彩色多普勒超聲評價經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)前后腎功能的變化

孫 萌SUN Meng

孟 賀2MENG He

馬 琳1MA Lin

張樹華1ZHANG Shuhua

劉 洋1LIU Yang

楊 華1YANG Hua

彩色多普勒超聲評價經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)前后腎功能的變化

孫 萌1SUN Meng

孟 賀2MENG He

馬 琳1MA Lin

張樹華1ZHANG Shuhua

劉 洋1LIU Yang

楊 華1YANG Hua

目的運(yùn)用彩色多普勒超聲評價經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)前后腎功能的恢復(fù)情況。資料與方法79例患者81個上尿路結(jié)石腎臟行經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)，應(yīng)用彩色多普勒超聲檢測術(shù)前與術(shù)后腎實質(zhì)厚度、腎集合系統(tǒng)分離程度及腎動脈阻力指數(shù)（RI），并根據(jù)術(shù)前與術(shù)后腎小球濾過率（GFR）的變化將患腎分為腎無功能組（術(shù)前、術(shù)后GFR均＜20 ml/min，差值＜20 ml/min）、腎功能明顯改善組（術(shù)后GFR大于術(shù)前，差值＞20 ml/min）、腎功能明顯減退組（術(shù)后GFR小于術(shù)前，差值＞20 ml/min）、腎功能無明顯改善組（術(shù)前、術(shù)后GFR均＞20 ml/ min，差值＜20 ml/min）。比較各組腎實質(zhì)厚度、腎集合系統(tǒng)分離程度及腎動脈RI，分析其與GFR的相關(guān)性。結(jié)果4組術(shù)前與術(shù)后腎實質(zhì)厚度、腎集合系統(tǒng)分離程度、腎葉間動脈（IRA）及腎主動脈（MRA）RI差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（F=129.750、110.953、45.411、18.530、18.904、12.565、27.291、24.263, P＜0.05）。腎實質(zhì)厚度與碎石術(shù)前后GFR呈顯著正相關(guān)（r=0.916, P＜0.05），腎集合系統(tǒng)分離程度、IRA RI及MRA RI與碎石術(shù)前后GFR呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.886、-0.903、-0.923, P＜0.05）。以實質(zhì)厚度＜0.32 cm、腎集合系統(tǒng)分離程度＞4.27 cm、IRA RI和MRA RI＞0.8診斷腎臟無功能的敏感度為93.4%，特異度為97.3%；以IRA RI＜0.72診斷腎臟功能改善的敏感度為87.4%，特異度為85.7%。結(jié)論以腎實質(zhì)厚度＜0.32 cm、腎集合系統(tǒng)分離程度＞4.27 cm、IRA＞0.8、MRA RI＞0.8及IRA RI＜0.72為標(biāo)準(zhǔn)，可以作為臨床上擬行經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)前評價無功能腎臟和腎功能減低腎臟腎功能預(yù)后的參考指標(biāo)。

超聲檢查，多普勒，彩色；內(nèi)窺鏡檢查；氣壓；碎石術(shù)；腎小球濾過率

經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)是目前公認(rèn)的最為先進(jìn)的經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)（percutaneous nephrolithotomy, PCNL），它可以同時使用彈道氣壓和超聲兩種碎石技術(shù)，并可以使用負(fù)壓吸引系統(tǒng)清除碎片，能夠明顯提高碎石及清石效率，降低殘石率，降低手術(shù)并發(fā)癥的幾率，已經(jīng)成為治療復(fù)雜性上尿路結(jié)石的主要手段[1]。彩色多普勒超聲檢查腎臟具有無創(chuàng)、廉價、方便、無輻射和反復(fù)性強(qiáng)等特點，能客觀地判斷腎臟的功能狀態(tài)，成為近年國內(nèi)外評估腎臟功能一個新的研究熱點。本研究利用彩色多普勒超聲觀察經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)前后患者腎實質(zhì)厚度、腎集合系統(tǒng)分離程度及各級腎動脈阻力指數(shù)（resistance index, RI）等超聲表現(xiàn)，并與術(shù)前、術(shù)后腎小球濾過率（glomerular filtration rate, GFR）差值進(jìn)行分組比較，探討彩色多普勒超聲在經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)后腎功能的可復(fù)性評價，為評估經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)后腎功能恢復(fù)提供一種可靠的方法。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選擇2009-12～2011-12河北聯(lián)合大學(xué)附屬醫(yī)院行經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)的79例患者共81個上尿路結(jié)石腎臟，其中男40個，女41個；年齡29～71歲，平均（51.34±12.45）歲，病程3 d～15年；左腎結(jié)石36個，右腎結(jié)石28個，雙腎結(jié)石17個；結(jié)石直徑1.0～6.5 cm，平均（3.10±0.79）cm。3例患者合并腎積膿需先行腎穿刺造瘺，其余76例患者均一期行經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)。所有手術(shù)均一次成功，其中采用單通道取石69個腎，雙通道12個腎。所有患者既往均無腎臟手術(shù)史、無腎臟占位病變。

