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成人床旁肾脏与泌尿系统超声检查:图像采集

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DOI:

10.3791/66802

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2024年6月21日

本文内容

摘要

肾脏及泌尿生殖系统(肾-泌尿系统)的即时检验超声(POCUS)有助于筛查某些肾功能障碍的原因。然而,尽管其具有临床应用价值,由于临床医生缺乏相关培训,肾-泌尿系统POCUS的使用仍显不足。为弥补这一差距,本文介绍了肾-泌尿系统超声图像的获取与解读方法。

摘要

多种累及肾脏和膀胱的疾病可导致危及器官的并发症,若能通过影像学检查及时诊断,则这些并发症是可以预防的。常用的影像学检查方法包括计算机断层扫描(CT)和诊断性超声。传统上,泌尿系统(包括肾脏)的超声检查需要由专业团队协作完成,其中超声技师负责图像采集,放射科医师负责图像解读。然而,近年来床旁诊断性超声(POCUS)已成为在床旁评估急性肾损伤的有用工具。研究表明,非放射科医师经培训后,能够以高准确性对肾脏和膀胱进行POCUS检查,用于诊断若干重要疾病。目前,在实际临床实践中,肾脏-泌尿系统POCUS的应用仍显不足。这可能是因为大多数常遇到急性肾损伤的临床专科(如全科医学、急诊医学、重症医学、麻醉学、肾病学和泌尿外科学)的医生对这一器官系统的图像采集技术并不熟悉。为弥补这一跨专科的教育空白,本叙述性综述由多学科团队共同制定,旨在为肾脏-泌尿系统POCUS的图像采集提供一个不受专科限制的框架:包括适应证/禁忌证、患者体位、探头选择、采集顺序以及检查的局限性。最后,我们阐述了肾脏-泌尿系统超声图像解读的基础概念,包括每一位进行该项检查的床旁临床医生都应掌握的关键异常表现。

引言

急性肾损伤(AKI)由多种病因引起,是住院患者中常见的医学诊断。AKI会导致肾功能突然下降,进而引起细胞外液、尿素及其他含氮废物的积聚,并伴随电解质紊乱。此外,AKI的诊断提示更差的短期和长期预后,并与更高的医疗资源消耗相关1。根据美国肾脏数据系统(USRDS)的数据,2020年,在享受联邦医疗保险按服务收费的受益人中,因AKI住院的比率为每1000患者年62例入院2。此外,一项纳入154项研究的系统综述采用了改善全球肾脏病预后组织(KDIGO)的AKI诊断标准,结果显示,在这些研究共包含的3,585,911人中(主要来自北美、北欧和东亚),不同住院环境下的AKI发病率在20%至32%之间3。在住院患者中,AKI常在重症监护病房(ICU)中被识别,且与死亡率升高相关4。重症监护环境中通常配备有床旁超声(POCUS)设备,但尽管肾脏-泌尿系统超声检查能够快速评估多种AKI病因,其在临床诊断中的使用仍显不足5。

与咨询性超声检查相比,诊断性POCUS由患者的首诊医生在患者就诊时直接进行并解读;而咨询性超声则是由首诊医生开具正式超声检查单,由放射科技师执行检查,并由放射科医生进行解读6。越来越多的证据表明,非放射科医生能够有效地、准确地将诊断性POCUS应用于多种疾病状况的评估7。例如,2019年开展的“医院医师操作的加压超声:一项床旁超声研究”(Hospitalist-Operated Compression Ultrasonography: a Point-of-Care Ultrasound Study, HOCUS-POCUS)前瞻性队列研究,比较了由医院医师执行的深静脉血栓(DVT)加压POCUS与由技师/放射科医生执行的咨询性血管DVT超声检查。该研究显示,医院医师执行的POCUS在诊断准确性方面与技师/放射科医生执行的咨询性血管超声相当,其敏感性为100%,特异性为96%8。同样,2020年的一项研究发现,急诊科不同经验水平的医师执行的泌尿系统POCUS在检测肾积水方面具有中等准确性(特异性为72%,敏感性为77%),与计算机断层扫描(CT)相比结果一致9。重要的是,由首诊医生执行的POCUS相较于技师/放射科医生的影像检查,能够实现更及时的诊断和干预。

急性肾损伤(AKI)的病因可分为肾前性(血流动力学介导的损伤)、肾性(肾小球或间质性病变)和肾后性(泌尿系统病因,最常见的是梗阻性泌尿系统疾病)。其中,肾后性病因尤其可通过床旁超声(POCUS)进行诊断。梗阻性泌尿系统疾病的年发病率为每1000人中1.7例,据估计约占急性与慢性肾病的10%10。从前列腺增生到肾结石,尿路梗阻的病因多种多样。这些疾病在肾脏水平上的主要病理表现为肾积水。肾积水在床旁超声中易于观察,快速诊断对于治疗急性肾衰竭的重症患者至关重要。

