多普勒超声肾血流测定对高血压病早期肾损害的预测性研究
作者:徐瑞 周聊生 娄兹谟 邢启崇 杜文先
单位:山东省千佛山医院心内科,250014济南
关键词:超声检查;多普勒;肾血流量;高血压
中华超声影像学杂志001008
【摘要】 目的 探讨多普勒超声肾血流测定对诊断高血 压病早期肾损害的价值。方法 以血、尿β2-微球蛋白(β2-MG)和尿白蛋白排泄率(UAER )作为早期肾损害指标,对60例高血压病患者和20例正常人行多普勒超声肾血流检查。结果 叶间动脉舒张期末血流速度(Vd)的减慢、血流峰速加速时间的 延 长是高血压病患者最早出现的肾血流动力学异常;有肾脏早期损害的高血压病患者肾血流频 谱参数特点是肾段动脉、叶间动脉的收缩期最大血流速度(Vs)、Vd减低,搏动指数( PI)、阻力指数(RI)明显增高。结论 多普勒超声肾血流测定是诊断和预测高血压病早期肾损害的简便易 行、可靠的方法。
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The predictive study of early renal damage in essential hypertension by Doppler ultrasound renal blood flow measurement
XU Rui,ZHOU Liaosheng,LOU Zimo, et al.
(Department of Cardiolog y, Qianfoshan Hospitial of Shandong Province, Ji'nan 250014, China)
【Abstract】 Objective To evaluate the value of ultrasound Doppler renal blood flow measurement in diagnosing early renal damage of hyper tension.Methods Sixty patients with hypertension and twenty normotensiv e subjects were included in the study. They were classified into three groups according to β2-MG contents in blood or urine and urinary albumin excretio n rate (UAER).Renal blood flow was measured all in patients by Doppler ultrasoun d. Results The earliest abnormal of renal blood flow occured in hyp ertensives included that the end-diastolic velocity (Vd) of interlobar arter y was decreased and the acceleration time (AT) of segmental and interlobar artery was increased.Peak velocity in systole(Vs) and Vd decreased and pulsed ind ex ( PI) and resistance index (RI) inceased in segmental and interlobar artery of all hypertensives with early renal damage.Conclusions Doppler Ultrasound renal blood flow measurement ma y be clinically useful in the noninvasive evaluation of early renal damage of hypertension.
, 百拇医药
【Key words】 Ultrasonography,Doppler;Renal blood flow;Hyperte nsion
高血压病的肾脏损害是高血压病的严重并发症之一,早期诊断高血压病的肾损害,对制 定防治措施、延缓病情进展有十分重要的临床意义。以往对高血压病肾损害的诊断多局限在 实验室检查上,很难早期发现肾损害。多普勒超声肾血流测定是评价肾内动脉血流动力学的 一项无创检测手段,本研究旨在评价该技术能否更早期地发现高血压病早期的肾脏损害。
资 料 与 方 法
一、研究对象
1.正常对照组(Ⅰ组):正常人20例,男女各10例,年龄28~68岁,平均(50.9±15.2 )岁。
