腎臟活體組織檢查 (renal biopsy)

前言

腎臟活體組織檢查 (renal biopsy) 已成為腎臟學家之診斷及預後方法中重要的一部份。有幾種方法可取得腎臟組織。本章著眼於經皮腎臟活體組織檢查;其於局部麻醉下施行。於全身或脊髓麻醉下實施手術切片 (open surgical biopsy) 並不常進行;其適用情形如:病人被認為不適於進行經皮腎臟活體組織檢查(如昏迷或是極度不合作與激動)、病人僅有一個腎臟,或是需要較大量腎臟組織之時。

有個新方法,是經由靜脈的腎臟活體組織檢查,其可於其他方法有困難或是有禁忌症時(如極為肥胖或是凝血有問題)時安全實施。在此方法,將一個類似於心臟活體組織檢查所用的組織檢查取樣裝置插入周邊靜脈(頸或股靜脈);將此裝置導引至腎靜脈,最後楔在一周邊的位置,於此取得組織樣本。若是發生出血,也僅限於腎臟。通常可以取得滿意的標本,不過需要極多的經驗才能達到和腎臟之經皮針刺活體組織檢查 (percutaneous needle biopsy) 相仿的成功率。目前而言此方法僅在少數具備特別設施和技術的醫學中心使用,主要是在歐洲。

用細針抽出腎小管和間質的細胞成份的方法,廣泛應用於評估腎臟移植者的狀況。利用特別的染色和試劑,此方法在診斷急性腎小管壞死、移植排斥,以及 cyclosporine 的腎毒性上頗可信賴,但要對腎臟實質 (parenchyma) 之疾病做較確定的診斷,仍需要一團( core )組織,而不是分散的實質和浸潤的細胞。不過這個方法還是簡單易學而安全。重複的取樣較易進行,而得以作一連串的觀察。

腎臟的經皮活體組織檢查 (percutaneous biopsy of the kidney) 在50多年前首次進行,但直到1950年代早期在 Iverson, Brun, Muehrcke, Kark, 以及他們同僚的報告之後,才變成常用的診斷手段。 Vim-Silverman needle 在1953年出現,後來被 Franklin 改良以取得較佳的腎臟組織與更具可靠性。一開始 renal biopsy 於病人坐姿下進行,但現在除了在懷孕晚期,都用俯臥姿勢。腎臟的定位最初是用靜脈尿路攝影 (intravenous urography) 與測量,但現在則用影像增強之螢光透視 (image intensification fluoroscopy) 或是利用超音波。

Renal biopsy 並不常是對某特別疾病具診斷性,而是提供腎絲球、腎小管、間質,以及血管在形態學上的變化,以幫助評估預後和決定治療。對特定疾病具診斷性的病變僅限於表93-1所列者。

腎臟活體組織檢查 (renal biopsy) 之適用時機

我們不可能把 renal biopsy 在病人之處置上可能有用,或絕對有用的許許多多臨床狀況列個表出來。不過我們可以簡單的說明介紹一下。 Renal biopsy 之實施當然要考慮到個別的臨床狀況,以及其所提供的好處與風險之間的平衡。實施組織檢查的醫生,其經驗和技術也是病人是否接受此檢查的前提。

表 93.2 是可能要考慮到 renal biopsy 的臨床狀況的整理。雖然要大家都同意表 93.2 的適用時機是不可能的,不過它仍代表腎臟醫學界大多數人的意見。當然,要是有更多的數據,這些適用狀況就可能被修正。

我們仍然相信,在經過詳盡的臨床以及實驗室檢查後,仍未能找出原因的成年 nephrotic syndrome 患者 (idiopathic nephrotic syndrome) ,應接受 renal biiopsy 的檢查。雖然有些人主張基於團體統計資料 (group statistical data) 和決策分析理論 (decision analysis therory) ,應在 renal biopsy 之前先進行試驗的 (empirical) glucocorticoid 治療,我們仍主張在成人 (16 歲以上)應該先進行 renal biopsy 再進行該種治療。理由如下:

  • 由有經驗者實行, renal biopsy 是安全的(在 3061 個 biopsies 中,有一個和 biopsy 有關之死亡案例,兩個嚴重到需要手術的出血案例。這分別代表嚴重併發症發生率為0.03% 和 0.06% 。)
  • 有些是 glucocorticoid 沒有幫助,或者有害的(例如 amyloidosis 在較老病人之 idiopathic nephrotic syndrome 中佔 10 % 。)
  • 下一步要採取何種輔助治療(如 cyclophosphamide, cyclosporine, 或是血漿置換)需要對疾病本質的了解。
  • 檢查腎臟組織有助於對
  • (a) 預後 (IgA nephropathy, focal sclerosis) 、
  • (b)可能之併發症風險(如腎靜脈栓塞以及其他在膜性腎絲球腎炎 , membranous glomerulonephritis, 所見之血栓症)、
  • (c) 臨床上未能預料到的問題,而對特殊治療有反應者 ( k-chain glomerulopathy),以及
  • (d) 若此病人等待換腎,其疾病復發的可能性, 等等狀況,提供有用的資訊。