1.2 儀器與方法 采用Philips iU 22型彩色多普勒超聲診斷儀，超寬頻探頭，探頭頻率2.0～5.0 MHz。①患者取側(cè)臥位，探頭置于腋后線，縱向掃查，使聲束指向內(nèi)前方。以肝臟和脾臟為聲窗，可以分別獲得右腎和左腎的最大冠狀切面聲像圖，標(biāo)準(zhǔn)腎臟冠狀切面呈外凸內(nèi)凹的蠶豆形，此切面應(yīng)顯示腎門結(jié)構(gòu)，測量腎臟上、中、下極實質(zhì)厚度，計算平均數(shù)。在冠狀切面掃查的位置，旋轉(zhuǎn)探頭90°，可以獲得腎臟的橫切面聲像圖，標(biāo)準(zhǔn)腎門部橫切面似馬蹄形。此切面應(yīng)顯示腎門結(jié)構(gòu)，在腎臟的橫切面測量腎臟集合系統(tǒng)分離程度，測量3次取平均值。②測量術(shù)前腎血流，采用腹正中橫切面、側(cè)腰部冠狀切面、前腹肋間切面或肋緣下橫切面等多切面掃查，獲取盡可能小的θ角（θ＜60°）校正。檢查腎主動脈（MRA）在腎門部測量腎動脈RI。檢查腎內(nèi)血管，各級腎動脈各取3個心動周期的平均值，在腎上、中、下極分別獲取段動脈（SRA）及葉間動脈（IRA）頻譜，分別選取3支血管RI的平均值。③記錄術(shù)前與術(shù)后SPECT的GFR。根據(jù)術(shù)前與術(shù)后GFR的變化將患腎分為腎無功能組（術(shù)前、術(shù)后GFR均＜20 ml/min，差值＜20 ml/min）、腎功能明顯改善組（術(shù)后GFR大于術(shù)前，差值＞20 ml/min）、腎功能明顯減退組（術(shù)后GFR小于術(shù)前，差值＞20 ml/min）、腎功能無明顯改善組（術(shù)前、術(shù)后GFR均＞20 ml/min，差值＜20 ml/min）。術(shù)后1～2周重復(fù)步驟①、②記錄指標(biāo)。1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 11.5軟件，各組間經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)前后腎實質(zhì)厚度、腎集合系統(tǒng)分離程度、IRA RI及MRA RI比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD法，腎實質(zhì)厚度、腎集合系統(tǒng)分離程度、RI與術(shù)后GFR的相關(guān)性行Pearson相關(guān)分析，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 4組手術(shù)前后腎實質(zhì)厚度及集合系統(tǒng)分離程度比較本組81個上尿路結(jié)石腎臟，術(shù)后腎實質(zhì)厚度及腎集合系統(tǒng)分離程度較術(shù)前均有不同程度的好轉(zhuǎn)，術(shù)前4組腎實質(zhì)厚度及腎集合系統(tǒng)分離程度差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（F=129.750、45.411, P＜0.05），組間兩兩比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；術(shù)后4組腎實質(zhì)厚度及腎集合系統(tǒng)分離程度差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=110.953、18.530, P＜0.05），其中腎功能明顯改善組與腎功能無明顯改善組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

2.2 4組手術(shù)前后各段腎動脈RI比較 腎無功能組19例術(shù)前腎實質(zhì)血流信號分布均明顯減少、變細(xì)，RI明顯高于其他3組；術(shù)后19例腎實質(zhì)血流信號分布均無明顯改善，RI明顯高于其他3組（圖1、2）。4組術(shù)前IRA RI及術(shù)后MRA RI差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（F=18.904、24.263, P＜0.05），組間兩兩比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；4組術(shù)后IRA RI及SRA RI差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=12.565、17.755, P＜0.05），其中腎功能明顯減退組與腎功能無明顯改善組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；4組術(shù)前SRA RI及MRA RI差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=4.765、27.291, P＜0.05），其中腎功能明顯改善組、腎功能明顯減退組與腎功能無明顯改善組間兩兩比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)前后各段腎動脈RI比較見表2。