除了急性肾损伤(AKI)之外,POCUS 仍是评估慢性肾病的一种经济有效且安全的手段。POCUS 可用于识别提示肾细胞癌的病灶,因其能够显示直径大于或等于 3 cm 的囊肿,并可鉴别具有恶性特征的影像学表现11。POCUS 可快速评估常染色体显性多囊肾病(ADPKD),避免不必要的肾活检安排以及昂贵的实验室检查。此外,与金标准——基于磁共振的、经身高校正的总肾体积(htTKV)测量相比,超声测量肾脏长度已被证明可用于预测早期 ADPKD 的疾病进展风险12。

尽管计算机断层扫描在检测肿瘤、结石和钙化方面具有优势,但在急性肾损伤(AKI)病因的诊断中,尚未证实其优于超声检查13。此外,部分患者病情严重,无法离开病房,难以转运至CT扫描仪,甚至无法前往放射科由技师或放射科医生进行会诊性超声检查。在此类情况下,床旁超声(POCUS)提供了一种安全且可靠的诊断替代方案。尽管如此,肾脏-泌尿系统(kidney-GU)POCUS仍是一项未被充分利用的工具,这可能归因于一线临床医生缺乏相关培训14。为弥补这一知识空白,本叙述性综述整合了多个专科(医院医学、重症监护、麻醉学和肾病学)的专业知识,提出一项基于证据的肾脏-泌尿系统POCUS图像采集方案,内容包括适应证/禁忌证、患者体位、探头选择、采集顺序以及检查的局限性。最后,我们阐述了肾脏-泌尿系统超声图像解读的基础概念,包括每位实施该技术的床旁临床医生都应掌握的关键异常发现。

方案

本研究中涉及人类参与者的全部操作均遵循杜克大学医疗系统机构研究委员会的伦理标准以及1964年《赫尔辛基宣言》及其后续修订版或同等伦理标准。所包含的图像均为作者自身采集的正常图像,或作为常规教学超声扫描的一部分用于教学目的的阳性图像,采集前均按照机构标准获得知情同意。患者的纳入标准如下:任何患有急性肾损伤、尿量减少或存在其他怀疑肾功能异常情况的患者。排除标准包括腹腔开放的患者。疼痛是超声检查的相对禁忌证,尤其是当疼痛严重到妨碍探头放置时(例如腹腔内高压)。所用试剂和设备列于材料表中。

术语:人体的三个平面称为冠状面、矢状面和横断面
这可能会引起混淆,因为后一个术语("transverse")也可用于描述单个器官的短轴,同时使用术语 "longitudinal" 来指代该器官的长轴。为减少混淆,本方案将仅使用 冠状面、矢状面 和 横断面 来指代人体的平面,而使用 长轴 和 短轴 来指代肾脏的切面。此外,由于膀胱的形态具有动态性,无法恒定地定义其长轴或短轴,因此膀胱的两个切面将仅根据其与人体平面中哪一个对齐来命名:即 矢状面 或 横断面。

1. 换能器的选择

  1. 选择低频探头:优先选用凸阵探头(2-5 MHz)。如果无凸阵探头,可使用扇形阵列探头(又称 "相控阵探头";1-5 MHz)作为替代。
    注意:凸阵探头是通过单一视角观察肾脏的最佳选择,因其较大的接触面可提供宽阔的视野,且其低频压电晶体能够实现足够的穿透深度。然而,在通过肋骨间隙观察肾脏时,凸阵探头可能较难操作。

2. 仪器设置

  1. 调整深度,使肾脏位于超声屏幕的中三分之一区域(通常设置在 16 cm 至 20 cm 之间)。
  2. 调节增益,使肾髓质锥体呈无回声(黑色),肾窦复合体呈高回声(明亮),肾皮质回声介于两者之间。

3. 模式与预设

  1. 选择二维(2D)模式,也称为亮度模式(B模式)。这是一种二维灰阶超声模式。
  2. 激活2D模式后,选择腹部预设模式。

4. 患者体位

  1. 检查的大部分时间,让患者取仰卧位。
    注意:在对右肾进行成像时,可能需要将患者调整为左侧卧位,以便更好地显示右肾。在对左肾进行成像时,可能需要将患者调整为右侧卧位,以便更好地显示左肾。
  2. 扫描前,暴露患者的下胸部和腹部。
  3. 将超声仪器放置在合适位置,使超声医师的优势手能够持握超声探头。这样可实现对探头更精细的操作,同时非优势手可自由操作超声仪器。
    注意:惯用右手的超声医师应站在患者右侧,惯用左手者则相反。

