第十五章泌尿系统

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第十五章
泌尿系统
第三军医大学西南医院
李前伟
人民卫生出版社
放射性核素示踪技术测定肾脏功能始于二十世
纪五十年代初。随着SPECT的普及,以及99mTc标记
各种肾脏示踪剂的研制成功与广泛临床应用,在理
论和技术方法上形成了核肾脏病学,并已成为临床
核医学的经典内容。其中,放射性核素肾显像与肾
功能测定已常规用于评价肾脏与上泌尿道疾病时的
病理生理变化,膀胱显像特别有助于判断儿童输尿
管反流。
人民卫生出版社
解剖生理简介
泌
尿
系
统
肾
脏
肾
单
位
肾
小
体
肾
小
管
肾小球
肾小囊
重吸收与分泌作用
肾集合管、肾盏、肾盂
输尿管、膀胱、尿道
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过滤
作用
尿液生成、排泄示意图
腹主动脉
下
腔
静
脉
肾动脉
肾静脉
入球小动脉
肾小球
小分子
物 质
出球小动脉
肾小囊
重吸收
肾小管周围毛细血管网
分
尿道
膀胱
输尿管
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泌
肾小管(腔)
肾盏、肾盂
内容与要求
 掌握肾动态显像与肾图的原理。
 熟悉肾动态显像与肾图的正常与异常表现。
 初步掌握肾动态显像的主要临床应用价值。
 熟悉尿利介入试验与captopril介入试验的原
理及临床价值。
 了解肾静态显像与膀胱显像的原理与主要临床
应用价值。
人民卫生出版社
第一节
肾动态显像
人民卫生出版社
一、显像原理与显像剂
静脉注射经肾小球滤过(99mTc-DTPA)或肾小管上皮细
胞摄取、分泌( 99mTc-MAG3 、 99mTc-EC等)而不被再吸收的
显像剂,立即启动ECT进行连续采集,获得显像剂经腹主动
脉、肾动脉灌注,迅速浓聚于肾实质,并随尿液流经肾盏、
肾盂、输尿管及进入膀胱的全过程影像。应用ROI技术得到
显像剂通过肾脏的时间-放射活性曲线(TAC)。通过对系列
影像及TAC的分析,可为临床提供有关双肾血供、实质功能
和尿路通畅性等方面的信息。
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常用肾显像剂的浓聚机制
人民卫生出版社
二、图像分析
 正常影像
 血流灌注相
腹主动脉显影后2秒双肾显影,4~6秒肾影轮
廓清楚,左右肾影出现时间差<1~2秒。
双肾影大小一致,形态完整、放射性分布均
匀且对称。
TAC双肾峰时差<1~2秒,峰值差<20%。
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99mTc-DTPA肾血流灌注正常影像
人民卫生出版社
 功能动态相
1 min双肾实质显影,2~4 min肾实质影最清
楚,形态完整,核素分布均匀且对称。
随着放射性尿液离开肾实质,肾盏、肾盂处放
射性逐渐增强,肾皮质影减弱,膀胱逐渐显影、
并增浓、增大。
20~25 min双肾影基本消退,大部分放射性浓
聚于膀胱,输尿管一般不显影。
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99mTc-DTPA肾功能动态正常影像
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 异常影像
 血流灌注异常
肾区无灌注影;
肾灌注显影时间延迟,影像缩小,放
射活性减低;
肾内局限性灌注缺损、减低或增强。
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99mTc-DTPA肾血流灌注左肾不显影
左肾血流灌注影延迟、减低及缩小
人民卫生出版社
 功能动态影像异常
肾实质不显影;
肾皮质影减低,实质高峰摄取与清除时间延迟;
肾实质持续显影,膀胱无放射性浓聚;
皮质功能相肾盂放射性减低区扩大,皮质影变
薄,实质清除相肾盂影持续增强,或延迟显像
肾盂明显放射性滞留,可伴输尿管清晰显影和
增粗。
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99mTc-DTPA功能动态显像,右肾实质影缺损
功能动态显像
双肾实质持续显影,膀胱无放射性浓聚
99mTc-DTPA
人民卫生出版社
功能动态显像
左肾盂扩张,放射性滞留,左输尿管影增粗。
99mTc-DTPA
99mTc-DTPA
显像双肾及膀胱不显影
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三、临床应用评价
人民卫生出版社
(一)判断肾实质功能
 肾动态显像具有灵敏度高、简便安全和无创等特
点,明显优于X线静脉肾盂造影。
男性,53岁,左腰部间隙性疼痛痛1年余。A,IVP左肾不显
影;B,99mTc-DTPA 显像左肾皮质具有部分摄取与清除功能。