2.3 超聲測量各項參數(shù)與腎功能的相關(guān)性 腎實質(zhì)厚度與碎石術(shù)前后GFR呈顯著正相關(guān)性（r=0.916, P＜0.05），腎集合系統(tǒng)分離程度、IRA及MRA RI與碎石術(shù)前后GFR呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.886、-0.903、-0.923, P＜0.05）。

表1 4組經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)前后腎實質(zhì)、血流信號、GFR、腎實質(zhì)厚度及腎集合系統(tǒng)分離程度比較

表2 經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)前后各段腎動脈RI比較

圖1 患者男，42歲，左側(cè)輸尿管上段多發(fā)結(jié)石合并重度積水及左腎功能衰竭。術(shù)前GFR為17.1 ml/min，IRA RI為0.83（A）；術(shù)后GFR為19.3 ml/min，IRA RI為0.80（B）

以實質(zhì)厚度＜0.32 cm、腎集合系統(tǒng)分離程度＞4.27 cm、IRA RI和MRA RI＞0.8診斷腎臟無功能的敏感度為93.4%，特異度為97.3%。以IRA RI＜0.72診斷腎臟功能改善的敏感度為87.4%，特異度為85.7%。

圖2 患者女，49歲，右側(cè)輸尿管上段結(jié)石合并輕度積水及右腎功能減低。術(shù)前GFR為45.5 ml/min，IRA RI為0.55（A）；術(shù)后GFR為87.3 ml/min，IRA RI為0.57（B）

3 討論

目前臨床上評估腎功能的方法較多，常用的方法以單側(cè)腎臟24 h引流量作為評價腎功能的“金標(biāo)準(zhǔn)”[2]。近年以腎臟24 h引流量為標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用彩色多普勒超聲評估PCNL對腎功能的影響報道較多[3-5]，然而以上研究納入的研究對象僅局限于重度腎積水失去大部分腎功能的腎臟，而臨床上大部分上尿路結(jié)石患者腎梗阻情況不重或不合并梗阻，這些患者往往腎功能正常或保留了部分腎功能，腎功能完全消失者只是其中一小部分，并且大多數(shù)患者對側(cè)腎臟功能正常，這就大大限制了其應(yīng)用范圍。因此，本研究未采用24 h尿量與術(shù)后單側(cè)腎臟24 h引流量對比來評估腎功能。臨床上評價腎功能公認(rèn)較準(zhǔn)確的另一種方法是應(yīng)用SPECT技術(shù)計算GFR評估PCNL對腎功能的影響[6,7]，GFR的優(yōu)點是能單獨(dú)評價每個腎臟的功能，但是SPECT技術(shù)方法繁雜、費(fèi)用昂貴，使其臨床應(yīng)用受到限制，不能作為首選和常規(guī)檢查方法。彩色多普勒超聲能夠無創(chuàng)、定量地檢測血管的血流動力學(xué)，具有實時動態(tài)、方便快捷、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、重復(fù)性好、易被患者接受等優(yōu)點[8]，而應(yīng)用彩色多普勒超聲評估經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)對腎功能的影響鮮有報道[3-5]，本研究創(chuàng)新性地應(yīng)用彩色多普勒超聲結(jié)合GFR對經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)腎功能的可復(fù)性進(jìn)行影像學(xué)評價，并且可以對患腎提供形態(tài)學(xué)資料，以判斷和評估腎功能情況。

