超聲造影對慢性腎功能不全患者腎血流灌注的評價

趙靈芝

慢性腎功能不全，又稱慢性腎衰，是常見的臨床綜合征。它發(fā)生在各種腎臟病的基礎(chǔ)上，緩慢的出現(xiàn)腎功能減退而至衰竭。該病起病隱匿，早期往往無臨床癥狀，出現(xiàn)腎衰癥狀時，病情已十分嚴重。因此，早期診斷對提高患者的生存率和生活質(zhì)量意義重大。本文旨在探討超聲造影評價慢性腎功能不全腎血流灌注改變的臨床應(yīng)用價值，為早期發(fā)現(xiàn)腎功能的變化提供一種有效的檢測方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

病例組為2009年2月～2010年8月到深圳市寶安區(qū)中醫(yī)院就診的患者，根據(jù)臨床癥狀，并結(jié)合相關(guān)的生化或病理檢查確診為慢性腎功能不全患者35例。其中，男20例，女15例；年齡24～78歲，平均（46.65±7.22）歲；腎病綜合征11例，慢性腎小球腎炎7例，IgA腎病6例，高血壓腎病6例，糖尿病腎病5例。對照組由健康志愿者6例和排除心、肺、腎等系統(tǒng)疾病的其他疾病患者27例組成，共33例。其中，男19例，女14例；年齡22～75歲，平均（44.78±6.14）歲；既往無心血管病、高血壓病、腎臟病等重要臟器疾病史。兩組均無造影劑SonoVue的使用禁忌證，并知情同意接受檢查。

1.2 儀器和造影劑

儀器為PHILIPS iU22彩色多普勒超聲顯像儀，C5-3凸陣探頭，頻率為3.5～5.0MHz；造影劑為意大利Bracco公司生產(chǎn)的SonoVue，使用前應(yīng)按說明書每瓶加入5ml生理鹽水，用力振蕩均勻制成混懸液，其微泡的直徑約為2.5μm，且90%的微泡直徑應(yīng)＜6μm。每側(cè)腎臟使用劑量均為1.2ml。

1.3 檢查方法

1.3.1 腎功能檢測

所有受檢者在進行超聲檢查前1～2d檢測Cr和BUN水平。

1.3.2 超聲造影檢查

均進行實時灰階超聲造影腎灌注成像（雙側(cè)腎臟）。檢查時先將探頭放置在側(cè)腰部，當清晰顯示腎臟長軸面后，探頭的位置保持不變，囑被檢者適度屏氣，開啟造影程序，將SonoVue混懸液1.2ml經(jīng)肘靜脈通道團注，而后立即推注5ml生理鹽水沖洗管道。團注SonoVue的同時開啟動態(tài)圖像自動序列的采集功能，并觀察從腎門腎動脈主干到腎皮質(zhì)的造影劑增強過程。圖像采集從注射造影劑開始直到造影劑完全從腎臟廓清。一側(cè)腎臟造影檢查結(jié)束后，為避免殘留的微泡對另一側(cè)腎臟造影檢查產(chǎn)生的“疊加”或者“累積”性影響，應(yīng)啟動FLASH功能，反復(fù)擊破殘留的微泡，而且兩側(cè)腎臟造影檢查間隔的時間至少為15min。

1.4 超聲造影圖像分析方法

檢查結(jié)束后，采用單盲法，將病例組和對照組的序列圖像分別打亂順序后統(tǒng)一編號，采用PHILIPS公司提供的QLAB分析軟件對所得各組圖像資料進行相關(guān)分析。先劃定ROI，劃定標準為：將ROI置于與聲束垂直的腎臟皮質(zhì)部分，盡量避開圖像中肉眼可見的較粗大血管，盡可能避免或減少腎臟周圍組織因呼吸運動進入ROI。所有觀察對象的ROI位置和范圍應(yīng)保持一致。QLAB軟件以指數(shù)方程Y＝A（1－e－βt）自動生成背向散射積分隨時間變化的曲線，即時間—強度曲線（TIC），再由TIC曲線經(jīng)伽馬擬和公式得出相關(guān)的定量參數(shù)，包括曲線下面積（AUC）、達峰時間（TTP）、峰值強度（PI）、曲線上升支斜率（A）及曲線下降支斜率（α）。