5. 右肾成像

  1. 凝胶应用
    1. 在每次采集图像前,将凝胶直接涂抹于超声探头上,以最大限度提高扫描效率。
  2. 冠状面视图
    1. 将探头置于右侧肋腹部,沿腋中线,5th-7th 肋间隙,指示方向朝向头侧(图1).
    2. 调整探头位置(上下滑动,前后倾斜),直至观察到右肾最长的纵切面(参见 图2).
    3. 从前向后扇形扫查,以筛查肾积水及其他明显异常视频 1).
    4. 动态影像采集:对于配置为回顾性图像采集的设备,点击 获取 在步骤 5.2.4 之前。对于配置为前瞻性图像采集的设备,单击 获取 步骤5.2.4之后
  3. 肾脏长轴直径测量
    1. 将肾脏置于图像中心,点击 冷冻,并测量肾脏的高度(图3).
    2. 点击 保存 (或相应的按钮)。
  4. 横断面视图
    1. 在右肾居中后,将探头顺时针旋转90度,直至探头标记朝向前方,从而显示肾脏的横断面视图(图4).
    2. 调整探头位置(上下滑动,前后倾斜),直至在此横断面中观察到右肾的最大尺寸图5).
    3. 从头侧向尾侧扇形展开以筛查肾积水及其他大体异常(视频 2)。重复该步骤。

6. 左肾成像

  1. 对左肾重复步骤 5.1–5.3。

7. 膀胱成像

  1. 凝胶涂抹:重复步骤 5.1.1。
  2. 横断面视图
    1. 探头位置:将探头置于耻骨联合稍 cranial 处,探头指示器朝向患者右侧(图 6)。
    2. 将超声波束向 caudal 方向倾斜进入骨盆,直至膀胱以其最大尺寸可见。
    3. 图像优化
      1. 调整深度,使膀胱位于屏幕中三分之一区域。
      2. 调整增益,使膀胱腔明显呈无回声(黑色),膀胱正后方的组织平面略呈高回声(明亮)。
    4. 动态图像片段采集
      1. 从 cranial 至 caudal 扇形扫查膀胱,以显示整个结构。重复步骤 5.2.3。
    5. 膀胱横断面尺寸测量
      1. 将视图中心对准膀胱的最大尺寸处,点击 冻结(Freeze),测量膀胱的前后径和侧-内径(图 7,左图)。
      2. 点击 保存(Save)(或相应按钮)。
  3. 矢状面视图
    1. 保持横断面视图,将视图中心对准膀胱,顺时针旋转探头 90 度,使探头标记朝向 cranial 方向,显示肾脏的矢状切面(图 8)。
    2. 动态图像片段采集
      1. 从一侧到另一侧扇形扫查膀胱,以显示整个结构。重复步骤 5.2.3。
    3. 膀胱横断面尺寸测量
      1. 将视图中心对准膀胱的最大尺寸处,点击 冻结(Freeze),测量膀胱的 cranial 至 caudal 直径(图 7,右图)。
      2. 点击 保存(Save)(或相应按钮)。

结果

超声检查正常

正常肾脏超声
肾脏包膜的回声特性及有限的解剖变异(偶见盆腔肾,极少数为马蹄肾)使得在床旁POCUS检查中易于识别肾脏。肾脏通常呈典型的豆形,平均大小为9-13 cm,但具体尺寸随患者身高和体重而异(图2,视频1)。肾皮质通常相对于邻近的脾脏和肝脏呈低回声。皮质内侧为肾髓质,由无回声的锥体结构组成,皮质组织延伸至髓质并分隔各个锥体。肾窦包含肾盂、集合系统、窦内脂肪、血管及淋巴管。窦内脂肪使该区域呈现高回声特征(图9)。将探头旋转90度后所见的肾脏横切面或短轴切面,表现为肾脏中段呈“C”形结构,肾血管和输尿管位于该结构的特定位置(图5、图10以及视频2、视频3和视频4)。

正常膀胱超声
在可能的情况下,应从横断面和矢状面两个切面观察膀胱。横断面成像时,探头标记指向患者右侧,通常显示膀胱呈圆形横截面(图7,左)。矢状面成像时,探头标记指向头侧,通常显示膀胱为不规则结构,尾侧部分较宽,头侧部分较窄(图7,右)。随着膀胱充盈,矢状面所显示的膀胱形态将逐渐趋于圆形或卵圆形。

主要异常发现

肾脏异常的主要发现
通过床旁超声检查识别肾脏异常可为患者的病理状况及肾功能障碍的原因提供关键线索。床旁超声的主要目标包括评估肾脏大小、是否存在及肾积水的程度,以及识别结石、囊肿和占位性病变。