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3min
15min
3min
15min
男,56岁,反复腰痛、血尿2年。IVP右肾不显影;
99mTc-DTPA显像右肾影小、血供差、功能受损(A)。经内
科治疗2月后,肾显像随访右肾血供与功能明显改善(B)。
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 肾功能受损程度不同,在血流灌注和功能动态影
像上有不同的表现。
99mTc-DTPA肾动态显像(A,
B)及TACs (C)正常。总GFR
为 58.5 ml/min,低于该年龄组参考正常值(78.0 ml/min)。
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男,52岁,亲属活体肾移植供体。99mTc-DTPA肾血流灌注(A,C)与
功能动态(B,D)显像。肾功能测定示左肾GFR(29 ml/min),明显低于右
肾(59 ml/min)。提示左肾功能受损,放弃肾移植。
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女性,48岁,左肾结核99mTc-DTPA显像。
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(二)诊断与鉴别诊断上尿路梗阻
 根据梗阻部位、程度、时间及患侧肾功能状态
的不同,肾动态显像有不同的表现。
 肾外上尿路梗阻的典型影像:皮质功能相患侧
肾实质清晰显影,并随时间逐渐消退;肾盏和
(或)肾盂及梗阻部位上段输尿管影像明显扩
张,放射性滞留且消退延缓;TAC呈持续性上
升型。
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右输尿管下端结石伴右肾积水99mTc-DTPA肾显像
人民卫生出版社
肾外上尿路机械性梗阻与非梗阻性尿路扩
张引起的肾盂或肾盂输尿管积液在常规核
素肾动态显像、IVP或超声检查的表现均有
重叠,通常较难加以鉴别。
通过利尿介入试验能有效鉴别机械性梗阻
与非梗阻性尿路扩张,尿流量足够大时诊
断准确率可达90%。
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1. 利尿介入试验原理
非梗阻性因素引起上尿路扩张时,因其局部容
积增加,尿液流速减慢,且潴留于扩张尿路的时间
延长,肾动态显像表现为尿路放射性持续滞留的假
性梗阻征象。应用利尿剂(如呋塞米)后,短时间
内由于尿量明显增多,尿流速率加快,通过加速排
出淤积在扩张尿路中的示踪剂。
机械性梗阻所致的尿路扩张,应用利尿剂后虽
然尿流率增加,但由于梗阻未解除,显像剂不能有
效排出。
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利尿介入试验示意图
A. 梗阻性肾盂积水
B. 非梗阻性肾盂扩张
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2. 结果判断
非梗阻性尿路扩张:典型影像表现为注射
利尿剂后2~3 min,淤积在肾区的放射性浓
聚影快速减弱,T-A曲线相应表现为排泄段
明显下降。
高度机械性梗阻:注射利尿剂后,肾动态
影像与T-A曲线无明显变化,甚至肾盂影有
增强,T-A曲线进一步上升。
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非梗阻性肾盂扩张(右肾)
肾显像(A, B)及利尿介入试验(C)
99mTc-DTPA
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右输尿管上段机械性梗阻(结石)
显像及利尿介入试验(15 min注射速尿)
99mTc-DTPA
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(三)诊断肾血管性高血压
 肾血管性高血压(renovascular hypertension,RVH)是指
继发于肾动脉主干或其主要分支狭窄,肾动脉低灌注而
引起的高血压。 临床上,部分高血压病人合并有与其高
血压无关的肾动脉狭窄(renal artery stenosis,RAS)。
 因此,对于具有高血压又有RAS的病人,正确区别是
RVH还是高血压合并RAS至关重要,因为两者的治疗原
则不同,RVH经血管成形术能有效地缓解高血压,而后
者即使血管成形术后也需终身服药控制高血压。
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 临床实践中,X线肾动脉造影,超声检查及常规
肾动态显像均可诊断RAS。然而,对于合并有
RAS的高血压病人,上述三种检查均不能提供
RAS与高血压之间关系的证据。
 血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)介入试验能