1.5 統(tǒng)計學處理

所有數(shù)據(jù)使用SPSS16.0統(tǒng)計軟件進行分析。計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示；兩組的各項灌注參數(shù)測量值分別進行獨立樣本t檢驗；各項灌注參數(shù)與血肌酐、尿素氮水平之間的相關(guān)性進行Pearson相關(guān)性分析。

2 結(jié)果

4例受檢者配合差，呼吸幅度過大導致所采集的造影圖像無法進一步分析。最終病例組34例，對照組30例的造影資料納入定量分析。

2.1 腎皮質(zhì)灌注的實時觀察結(jié)果

兩組的雙腎造影增強順序均表現(xiàn)為由腎門開始呈樹枝狀增強直至腎皮質(zhì)彌漫性增強，髓質(zhì)增強時間略晚于皮質(zhì)，即增強順序為腎動脈—腎皮質(zhì)—腎髓質(zhì)；廓清順序與增強順序相反，即腎髓質(zhì)—腎皮質(zhì)—腎靜脈。病例組腎臟造影的增強速度比對照組慢，達峰時間比對照組晚，達峰強度比對照組低，造影劑消退慢。各組內(nèi)左右比較無明顯差異。

表1 病例組左、右腎皮質(zhì)灌注相關(guān)參數(shù)的比較（±s）

表1 病例組左、右腎皮質(zhì)灌注相關(guān)參數(shù)的比較（±s）

AUC（dB·s） TTP（s） PI（dB） A（dB/s） α（dB/s）左腎 1635.42±319.77 28.97±9.72 19.76±2.02 2.88±1.02 0.02±0.03右腎 1978.62±487.64 29.11±12.33 20.57±2.34 2.82±1.01 0.02±0.07 P值 0.711 0.637 0.860 0.722 0.535

表2 對照組左、右腎皮質(zhì)灌注相關(guān)參數(shù)的比較（±s）

表2 對照組左、右腎皮質(zhì)灌注相關(guān)參數(shù)的比較（±s）

AUC（dB·s） TTP（s） PI（dB） A（dB/s） α（dB/s）左腎 1235.98±458.02 21.18±6.11 22.53±0.64 2.30±0.72 0.02±0.02右腎 1193.77±361.33 20.41±5.51 22.04±0.44 2.22±0.67 0.02±0.01 P值 0.634 0.524 0.485 0.575 0.420

表3 兩組腎皮質(zhì)相關(guān)灌注參數(shù)的比較（±s）

表3 兩組腎皮質(zhì)相關(guān)灌注參數(shù)的比較（±s）

AUC（dB·s） TTP（s） PI（dB） A（dB/s） α（dB/s）左腎病例組 1635.42±319.77 28.97±9.72 19.76±2.02 2.88±1.02 0.02±0.03對照組 1235.98±458.02 21.18±6.11 22.53±0.64 2.30±0.72 0.02±0.02 P值 0.041 0.044 0.031 0.020 0.700右腎病例組 1978.62±487.64 29.11±12.33 20.57±2.34 2.82±1.01 0.02±0.07對照組 1193.77±361.33 20.41±5.51 22.04±0.44 2.22±0.67 0.02±0.01 P值 0.016 0.034 0.037 0.034 0.654

圖1 病例組的TIC曲線，上升、下降緩慢，到達峰值時間延遲，曲線的峰頂形態(tài)較圓鈍

2.2 兩組TIC曲線形態(tài)的比較

病例組的TIC曲線表現(xiàn)為上升、下降緩慢，到達峰值時間延遲，曲線的峰頂形態(tài)較圓鈍（見圖1）；對照組的TIC曲線表現(xiàn)為陡直上升，迅速的到達峰值強度后，緩慢下降至基礎(chǔ)水平，曲線的峰頂形態(tài)較尖銳（見圖2）。

2.3 兩組組內(nèi)腎皮質(zhì)相關(guān)灌注參數(shù)的比較

兩組左、右腎間的TIC曲線形態(tài)表現(xiàn)無明顯差異，各灌注參數(shù)AUC、TTP、PI、A、α的差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表1、表2。

2.4 兩組腎皮質(zhì)相關(guān)灌注參數(shù)的比較

兩組間的灌注參數(shù)AUC、TTP、PI、A的差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），與兩組的TIC曲線形態(tài)差異相一致，灌注參數(shù)α組間比較無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表3。

2.5 兩組Cr和BUN水平的比較

超聲造影檢查前，病例組的Cr和BUN水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05，P＜0.01）。見表4。