2.高血压病组:原发性高血压患者60例,男37例,女23例,年龄34~69岁,平均(53.9 ±10.5)岁,排除合并糖尿病患者。根据血、尿β2-微球蛋白(β2-MG)、尿白蛋 白排泄率(UAER)的水平又分为以下亚组:①无早期肾损害高血压病组(Ⅱ组):30例,男16例 ,女14例,年龄34~66 岁,平均(51.4±10.0)岁;血β2-MG在 1 710~3 550 ng/ml,尿β2-MG在 10~154 ng/ml,UAER<30 mg/24h。②有早期肾损害高血压 病组(Ⅲ组):30例,男21例,女9例,年龄42~69岁,平均(56.3±10.6)岁;血 β2-MG>3 550 ng/ml,或尿β2-MG>154 ng/ml,或UAER>30 mg/24h。
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患者均于检查前1周停用降压药及各种影响血流动力学的药物。
二、研究方法
1.实验室检查:常规测定血糖(Bs)、肌酐(Scr)、尿素氮(BUN),应用放射免疫法测 定血、新鲜尿液的β2-MG及24 h混合尿白蛋白(Alb)。计算肌酐清除率(Ccr)和UAER 。正常参考值:血β2-MG:1 710~3 550 ng/ml,尿β2-MG:10~154 ng /ml,UAER:<30 mg/24h。
2.超声多普勒肾血流测定:采用HP SONOS-2500型彩色多普勒超声诊断仪:探头频率 2.5 MHz,取样容积 3.4 mm,滤波 100 Hz,血流声束夹角<30°。受检者分别取 左、右侧卧位,显示肾脏长轴及肾内血管床的彩色血流信号。脉冲多普勒分别取样肾窦部段 动脉(SRA)中段和肾锥体两侧的叶间动脉(IRA)中段,嘱患者吸气后屏气获得脉冲多普勒频谱 ,计算机自动勾划频谱的包络线,并自动显示收缩期最大血流速度(Vs)、舒张期末最低血 流速度(Vd)、 血流峰速加速时间(AT)、阻力指数(RI)、脉冲指数(PI)。段动脉和叶间动脉分别取3支血管 的平均值,所有参数均取左右肾内动脉的平均值。
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3.统计学处理:应用SPSS for Windows 7.5 统计软件进行统计学处理。UAER呈非正 态 分布,作对数转换后进行统计学处理。数据用均数±标准差(±s)表示,组间 差异性用q检验,参数之间的相关性用直线相关分析法。P<0.05为差异有显著 性意义。
表1 三组肾血流参数比较(±s) 组别
例数
Vs(cm/s)
Vd(cm/s)
PI
, http://www.100md.com RI
AT(s)
SRA
IRA
SRA
IRA
SRA
IRA
SRA
IRA
SRA
IRA
Ⅰ组
, http://www.100md.com 20
40.51 ±6.24
28.69±4.95
16.91±2.73
12.79±2.75
0 .94±0.08
0.89±0.09
0.58±0.03
0.56±0.03
0 .05±0.02
0.05±0.02
Ⅱ组
, 百拇医药
30
38.46±7.45
25.87±3.93*
15.28±3.45
10.69±1.8 6* *
1.00±0.15
0.93±0.16
0.60±0.04
0.58±0.06
0. 11±0.05* *
0.11±0.05* *
, 百拇医药
Ⅲ组
30
36.41±8.87
24.76±5.25* *
12.92±3.82 * * △ △
9.42±2.44* * △
1.15±0.18* * △ △
1.07±0.17* * △ △
0.64±0.06* * △ △
0.62±0.06* * △ △
, 百拇医药
0.10±0.04* *
0.10±0.04* *
注:与Ⅰ组相比,*P<0.05,**P<0.01;与Ⅱ组相比,△P<0.05 ,△△P<0.01。Vs-收缩期最大血流速度,Vd-舒张期末最低血流速度,PI-搏动指 数,RI-阻力指数,AT-加速时间,SRA-段动脉,IRA-叶间动脉
结 果
一、一般资料与实验室检查结果
高血压各组与正常对照组在年龄、BUN、Scr、Ccr之间差异均无显著性意义。血、尿β2 -MG及UAERⅢ组显著高于Ⅰ、Ⅱ组(P<0.01),Ⅰ、Ⅱ组间差异无显著性意义。
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二、超声多普勒肾血流测定结果
1、各组肾脏动脉彩色血流图像改变:Ⅰ组彩色血流图显示肾内血流色彩分布丰富,肾内各级动脉显示清晰,脉冲多普勒显 示肾内动脉血流为高速低阻型(图1);Ⅱ组肾内血流色彩分布与Ⅰ组相仿,但脉冲多普勒显 示叶间动脉血流为低速低阻型(图2);Ⅲ组彩色血流图显示肾内血流色彩分布欠丰富,同一 切面显示的血流分支少,血流束相对较细,脉冲多普勒显示肾内动脉血流为低速高阻型( 图3)。
2.肾血流频谱参数见表1。
三、超声多普勒肾血流测定与血、尿β2-MG、UAER的关系(表2)