肾脏大小的评估
测量肾脏长度有助于区分急性肾损伤(AKI)与慢性肾脏病(CKD)或慢性肾病基础上的急性肾损伤,因为随着肾功能下降,肾脏大小通常会减小15。正常肾脏在其最长径上的长度为9-13 cm,宽3-7 cm(冠状面),厚3-6 cm(横断面)16。此外,由于成年人群中肾脏大小存在个体差异,左右肾脏之间的大小差异可能提示两者肾功能的不同。在慢性肾脏病情况下,肾皮质厚度也会从正常的7-10 mm逐渐变薄,并且回声增强17(视频 5)。某些肾脏病理状态也可能伴随肾脏体积增大,例如炎症状态(如急性间质性肾炎或肾小球肾炎)以及浸润性病变均可导致肾脏增大。

肾积水
导致肾盂和肾盏扩张的梗阻性病变称为肾积水。相比之下,当肾盂和肾盏扩张但无任何梗阻证据时,称为肾盂肾盏扩张(pelvicaliectasis)。POCUS(床旁超声)常用于评估肾积水以判断是否存在梗阻。梗阻可能由肾脏远端的结石引起,例如输尿管肾盂连接部、输尿管或输尿管膀胱连接部的结石。此外,膀胱肿瘤阻塞输尿管膀胱连接部或尿道口(图11)、前列腺肿瘤或增生亦可导致肾积水。最后,来自肿块或淋巴结肿大的外部压迫也是可能的原因之一。无论病因如何,肾脏的肾积水在超声影像上表现相似。然而,应明确肾积水为单侧或双侧,因为这一信息有助于支持或排除某些诊断。

如上所述,正常的肾实质含有脂肪,使其呈现高回声。尿路梗阻会导致集合系统扩张,使肾脏的超声表现从高回声变为低回声,有时甚至呈无回声。随着肾积水严重程度的增加,其表现逐渐变得更加无回声,并向近端延伸至肾皮质。肾积水分为轻度、中度和重度。轻度肾积水的特征是肾盂和肾盏扩张(图12A,视频6)。当肾积水进展至中度时,由于尿液量和压力不断增加,肾锥体顶端变平并呈凹陷状(图12B、C,视频7)。在重度肾积水的情况下,肾盂和肾盏进一步扩张,同时皮质开始变薄,常呈现出被称为“熊爪征”的外观(图12D 和 图13,视频8)。此外,肾积水一个重要的假阳性表现是一种常见的正常变异,称为肾外肾盂18。这种情况是指肾盂位于肾脏本身之外,在人群中发生率可达10%18。在肾外肾盂的情况下,肾盏在超声上不可见,这与因扩张而清晰可见的肾积水中的肾盏形成对比(图14,视频9)。

肾囊肿
在POCUS检查中,无论是散发性还是遗传性肾囊肿均较为常见,通常被分为单纯性或复杂性囊肿。单纯性囊肿表现为圆形或卵圆形、边界清晰、囊壁薄的结构,其远端囊壁可见声学增强现象(即回声增强,归因于回声信号增加)。CT成像(图15,视频10,视频11)采用Bosniak分类标准对囊肿进行分级。尽管Bosniak标准在超声成像中的验证尚不充分,但临床上仍常用于将患者分为两类:一类需要随访影像学检查,另一类则无需。任何不符合以下特征的囊肿——即形态为卵圆形或圆形、囊壁薄且无分隔、远端囊壁无后方回声增强——均应进一步行影像学评估19-22。若双侧肾脏均发现多个囊肿,应考虑多囊肾病或获得性肾囊肿性疾病的可能23。

肾脏占位性病变
如上所述,肾脏超声检查中发现的不符合单纯性囊肿特征的异常表现,应进一步进行影像学评估。最常见的恶性病变为肾细胞癌,其特征为部分囊性、具有异质性表现的肿块(图16、视频12 和 视频13)。良性肾脏占位性病变最常见的是血管平滑肌脂肪瘤和嗜酸细胞瘤24。

膀胱异常的主要发现
在评估少尿/无尿和/或急性肾损伤(AKI)时,膀胱和肾脏的床旁超声(POCUS)有助于缩小鉴别诊断范围(图17)。根据流程图所示,第一步是确定患者是否留置有侵入性导尿管(如弗利导尿管)。如果存在弗利导尿管,接下来的检查应确认导尿管球囊是否位于膀胱内。若球囊不可见,则提示导尿管位置错误(例如导尿管尖端位于尿道中)。如果球囊可见但膀胱扩张(图18),则很可能存在梗阻。如果膀胱体积小或呈塌陷状态(图19),则提示可能存在完全性输尿管梗阻、肾前性/肾性肾病,或孤立肾患者出现单侧梗阻。为了进一步鉴别,肾脏超声至关重要;发现肾积水显著增加了输尿管梗阻的可能性,而未发现肾积水则不支持该诊断。需要注意的是,此流程图仅作为启发式工具,而非确定性诊断手段,因为某些情况下少尿和急性肾损伤可能并存,例如慢性肾积水患者并发急性肾前性或肾性肾病。