    由於在小孩子(尤其是 10 歲以下,補體之 C3 成份正常,良性之尿液沈澱物,以及高度選擇性 (highly selective)的蛋白尿),潛藏於 nephrotic syndrome 之下的疾病,可能會對 glucocorticoid 有反應,所以 renal biopsy 可以等到進行了試驗性 glucocorticoid 治療療程後再進行。 Renal biopsy 僅推薦於對初始療程之 glucocorticoid 無反應之病童實施,以得知對輔助治療-cyclophosphamide ( minimal lesion disease) 的反應,以及了解預後情形( focal sclerosis, membranoproliferative glomerulonephritis)。

    我們的意見是,腎功能急遽變壞的病人,若其已排除泌尿道阻塞、超音波檢查顯示腎臟大小正常、而尿液沈澱檢查顯示腎絲球腎炎的病人,應儘速接受 renal biopsy ,以鑑別其腎臟疾病之病理基礎。然而,在進展迅速的腎絲球腎炎、肺出血、血中具高水平的 anti-GMB 抗體( Goodpasture's disease),或是有高水平的 anti-neutrophil cytoplasmic 抗體(血管炎, vasculitis )患者,可在無進行 renal biopsy 的情形下開始適當的治療。

    Renal biopsy 在評估以及追蹤膠原性血管疾病 (collagen vascular disease)--包括紅斑性狼瘡 (SLE) --上的功用,仍未有定論。然而,研究顯示臨床以及血清學方面的檢查,對組織學而言並不是很好的預測指標;而腎絲球、腎小管間質,以及血管的變化,則或許是預後以及對治療之可能反應性的有用指標。所以我們仍建議在以下情形進行 renal biopsy :

  • (1) 對有明顯侵犯腎臟徵兆之病人(如蛋白尿、血尿、腎功能異常)進行最初的評估,
  • (2) 已確知有腎臟病,而其尿液沈澱和腎功能急遽變壞,或最近發生 nephrotic syndrome ,
  • (3) 病人腎衰竭嚴重(血清之 creatinine > 3mg/dl) 以及腎臟大小正常者,以評估腎衰竭恢復的可能性。

    我們並不建議在臨床或實驗室的證據顯示沒有腎臟之侵犯的 SLE 病人進行 renal biopsy 。

    在還沒到 nephrotic syndrome 程度的蛋白尿,而其尿液沈澱物可能正常,或者不正常的病人, renal biopsy 的整體價值仍未確定。雖說有點失之武斷,我們是傾向於僅限於每天排出 >1.0 g 之來自腎絲球的蛋白,或是尿液沈澱物不正常的(主要是 dysmorphic hematuria ) 的病人,接受 renal biopsy 。之所以這樣做是因為可將疾病分類,而有助於治療或預後。這些資訊對於打算結婚、計畫教育、換工作,或者保險事務,特別有用。

    對於持續性或復發性的腎絲球起源性血尿 ( dysmorphic hematuria )而無蛋白尿者, renal biopsy 對其處置幫助似乎不大。不過血尿伴隨嚴重蛋白尿( >1.0 g/dl )倒是進行 renal biopsy 的一個要素。

    在腎臟移植的問題上,renal biopsy 無疑有其功用-雖然有時候可以細針穿刺細胞學 (fine needle aspiration cytology) 為代替,以區分急性排斥和 cyclosporine 的腎毒性。急性腎衰竭、長期少尿(oliguria)而已排除尿路阻塞以及有兩個正常大小或是變大的腎臟的病人應考慮 renal biopsy。

    有時候,在懷疑患有腎小管間質疾病,而其有緩慢進展的腎衰竭的病人,也要考慮 renal biopsy。這樣的例子有 sarcoidosis 侵犯到腎臟,以及藥物引發的過敏。病人若有原因不明的腎衰竭,而腎臟大小正常,也應考慮 renal biopsy。