血β2-MG与叶间动脉的Vd、PI、RI及段动脉的PI相关(P<0.05)。尿β2 -MG仅与叶间动脉的Vd呈负相关。LgUAER与肾内段动脉、叶间动脉的Vd、PI、RI均相关 ,其中与叶间动脉的PI、RI相关性最为显著。由叶间动脉PI和RI可分别与LgUAER建立一元线 性方程:
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PI=0.852+0.104LgUAER (r =0.387,P<0.001)
RI=0.55+0.035LgUAER (r=0.381, P<0.001)
表2 肾血流参数与肾功能指标的相关性分析 检测指标
检测
动脉
β2-MG(血)
β2-MG(尿)
LgUAER(血)
r值
P值
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r值
P 值
r值
P值
Vd
SRA
-0.124
0.219
-0.188
0.061
-0.214
0.033
IRA
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-0.265
0.008
-0.197
0.049
-0.300
0.002
PI
SRA
0.221
0.027
0.036
0.724
0.301
, 百拇医药
0.002
IRA
0.226
0.024
0.042
0.675
0.387
0.000
RI
SRA
0.158
0.117
0.038
, http://www.100md.com
0.707
0.301
0.002
IRA
0.252
0.012
0.083
0.411
0.381
0.000
讨 论 在高血压病与肾血流改变方面的研究,国内外已有报道[1,2],但由于对患者分 组标准不同,所选代表肾功能的指标只有Ccr和Scr,不能代表肾脏早期受损害的情况,尚不 能反映高血压患者肾脏早期损害时肾脏血流动力学的改变。本研究由表1可见高血压病无 肾脏早期损害时肾内段动脉血流速度、段动脉和叶间动脉的阻力正常,而叶间动脉的Vd减 慢,血流峰速加速时间明显延长,反应血管的顺应性降低。这可能与高血压早期肾血管的自 身 调节异常有关[3]。从本研究可以看出,这种肾血管的调节异常首先出现在分支较 细的叶间动脉,而不是段动脉,提示高血压对肾血管的影响可能首先发生在肾小球入球小动 脉或距其最近的小血管,而不是分支较粗的动脉,如能探测的血管分支越细,越能发现早期 改变。各项早期肾功能检查未出现异常之前,仍可发现叶间动脉的血流动力学异常。本研究 发现,有肾脏早期损害的高血压组肾内小动脉血流速度降低,肾血管阻力明显增高,这 可能与压力作用下肾血管的重塑有关。Anderson等[4]认为在原发性高血压的非常 早期阶段,所有近端的系统阻力血管包括叶间动脉、弓形动脉、小叶间动脉等肾小球前动脉 显示出血管重构的内在倾向,肾脏血流动力学异常,主要由于肾动脉肌层肥厚,肾血管阻力 增加以及肾血管对血管活性物质的反应增强和肾血管收缩,从而导致肾内小动脉的血流动力 学异常。
, 百拇医药
对血、尿β2-MG、UAER与肾血流参数的相关性分析,可见叶间动脉舒张期血流速度减 低,血管阻力增高对肾功能有早期损害作用,另一方面也说明,高血压对肾小动脉的损伤 在分支细的动脉要严重于分支粗的动脉。
图1A 正常人肾内血流图,示肾血流色彩分布丰富,肾内各级动 脉清晰;1B 正常人叶间动脉血流频谱,呈高速低阻型
图2A 无早期肾损害高血压患者肾内血流图,示肾血流色彩分 布较丰富,肾内各级动脉显示较清晰;2B 同一患者叶间动脉血流频谱呈低 速低阻型
图3A 有早期肾损害高血压患者肾内血流图,示肾血流色彩分布欠丰富 ,肾内动脉间断显示;3B 同一患者叶间动脉血流频谱呈低速高阻型
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在叶间动脉PI、RI与LgUAER建立的一元线性回归方程中,当以LgUAER为自变量,并在正常 值上限 30 mg/24 h时,叶间动脉PI预测值为 1.00,RI预测值为 0.60。即当高血 压患者叶间动脉PI> 1.00、RI> 0.60时,则预示着肾功能将出现早期损伤。
综上所述,肾内小动脉血流动力学异常与肾功能相关,并且在早期肾功能实验室检查尚 未出现异常前已可见到,因此,超声多普勒肾血流测定是诊断和预测高血压病早期肾损害的 简便易行、可靠的方法。
参考文献
1,Handa N, Fukunaga R, Uehara A, et al. Echo-Doppler velocimeter in the diagnosis of hypertensive patients: the renal artery Doppler technique. Ultrasound Med Biol,1986,12:945-952.
, 百拇医药
2,金春香,许广波. 高血压病各期肾动脉血流的双功彩色多普勒超声评价.中国超声医学 杂志,1995,11:21-23.