参照图17中的算法,当患者未留置导尿管时,针对少尿和/或急性肾损伤(AKI)的超声筛查首先需对膀胱大小进行定性或定量评估。明显扩张的膀胱(图20)提示可能存在膀胱出口梗阻(如良性前列腺增生)或逼尿肌功能障碍(如脊髓或硬膜外麻醉所致)。若膀胱体积小或呈塌陷状态,则鉴别诊断与留置导尿管且膀胱小/塌陷的情况相似,包括:(1)完全性输尿管梗阻,或(2)肾前性或肾性肾脏疾病。为区分上述不同情况,必须按照前述方法评估患者肾脏是否存在肾积水征象。

在评估导致尿量减少的膀胱因素时,偶尔可观察到膀胱腔内存在回声密度。例如,图11(另见视频14)显示膀胱内存在一个较大且形态不规则的回声密度,经判定为膀胱肿瘤与血凝块的混合物。在实际应用中,超声在区分膀胱内肿块与血凝块方面存在挑战。然而,这两种发现均被视为明显异常,需进一步影像学检查和/或咨询泌尿外科,以指导长期治疗。

超声检查操作、医学影像、探头置于患者腋下、无创诊断。
图1:将凸阵探头置于右侧腋中线,以纵向视图显示右肾。 探头标记朝向患者头部,因此在图像中不可见。 请点击此处查看此图的放大版本。

腹部超声图像;医学影像,诊断工具,肝脏检查,解剖定位。
图 2:正常功能右肾的纵切面图像。 可见右肾 cranial 位置的肝脏和膈肌。在肾脏内侧,可见各个椎体。 请点击此处查看此图的放大版本。

肝脏和脾脏的超声图像,显示器官测量值及在腹部中的位置。
图3:右肾和左肾的纵向切面图。 双肾长度均略超过10 cm。请点击此处查看该图的放大版本。

腹部超声成像过程,医学诊断程序,临床检查。
图4:将凸阵探头置于右侧腋中线,以短轴切面显示右肾。 探头标记朝向后方,因此在图像中不可见。 请点击此处查看该图的放大版本。

肾脏超声图像显示皮质、肾窦;标注外侧和内侧切面;诊断影像。
图5:外观正常的肾脏短轴切面图。 注意肾脏右侧的肋骨声影。 请点击此处查看该图的放大版本。

腹部超声检查;探头定位;诊断成像;医疗设备设置。
图6:使用凸阵探头置于耻骨上区域,以横向方位观察膀胱。 探头标记指向患者右侧,因此在图像中不可见。请点击此处查看此图的放大版本。

膀胱的横断面和矢状面超声图像,用于测量体积分析的尺寸。
图7:膀胱的大体正常横断面(左图)和矢状面(右图)。 该膀胱的三个直径测量值分别为9.2 cm(侧-内侧)、6.1 cm(前-后)和4.7 cm(头-尾)。将这三个直径值以及针对三角形膀胱的校正系数0.69(方案步骤7.3.3.1)代入公式,可得膀胱体积的估算值 = 0.69 × 9.2 cm × 6.1 cm × 4.7 cm = 182 cm3 (mL)。请点击此处查看该图的放大版本。

腹部超声检查;医学影像;诊断工具;无创检查。
图8:使用凸阵探头置于耻骨上区,以矢状位显示膀胱。 探头标记朝向患者头部,因此在图像中不清晰可见。 请点击此处查看该图的放大版本。

肾脏超声,标注肾皮质、髓质、肾窦;用于医学教育的影像诊断。
图9:肾皮质通常表现为比肝脏回声低(未标注,位于肾脏上方)。 肾髓质位于皮质远端,可见肾锥体。由于肾窦脂肪的存在,集合系统表现为强回声结构。 请点击此处查看此图的放大版本。

多普勒超声叠加图像;血流分析,侧向、内侧视图;医学影像。
图10:肾脏短轴切面图。 图像显示肾中心区域的空腔结构(左图)。彩色多普勒证实这些结构为肾血管系统(右图)。蓝色表示血流方向远离探头,红色表示血流方向朝向探头(可通过助记符“BART”记忆:Blue Away, Red Towards,即蓝远离,红朝向)。 请点击此处查看此图的放大版本。

膀胱肿块检测,超声扫描结果。用于膀胱内肿块识别的诊断成像。
图11:膀胱的横断面视图。 膀胱的未标注(左图)和标注(右图)横断面视图,显示膀胱腔内存在一个大而不规则的回声密度影,最终证实为肿瘤与血块的混合物(另见视频14)。请点击此处查看该图的放大版本。