    Renal biopsy 鮮少於懷孕時進行;如可能,最好是等到懷孕其結束再進行。不論如何,特別易令人衰弱的病的急性發作(如在前三個月之嚴重的 nephrotic syndrome), 或許需要 renal biopsy 之後進行適當的治療。 Renal biopsy 有時會在孕婦進行,以診斷家族性遺傳性疾病,如 Alport syndrome 或 Fabry's disease,以助遺傳諮詢。

    糖尿病病人,不管是否依賴胰島素治療,在決定是否進行 renal biopsy 上是個問題,因為這些病人中,大多數的腎臟病是糖尿病腎病變的後果。不過當腎臟病在糖尿病的早期就出現、有不正常的尿液沈澱,或是有增生性 (proliferative) 或是 backround 視網膜病變,則進行 renal biopsy 以找出非糖尿病性的問題,是恰當的。

    renal biopsy 不適用於縮小的腎臟而有嚴重之氮血 (azotemia) 者、囊性腎病 (cystic kidney disease) 、肝腎症狀、或是急性細菌感染。

    一旦 renal biopsy 建立了臨床病理上的診斷,很少需要進行追蹤性或是再次的 renal biopsy。不過臨床狀況的遽變,如急遽進展的腎衰竭,可代表形態學上的重要轉變,而需要新的、更積極的治療,或是變換治療方式。如使用腎毒性藥劑(例如 cyclosporine ),或許需要一連串的 renal biopsy 以監測可能的治療副作用。有時候,重複的 renal biopsy 可能有助於是否因疾病的進展而停止治療。對類固醇有反應的 idiopathic nephrotic syndrome 轉變成對類固醇不反應的形式,或許也需要再次的 renal biopsy。

    禁忌症

    經皮腎臟活體組織檢查只有一個絕對禁忌症:無法矯正的、臨床上嚴重的溢出血問題,可能會造成 biopsy 後的出血者。經適當治療以矯治其易出血的問題的病人可以進行經皮腎臟活體組織檢查。

    實驗室檢查易出血體質和 biopsy 後之出血之間的關係仍屬未定。如,嚴重的腎衰竭雖然會有血小板功能異常和出血時間延長,但經皮腎臟活體組織檢查在此情形下通常仍可安全完成。如有需要,可在進行 biopsy 前幾小時輸入 desmopressin (DDAVP) 或前幾天輸入 conjugated estrogens ,則可使腎衰竭病人的 bleeding time 恢復正常。不過常規並不如此做。嚴重的血小板低下( <50000/mm3) 為 renal biopsy 的禁忌,不過中度的血小板低下( 100000~150000/mm3 )則否。如須腎組織以供診斷,則在 biopsy 前可輸入新鮮血小板。

    經皮腎臟活體組織檢查之相對的禁忌症包括僅一腎臟、病人不合作、正有腎臟的感染、腎血管炎併有血管瘤、水腎、未矯正之體液容積耗竭,以及未控制之嚴重高血壓。補充細胞外液容積以及控制高血壓可使 biopsy 之進行安全。

    併發症

    經皮腎臟活體組織檢查之併發症的發生率與操作者之經驗、病人的狀況、以及是否有相對之禁忌症有關。所以對特定病人是很難對併發症的風險給予一個精確的數字的。幾乎一定會有 microscopic hematuria ,但是 gross hematuria 則僅偶而見之。腎臟旁的血腫大概在所有病人都會發生,而可用超音波或 CT 發現--後者較敏感。血腫通常小,消解而不留下後遺症。在200個連續的經皮腎臟活體組織檢查中,我們發現腎旁血腫的大小和出血與各種凝血試驗的結果之間沒有關連。 Renal biopsy 之後的疼痛因人而異。 Biopsy 區域的輕微、鈍痛感是常見的。較長期的疼痛應予注意,其可能代表腎旁血腫的變大或是血塊阻塞泌尿道。

    腎旁出血以及/或是 gross hematuria 而須輸血者約在 200~500 個 biopsy 中有一個。須手術處理 biopsy 後的出血的狀況小於 1/1000 ,而與 biopsy 有關的死亡則極少(小於 1/3000 )。輕微到中度的 biopsy 後的出血的處理是臥床休息、觀察,必要時可輸血。嚴重而大量的出血或許需要手術處理,但用血管定位,以氣球或血塊堵住出血的血管也有成功的報告。

    動靜脈瘺管可在高於 10% 之接受 renal biopsy 的病人中發生。這些瘺管常是無症狀的,但有時會是持續性血尿的來源。 Biopsy 後的腎臟上有唔聲( hum ),是動靜脈瘺管的病徵--但是這不常被觀察到。腎臟動脈攝影 (arteriography) 為確定診斷之所需。對於大的瘺管或要控制出血,在動脈攝影時堵塞瘺管或是需要的。