3,刘力生,龚兰生,孔华宇,主编. 临床高血压病学.天津:天津科学技术出版社, 1990 .112-119.
4,Anderson WP,Kett MM,Evans RG,et al.Pre-glomerular structural changes i n the renal vasculature. Hypertension Blood Press ,1995,2(Suppl):74-80.
(收稿日期:2000-05-16), 百拇医药
单位:山东省千佛山医院心内科,250014济南
关键词:超声检查;多普勒;肾血流量;高血压
中华超声影像学杂志001008
【摘要】 目的 探讨多普勒超声肾血流测定对诊断高血 压病早期肾损害的价值。方法 以血、尿β2-微球蛋白(β2-MG)和尿白蛋白排泄率(UAER )作为早期肾损害指标,对60例高血压病患者和20例正常人行多普勒超声肾血流检查。结果 叶间动脉舒张期末血流速度(Vd)的减慢、血流峰速加速时间的 延 长是高血压病患者最早出现的肾血流动力学异常;有肾脏早期损害的高血压病患者肾血流频 谱参数特点是肾段动脉、叶间动脉的收缩期最大血流速度(Vs)、Vd减低,搏动指数( PI)、阻力指数(RI)明显增高。结论 多普勒超声肾血流测定是诊断和预测高血压病早期肾损害的简便易 行、可靠的方法。
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The predictive study of early renal damage in essential hypertension by Doppler ultrasound renal blood flow measurement
XU Rui,ZHOU Liaosheng,LOU Zimo, et al.
(Department of Cardiolog y, Qianfoshan Hospitial of Shandong Province, Ji'nan 250014, China)
【Abstract】 Objective To evaluate the value of ultrasound Doppler renal blood flow measurement in diagnosing early renal damage of hyper tension.Methods Sixty patients with hypertension and twenty normotensiv e subjects were included in the study. They were classified into three groups according to β2-MG contents in blood or urine and urinary albumin excretio n rate (UAER).Renal blood flow was measured all in patients by Doppler ultrasoun d. Results The earliest abnormal of renal blood flow occured in hyp ertensives included that the end-diastolic velocity (Vd) of interlobar arter y was decreased and the acceleration time (AT) of segmental and interlobar artery was increased.Peak velocity in systole(Vs) and Vd decreased and pulsed ind ex ( PI) and resistance index (RI) inceased in segmental and interlobar artery of all hypertensives with early renal damage.Conclusions Doppler Ultrasound renal blood flow measurement ma y be clinically useful in the noninvasive evaluation of early renal damage of hypertension.
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【Key words】 Ultrasonography,Doppler;Renal blood flow;Hyperte nsion
高血压病的肾脏损害是高血压病的严重并发症之一,早期诊断高血压病的肾损害,对制 定防治措施、延缓病情进展有十分重要的临床意义。以往对高血压病肾损害的诊断多局限在 实验室检查上,很难早期发现肾损害。多普勒超声肾血流测定是评价肾内动脉血流动力学的 一项无创检测手段,本研究旨在评价该技术能否更早期地发现高血压病早期的肾脏损害。
