肾脏核素显像在重复肾畸形诊疗中的应用

闫晓敏 蔡敏 冯贵生

1 山西医科大学医学影像学院，太原 030001；2 山西医科大学附属人民医院核医学科，太原 030012

重复肾畸形是一种常见的先天性泌尿系统疾病，患者多在成年前出现症状，故早期诊断和治疗非常重要。重复肾畸形的诊疗需通过临床表现、影像学检查（如静脉肾盂造影、超声、CT、MRI 和肾脏核素显像）以及实验室检查进行综合评估。我们就肾脏核素显像在重复肾畸形诊疗中的应用进行综述。

1 重复肾畸形概述及相关影像学检查

重复肾畸形是指一侧正常肾区中有两个肾脏和两套集合系统，这两个肾脏共处在一个肾包膜内，常融合为一体不能分开。融合处表面有一浅沟，为上、下肾（常称为上、下肾段）的分界；肾盂、输尿管上端和血管分开，上、下肾段有各自的肾盂、输尿管和血管。肾脏重复畸形和输尿管重复畸形的形成原因关系密切且常同时发生，故在临床上常将两者统称为重复肾畸形。

重复肾畸形的发病率为1%，女性患者较为多见；单双侧肾脏均可发病，以单侧多见[1]。在胚胎发育处于第4 周时，输尿管芽自中肾管的下端突出而增长，其近端形成输尿管，远端分为两支，被原始肾组织包盖，逐渐发育形成肾盂、肾盏和集合系统。如果输尿管远端分支超过两支，则形成重复肾盂（称为重复肾）；如果分支过早或起端异常，中肾管下端可突出两个输尿管芽，从而形成双输尿管或输尿管开口异位，故单个输尿管芽的形成和初始分支对于肾脏和泌尿道的发育至关重要[2]。重复肾畸形可分为不完全重复和完全重复：不完全重复指两根输尿管在接近膀胱处或进入膀胱壁后合成一根呈“V”形的输尿管；完全重复指重复肾的两根输尿管分别连接到膀胱（双输尿管）或膀胱以下部位；如在女性中，其可开口于尿道、前庭、膀胱颈部或阴道中，导致尿失禁；在男性中，则开口于后尿道、精阜及精囊等处，导致下腹部肿块[3-4]。重复肾畸形的其他并发症还包括复发性尿路感染、肾积水、输尿管囊肿和输尿管肾盂连接处梗阻（ureteropelvic junction obstruction，UPJO）。

随着医学影像学技术的发展和进步，重复肾畸形的检出率大大提高，不同的影像学方法在诊断重复肾畸形中各具优缺点。静脉肾盂造影既往被认为是发现和诊断重复肾畸形最有效的手段，但其对伴有肾积水及功能不全的重复肾畸形的显影效果不佳[5]。超声检查可明确诊断重复肾畸形，并可发现重复肾积水、重复输尿管囊肿和输尿管扭曲扩张，但其有时难以区分重复肾积水与单纯肾积水[6]。CT尿路造影基本可以显示肾盂输尿管和膀胱全貌，也可以清楚地显示输尿管开口异位及其开口位置，其缺点是不能评估双肾的功能状态[7]，且辐射剂量较大。MRI 尿路造影已成功应用于儿童尿道疾病的评估，其可用来观察肾脏的解剖状态和积水程度，并可在无电离辐射的情况下诊断UPJO 和输尿管开口异位；功能性MRI 尿路成像可以更好地显示肾盂，从而更准确地判断肾功能的差异[8-10]，其缺点是采集时间长，对于儿童患者不宜操作，对于体内有金属植入物和患有幽闭恐惧症的患者，其应用也受到限制。以上检查方法均可显示重复肾解剖结构的异常，但无法评价肾脏功能和手术预后。肾脏核素显像是标准的无创诊断方法之一，其具有早期发现疾病的潜力，可提供高灵敏度的生理学信息并可同时对肾脏形态和功能进行评估，故其在重复肾畸形的诊断和治疗评价中具有很大优势。