胎儿发育的超声成像;横断面与纵断面视图;诊断工具。
图12:不同程度的肾积水。 (A)显示轻度肾积水,(B,C)为中度肾积水,(D)为重度肾积水。 请点击此处查看该图的放大版本。

重度肾积水超声图像,标注肾脏和肝脏,医学诊断,超声分析。
图 13:显示重度肾积水的右肾冠状切面图像。 未标注(左图)和标注(右图)的右肾冠状切面图像,显示重度肾积水,其定义为肾大、小盏扩张及皮质变薄(另见视频 8)。请点击此处查看该图的高清版本。

肾外肾盂的超声与CT图像;诊断影像;腹部横断面视图。
图14:右肾的超声检查结果。 右肾未标记图像(左上,A)和已标记图像(右上,B)显示肾外肾盂的超声表现(黄色星号)。肾外肾盂是一种正常变异,见于最多10%的人群,其特征是肾盂位于肾脏外。肾外肾盂可能与肾积水相似,但肾积水时可见扩张的肾盏,而在肾外肾盂中,肾盏大小正常,因此不可见。为便于说明,下图展示了同一患者的CT扫描图像(未标记图像为C,已标记图像为D,可见双侧肾外肾盂(D中黄色星号))(另见视频9)。请点击此处查看该图的放大版本。

超声肝脏扫描;标注的横断面图像显示肝脏结构、诊断成像。
图15:右肾存在肾囊肿。 左侧图显示位于右肾中心的单纯性肾囊肿的长轴切面(未标注)图像。右侧图显示右肾下极较大的单纯性肾囊肿(未标注)图像。 请点击此处查看该图的高清版本。

肾脏肿块检测的超声示意图;标注左右肾脏的横断面视图。
图 16:右肾冠状面显示肾脏肿块。右肾未标注(左图)和标注(右图)的冠状面图像,显示一个起源于肾皮质的肾脏肿块(*),该肿块破坏了此切面通常可见的正常椭圆形轮廓(参见视频 13)。请点击此处查看该图的放大版本。

诊断少尿/无尿的流程图,包含 Foley 导尿管和膀胱梗阻分析。
图17:该流程图展示了如何结合膀胱和肾脏超声检查来缩小少尿/无尿的鉴别诊断范围。 请点击此处查看本图的放大版本。

膀胱充盈的超声图像,显示已置入的弗利导尿管;医学影像分析。
图18:膀胱充盈时的横切面图,左侧为未标注图,右侧为标注图,图中可见膀胱内的弗利导尿管气囊。当该发现与尿量减少同时出现时,可将少尿/无尿的鉴别诊断缩小为弗利导尿管阻塞(见图17)。请点击此处查看该图的放大版本。

膀胱减压超声图像,带有导尿管;诊断影像,医学分析图表。
图19:空膀胱的横切面视图,左图为未标注,右图为标注,可见导尿管气囊位于膀胱内。 当该发现与尿量减少同时出现时,可将少尿/无尿的鉴别诊断范围缩小至:(1)输尿管梗阻,(2)肾实质疾病,或(3)肾前性疾病(参见图17)。请点击此处查看该图的放大版本。

超声:腹部横断面与矢状面图像、医学影像、诊断过程
图20:膀胱内无导尿管气囊时的横断面(左图)和矢状面图像(右图),可见明显的膀胱扩张。 膀胱内尿液量可通过本文讨论部分所述方法进行定量。选择椭球形膀胱的校正系数为0.81后,本例中估算的膀胱容量 = 0.81 × 直径1 × 直径2 × 直径3 = 0.81 × 10 cm × 12 cm × 13 cm = 1,263 mL ± 13%。请点击此处查看该图的放大版本。

盆腔超声显示膀胱后方游离腹膜腔液体(腹水)的横断面图像。
图21:游离腹膜腔液体(本例为腹水)的未标注(左图)和标注(右图)图像。 在盆腔横断面视图中,可见液体位于膀胱后方(另见视频15)。请点击此处查看该图的放大版本。

视频 1:长轴切面扇形扫查右肾。 请点击此处下载该视频。

视频 2:右肾短轴切面扇形扫查。 请点击此处下载该视频。

视频 3:从主动脉发出的肾血管。 请点击此处下载该视频。

视频 4:彩色多普勒显示肾血管。 请点击此处下载该视频。

视频 5:慢性病理性肾病的肾脏长轴切面。 请注意肾脏体积较小。请点击此处下载该视频。

视频 6:冠状面显示轻度肾积水的右肾。 请点击此处下载该视频。

视频 7:冠状面显示右肾中度肾盂积水,表现为肾大盏和肾小盏扩张,但无肾皮质变薄。 请点击此处下载该视频。

视频 8:冠状面显示右肾重度肾积水,其特征为肾大盏和肾小盏扩张以及皮质变薄。 请点击此处下载该视频。

视频9:双侧肾外肾盂患者中的右肾。 请点击此处下载该视频。

视频 10:右肾纵向切面,中央可见一个单纯性囊肿。 请点击此处下载该视频。

视频 11:右肾长轴切面,显示肾脏下极有一个较大且形态简单的囊肿。 请点击此处下载该视频。

视频 12:右肾长轴切面,显示肾中央部位存在一个肿块。 注意,该肿块的回声强度低于周围肾实质,但不像之前显示的囊肿那样呈明显低回声(视频 11)。请点击此处下载该视频。