本研究結(jié)果顯示，腎集合系統(tǒng)分離程度、IRA RI和MRA RI與碎石術(shù)前后GFR呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.886、-0.903、-0.923, P＜0.05），當(dāng)患腎集合系統(tǒng)分離程度＞4.27 cm、IRA RI和MRA RI＞0.8時腎臟基本無功能，以IRA RI和MRA RI＞0.8為標(biāo)準(zhǔn)判斷腎無功能時，敏感度為96.9%，特異度為76.4% ；以患腎集合系統(tǒng)分離程度＞4.27 cm、IRA RI和MRA RI＞0.8為標(biāo)準(zhǔn)判斷腎無功能時，敏感度為94.3%，特異度為86.9%，但在實際工作中許多無功能腎臟不符合集合系統(tǒng)分離程度＞4.27 cm、IRA RI和MRA RI＞0.8，因此這一診斷標(biāo)準(zhǔn)大大增加了假陰性結(jié)果。本研究發(fā)現(xiàn)，腎實質(zhì)厚度與腎臟集合系統(tǒng)分離程度、IRA RI和MRA RI作為診斷標(biāo)準(zhǔn)時數(shù)據(jù)有重疊。為了減少假陰性結(jié)果，本研究中腎實質(zhì)厚度＜0.32 cm聯(lián)合腎集合系統(tǒng)分離程度＞4.27 cm，IRA RI和MRA RI＞0.8術(shù)前診斷腎臟無功能的敏感度為93.4%，特異度為97.3%，與既往研究[3-5,9]結(jié)果一致。

本研究結(jié)果顯示，判斷腎功能是否明顯改善時，IRA RI指標(biāo)最有意義，目前尚無國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)報道，其原因可能為RI主要反映腎動脈及其小分支的血流阻力、血管壁彈性、血管周圍組織對血管舒縮功能的影響，能真實地反映腎血管的血流動力學(xué)狀態(tài)[10]，經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)對的IRA損傷最大，并且腎臟積水及其他因素也影響IRA的血流動力學(xué)狀態(tài)。IRA RI＜0.72可以作為臨床上評價經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)后腎功能是否明顯改善的參考指標(biāo)。

本組7例鹿角形結(jié)石行經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)后，6例出現(xiàn)明顯腎功能減退，1例腎功能無明顯改善，其原因可能是鹿角形結(jié)石患腎由于腎臟集合系統(tǒng)無擴(kuò)張或擴(kuò)張不夠，腎盂腎盞內(nèi)充滿了結(jié)石，導(dǎo)致穿刺及碎石操作空間不夠，增加了穿刺及碎石的難度和穿刺及碎石時損傷腎實質(zhì)及血管的風(fēng)險[11]，導(dǎo)致腎功能減低或無明顯改善。關(guān)于鹿角形結(jié)石行經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)后腎功能的變化目前尚無文獻(xiàn)報道。

綜上所述，以腎實質(zhì)厚度聯(lián)合腎集合系統(tǒng)分離程度、IRA RI和MRA RI診斷腎臟無功能具有較好的敏感度和特異度，以IRA RI診斷腎功能明顯改善具有較好的敏感度和特異度。測量腎實質(zhì)厚度、腎集合系統(tǒng)分離程度、腎葉間動脈IRA RI及腎門部MRA RI最能客觀地評估經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)后的腎功能狀態(tài)。彩色多普勒超聲評價經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)的腎功能具有重要的臨床意義。

[1] Cho CO, Yu JH, Sung LH, et al. Comparison of percutaneous nephrolithotomy using pneumatic lithotripsy (lithoclast?) alone or in combination with ultrasonic lithotripsy. Korean J Urol, 2010, 51(11): 783-787.

[2] 李芳, 張銘錚, 劉同才, 等. 腎積水100例診治體會. 中華外科雜志, 1994, 32(2): 114-116.

[3] 康利克, 鄭紅雨, 劉剛, 等. 彩色多普勒超聲評價腎積水穿刺造瘺術(shù)對腎血流灌注變化的影響. 中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志, 2009, 20(11): 835-837.

[4] 張杰, 何上進(jìn), 陳孝義, 等. 彩色多普勒超聲對腎積水不顯影的腎功能評估及其意義. 中華泌尿外科雜志, 2006, 27(3): 155-157.

[5] 趙瑋, 龐書艦, 孟存良. 彩色多普勒超聲評價腎積水患者腎功能可復(fù)性臨床研究. 河北醫(yī)藥, 2007, 29(10): 1062-1063.

[6] 蘭衛(wèi)華, 江軍, 靳風(fēng)爍, 等. 微創(chuàng)經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)對孤立腎腎功能的影響. 臨床泌尿外科雜志, 2012, 27(1): 42-45.

[7] 沈志杰, 魯軍, 孫曉文, 等. 經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)對腎功能不全患者近期腎功能的影響. 中國內(nèi)鏡雜志, 2008, 14(6): 568-571.

[8] 孫萌, 馬琳, 張樹華, 等. 彩色多普勒超聲評價經(jīng)皮腎鏡超聲彈道氣壓碎石術(shù)對腎血流灌注變化的影響. 中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志, 2011, 19(9): 645-649.

