Si tratta di un metodo che permette di superare alcune delle limitazioni insite nell'ecografia tradizionale per lo studio del parenchima renale, così come di altri organi. Questa tecnica è stata inizialmente applicata allo studio del fegato, con risultati positivi nell'individuazione e nella caratterizzazione delle lesioni focali; anche per lo studio di alcune malattie renali, fra le quali la pielonefrite acuta, è risultata promettente.Il mezzo di contrasto ultrasonografico è una sostanza esogena che aumenta l'intensità dei segnali ultrasonori; esso può essere somministrato per via endovenosa, con iniezione a bolo oppure in infusione continua, nel caso in cui si voglia raggiungere uno "steady state". I mezzi di contrasto più recenti utilizzano microbolle stabilizzate mediante incapsulamento esterno costituito da una matrice zuccherina o da polimeri, oppure microbolle di gas con basso coefficiente di diffusione. Nel rene, a differenza di quanto si verifica nel fegato, le microbolle non restano intrappolate nei capillari né vengono fagocitate, ma restano all'interno del circolo sanguigno senza oltrepassare la capsula di Bowmann, quindi senza arrivare ad essere escrete nel sistema collettore; esse non si accumulano nel rene, pertanto non è possibile distinguere, come per le tecniche che utilizzano altri mezzi di contrasto (per esempio, la RMN con gadolinio) una fase precoce da una fase tardiva di accumulo. Nella maggior parte dei casi, il gas si dissolve nel plasma ed è poi eliminato dai polmoni. Il vantaggio dei mezzi di contrasto usati per l'ecografia è la loro estrema tollerabilità.Dopo somministrazione di mezzo di contrasto nel corso dello studio ecografico di un rene sano, si ha la captazione da parte delle arterie, seguita dal completo riempimento della corteccia; segue quindi il graduale riempimento delle piramidi (30-40 secondi), fino a diventare isoecogene o, più spesso, lievemente meno ecogene rispetto al parenchima circostante [Nilsson] Il mezzo di contrasto ultrasonografico è utile per caratterizzare meglio eventuali anomalie del parenchima; quest'ultima sua proprietà è sfruttata nello studio delle pielonefriti acute, situazione nella quale l'uso del mezzo di contrasto aumenta la sensibilità del 33% [Correas].L'uso del mezzo di contrasto consente infatti di visualizzare zone di ridotta vascolarizzazione, caratteristiche delle forme gravi di pielonefrite, nelle quali è molto maggiore il rischio che si formi un ascesso; come osserva A.Nillson, riferendosi alle varie applicazioni della ceus nel campo della diagnostica nefrologica, "poiché sia la disponibilità di mezzi di contrasto abbastanza maneggevoli che lo sviluppo di software specifici per [l'ecografia con] il mezzo di contrasto sono davvero recenti, resta molto lavoro da compiere prima che tutte le applicazioni di questa tecnica qui suggerite siano adeguatamente esplorate e convalidate, ma i risultati varranno di sicuro lo sforzo".