有效地诊断和鉴别诊断RVH,其中巯甲丙脯酸
(captopril)是最常用的ACEI。
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1. ACEI介入试验原理
当RVH患者的肾动脉轻度狭窄时,肾血流灌
注减低,刺激患侧肾脏的近球小体释放肾素增加,
促进血管紧张素原转化为血管紧张素Ⅰ(ATⅠ),
ATⅠ在血管紧张素转化酶的作用下生成血管紧张
素Ⅱ(ATⅡ)。ATⅡ通过收缩出球小动脉,维持
肾小球毛细血管滤过压,以保持GFR正常。因此,
常规肾动态显像与肾图可表现为正常或轻微异常。
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captopril通过ACEI使ATⅡ生成减少,阻
断正常代偿机制,解除出球小动脉的收缩,
使肾小球毛细血管滤过压降低和GFR下降。
正常肾血管对巯甲丙脯酸则无反应。因此,
应用captopril后,患侧肾动态影像出现异常
或原有异常加剧,从而提高对VRH诊断的敏
感性和准确性。
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ACET介入试验原理示意图
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2. 结果判断
 正常肾脏和与肾动脉狭窄无关的高血压者 ,
captopril介入肾显像与基础肾显像相比无变化。
 单侧肾血管性高血压的典型表现
 介入试验患侧肾脏显影延迟,影像减弱,肾实质影
消退明显延缓;患侧肾TAC峰值降低,峰时后延和
排泄段下降缓慢。
 基础肾显像左、右肾显示正常的摄取与清除影像,
两侧肾图曲线基本一致。
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肾血管性高血压
基础肾显像(A)与ACET介入试验(B)
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3. ACEI介入试验的临床价值
 准确反映肾脏低灌注对肾素-血管紧张素-醛固酮
系统的激活,诊断RVH的敏感性为80%~94%,
特异性为93%~100%,假阳性结果极少,能客观
地预测RVH的手术疗效和评价其治疗效果。
 有效区别单纯性肾动脉狭窄,避免不必要的侵入
性检查或手术。
 在指导ACEI的应用方面具有同样重要的作用,
介入试验阳性者严禁使用ACEI,而阴性者使用
ACEI则不会影响肾功能。
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(四)移植肾的监测
 肾移植术后常见并发症有急性肾小管坏死(ATN),急
性排异(AR)、慢性排异(CR)、尿漏、尿路梗阻及
环孢霉素A肾中毒等。对这些并发症早期、准确的诊断
与及时治疗有助于防止移植肾不可逆损伤。
 肾动态显像已广泛用于监测移植肾并发症。正常移植肾
血流灌注影清楚,早期肾实质轮廓清晰、形态完整、放
射性分布均匀,清除相皮质影明显消退,膀胱放射性浓
聚逐渐增强,输尿管通常不显影。20 min时膀胱与肾脏
放射性计数比值(B/K)>1。
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正常移植肾99mTc-DTPA动态显像
人民卫生出版社
1. 急性肾小管坏死
ATN通常发生于术后24 h内,主要病理改变
为肾小管上皮胞质空泡变性,而移植肾血流动力学相对保持正常。
肾动态显像典型表现:移植肾灌注影像清楚,肾实质摄取影明显减
弱,软组织本底影增高,膀胱持续不显影。
急性肾小管坏死99mTc-DTPA显像
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2. 急性排异 AR多出现于5~7天内,病理改变主要累及
肾血管,血流动力学显著降低。肾动态影像主要表现为
灌注不清或不显影,肾实质明显减弱,轮廓模糊,清除
延缓,20 min时的B/K比值<1。
急性排异反应99mTc-DTPA肾动态显像
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3. 尿 漏
最常见为输尿管-膀胱吻合口漏。超声能敏感
探测到积液,但不能明确来源。肾显像动态显像的敏感
性高、准确性好,表现为泌尿系统外出现形状不规则、
边界不清的持续放射性浓聚。
移植肾术后尿外渗99mTc-MAG3肾显像
人民卫生出版社
4. 上尿路梗阻 超声检查能准确诊断肾积水,但不能评
价积水对肾功能损伤的意义。肾显像结合利尿试验能准
确鉴别上尿路机械性梗阻与单纯性肾盂扩张,判断梗阻
对移植肾功能损伤的程度。
肾移植术后膀胱-输尿管狭窄99mTc-DTPA显像
人民卫生出版社
(五)其他应用
 肾动脉狭窄 典型影像表现为:患侧肾血流灌注显影时
间延迟,显像剂分布减少,轮廓欠清楚;功能相患肾影
小,T-A曲线明显低于健侧肾。
左肾动脉狭窄99mTc-DTPA动态显像
