急性肾损伤（acute kidney injury, AKI）是一组以肾脏功能突然下降为特点的临床综合征，伴或不伴有肾脏组织损伤，临床表现为7 d内或更短时间内肾小球滤过率下降、血清肌酐水平升高和（或）尿量减少^[1-2]。AKI发病率高，且与患者的高病死率和长期肾脏功能障碍等不良预后相关。据报道20%的住院患者会发生AKI，在重症监护病房中AKI的发病率接近60%^[3-4]。此外，研究显示AKI生存者较非AKI人群比，进展为慢性肾脏病（chronic kidney disease, CKD）、终末期肾脏病和发生重大心血管事件的风险显著增加^[5-7]。AKI的发生严重威胁着人类的生命健康。

AKI具有机制复杂、起病急、可修复和异质性强的临床特征。早期诊断、识别病因并及时干预可以有效修复肾脏功能，减少肾功能恶化，对危重病患者的预后改善具有重要的意义。然而报道显示我国AKI的延迟诊断率高达74%，目前尚无完美的AKI诊断指标可应用于临床^[4]。超声作为一种可在床旁实现诊断、监测的成像技术，具有无创、实时动态、准确性高、操作简便、成本相对较低和可重复性强等优点，有助于诊断和评估患者AKI的发生和病因识别。

1 AKI的诊断现状及存在的问题

目前AKI的诊断主要以2012年KDIGO指南中AKI的定义为标准，即48 h内血肌酐升高≥3 mg/L（≥26.5 μmol/L），或7 d内血肌酐升高值≥1.5倍基线值，或持续6 h尿量 < 0.5 mL/(kg·min)^[8]。但血肌酐值和尿量均为肾脏功能指标，易受容量、药物等多种因素干扰，在AKI早期诊断方面均存在局限性^{[1, 3]}。虽然目前已有一些代表肾组织损伤指标的新型生物标志物在AKI诊断中的应用研究，如中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（neutrophil gelatinase-associated lipocalin, NGAL）、肾损伤分子1（kidney injury molecule 1, KIM-1）、半胱氨酸蛋白酶抑制剂、组织金属蛋白酶抑制因子2和胰岛素样生长因子结合蛋白7等^{[1, 3, 9]}。但这些生物标志物的来源、生理功能和在肾损伤过程中释放时机的不同，限制了其在AKI临床诊断实际应用中的普遍性。

2 超声技术在AKI诊断中的应用

超声可通过肾脏形态和功能学检测诊断AKI的发生。传统超声技术可以通过对肾脏的大小、肾皮质厚度、肾脏皮质和髓质的回声强度等指标进行检测，评估肾脏损伤情况，辅助诊断AKI。近年来，随着超声技术的不断发展，超声技术在评估全身、肾脏局部血流动力学和肾组织灌注方面不断推出新的检测评估方法，为AKI的临床诊断提供了有力的技术支持。

2.1 肾阻力指数（renal resistive index, RRI）

肾脏多普勒超声通过监测肾动脉血管血流量，收集肾动脉收缩期峰值血流速度（V_max）和舒张末期血流速度（V_min），并依据公式（V_max-V_min）/V_max得出RRI来反映肾动脉阻力情况，可间接对肾实质损伤的程度进行相对客观、定量的评价。RRI也是目前超声在AKI中研究最早最多的超声技术方法。研究显示RRI能够作为预测脓毒症患者发生AKI的早期预测因子，入院时RRI≥0.72是脓毒症相关性AKI的最佳预测指标^[10-11]。且危重病患者入院后12 h内RRI≥0.679对持续性脓毒症相关AKI的诊断具有高敏感度和特异度，可有效预测危重病患者持续性脓毒症相关AKI的发生^[12]。除此之外，有报道显示心血管手术前和术后第一天RRI的变化可以有效的预测AKI的发生，RRI百分比增加值（%RRI）为7时，可以识别AKI的发生^[13]。