[9] Kim WS, Han TI, Kim SH, et al. Renal doppler ultrasound examination of ureteral obstruction in rabbits: effects of different sites and degrees of obstruction on renal resistive index. Invest Radiol, 2004, 39(9): 531-536.

[10] Yokoyama H, Tsuji Y. Diuretic Doppler ultrasonography in chronic unilateral partial ureteric obstruction in dogs. BJU Int, 2002, 90(1): 100-104.

[11] Lu MH, Pu XY, Gao X, et al. A comparative study of clinical value of single B-mode ultrasound guidance and B-mode combined with color doppler ultrasound guidance in mini-invasive percutaneous nephrolithotomy to decrease hemorrhagic complications. Urology, 2010, 76(4): 815-820.

（責(zé)任編輯 張春輝）

Renal Function Evaluation with Color Doppler Ultrasound Before and After Ultrasonic Pneumatic Ballistic Lithotripsy Under Percutaneous Nephrolithotomy

Ultrasonography, Doppler, color; Endoscopy; Air pressure; Lithotripsy;Glomerular filtration rate

1. 河北聯(lián)合大學(xué)附屬醫(yī)院超聲科 河北唐山063000

2. 河北聯(lián)合大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院 河北唐山063000

孫 萌

Department of Ultrasound, Hebei United University Affiliated Hospital, Tangshan 063000, China

Address Correspondence to: SUN Meng

E-mail: sunmengtsh@163.com

河北省科技計劃自籌經(jīng)費(fèi)項目（12277713）。

R692.4；R445.1

2013-02-21

修回日期：2013-09-12

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2013年 第21卷 第10期：754-757

Chinese Journal of Medical Imaging

2013 Volume 21(10): 754-757

10.3969/j.issn.1005-5185.2013.10.010

【A Materials andMethods79 patients with 81 kidneys with upper urinary tract stones underwent ultrasonic pneumatic ballistic lithotripsy under percutaneous nephrolithotomy, renal parenchymal thickness, renal collecting system separation degree and renal arterial resistance index (RI) were measured with color Doppler ultrasound before and after the operation, subjects were divided into renal dysfunction group (both preoperative and postoperative GFR ＜20 ml/min, the difference ＜20 ml/min), renal function significantly improved group (postoperative GFR greater than preoperative, the difference ＞20 ml/min), renal function significantly impaired group (postoperative GFR less than preoperative GFR, the difference ＞20 ml/min) and no significant improvement group (both preoperative and postoperative GFR were ＞20 ml/min, the difference ＜20 ml/min) according to the preoperative and postoperative glomerular filtration rate (GFR) difference. Renal parenchymal thickness, renal collecting system separation degree and renal artery RI of each group were compared, and their correlation with GFR was analyzed.bstract】PurposeTo evaluate renal function recovery state with color Doppler ultrasound before and after ultrasonic pneumatic ballistic lithotripsy under percutaneous nephrolithotomy.ResultsStatistically significant differences (F=129.750, 110.953, 45.411, 18.530, 18.904, 12.565, 27.291, 24.263; P＜0.05) were detected in all the four groups between preoperative and postoperative renal parenchymal thickness, renal collecting system separation degree, interlobar renal artery (IRA) and main renal artery (MRA) RI. There was a significant positive correlation (r=0.916, P＜0.05) between renal parenchymal thickness and pre- and post-lithotripsy GFR, and a significant negative correlation (r= -0.886, -0.903, -0.923; P＜0.05) between renal collecting system separation degree, IRA and MRA RI with pre- and post- lithotripsy GFR. The sensitivity and specificity were 93.4% and 97.3%, respectively when taking renal parenchymal thickness ＜0.32 cm, renal collecting system separation degree ＞4.27 cm, IRA RI and MRA RI＞0.8 as diagnostic standard for kidney dysfunction; and the sensitivity and specificity were 87.4% and 85.7% respectively when taking IRA RI ＜0.72 as diagnostic standard for renal function improvement.ConclusionRenal parenchymal thickness ＜0.32 cm, renal collecting system separation degree ＞4.27 cm, IRA and MRA RI ＞0.8, and IRA RI ＜0.72 can be regarded as clinical reference standard for renal function prognosis of kidney dysfunction and hypo-functional before conducting ultrasonic pneumatic ballistic lithotripsy under percutaneous nephrolithotomy.