征的金标准方法,可用于检测和量化间质水肿、瘢痕和纤维化。MRI 还可用于测量肺血容量,这是充血的一个替代指标。通过 MRI 可以测量肺 transit time(PTT),即静脉注射对比剂从右心室进入左心房所需的时间。PTT 会随着肺血管阻力的增加而延长,可用于估算肺血容量(PBV)。以体表面积为指标的 PBV(PBVi)较高的患者,肺动脉高压和充血更为严重。在 PROVE-HF 研究中,纳入了 112 名平均 LVEF 为 38 的心力衰竭门诊患者,PBVi>492mL/m2 的患者发生不良心血管事件的风险更高。

MRI 还可用于量化心脏外结构中的间质水,包括皮下脂肪、骨骼肌、淋巴系统、肾脏、肝脏和脾脏等,并且能够测量组织灌注。将心脏和心脏外 MRI 的这些新特征整合到机制性临床试验中,有助于为使用利尿剂和其他药物治疗充血提供有价值的见解。

综合检查的价值 —— 肾病学家的观点


一直以来,确保足够的心输出量和平均动脉压以维持肾脏灌注,是 CRS 预防和管理的重点。如今,静脉充血对肾功能恶化的关键影响越来越受到重视。尽管强化药物治疗后心输出量的改善可能对肾功能的急性影响不大,但如果心脏功能和充血状况得到恢复,肾功能也可能随之改善。最终,净肾灌注压(肾动脉和静脉压力之差)可能比肾血流量更重要,是决定肾功能的关键因素。

在一大群心血管疾病门诊患者中,当中心静脉压(CVP)高于 6mmHg 时,eGFR 会急剧下降,且这与生存率降低相关。静脉充血影响肾功能的机制众多,升高的 CVP 会传递到低阻力的肾静脉系统,导致肾间质静水压力升高。当肾淋巴流量无法跟上 CVP 的持续升高时,就会发生间质水肿。由于肾脏是有包膜的器官,无法扩张以容纳间质液,从而产生类似心包填塞的情况,压迫肾小球和肾小管,降低肾小球滤过率。腹水或内脏系统充血导致的腹腔内压力升高,会进一步加重肾脏的压迫。肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮系统的代偿性激活,会导致钠潴留、内皮功能障碍和肾小动脉收缩,使问题更加严重。“充血性肾病” 这一术语用于概括这些复杂的影响。

除了体静脉充血,晚期肾病患者中左心房压力升高导致血管外肺水增加的情况也很常见,且与较差的结局相关。此外,在临床实践指南倾向于经验性静脉补液的疾病状态下,如肝肾综合征,充血性器官损伤往往被忽视。例如,在一项对 127 例经临床标准诊断为肝肾综合征的患者的研究中,62% 的患者在心脏导管检查时发现左右心充盈压升高。当这些患者从容量负荷治疗改为利尿剂治疗后,肾功能得到改善,这表明之前可能漏诊了充血性肾病。

体格检查、水平衡评估以及更具争议的体重变化,都不是评估充血的可靠方法。在一项对 22 项关于呼吸困难患者研究的荟萃分析中,端坐呼吸、外周水肿、颈静脉压、第三心音和肺部啰音对 HF 诊断的敏感性分别仅为 50%、51%、39%、13% 和 60%。记录水平衡容易出现误差,因为尿液收集可能不准确,而且呼吸、出汗和粪便中的水分流失也难以准确计算。如果体重秤准确,患者能够活动且注重细节,测量体重可能是监测充血的有用方法,但体重增加的大部分多余水分可能从血管空间重新分布到组织中,因此体重变化可能无法很好地反映血流动力学充血情况。生物电阻抗测量身体成分可能比单纯测量体重更准确,但目前尚不清楚这是因为秤更精确、测量时更细心,还是生物电阻抗技术本身的优势。生物电阻抗技术是一种简单且廉价的测量连续心输出量的技术,看似准确,但用于评估心房压力的实用性尚不确定。生物标志物,如利钠肽,也可能反映充血情况,但同时存在的肾功能障碍可能会降低其清除率,使得在晚期肾病患者中,对升高的利钠肽浓度的解读存在不确定性。使用放射性同位素进行血容量分析也是可行的,但该技术并不广泛可用,在常规临床实践中可能不太实用。

随着越来越多的证据表明充血在肾功能障碍中的作用,通过无创方法在床边客观评估充血,有望改善 CRS 患者的诊断和管理。即时超声(POCUS)在肾透析患者中的应用越来越广泛,但单独解读 POCUS 的结果容易出错。因此,有人提出了一种名为 “泵、管道和泄漏” 的综合方法,用于评估整个血流动力学循环,而非单个组件。该方法包括聚焦心脏超声(评估泵功能,如每搏输出量估计、经二尖瓣多普勒、二尖瓣环组织多普勒)、IVC 和全身静脉多普勒(评估管道功能,用于估计 CVP 和评估静脉充血,通常包括肝静脉、门静脉和肾内静脉)以及评估血管外肺水和腹水(评估泄漏情况),还可结合外周水肿的临床评估进一步补充信息。