值得注意的是RRI的影响因素很多，患者的血压、心率、年龄、体位、呼吸动度等均可干预RRI测量的准确度。RRI在AKI诊断中的应用仍需要更多的临床研究来验证。

2.2 能量多普勒超声技术（power doppler ultrasound, PDU）

PDU可通过检测血流中红细胞运动信号的强度和频率变化，获得血流动力学信息和肾脏的整体血流灌注图像，并采用半定量评分评价肾脏的循环。PDU受血流方向和血流与声束夹角影响小，在评估肾实质血流灌注等方面表现尤为出色。有研究报道半定量PDU评分可以有效预测心力衰竭患者AKI Ⅲ期的发生，特别是心脏指数降低的危重病患者^[14-15]。另有研究显示RRI/PDU或PDU评分联合入院时肌酐、尿量、乳酸和肾静脉多普勒波形可有效预测危重病患者AKI Ⅲ期的发生^[16-18]。Meta分析显示PDU对AKI的预测效果与RRI相似，均可在危重病患者AKI诊断或AKI Ⅲ期诊断中起作用^[19]。

PDU或可用于危重症患者AKI Ⅲ期诊断，但PDU在实际应用中也存在一些问题。PDU主要侧重于提供血流的定性信息，在定量评估血流速度、流量等方面存在困难。PDU的分辨率受超声设备性能、探头频率和图像处理算法等多种因素影响，在显示微小血管或血流细节方面受限。同时由于组织界面、声速差异等因素，PDU检测也可能出现镜像伪像、混叠伪像等各种伪像，这些问题均可影响AKI诊断的准确性，需要在临床应用中根据患者实际情况选择合适的检测方法和参数设置，规避PDU技术的不足。

2.3 增强超声造影（contrast-enhanced ultrasonography, CEUS）

RRI可反映单根血管的灌注情况，PDU可获得肾脏的整体灌注图像，但二者在微血管灌注检测方面均存在局限性，而CEUS则可实现动态观察目标病灶的微血管灌注。CEUS是通过静脉注射微泡造影剂并检测血管内气泡反射所产生的回波信号，来增强和改善超声成像的一种血流灌注监测技术。CEUS所用造影剂可在注射人体后15 min内通过肺的弥散功能而排出体外，不经肝肾代谢，故可有效弥补肾功能不全患者不能进行CT和磁共振成像增强扫描的缺陷。早在2019年同济医院研究团队报道CEUS检测参数峰值强度和上升斜率可预测早期化脓性AKI的发生，两者联合血清肌酐对化脓性AKI的诊断准确性更高^[20]。新近研究显示CEUS检测肾脏微循环血流灌注情况所得参数，髓质上升时间、皮层峰值强度时间等可诊断重症监护病房患者AKI的发生，且微血管密度、肾皮质峰值时间等参数可以诊断脓毒症患者AKI的发生^[21-22]。Meta分析显示CEUS可检测到血清肌酐变化前AKI患者肾微循环灌注减少、灌注时间延长等变化，可以辅助AKI的早期诊断^[23]。

但CEUS对深部组织、器官成像效果不佳，造影剂也存在潜在的过敏风险，需要在检查前对患者进行过敏史的详细询问和必要的检查；同时也受患者体重、呼吸等因素的干扰，在临床检查中对操作和分析经验丰富的临床医师的依赖性较高。

2.4 其他超声技术

RRI、PDU和CEUS是目前在AKI诊断中研究较多、较新的超声技术。除此之外，还有肾脏超声弹性成像（ultrasound elastography, UE）和基于脉冲波多普勒超声等多模式超声检查的静脉超声评分（venous excess ultrasound score, VExUS）。UE可以定量评估肾脏组织的弹性特性，肾脏组织的弹性会随着纤维化、水肿等病理改变而发生变化。UE包括剪切波弹性成像（shear wave elastography, SWE）、静态弹性成像、瞬时弹性成像等多种类型，其中SWE在肾脏检查中使用较多。既往研究对103例患者进行SWE测量，结果显示与非AKI患者相比，AKI患者在特定肾组织区域表现出明显的刚度值增加，提示SWE可以辅助诊断AKI^[24]。但也有研究显示SWE所测得的刚度值在脓毒症AKI患者中较高，但其在AKI预测中的价值并不优于NGAL和KIM-1^[25]，因此关于UE在AKI诊断中的作用仍需进一步研究。同样VExUS在AKI诊断中也存在争议。VExUS是一种包括下腔静脉直径、肝静脉、门静脉和肾间静脉（如小叶间肾静脉）的静脉多普勒波形等多个静脉超声指标，可用于评估静脉充血严重程度及其对患者器官功能影响的超声评估系统。研究显示，入住ICU心血管综合征患者和脓毒症的VExUS评分与AKI损伤程度具有显著相关性^[26-27]。而在ICU普通患者中，中度至重度静脉充血的发病率很低，VExUS评分对系统性静脉充血的早期评估并不能应用于对AKI的识别诊断^[28]。提示VExUS评分或可对心功能受损或脓毒症患者AKI的发生有预测作用，而对于普通危重症患者是否具有预测AKI的价值仍需要进一步的研究。