视频 13:冠状面显示右肾,可见起源于肾皮质的肾脏肿块,导致该切面通常可见的正常椭圆形轮廓发生变形。 请点击此处下载该视频。

视频14:膀胱的横切面显示膀胱腔内存在一个大而不规则的回声密度影,最终证实为肿瘤与血凝块的混合物。 请点击此处下载该视频。

视频 15:骨盆横切面,显示膀胱后方的游离腹膜腔积液(本例为腹水)。 有关该视频的带标注静态图像,请参见图 21。请点击此处下载该视频。

讨论

急性肾损伤(AKI)常表现为重症住院患者病情恶化,增加死亡风险。要熟练执行上述步骤并区分正常与病理学发现,必须全面掌握正常解剖结构及超声影像表现,并严格遵循方案中的具体操作步骤。

方案中的关键解剖结构/步骤
肾脏—肾脏是位于腹膜后间隙的器官,在体内呈斜向冠状面排列,因此需要将探头斜向放置以实现准确成像。为了更好地显示左、右肾,临床医生可分别利用脾脏和肝脏作为声学窗口。此外,左肾通常位置更偏头侧和背侧,而右肾则相对更偏尾侧和外侧。获取真正的长轴和短轴切面对于精确测量至关重要。此外,通过长轴和短轴方向进行扇形扫查或倾斜扫查,对于全面评估肾积水、囊肿、萎缩以及肾结石具有重要意义16。

膀胱——膀胱是一个充满液体的结构,其形状高度可变,取决于其在任何特定时间内的内容物体积以及邻近的解剖结构。作为参考,成人膀胱的容量为 400–600 mL,在约 150 mL 时开始发出排尿冲动信号,并在约 300 mL 时激活张力感受器,此时应产生膀胱充盈感25。鉴于膀胱形状复杂且动态变化,为最准确地估算其中尿液的体积,应分别在横断面和矢状面两个平面上对该器官进行可视化观察。体积可通过将三个维度的直径相乘,再乘以一个形状校正系数来获得。若膀胱呈立方体形,则最接近矩形,其校正系数在 0.89 时最接近 1.0;椭球形膀胱的校正系数为 0.81,三角棱柱形膀胱为 0.69。当膀胱形状不符合预定义的棱柱形态时,采用 0.72 的校正系数26。

局限性与故障排除
肾脏 - 为获得最佳成像效果,患者应取仰卧位。若肾脏显示不理想,可让患者转向对侧,并将探头调整至腋中线(右侧)和腋后线(左侧)。需注意,肋骨声影可能遮挡图像,因此需要调整探头位置(例如,将探头斜向旋转,使超声切面位于肋间隙之间)。扇形阵列探头(通常俗称"相控阵")可在肋间隙内成像,但可能无法在一个视野中完整显示整个肾脏。凸阵探头可在单个视野中轻松获取肾脏的完整长轴图像,但其较宽的接触面可能更容易受到肋骨声影的干扰,这是其权衡之处。上述局限性同样适用于手持式超声设备。由于肠气干扰,输尿管通常难以显示,但在肾盂输尿管扩张(hydroureteronephrosis)情况下,输尿管可显示为从肾盂延伸而出的扩张管状结构16。

膀胱 - 盆腔内的游离液体容易被误认为是膀胱中的尿液图21 和 视频 15)。尽管这一局限性对自动膀胱扫描仪的影响最为明显,但也同样适用于膀胱的灰阶超声评估。POCUS 操作者应仔细区分膀胱内的液体与游离腹腔积液。游离腹腔积液通常缺乏清晰的边界,而膀胱内的液体则被一圈代表逼尿肌和膀胱壁的高回声组织所包绕。此外,当仅在单一二维平面上观察膀胱时,可能会对其尺寸产生误判。尽管本文所述的肾脏-泌尿系统检查方案未包含彩色或多普勒超声,但有时仅通过灰阶超声即可观察到输尿管喷尿现象。然而,POCUS 操作者应意识到,观察到喷尿现象并不能可靠地排除输尿管梗阻,而未观察到喷尿现象也不能完全排除梗阻的存在 在阻塞中16.