    其他的併發症包括腎盞瘺管以及腎臟破裂。有時會意外採到別的器官,如胰臟、脾臟、肝臟,或是小腸。腎臟定位不佳會造成意外採到主動脈或是腎動脈,那就會很慘。

    技術方面


    除了取得同意外,醫師應仔細檢視病人的出血傾向病史。雖然凝血篩檢( prothrombin time, partial thromboplastin time, 血小板計數,以及 bleeding time )對一般病人而言不是絕對需要,但在懷疑有出血方面的異常時則應實施。血容比要測,而 renal biopsy 之前要做尿液分析,以為 biopsy 後之數值的參考。兩個腎臟之位置及大小要測量;這用超音波就辦得到。在某些病人超音波不足應付,則用核醫掃描 (radionuclide scan) 或是 intravenous urography ,或許可得。

    兩個腎臟皆可進行 biopsy ,但是很多醫師偏好右腎。除了小孩或血尿減少,通常是不需要為輸血驗血型或做交叉配對。病人要放鬆並合作,但不要過度鎮靜之。 Biopsy 前的鎮定和麻醉僅用於過度緊張的病人。

    Biopsy 於病人俯臥下,在光線充足的房間內進行。使用影像增強之螢光透視 (image intensification fluoroscopy) 或是利用超音波輔助。前者需要在 biopsy 前半小時靜脈輸入放射顯影劑。我們偏好使用超音波,因為顯影劑對某些病人可能具腎毒性。

    病人舒服地俯臥,中腹部穩定支撐著。以病人吸氣中期到深吸氣的超音波或 X 光影像為準,在 biopsy 所用的針將刺入的地方用擦不掉的墨水做個記號。腎臟下極的外側是 biopsy 所偏好的地方。然後蓋巾,用 Betadine 消毒。進針處局部麻醉(lidocaine)。用 pointed scapel 做個小切口,以利 biopsy 的套管針 (trocar)插入。Biopsy 部位到腎臟表面以 6 吋,20 號針頭麻醉。 Biopsy 的套管針( Franklin 改良過的 Vim-Silverman needle, Travenol Tru-Cut disposable needle, 或是其他適用的代替物)經由切口處插入。在病人於吸氣中段到深吸氣期閉住呼吸之時,含有 obturator 的套管針向上與內側朝欲 biopsy 之處推進。在套管針推進之間,病人應可平靜呼吸,而操作者不可限制套管針的移動。一旦抵達腎臟的 capsule ,套管針的頂端要在病人屏住呼吸時向腎臟推進幾個毫米。這穿刺之成功可由套管針隨呼吸移動而得證。移去 obturator 而在檢視不受約制的套管針的空腔是否有出血時,病人可以做幾個平靜的呼吸。要是腔裡沒有出血,就在套管針插入切片針,推進到停在腎臟表面為止。切片針的推進受到阻力,代表其位置正確。病人可以做幾個平靜的呼吸,而不去限制套管針。然後要求病人吸氣,閉住,直到說可以呼吸為止。在閉住氣時,切片針迅速插入腎臟,而套管針以旋轉方式於切片針之上推進到同一深度。

    套管針和切片針一起由病人身上移去。將切片針由套管針移開,小心操作,將腎臟組織從針的頂端取下。如可能,重複步驟,取得另一個組織。將腎臟組織進行光學、免疫螢光學、以及電子顯微鏡檢查。如可能,同一檢體也可保留以進行顯微切片 (microdissection) 和分子生物學檢查。如果試了二或三次穿刺仍然取不到腎臟組織,應放棄 biopsy。

    Biopsy 結束後,操作者要馬上施壓力於 biopsy 之處,而要量病人的脈搏和血壓。之後病人平靜仰臥至少 12 小時。 Biopsy 後最初一小時每 15 分鐘量一次血壓和脈搏,最初四小時每一小時量一次,直到 24 小時後出院為止。血容比在 biopsy 後12 小時量一次,出院時再量一次。所有排出的尿液應檢視是否有 microscopic hematuria 和 gross hematuria 。 Gross hematuria 、持續疼痛,或是血尿顯著減少,都需要腎臟的 CT scan 以找出血腫並得知其大小。有時需要動脈攝影以找出動靜脈瘺管。

    再出院後至少一星期內,病人應避免跑步、接觸性運動 (contact sports)、騎馬,以及激烈運動。病人如有 gross hematuria、疼痛、腹痛,或是站立暈眩,應立即通知。