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第二节
肾功能测定
Renal Functional Examination
人民卫生出版社
一、肾 图(renogram)
(一)原理与示踪剂
静脉注射由肾小管上皮细胞分泌而不被重吸
收的放射性示踪剂( 131I-OIH),立即启动肾功
能测定仪连续记录示踪剂经肾动脉达双肾,被肾
脏浓聚和排出的全过程,并以TAC表示,称为放
射性肾图,简称肾图,用以评价分肾的血供、实
质功能和上尿路通畅性。
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(二)结果分析
1. 正常肾图与肾图定量分析
 尿路通畅时,肾脏指数(RI)是评
价肾功能的可靠指标,正常人RI
>45%。
 RI为30%~45%时提示肾功能轻
度损害,20%~30%者为中度损
害,<20%者为重度损害。
 分浓缩率则是上尿路引流不畅时
评价肾功能的参考指标。
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2. 异常肾图类型及临床意义
A: 尿急剧上升型
单侧多见于急性上尿路梗阻,双侧多见于急性肾性肾
功能衰竭和继发于下尿路梗阻所致的上尿路引流障碍。
B: 高水平延长线型 多见于上尿路不全梗阻和肾盂积水伴肾功能损害。
C: 抛物线型
主要见于脱水、肾缺血、肾功能损害和上尿路引流不畅伴
轻、中度肾盂积水。
A
B
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C
D: 低水平延长线型
常见于肾功能严重损害,慢性上尿路严重梗阻,
以及急性肾前性肾功能衰竭,偶见于急性上尿路梗阻 。
E: 低水平递降型
可见于肾脏无功能、肾功能极差、先天性肾缺如、
肾摘除或对位落空等。
F: 阶梯状下降型 多见于尿返流和因疼痛、精神紧张、尿路感染、少
尿或卧位等所引起的上尿路不稳定性痉挛,此型重复性差。
G: 单侧小肾图
多见于单侧肾动脉狭窄,也可见于游走肾坐位采集者
和先天性小肾脏 。
D
E
F
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G
 利尿介入肾图可有效鉴别机械性上尿路梗阻与非
梗阻性肾盂扩张。
 captopril介入肾图可准确鉴别肾血管性高血压。
上尿路完全机械性梗
阻(右输尿管结石)
肾血管性高血压(左肾A狭窄)
A. 基础肾图
B. Captopril介入肾图
C. 血管成形术后Captopril肾图
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二、肾小球滤过率测定
(一)原理与示踪剂
肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)是指
单位时间内经肾小球滤过的血浆容量(ml/min)。静脉注
射仅从肾小球自由滤过,而不被肾小管重吸收的放射性
示踪剂(如 99mTc-DTPA),肾脏早期摄取示踪剂的速率
与肾小球滤过率成正比。应用γ照相机或SPECT提供的
GFR采集、处理程序进行操作,可自动计算出左、右肾
脏的GFR与总GFR。
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(二)临床应用
 健康人体的GFR随着年龄的增加有所下降,
40岁以后大约平均每年下降1%。
GFR的参考正常值(x±s,ml/min)
年龄组
分 肾 GFR
总 GFR
20岁~
57.9±9.0
115.9±16.5
30岁~
57.3±10.3
113.1±17.7
40岁~
55.3±8.5
110.5±11.1
>50岁
44.1±7.0
88.1±14.4
混合组
52.9±10.6
105.6±18.7
人民卫生出版社
 临床上,肾功能受损者总GFR下降40~50 ml/min
时才会出现血浆肌酐、尿素氮水平的升高。
 核素测定GFR具有操作简便、敏感性高、重复性
好(r=0.99)及准确性好(与内源性肌酐清除法
测定GFR的相关系数为0.99)等特点。
 因此,GFR是反映肾功能的重要指标之一,也是
评价总肾和分肾功能比较敏感的指标,能早期发
现肾小球功能损害。
人民卫生出版社
三 、肾有效血浆流量测定
(一)原理与示踪剂
 肾脏在单位时间内完全清除某种物质的血浆毫升数称为
该物质的肾清除率(ml/min)。
 肾动脉血流中仅92%~96%流经肾单位,所以测得的肾最
大清除率低于实际每分钟肾脏的血浆流量,故称为肾有
效血浆流量(effective renal plasma flow,ERPF)。因此,
ERPF定义为单位时间内流经肾单位的血浆容量。
 测 定 ERPF 的 示 踪 剂 为 131I-OIH 、 99mTc-MAG3 , 方 法 与
GFR测定相似,可自动计算出分肾脏ERPF与总ERPF。
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(二)临床应用