然而,心律失常、肥胖、肝脏疾病以及无法屏气等患者因素,会影响许多图像的采集和解读。POCUS 的检查结果必须结合临床背景进行解读,包括病史、症状体征和实验室数据。评估血管内容量和组织水含量,需要整合多个来源的信息,以制定个性化的管理方案。

综合检查的价值 —— 心脏病学家的观点


心力衰竭患者的识别颇具难度。临床症状和体征是诊断的一部分,但常常未被识别或未进行深入检查。指南建议测量血浆利钠肽浓度,以辅助诊断 HF,但许多可能与 HF 相似或加重 HF 的疾病,如贫血、CKD 和心房颤动,也会导致利钠肽浓度升高。这些疾病通常与 HF 相关或会引发 HF,从而造成诊断上的不确定性。

根据超声心动图 LVEF 对患者进行表型分类,可能会受到测量误差的影响,不过人工智能(AI)的应用或许能减少这些误差。有许多超声心动图测量指标旨在反映舒张功能障碍,但这些指标在测量时也容易出错,而且在实际应用中如何实施也缺乏共识。未能将 HF 考虑为诊断选项、无法进行超声心动图检查,以及过度关注心室功能而忽视心房扩张,都可能导致 HF 诊断的长期延迟。大多数心力衰竭患者可能在确诊前就已死亡或病情恶化到需要住院治疗的程度。一种便捷、快速且准确的识别 HF 患者的方法,一直是众多心脏病学家面临的重大挑战,包括心脏病学的科学奠基人之一托马斯?刘易斯爵士(1881 - 1945)。

尽管 HF 的患病率在不断上升,但漏诊情况也日益增多。尽管药物和器械治疗有所改善,但 HF 患者的死亡率仍然很高。静脉充血是 HF 患者发病和死亡的关键因素,也是患者住院的最常见原因。静脉充血是可治疗的,早期干预可能会改善结局。通过静脉充血来定义 HF 具有一定吸引力,但也存在诸多问题,其中一个重要原因是仅依靠临床手段很难识别静脉充血。

床边超声测量充血指标,在 HF 患者的诊断和管理方面具有巨大潜力。然而,没有一种指标是完美无缺的,且任何指标都不能单独使用。此外,体静脉和肺实质充血是心脏或肾脏功能障碍的表现,其根本原因仍需进一步明确。应区分每个器官功能障碍的严重程度以及器官功能障碍导致的充血严重程度。如果仅关注单个器官功能障碍,可能会导致误诊和错误治疗。静脉充血的病理生理机制复杂多样。

综合、全面的评估对于准确解读超声测量的充血指标至关重要,这需要丰富的技能和专业知识。随着 AI 技术的发展,其不仅可用于指导超声检查本身,还能在整合临床信息和血液检查结果后辅助解读结果,这可能会使 POCUS 的使用更加普及。POCUS 评估在许多专科,包括基层医疗中应用越来越广泛。在本科和研究生医学教育中,关于医学超声使用的实践教育和指导应发挥更大的作用。

当前的研究空白与未来方向


超声技术有望改变心肾医学领域的患者护理模式,特别是在处理 CRS 等复杂病症方面。随着其在 CRS 中应用价值的证据不断积累,需要开展大规模、跨学科的研究,让心脏病学家和肾病学家共同参与,制定诊断和治疗策略,以推动超声技术更广泛的应用。

将超声技术纳入常规肾脏临床实践并非易事。心脏病学家对超声心动图较为熟悉,但肾病学家缺乏类似的培训。越来越多的证据表明超声在评估 CRS 充血方面的价值,这支持将其纳入肾病学培训计划。

技术的进步,尤其是 AI 的融入,在克服技能差距方面可能发挥关键作用。AI 驱动的系统能够帮助临床医生获取高质量图像,在几秒钟内完成准确测量,并生成详细报告。这些工具可用于支持结构化培训计划,包括远程教育,即使在资源有限的环境中,也能加速技能的获取。高质量<>

为了填补这些差距,临床医生、研究人员、企业和政策制定者必须共同努力。超声技术在心脏肾脏医学领域的广泛应用,需要坚实的证据基础、有针对性的培训计划,以及对经济适用型基础设施的投资。

结论


充血既是 CRS 的结果,也是其病因,充血和 CRS 均与较高的发病率和死亡率相关。仅依靠临床手段评估充血较为粗略且不准确。通过超声及其他技术检测、量化和监测充血,能显著提高准确性。器官成像有助于深入了解充血的根本原因。目前的研究正在探索如何将成像技术与临床和生化信息更好地整合,以优化对 CRS 患者或有 CRS 风险患者的管理。
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