资 料 与 方 法
一、研究对象
1.正常对照组(Ⅰ组):正常人20例,男女各10例,年龄28~68岁,平均(50.9±15.2 )岁。
2.高血压病组:原发性高血压患者60例,男37例,女23例,年龄34~69岁,平均(53.9 ±10.5)岁,排除合并糖尿病患者。根据血、尿β2-微球蛋白(β2-MG)、尿白蛋 白排泄率(UAER)的水平又分为以下亚组:①无早期肾损害高血压病组(Ⅱ组):30例,男16例 ,女14例,年龄34~66 岁,平均(51.4±10.0)岁;血β2-MG在 1 710~3 550 ng/ml,尿β2-MG在 10~154 ng/ml,UAER<30 mg/24h。②有早期肾损害高血压 病组(Ⅲ组):30例,男21例,女9例,年龄42~69岁,平均(56.3±10.6)岁;血 β2-MG>3 550 ng/ml,或尿β2-MG>154 ng/ml,或UAER>30 mg/24h。
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患者均于检查前1周停用降压药及各种影响血流动力学的药物。
二、研究方法
1.实验室检查:常规测定血糖(Bs)、肌酐(Scr)、尿素氮(BUN),应用放射免疫法测 定血、新鲜尿液的β2-MG及24 h混合尿白蛋白(Alb)。计算肌酐清除率(Ccr)和UAER 。正常参考值:血β2-MG:1 710~3 550 ng/ml,尿β2-MG:10~154 ng /ml,UAER:<30 mg/24h。
2.超声多普勒肾血流测定:采用HP SONOS-2500型彩色多普勒超声诊断仪:探头频率 2.5 MHz,取样容积 3.4 mm,滤波 100 Hz,血流声束夹角<30°。受检者分别取 左、右侧卧位,显示肾脏长轴及肾内血管床的彩色血流信号。脉冲多普勒分别取样肾窦部段 动脉(SRA)中段和肾锥体两侧的叶间动脉(IRA)中段,嘱患者吸气后屏气获得脉冲多普勒频谱 ,计算机自动勾划频谱的包络线,并自动显示收缩期最大血流速度(Vs)、舒张期末最低血 流速度(Vd)、 血流峰速加速时间(AT)、阻力指数(RI)、脉冲指数(PI)。段动脉和叶间动脉分别取3支血管 的平均值,所有参数均取左右肾内动脉的平均值。
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3.统计学处理:应用SPSS for Windows 7.5 统计软件进行统计学处理。UAER呈非正 态 分布,作对数转换后进行统计学处理。数据用均数±标准差(±s)表示,组间 差异性用q检验,参数之间的相关性用直线相关分析法。P<0.05为差异有显著 性意义。
表1 三组肾血流参数比较(±s) 组别
例数
Vs(cm/s)
Vd(cm/s)
PI
, http://www.100md.com RI
AT(s)
SRA
IRA
SRA
IRA
SRA
IRA
SRA
IRA
SRA
IRA
Ⅰ组
, http://www.100md.com 20
40.51 ±6.24
28.69±4.95
16.91±2.73
12.79±2.75
0 .94±0.08
0.89±0.09
0.58±0.03
0.56±0.03
0 .05±0.02
0.05±0.02
Ⅱ组
, 百拇医药
30
38.46±7.45
25.87±3.93*
15.28±3.45
10.69±1.8 6* *
1.00±0.15
0.93±0.16
0.60±0.04
0.58±0.06
0. 11±0.05* *
0.11±0.05* *
, 百拇医药
Ⅲ组
30
36.41±8.87
24.76±5.25* *
12.92±3.82 * * △ △
9.42±2.44* * △
1.15±0.18* * △ △
1.07±0.17* * △ △
0.64±0.06* * △ △
0.62±0.06* * △ △
, 百拇医药
0.10±0.04* *
0.10±0.04* *
注:与Ⅰ组相比,*P<0.05,**P<0.01;与Ⅱ组相比,△P<0.05 ,△△P<0.01。Vs-收缩期最大血流速度,Vd-舒张期末最低血流速度,PI-搏动指 数,RI-阻力指数,AT-加速时间,SRA-段动脉,IRA-叶间动脉
结 果
一、一般资料与实验室检查结果
高血压各组与正常对照组在年龄、BUN、Scr、Ccr之间差异均无显著性意义。血、尿β2 -MG及UAERⅢ组显著高于Ⅰ、Ⅱ组(P<0.01),Ⅰ、Ⅱ组间差异无显著性意义。
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二、超声多普勒肾血流测定结果
1、各组肾脏动脉彩色血流图像改变:Ⅰ组彩色血流图显示肾内血流色彩分布丰富,肾内各级动脉显示清晰,脉冲多普勒显 示肾内动脉血流为高速低阻型(图1);Ⅱ组肾内血流色彩分布与Ⅰ组相仿,但脉冲多普勒显 示叶间动脉血流为低速低阻型(图2);Ⅲ组彩色血流图显示肾内血流色彩分布欠丰富,同一 切面显示的血流分支少,血流束相对较细,脉冲多普勒显示肾内动脉血流为低速高阻型( 图3)。