 ERPF是判断肾功能的重要指标之一。参考正常值:左肾
(281.51±54.82)ml/min,右肾(254.51±65.48)ml/min。
健康人体ERPF随年龄增加有所下降。
 ERPF与GFR分别反映肾小管与肾小球的功能,临床上常
同时测定可用于:
 早期发现肾功能异常;观察受损肾功能的治疗效果。
 评价肾外疾病(糖尿病、高血压等)对肾功能的影响。
 监测移植肾的功能与排异反应。
 评价新药对肾功能的损害。
 判断肾实质受损部位:GFR/ERPF比值降低提示以肾小球功能
受损为主,增高则表明以肾小管受损为主。
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第三节
肾静态显像
Static Renography
人民卫生出版社
一、显像原理与显像剂
静脉注射缓慢通过肾脏的显像剂,随血液流经
肾脏后分别由肾小管分泌(99mTc-DMSA)或肾小球
滤过( 99mTc-GH),其中部分被近曲小管上皮细胞
重吸收并与胞浆内巯基结合,从而较长时间滞留于
皮质内,通过平面显像或断层显像能够清晰显示肾
皮质影像,以了解肾脏的位置、大小、形态与实质
功能,并可显示占位病变。
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二、临床应用
AP
PA
RPO
LPO
正常99mTc-GH静态肾显像
人民卫生出版社
1. 肾脏先天性异常的诊断
 肾静态显像明显优于超声和CT等影像检
查。常见肾先天异常包括:
 肾脏数目异常(先天性独肾)
 肾脏位置异常(肾下垂、异位肾、游走肾)
 肾脏形态异常(马蹄肾、肾囊肿)
 肾静态显像还能有效鉴别腹部及盆腔肿物
与肾脏的关系。
人民卫生出版社
左
右
右肾缺失
左
左
右
右
左肾下垂
右肾异位
右
多囊肾
左
马蹄肾
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2. 急性肾盂肾炎的诊断
 影像表现:肾内局限性放射性减低或缺损区,
单发或多发,可发生于一侧或双侧肾脏。
 优于IVP与超声检查,显示病灶数约为超声的
两倍、IVP的4倍。
 肾静态显像既能诊断急性肾盂肾炎,又能了解
病变范围和严重程度,还可用于评价疗效及判
断预后。
 慢性肾盂肾炎表现:肾影缩小,瘢痕形成处显
像剂摄取降低,整个肾脏放射性分布不均匀。
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右
左
右
左
急性肾盂肾炎99mTc-DMSA SPECT显像
冠状断层(A)与横断层(B)示左肾皮质楔形缺损
人民卫生出版社
3. 肾占位病变
 影像表现:肾影增大,形态不规则,放射性分布呈局
限性稀疏或缺损。特异性较超声、CT和MRI低,结
合肾血流灌注显像对鉴别良、恶性病变有一定帮助。
左
右
左肾癌
99mTc-DMSA
左
右
右肾囊肿
肾静态显像
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第四节
膀胱显像
Radionuclide Cystography
人民卫生出版社
膀胱输尿管反流(vesicoureteral reflux,VUR)
是指排尿的同时尿液反流至输尿管肾区,多见于儿
童,尿反流除了影响儿童本身生长发育外,细菌性
尿液反流则是引起上尿路反复感染的原因,严重者
可造成肾损害、肾脏瘢痕、高血压甚至肾功能衰竭。
膀胱显像是目前常用诊断VUR的方法,敏感性高于
X线膀胱造影,对病人的辐射剂量低。
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原理: 将放射性示踪剂引入膀胱后,通过显像观察肾脏、
输尿管和膀胱放射性分布变化,判断有无膀胱-输尿管反流
及反流程度,定量评价膀胱动力学功能。用于尿路感染病人
的随访,并为某些泌尿系疾病提供辅助信息。
方法:(1)直接法 不受肾功能的影响,但需留置尿管;
(1)间接法 无需留置尿管,易受肾功能与肾积水的影响。
人民卫生出版社
临床应用
当输尿管与肾脏区出现放射性(直接法),或输尿
管与肾区影像增强及TAC呈上升型表现(间接法),
即可诊断VUR,能探测1 ml的反流量。
反流程度:轻度,反流仅限于输尿管;中度,反
流达肾盂肾盏;重度,反流至扩张的肾集合系统,
并可见增粗、迂曲的输尿管影。
膀胱显像能准确测定膀胱残余尿量,可作为评价
膀胱动力学的客观指标。膀胱显像对性腺的辐射
吸收剂量低,仅为膀胱造影的1/50~1/200。
人民卫生出版社
直接法膀胱显像(后位)
膀胱-(右侧)输尿管反流
人民卫生出版社
膀胱输尿管反流,间直接法膀胱显像(后位)。A,肾动
态显像右肾不显影;B,加压排尿显像显示左肾(细箭头)与
右输尿管及右肾盂反流影(粗箭头)。右肾不显影可能系严
重膀胱-输尿管反流导致肾实质功能损害所致。
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