    一種半自動的,由彈簧推動的組織切片裝置 (Biopty) 已頗為常用。這種裝置使用較 Vim-Silverman 或是 Tru-Cut 等裝置為細的針(18號),所以所取得的組織較少。針接在此自動裝置之板機 (cocked) 的位置上,於即時之超音波指引之下插入腎臟的實質(這需要熟練的操作者和特別的超音波探頭。)正確地置於腎臟之中時,手動發動此裝置,而切片組織就由切片針和其外鞘之迅速而預定好的活動而取得。得到滿意的結果機會通常約和其他方法相當,而由於使用較細的針和取樣時間短( <1秒),故出血的危險較小。

    在無明顯之危險因子並且合作的病人以及有經驗的操作者之下,可在有限之檢查前 (prebiopsy) 時間以及檢查後觀察時間之下進行 renal biopsy。在檢查前應檢查並觀察病人以確定無禁忌症(如極高的血壓、嘔吐、不合作的行為)。

    要是檢查並不困難、病人順從而合作、無太大之併發症風險,以及了解較短之檢查後觀察時間的風險,則檢查後的觀察時間可短至8小時,這可能需要在外科急救中心或類似的地方做 biopsy。要不然,住院並於檢查後觀察24小時是比較安全的做法。

    對移植之腎臟進行活體組織檢查的步驟比較簡單而安全。接受移植者其腎臟位在腹膜外而在骨盆中。所以腎臟相當表淺,容易摸到而不會隨呼吸而移動。不需要鎮靜之。皮膚和覆蓋於腎臟上極之上的皮下組織以局部麻醉浸潤之。用銳利刀片在皮膚劃一切口,而 biopsy 的針則緩慢插入,直到碰到腎臟表面為止。此距離約為1到2 mm。一旦針碰到腎臟表面,可以感覺到對於繼續推進的阻力。活體組織檢查的樣本如同前述取得之。檢查後的注意事項亦如前述。隱藏的出血可能切入腹膜後空間,而可能壓迫引流同側腿部的靜脈,造成血腫。

    表93-1

    可由 renal biopsy 診斷的主要腎臟疾病

  • 糖尿病(第一型和第二型)
  • Amyloidosis ﹙原發性和續發性)
  • Light chain disease (with EM); dense deposit disease (with EM/IF)
  • Myeloma kidney
  • Fibrillary/immunotactoid glomerulonephritis (with EM)
  • Macroglobulinemia
  • Mixed essential cryoimmunoglobulinemia
  • Fabry's disease (with EM)
  • Lecithin cholesterol acyltransferase deficiency
  • Alport disease (hereditary nephritis eith deafness)
  • Oxalosis
  • Cystinosis
  • IgA nephropathy (with IF)
  • Thin basement membrane nephropathy
  • Goodpasture's disease (with IF)
  • SLE (seldom)
  • HIV-associated nephropathy
  • Wegener's granulomatosis (seldom)
  • Thrombotic thrombocytopenic purpura
  • Lead nephropathy (EM=electron microscopy; IF=immunofluorescence)

    表 93-2. Renal Biopsy 的適應症

    Most Useful

  • idiopathic nephrotic syndrome in adults before empirical therapy
  • idiopathic nephrotic syndrome in children unresponsive to glucocorticoids
  • rapidly progressive renal failure caused by glomurelonephritis
  • evaluation and follow-up of collagen disease, predominantly SLE with proteinuria, abnormal urine sediment, or reduced renal function
  • glomerular proteinuria of unknown cause accompanied by abnormal urine sediment or quantitative persistent proteinuria of > 1.0 g/day
  • persistent or recurrent glomerular hematuria accompanied by proteinuria, irrespectiveof the amount
  • evaluation of renal allotransplant for rejection, cyclosporine nephrotoxicity, prolongednonfunction, or recurrent disease(a)
  • acute renal failure of unknown cause with normal kidney size and without obstruction

    Possibly Useful

  • isolated persistent or recurrent glomerular hematuria with or without proteinuria
  • isolated glomerular proteinuria of > 1.0 g/day with normal urine sediment
  • nonnephrotic proteinuria
  • slowly progressive tubulointerstitial disease
  • unecplained renal failure with normal kidney size
  • kidney disease in pregnancy
  • evaluation of possible glomerular heredofamilial disorders (Alport syndrome, thin basement disease, Fabry's disease)
  • diabetic nephropathy, especially in NIDDM, in the absence of retinopathy or in the presence of active urine sediment

    Not Useful

  • end-stage renal disease with small kidneys
  • polycystic kidney disease
  • malignant hypertension
  • hepatorenal syndrome
  • infectious acute tubulointerstitial disease (acute pyelonephritis)
  • (a) By fine needle aspiration
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