定量超声造影评估脓毒症相关急性肾损伤大鼠模型的肾微循环与肾功能：一种无创监测新方法

本研究针对脓毒症相关急性肾损伤（S-AKI）早期诊断难题，通过建立大鼠模型，采用定量超声造影（CEUS）技术评估肾微循环灌注参数（如TTP、MTT、RT、FHT），发现其与血清肌酐（Scr）和尿酸（UA）水平显著相关，证实CEUS可作为无创监测肾功能动态变化的有效工具，为临床早期干预提供新思路。

　　

脓毒症（Sepsis）是感染引发的全身性炎症反应综合征，常导致多器官功能障碍，其中急性肾损伤（Acute Kidney Injury, AKI）是其常见且严重的并发症，病死率极高。近年来，脓毒症相关急性肾损伤（Sepsis-Associated AKI, S-AKI）的发病率持续上升，约占住院脓毒症患者的20%。临床研究表明，轻度S-AKI患者可能在7天内完全恢复，而重度S-AKI往往造成不可逆损伤，显著增加慢性肾病风险。目前，S-AKI的临床监测主要依赖尿量和血清肌酐（Scr）水平，但这些指标缺乏敏感性和特异性，易受多种因素干扰，难以早期反映肾功能变化。因此，开发一种无创、实时、定量评估肾微循环灌注和功能的方法，成为当前临床研究的迫切需求。

在这一背景下，超声造影（Contrast-Enhanced Ultrasound, CEUS）技术因其能够实时显示组织微循环灌注动态，且不影响血流动力学，逐渐展现出巨大潜力。CEUS通过静脉注射微泡造影剂，利用超声成像跟踪微泡在血管内的流动，生成时间-强度曲线（Time-Intensity Curve, TIC），从而定量分析组织灌注参数，如达峰时间（Time to Peak, TTP）、平均通过时间（Mean Transit Time, MTT）、上升时间（Rise Time, RT）和下降半时间（Fall Half-Time, FHT）等。这些参数有望成为早期评估S-AKI微循环功能障碍的影像学生物标志物。

为验证这一假设，Peiqing Liu等人开展了一项动物实验研究，旨在探讨定量CEUS在评估S-AKI大鼠肾灌注和功能监测中的价值，相关成果发表在《Ultrasound in Medicine》上。研究人员通过建立大鼠S-AKI模型，结合血清学指标、CEUS定量参数和组织病理学分析，系统评价了CEUS在肾功能监测中的适用性。

本研究主要采用了以下关键技术方法：首先，通过盲肠结扎穿孔术（Cecal Ligation and Puncture, CLP）建立S-AKI大鼠模型，并设假手术组（Sham）作为对照；其次，使用西门子Acuson Sequoia超声系统与SonoVue微泡造影剂进行CEUS成像，采集肾皮质灌注数据；第三，利用SonoLiver软件离线分析时间-强度曲线，提取TTP、MTT、RT、FHT、最大强度（Imax）及曲线下面积（AUC）等参数；第四，采集颈静脉血检测血清肌酐（Scr）和尿酸（UA）水平；最后，通过苏木精-伊红（H&E）染色进行肾组织病理学分析，验证AKI病理改变。

研究结果部分，从多个方面展示了实验发现：

Changes in serum markers of renal function

血清学检测显示，轻度与重度S-AKI组大鼠的Scr水平显著高于Sham组，重度S-AKI组的UA水平也明显升高，表明模型组肾功能受损，且损伤程度与疾病严重性一致。

Renal perfusion and CEUS parameter changes

CEUS成像显示，肾皮质灌注先于髓质增强，而对比剂清除则相反。定量分析发现，重度S-AKI组的TTP、RT、FHT和MTT均显著延长，且组间差异有统计学意义，而Imax和AUC参数无显著变化。这表明S-AKI导致肾微循环血流速度减慢，但微泡总量和峰值强度未发生明显改变。

Correlation of serological indices with quantitative CEUS parameters

Spearman相关分析显示，Scr与TTP、MTT、RT呈强正相关（r ≈ 0.67–0.70），与FHT弱相关；UA与TTP、MTT强相关（r > 0.79），与RT中度相关，与FHT和Imax弱相关。这表明CEUS时间参数与肾功能血清标志物具有良好的一致性，可作为反映肾功能的影像学指标。

Histopathological findings

组织病理学检查证实，Sham组肾组织基本正常，轻度S-AKI组出现肾小球毛细血管扩张、充血、肾小管水肿和上皮细胞脱落，而重度S-AKI组可见弥漫性血管扩张、显著充血、微血栓形成、广泛肾小管上皮坏死和间质炎症浸润，符合AKI典型病理改变，且严重程度与模型设计一致。

讨论部分进一步阐释了上述结果的科学意义。肾脏是高灌注器官，约90%血流供应皮质，因此皮质灌注变化可直接反映肾功能状态。CEUS作为一种无创、实时的微循环成像技术，能有效捕捉S-AKI相关的血流动力学改变。本研究发现，TTP、MTT、RT、FHT等时间参数在重度S-AKI组显著延长，与毛细血管扩张、充血、水肿、坏死及微血栓形成等病理改变密切相关，说明微循环血流受阻，对比剂通过时间延迟。这一结果与流体力学模型研究一致，即血流速度越快，TTP越短。而Imax和A未显示显著组间差异，可能与大鼠肾循环路径短、微泡损失少以及观察时间内多次循环补充有关。此外，CEUS参数与Scr、UA的相关性进一步证实了其作为肾功能监测工具的潜力，尤其适用于早期发现重度S-AKI风险。

综上所述，本研究通过整合CEUS技术、血清生物标志物和组织病理学，系统评价了定量CEUS在S-AKI大鼠模型中的应用价值。结果表明，CEUS时间参数（TTP、MTT、RT、FHT）能敏感反映肾微循环功能障碍，且与肾功能血清指标显著相关，为无创、实时监测S-AKI提供了新的影像学方法。尽管研究存在样本量较小和个体差异等局限，但其发现为临床早期诊断和干预S-AKI提供了重要理论依据和技术支持。未来研究可进一步扩大样本量，探索CEUS在临床应用中的可行性和有效性。