3 超声技术在AKI病因鉴别诊断中的应用

AKI根据病变部位和病因的不同，可分为肾前性、肾性和肾后性。其中肾前性AKI主要是全身和肾脏血流动力学紊乱引发肾血流灌注不足而导致的AKI。肾性AKI主要包括缺血或毒性物质导致的急性肾小管坏死、肝肾综合征、急性肾小球肾炎、间质性肾炎等。肾后性AKI多为各种原因引起的泌尿系梗阻。

研究显示AKI患者的肾脏明显大于健康的肾脏，而慢性肾脏疾病患者的肾脏通常较健康肾脏萎缩^[29]。超声可通过检测肾脏形态学的异常，评估肾脏是否肿大或萎缩，区分AKI和慢性肾脏疾病。此外，超声可动态监测全身或肾脏的血流动力学变化并可根据相应的监测参数对肾脏血流状态给出半定量诊断而有效辅助肾前性AKI的诊断。最新研究显示对150例AKI患者进行VExUS评分，结果显示VExUS对心肾AKI有很好的诊断准确性，对低血容量AKI有较好的诊断准确性^[30]。另有研究对200例连续住院的肝硬化患者进行RRI检测，结果显示RRI可以有效的区分急性肾小管坏死AKI和非急性肾小管坏死AKI^[31]。相较于肾前性AKI和肾性AKI，超声可以快速鉴别诊断泌尿系梗阻的肾后性AKI，并且已成为排除泌尿系梗阻的首选影像学检查^[32-33]。

4 超声技术在AKI诊断中的局限性

目前有多种超声技术可用来评估肾损伤的发生，超声技术为患者提供了多样化且极具价值的诊断与病情评估途径，但如前文所述，这些技术仍存在局限性。首先，超声设备的成像能力、探头类型和内置软件算法的差异可能在一定程度上限制了诊断评估的精确性，特别是在床旁超声的应用场景下。其次，患者的个体因素会造成影响，如体位不便、腹部胀气导致的声影干扰、肋骨的自然遮挡、躁动不安等状态、或是合并有肝脏病变等都可能成为阻碍超声准确捕捉肾脏及其血流状况的障碍。再者，对于正在接受呼吸机治疗或体外膜肺氧合等复杂治疗措施的患者，其呼吸动度和血流动力学的变化也会影响超声对患者肾脏和血流状况检测的准确性。

除此之外，危重病患者的病情复杂，其肾脏功能损伤并非局限于肾脏自身，心肺功能的改变也会通过全身血流动力学的改变而影响肾脏功能。并且临床中，多种潜在病因往往混杂在一起，共同触发AKI。在此背景下，超声技术在肾脏功能评估中的应用面临着诸多挑战，尤其是在图像获取和后续参数解读环节。因此，需要临床医师不仅具备丰富的超声检测操作技能，还需要精通图像与参数的精准解读，能够敏锐地鉴别图像真伪，去除伪影和干扰，确保超声结果解读的准确性。同时，临床医师还需要充分考虑患者的个体差异情况，将超声结果与患者的病史、临床表现、其他实验室及影像学检查结果相结合，对患者的肾功能损伤进行综合分析和判断。

超声技术在AKI评估中的应用已取得显著进展，但目前其并不能独自诊断AKI的早期发生，也不能完全鉴别AKI的不同病因。在临床AKI诊断中仍然需要结合血清肌酐、尿量等生物标志物。超声技术在AKI评估中的应用尚处于研究阶段，仍需要大样本的临床试验来验证。

5 结语与展望

以肾脏为主要目标，采用RRI、PDU、CEUS等超声技术，可从二维、三维肾脏形态学检查、全身和肾局部血流动力学监测、肾脏微循环灌注评估等方面预测AKI的发生并鉴别不同病因的AKI。超声技术可为AKI临床早期识别诊断，病因鉴别提供更加可靠的诊断信息，有助于患者得到及时有效的治疗，改善患者的不良预后。

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