2 肾脏核素显像的原理及影响因素

肾脏核素显像可以分为静态显像和动态显像。99Tcm-二巯基琥珀酸（99Tcm- dimercaptosuccinic acid，99Tcm-DMSA）是常用的静态显像剂。静态显像可通过观察肾脏大小和显像剂摄取是否均匀对称等特点判断肾脏形态，还可通过勾画重复肾上、下肾段的ROI 计算显像剂摄取百分比来评价肾脏功能。动态显像剂包括99Tcm-DTPA、99Tcm-巯基乙酰基三甘氨酸（99Tcm- mercapto acetyl triglycine，99Tcm-MAG3）和99Tcm-双半胱氨酸（99Tcm- dicysteine，99Tcm-EC）。其中，99Tcm-DTPA 是肾小球滤过型显像剂，其他均为肾小管分泌型显像剂[4,11]。动态显像不仅可以通过ROI 计算显像剂摄取百分比，还可以生成时间-放射活性曲线，即肾图，通过肾图可计算出各项肾功能参数[12]。同时，99Tcm-DTPA 显像还可通过计算肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）定量评价总肾和分肾的功能[13-15]。99Tcm-MAG3通过近端肾小管的分泌从血浆中清除[16]，99Tcm-MAG3显像也可准确评价分肾的功能，且安全性更高，因此成为婴幼儿泌尿系统最常用的检查方法之一[17]。肾脏核素显像可以准确判断重复肾上、下肾段的功能差异，并可指导重复肾畸形的诊断、临床决策的制定和治疗的预后评价。

在我国，99Tcm-DTPA 肾动态显像的应用较多，其突出优点是可以估算GFR，但任何一种估算方法都有不足[18]。比如在儿童应用肾动态显像的随访中发现，年龄的增长、肾脏深度以及肾脏中心和皮肤之间的软组织衰减等均会影响GFR 测定的准确率。在儿童肾动态显像中，肾脏深度每变化1 cm，GFR 的测定结果就会变化14%。因此，在临床中应采用侧位显像测定儿童的肾脏深度来校正检查结果，且GFR 的测定应使用经体表面积标化的结果，即NGFR（标化肾小球滤过率）=GFR×1.73 m2/SA（体表面积）[19]，从而尽量提高随访过程中GFR 的一致性。在肾动态显像中，理想的显像剂应不与血浆蛋白结合，而99Tcm-DTPA与血浆蛋白有3%～5%的结合，这种结合效应使测得的GFR 比实际值低约10%[20]，对此最好的解决办法是测定每批显像剂的血浆蛋白结合率来对测得的GFR 进行校正。但在实际的临床工作中，大多数检查只进行患者自身的GFR 比较，且显像剂的血浆蛋白结合率相对稳定，故一般不需要校正。此外，肾脏ROI 的勾画、放射性计数的测定和放射药物的质量等都是GFR的影响因素，均需根据不同的研究目的进行校正。

3 在重复肾畸形治疗方法选择方面的应用

大部分伴有并发症的重复肾畸形患者都需要进行手术治疗，而手术方法的选择主要是根据肾脏受累节段的功能状态决定。99Tcm-DMSA 是最常用的肾脏静态显像剂，其可提供受累节段肾实质变化及肾功能的信息。据报道，通过99Tcm-DMSA肾静态显像可以在视觉上和数值上评估肾实质的功能，计算绝对和相对肾功能（relative renal function，RRF），即总肾功能百分比[21-22]。Smakal等[23]对51例重复肾畸形患者进行了队列研究（23 例伴有输尿管囊肿、28 例伴有输尿管开口异位），所有患者均行重复肾上肾段切除术，并于术前行99Tcm-DMSA显像和超声检查，术后组织切片由病理科医师进行评估。99Tcm-DMSA 图像显示，相对于整个患肾，上肾段显像剂摄取百分比≤3%的输尿管囊肿患者和上肾段显像剂摄取百分比≤2%的输尿管开口异位患者的上肾段均发生了不可逆的组织学病变，即组织发育不良和（或）严重慢性间质性肾炎，其诊断的准确率、灵敏度和特异度分别为85.7%、93.0%和79.0%，这表明99Tcm-DMSA 显像能够有效评估重复肾受累节段的不可逆病变。低分化功能（相对于整个患肾，受累节段的显像剂摄取百分比≤2%～3%）提示病变不可逆，应选择半肾切除术；而分化功能越高，肾实质功能越好，则选择重建性手术的效果更佳。Shapiro[24]报道了1 例1 周大的男性患儿，其被诊断为左侧重复肾畸形、下肾段积水伴膀胱输尿管反流。为寻求适宜的手术方式，在其2 个月大时行99Tcm-DMSA显像，结果显示，相对于整个患肾，其左肾下肾段的显像剂摄取百分比＜15%，左肾上肾段和右肾功能正常，基于此结果，该患儿未行肾脏摘除手术，改行左肾同侧由下至上输尿管-输尿管吻合术，术后4 个月的超声检查结果显示，其左肾上肾段的收集系统压力减小，下肾段轻度扩张且左侧输尿管未见明显扩张。以上研究结果表明，99Tcm-DMSA 显像可以预测患者的肾脏病变程度，也可以对重复肾上、下肾段功能的差异进行准确评估，从而选择合适的手术方式。