2.肾血流频谱参数见表1。
三、超声多普勒肾血流测定与血、尿β2-MG、UAER的关系(表2)
血β2-MG与叶间动脉的Vd、PI、RI及段动脉的PI相关(P<0.05)。尿β2 -MG仅与叶间动脉的Vd呈负相关。LgUAER与肾内段动脉、叶间动脉的Vd、PI、RI均相关 ,其中与叶间动脉的PI、RI相关性最为显著。由叶间动脉PI和RI可分别与LgUAER建立一元线 性方程:
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PI=0.852+0.104LgUAER (r =0.387,P<0.001)
RI=0.55+0.035LgUAER (r=0.381, P<0.001)
表2 肾血流参数与肾功能指标的相关性分析 检测指标
检测
动脉
β2-MG(血)
β2-MG(尿)
LgUAER(血)
r值
P值
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r值
P 值
r值
P值
Vd
SRA
-0.124
0.219
-0.188
0.061
-0.214
0.033
IRA
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-0.265
0.008
-0.197
0.049
-0.300
0.002
PI
SRA
0.221
0.027
0.036
0.724
0.301
, 百拇医药
0.002
IRA
0.226
0.024
0.042
0.675
0.387
0.000
RI
SRA
0.158
0.117
0.038
, http://www.100md.com
0.707
0.301
0.002
IRA
0.252
0.012
0.083
0.411
0.381
0.000
讨 论 在高血压病与肾血流改变方面的研究,国内外已有报道[1,2],但由于对患者分 组标准不同,所选代表肾功能的指标只有Ccr和Scr,不能代表肾脏早期受损害的情况,尚不 能反映高血压患者肾脏早期损害时肾脏血流动力学的改变。本研究由表1可见高血压病无 肾脏早期损害时肾内段动脉血流速度、段动脉和叶间动脉的阻力正常,而叶间动脉的Vd减 慢,血流峰速加速时间明显延长,反应血管的顺应性降低。这可能与高血压早期肾血管的自 身 调节异常有关[3]。从本研究可以看出,这种肾血管的调节异常首先出现在分支较 细的叶间动脉,而不是段动脉,提示高血压对肾血管的影响可能首先发生在肾小球入球小动 脉或距其最近的小血管,而不是分支较粗的动脉,如能探测的血管分支越细,越能发现早期 改变。各项早期肾功能检查未出现异常之前,仍可发现叶间动脉的血流动力学异常。本研究 发现,有肾脏早期损害的高血压组肾内小动脉血流速度降低,肾血管阻力明显增高,这 可能与压力作用下肾血管的重塑有关。Anderson等[4]认为在原发性高血压的非常 早期阶段,所有近端的系统阻力血管包括叶间动脉、弓形动脉、小叶间动脉等肾小球前动脉 显示出血管重构的内在倾向,肾脏血流动力学异常,主要由于肾动脉肌层肥厚,肾血管阻力 增加以及肾血管对血管活性物质的反应增强和肾血管收缩,从而导致肾内小动脉的血流动力 学异常。
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对血、尿β2-MG、UAER与肾血流参数的相关性分析,可见叶间动脉舒张期血流速度减 低,血管阻力增高对肾功能有早期损害作用,另一方面也说明,高血压对肾小动脉的损伤 在分支细的动脉要严重于分支粗的动脉。
图1A 正常人肾内血流图,示肾血流色彩分布丰富,肾内各级动 脉清晰;1B 正常人叶间动脉血流频谱,呈高速低阻型
图2A 无早期肾损害高血压患者肾内血流图,示肾血流色彩分 布较丰富,肾内各级动脉显示较清晰;2B 同一患者叶间动脉血流频谱呈低 速低阻型
图3A 有早期肾损害高血压患者肾内血流图,示肾血流色彩分布欠丰富 ,肾内动脉间断显示;3B 同一患者叶间动脉血流频谱呈低速高阻型
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在叶间动脉PI、RI与LgUAER建立的一元线性回归方程中,当以LgUAER为自变量,并在正常 值上限 30 mg/24 h时,叶间动脉PI预测值为 1.00,RI预测值为 0.60。即当高血 压患者叶间动脉PI> 1.00、RI> 0.60时,则预示着肾功能将出现早期损伤。
综上所述,肾内小动脉血流动力学异常与肾功能相关,并且在早期肾功能实验室检查尚 未出现异常前已可见到,因此,超声多普勒肾血流测定是诊断和预测高血压病早期肾损害的 简便易行、可靠的方法。
参考文献
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(收稿日期:2000-05-16), 百拇医药