意义
肾脏 - 肾积水在超声上表现为肾窦内无回声的液性聚集,导致肾大盏和/或肾小盏扩张。其严重程度分为轻度、中度或重度,通常与梗阻性肾结石的大小相关27。传统上,其定义如下:(1)轻度肾积水表现为肾大盏扩大,但肾乳头结构保持完整;(2)中度肾积水表现为肾大盏和肾小盏均扩张,肾乳头消失;(3)重度肾积水表现为肾大盏和肾小盏显著扩张伴肾皮质变薄28。然而,肾积水的精确分级标准因不同专业和影像学方法的指南而异,因此当影像表现介于两个类别之间时,可将其归类为中间类型。例如,同时具有轻度和中度特征的肾积水可归类为轻-中度29。肾积水的并发症包括肾盏破裂和尿液外渗,增加感染风险。肾积水可为单侧或(罕见)双侧。最常见的病因为肾结石("kidney stones"),但鉴别诊断还包括输尿管受压、腹膜后淋巴结肿大或膀胱出口梗阻。缺乏肾积水表现并不能排除肾结石,因为较小的结石可能未引起明显梗阻16。低血容量可能导致肾积水程度被低估,因此在复苏后重复影像检查至关重要。相反,过度补液可能造成类似轻度肾积水的影像表现,但无临床意义。此外,多种情况可模拟肾积水的超声表现,如扩张的肾血管、皮质囊肿和肾盂旁囊肿、肾外肾盂以及肾髓质锥体。仔细评估肾脏结构至关重要,可使用彩色多普勒超声区分肾血管与扩张的肾盏16。在筛查肾积水过程中,POCUS 操作者常可发现肾囊肿。尽管肾囊肿通常为良性,但其中一部分可能存在恶性病变。为判断 POCUS 检出的肾囊肿是否需要进一步随访,可应用 Bosniak 分类标准。虽然 Bosniak 标准主要在 CT 影像中得到验证,但临床上常保守地将其应用于将肾囊肿分为两类:需要进一步影像随访和无需随访者。无需随访的肾囊肿需同时具备以下所有良性特征:(1)囊壁光滑且薄(壁厚应小于 <2 mm);(2)无分隔、钙化、内部回声或实性成分;(3)呈圆形或椭圆形,与周围肾实质界限清晰,在所有成像平面上均表现均质;(4)囊肿后方出现声学增强效应。任何在检查中偶然发现且不符合上述标准的肾脏肿块或肾囊肿,均应进一步评估19,20,21,22。

膀胱 - POCUS使用者应熟悉在膀胱中可能遇到的几种超声影像学表现。膀胱肿块通常表现为来自膀胱壁的不规则、回声增强的突起,或表现为增厚区域。膀胱肿块的鉴别诊断包括恶性肿瘤、膀胱憩室、先天性憩室、血凝块,以及因慢性或复发性膀胱炎导致的膀胱壁增厚。正常情况下,膀胱壁厚度范围为3至6 mm,但会随膀胱充盈程度而变化16。

利用床旁超声对肾脏和膀胱进行评估,对临床一线医生具有日益重要的价值。然而,由于缺乏图像采集与解读方面的标准化培训,这一POCUS技术的广泛应用仍受到限制7,14,30。为弥补这一教育空白,本叙述性综述由来自四个专科(内科、肾病学、麻醉学和重症监护)的急慢性照护提供者组成的多学科团队,提出了一套全面的泌尿系统超声图像采集与解读框架。该方案有望提升多种床旁照护情境下泌尿系统POCUS的教学与学习效果。

披露

MAS报告从Elsevier-Nephrology Secrets获得酬金;担任美国内科医学委员会肾脏病委员会成员;因参与NephMadness的执行委员会而从美国肾脏基金会(NKF)获得酬金;因参与慢性肾病(CKD)播客系列而从Medscape获得酬金;因担任美国肾脏病学会期刊组合(JASN、CJASN、Kidney360)的通讯编辑而获得酬金。YSB报告因参与美国麻醉医师协会(American Society of Anesthesiologists)的《即时护理超声》(Point-of-Care Ultrasound)编辑委员会工作,以及因在OpenAnesthesia.org上创建与POCUS相关的教育内容而获得酬金。其余作者无任何披露信息。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
凸阵探头PhilipsC5-2 USB2-5 MHz,也称为腹部探头
凸阵探头SonoSiteC5-11-5 MHz,也称为腹部探头
Edge 1 超声设备SonoSite用于获取部分图片和视频
相控阵探头Philips1-5 MHz,也称为心脏探头
相控阵探头SonoSiteP5-11-5 MHz,也称为心脏探头
超声系统PhilipsAffiniti30用于获取部分图片和视频

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