GFR 是反映肾功能的最佳指标。99Tcm-DTPA是目前唯一的肾小球滤过型显像剂，也是计算GFR 的首选显像剂[11]。通过99Tcm-DTPA 肾动态显像能够计算总肾和分肾的GFR，其在重复肾畸形患者的肾功能评价和治疗方式的选择方面有更高的临床价值。张丽霞等[25]在一项研究中对25 例重复肾畸形患儿行99Tcm-DTPA 肾动态显像，结果显示，患儿共计有26 个重复肾（1 例患儿有双侧重复肾），其中6 个患肾的肾图为正常型，9 个为持续上升型，4 个为高水平延长线型，2 个为抛物线型，5 个为低水平延长线型；其中，肾图为低水平延长线型的患儿组的GFR 低于对照组（P＜0.05）。26 个患肾中有3 个患肾因重度积水导致肾脏显影不清；另外23个患肾显影清晰，其中3 个重复肾节段相对于整个患肾的显像剂摄取百分比＞30%，5 个为10%～30%，15 个＜10%，即87.0%（20/23）的重复肾摄取功能较低。行99Tcm-DTPA 肾动态显像后，对6 例肾图正常的患儿予以临床观察，另外19 例患儿均行手术治疗且预后良好。由此可见，99Tcm-DTPA 显像可作为重复肾功能状态评估的重要手段，其对治疗方式的选择和疗效评价有一定参考价值。

4 在重复肾畸形手术疗效评估方面的应用

肾脏核素显像已是临床上评价重复肾畸形手术疗效的主要手段[26]。Chen 等[27]通过99Tcm-DMSA 显像观察了31 例重复肾畸形患者行后腹腔镜上肾段输尿管切除术前后患肾功能的变化，结果显示，所有患者术后残留的下肾段组织均无功能性损伤，这提示手术安全有效。Joyeux 等[28]的一项临床多中心研究亦是通过99Tcm-DMSA 显像对重复肾畸形患儿行后腹腔镜上肾段输尿管切除术后的肾功能进行了评价和远期观察，经过平均7.2 年的随访，25 例患儿均未发生残余下肾段功能的完全缺失，且患肾的GFR 均值与治疗前无差异，仅4 例患儿出现了与手术直接相关的肾功能部分损伤（9.3%±5.9%），这提示手术的远期疗效较好。

临床治疗中常需要通过术后随访来比较两种或两种以上手术方式的有效性和安全性[29]。Zhou 等[30]在评价经脐单切口腹腔镜下肾盂输尿管切除术对儿童重复肾畸形的疗效时，通过99Tcm-MAG3肾动态显像将其与传统腹腔镜下半肾切除术进行了比较。两组患儿（各34 例）术前均行99Tcm-MAG3显像，结果显示，所有患肾上肾段均近乎于无功能；在术后3 个月的随访中，两组患儿的临床症状均缓解，行经脐单切口腹腔镜下肾盂输尿管切除术的患儿组术后患肾功能损伤率为5.4%，行传统腹腔镜下半肾切除术的患儿组为5.2%，两组间差异无统计学意义，这提示经脐单切口腹腔镜下肾盂输尿管切除术是一种安全可靠的临床手术方式。Varda 等[31]在比较机器人辅助部分肾切除术与传统开放式肾部分切除术时，通过99Tcm-DMSA 显像证实两种手术方式对肾功能影响的差异无统计学意义，这提示两种手术的安全性相当，随访结果也证实了这一结论。