表4 兩組Cr和BUN水平的比較（±s）

表4 兩組Cr和BUN水平的比較（±s）

組別 Cr（μmol/L） BUN（mmol/L）病例組 257.62±227.35 13.80±4.47對照組 92.01±19.26 5.35±1.69 P值 0.009 0.029

2.6 兩組的腎皮質(zhì)相關(guān)灌注參數(shù)與Cr、BUN水平的相關(guān)性分析

本研究中左、右腎之間的腎皮質(zhì)灌注參數(shù)無統(tǒng)計學差異，故均選用右側(cè)腎臟的腎皮質(zhì)灌注參數(shù)進行統(tǒng)計學分析。結(jié)果表明，TIC曲線的相關(guān)灌注參數(shù)除α外均與Cr、BUN水平的有良好的相關(guān)性。其中，AUC、TTP、A與Cr、BUN水平呈正相關(guān)（P＜0.05），PI與Cr、BUN水平呈負相關(guān)（P＜0.05）；而且，AUC與Cr、BUN水平的相關(guān)性最好，相關(guān)系數(shù)分別為0.88、0.83；α與Cr、BUN水平無顯著相關(guān)性（P＞0.05）。見表5、表6。

表5 兩組的腎皮質(zhì)相關(guān)灌注參數(shù)與Cr水平的相關(guān)性分析

表6 兩組的腎皮質(zhì)相關(guān)灌注參數(shù)與BUN水平的相關(guān)性分析

3 討論

腎臟中腎皮質(zhì)血供豐富,是腎臟多種功能的組織學基礎(chǔ)。當其發(fā)生病變時,無論是彌漫性還是局限性,其整個受損害的腎實質(zhì)或局部病灶內(nèi)的血流灌注都會發(fā)生不同程度的異常改變[1]。因此，如能準確、客觀、便捷地定量評價腎血流灌注尤其是腎皮質(zhì)的血流灌注具有特別重要的意義。目前，常用的測定腎血流的方法包括清除率測定、放射性核素定量法、CT、MRI等，但這些方法具有侵襲性、操作復(fù)雜且費用昂貴等局限性[2]。實時灰階超聲造影技術(shù)操作簡單、分辨率高，采集數(shù)據(jù)的時間短，且能實時觀察臟器組織的血流灌注情況，可多次重復(fù)檢查。該技術(shù)以其安全、無創(chuàng)、實時、高效等優(yōu)點作為一種評價腎血流灌注的新方法，越來越受到到臨床的重視。采用QLAB分析軟件得出的TIC曲線能夠獲取任意時間點和時間段內(nèi)的造影劑強度變化值，得出對應(yīng)的灌注參數(shù)及圖像，以量化的方式接近真實地反映了腎臟的血流灌注狀況，從而對腎臟血流動力學變化作出客觀的評價。

TIC曲線提取的相關(guān)參數(shù)中，TTP是指造影劑從開始進入ROI至增強到最大強度時的時間；A、α反映了ROI內(nèi)血管在超聲造影時微泡流速及流量隨時間的變化狀況；TTP與A結(jié)合，可反映造影劑進入觀測器官組織的灌注速度；PI是指造影劑渡越所取切面的ROI時，增強最顯著的信號強度，可反映造影劑到達此切面ROI的最大劑量，與ROI的平均血容量成正比，由于造影劑的信號強度與微泡的含量顯著相關(guān)，PI則可較粗略地反映局部組織的血流量，與組織的灌注量相關(guān)性良好；AUC與造影劑的分布容積、血流速度和灌注時間相關(guān)，當儀器和劑量條件控制恒定時，AUC受血流速度及血液分布容積的影響，與腎實質(zhì)的血流量成線性相關(guān)，正比于ROI的平均血流量，可反映血管內(nèi)血流容積的變化。由于慢性腎功能不全患者的腎臟發(fā)生了一系列的病理改變，以致腎小球的血流灌注阻力增大，血管容積大量減少，造影劑灌注腎皮質(zhì)的速度顯著減慢，造影劑灌注量大大減少，所以，病例組的TIC曲線A高于對照組，TTP較對照組延遲，PI低于對照組，由于病例組的PI明顯降低，造影劑灌注速度減慢，A增大，TTP延長導致病例組的AUC較對照組顯著增高，其中，AUC、TTP、PI、A的變化與實驗研究結(jié)果相似[3]；與灌注參數(shù)差異相一致，兩組的TIC曲線形態(tài)有明顯差異，病例組表現(xiàn)為上升較緩，曲線頂峰形態(tài)較圓鈍，對照組表現(xiàn)為上升陡直，迅速達到峰值強度，曲線的峰頂形態(tài)較尖銳，由于造影劑在腎皮質(zhì)內(nèi)的基礎(chǔ)消退速度緩慢，所以兩組TIC曲線均緩慢下降至基礎(chǔ)水平。兩組的α無顯著性差異，有研究表明，由于TIC曲線的a取決于血流流速，而與血液中造影劑濃度無相關(guān)性，因而不能反映實質(zhì)臟器的局部血流灌注[4]，因此TIC曲線的α的潛在意義還有待于進一步的探究。