99Tcm-MAG3显像不仅可以准确评价分肾的功能，还可以评价重复肾上、下肾段功能的差异和引流的差异[32]，因此成为肾功能受损伴梗阻患者的理想显像方式[10]。Chan 等[33]报道了1 例11 岁的女性患儿，其被诊断为左侧重复肾伴下肾段UPJO，术前99Tcm-MAG3图像显示左肾RRF 为40%，上、下肾段的显像剂摄取百分比分别为23%和17%；行经腹腔镜由上至下输尿管肾盂吻合术后6 个月再次行99Tcm-MAG3显像，结果显示，其左肾RRF 升至49%，下肾段显像剂摄取百分比升至27%，且上尿路通畅性良好，随访2 年中患儿无不适，这提示该手术方式安全有效。

如前文所述，99Tcm-DTPA 显像可通过Tmax（肾图中双肾放射性计数分别达到峰值所需的时间）和T1/2（肾图中双肾放射性计数从峰值下降到峰值一半所需的时间）等参数评价肾皮质的摄取功能、清除功能和上尿路通畅性等信息，其已成为临床中评估重复肾手术疗效的可靠手段。Liu 等[34]对7 例不完全输尿管重复伴下肾段UPJO 的患儿进行了研究，并通过99Tcm-DTPA 肾动态显像评估个体化治疗方案的疗效，术前99Tcm-DTPA 图像显示，患肾受累节段均存在尿路梗阻或显像剂清除延迟，患肾的RRF 均值为33%，T1/2均值为78 min；根据各自重复输尿管的解剖特点，7 例患儿分别接受了肾盂端侧输尿管吻合术（4 例）、腹腔镜下肾盂端侧输尿管吻合术（1 例）和腹腔镜下肾盂成形术（2 例），术后患儿的症状均得到缓解；6 个月后随访，行99Tcm-DTPA 显像，结果显示，患肾的功能均有显著改善，RRF 均值升至45%，T1/2均值降至15 min；所有患儿在随访期间均无不适症状，预后良好。

5 我国肾脏核素显像的应用分析

国外研究者证实，99Tcm-DMSA 肾静态显像和99Tcm-DTPA 肾动态显像可以提供几乎相同的RRF，99Tcm-DMSA 肾静态显像是获取RRF 和受累节段肾实质变化信息的主要方法，但如需获取GFR 和肾图，99Tcm-DTPA 仍是首选[18]。99Tcm-DMSA 肾静态显像在我国重复肾畸形的临床诊疗和随访中尚未得到广泛应用，分析其原因，我们认为，我国目前在重复肾畸形结构和肾实质方面的评估主要依赖于CT 和MRI，在肾脏功能评估方面则更倾向于应用99Tcm-DTPA 肾动态显像。临床医师在以后的工作中可以尝试增加99Tcm-DMSA 肾静态显像在重复肾畸形中的应用，尤其近年来随着SPECT/CT 在临床中的广泛应用，将99Tcm-DMSA 显像与CT 联合可大大提高重复肾畸形的检出率，并可对肾实质结构的变化做出精确判断，从而充分凸显SPECT/CT显像的优势。虽然目前99Tcm-DMSA SPECT/CT 的临床应用较少，但其在重复肾畸形诊断和预后评估等方面有很好的应用前景；同时，将99Tcm-DMSA SPECT/CT 与99Tcm-DTPA 肾动态显像联合，或可对重复肾的结构和功能做出更全面精确的评估，这些工作将会成为我们下一步研究探索的重点。

6 小结与展望

总之，重复肾畸形作为一种常见的先天性泌尿系统疾病，其临床症状不典型，且患者中儿童占很大比例，故需及早做出诊断并制定相应的治疗决策。肾脏核素显像具有检查便利、重复性好和辐射剂量低等优点，并可提供肾脏形态和功能等信息，因此，肾脏核素显像可以与其他影像学检查优势互补，成为重复肾畸形诊疗和预后评价的重要手段。

利益冲突本研究由署名作者按以下贡献声明独立开展，不涉及任何利益冲突。

作者贡献声明闫晓敏负责综述的撰写与修订；蔡敏、冯贵生负责综述的审阅。