本研究結(jié)果表明，兩組的相關(guān)灌注參數(shù)與Cr及BUN水平關(guān)聯(lián)性良好（P＜0.05）。其中，AUC、TTP、A與Cr、BUN呈正相關(guān)，PI與Cr、BUN呈負相關(guān)，另外，AUC與Cr、BUN水平的相關(guān)性最好。有學者認為，AUC是所有定量灌注參數(shù)中，最有價值的一個指標[5]，原因可能是AUC是TTP、PI、A及α等灌注參數(shù)共同作用的一個綜合向量指標，是對腎臟實質(zhì)造影劑灌注增強的全過程的一個整體性評價，所以相對于它灌注參數(shù)來說，AUC評價腎血流灌注的參考價值更高。本研究中α與Cr、BUN無關(guān)聯(lián)性，如上所述，α值的潛在意義有待于進一步研究。有研究顯示[6]，Cr、BUN并不是評價腎功能改變的敏感指標，并且只能反映總體腎功能的情況，不能反映單個腎臟的功能狀況。董氏等[7]將Cr、BUN水平在正常范圍內(nèi)，臨床懷疑并經(jīng)腎圖等檢查證實存在早期腎功能損害患者與健康志愿者的腎皮質(zhì)超聲造影灌注參數(shù)進行對照研究，結(jié)果兩組間（A、AUC、PI、TTP）均有顯著性差異，認為超聲造影定量分析技術(shù)較常規(guī)血Cr、BUN檢查靈敏，有助于對早期腎功能損害的診斷，有望用于分別評估左、右腎的灌注。此外，兩組左、右腎皮質(zhì)灌注相關(guān)參數(shù)組內(nèi)比較無統(tǒng)計學差異，可能是病例組均是雙腎同時受累的病變導致的腎功能衰竭[8]。但是實時灰階超聲造影技術(shù)具有對雙側(cè)腎臟分別探測的優(yōu)勢，故對于血生化指標正常，但懷疑一側(cè)腎臟灌注不良時，可以嘗試經(jīng)超聲造影技術(shù)去觀察并分別評價左、右腎的血流灌注狀況，還可通過TIC曲線獲得的定量參數(shù)評價局部微循環(huán)灌注情況。

[1]董怡,王文平.醫(yī)學影像學技術(shù)定量評價腎功能研究進展[J].上海醫(yī)學影像,2007,16(3):255-264.

[2]秦威,文艷玲.超聲造影在腎臟疾病臨床診斷中的應(yīng)用[J].中華醫(yī)學超聲雜志(電子版),2007,4(2):121-122.

[3]蔣智,黃曉玲,楊紅,等.超聲造影觀察兔急性腎衰竭前后腎皮、髓質(zhì)血流灌注變化[J].中國介入影像與治療學,2010,7(1):54-57.

[4]Setola SV, Catalano O, Sandomenico F, et al. Contrast enhanced sonography of the kidney[J]．Abdom Imaqing,2007,32(1):21-28.

[5]Linden RA, Halern EJ. Advances in transrectal ultrasound imaging of the prostate[J].Semin Ultrasound CT MR,2007,28(4):249-257.

[6]Baliqa R, Ueda N, Walker PD, et al. Oxidant mechanisms in toxic acute renal failure[J].Am J Kidney Dis,1997,29(3):465-477.

[7]董怡,王文平,丁紅,等.超聲造影定量分析技術(shù)診斷早期腎功能損害的臨床價值[J].上海醫(yī)學,2009,32(3):210-213.

[8]廖玉鋒.超聲診斷腎結(jié)核的臨床價值探討[J].當代醫(yī)學.2011,17(2):68-69