聲觸診組織定量技術(shù)診斷慢性腎臟病的應(yīng)用研究

吳苑華，胡萍香，肖小鵬，楊綠敏

（廣東省深圳市中醫(yī)院超聲影像科，廣東 深圳 518033）

近年來，隨著慢性腎臟?。╟hronic kidney disease，CKD）發(fā)病率的上升，尋找客觀量化的檢測(cè)方法以協(xié)助診斷成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。目前檢測(cè)CKD常用的方法有：血清學(xué)指標(biāo)、尿液檢查、影像學(xué)常規(guī)檢查等，但上述方法對(duì)早期腎臟病變的診斷敏感性和特異性較低。而對(duì)腎臟病變的早期判斷是早期發(fā)現(xiàn)病情、及早干預(yù)治療的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。聲觸診組織定量分析（virtual touch quantification，VTQ）作為一種新的超聲成像技術(shù)，具有簡(jiǎn)便、快捷、無創(chuàng)、可重復(fù)等特點(diǎn)，能早期發(fā)現(xiàn)腎臟硬度的改變，早期預(yù)測(cè)腎臟病變。現(xiàn)對(duì)VTQ技術(shù)在CKD無創(chuàng)性檢測(cè)中的應(yīng)用價(jià)值綜述如下。

1 CKD的定義和分期

2002年美國國家腎臟病基金會(huì)《腎臟病預(yù)后質(zhì)量指南（NKF-K/DOQI）》公布了CKD定義：①腎臟損傷（腎臟結(jié)構(gòu)或功能異常）持續(xù)3個(gè)月以上，包括病理學(xué)異常，血、尿成分異?；蛴跋駥W(xué)異常。②腎小球?yàn)V過率（glomerular filtration rate，GFR）＜60 mL/（min·1.73 m2）持續(xù)3個(gè)月以上。具備以上任意一條即可診斷［1］。CKD涵蓋了臨床上絕大多數(shù)的腎臟疾病，如腎小球腎炎、糖尿病腎病、IgA腎病、腎病綜合征、膜性腎病、高血壓腎病、紅斑狼瘡性腎炎等。除了急性腎炎和急性尿路感染等腎臟急性炎癥性疾病外，其余基本都可歸屬 CKD 的范疇［2］?！禢KF-K/DOQI指南》同時(shí)也對(duì) CKD 進(jìn)行了臨床分期（表1）［1］。

表1 慢性腎臟病的臨床分期

2 CKD的發(fā)病率、發(fā)病特點(diǎn)及國內(nèi)現(xiàn)狀

CKD已經(jīng)成為一個(gè)全球性的公共健康問題［3-4］。它既危害人體健康，影響人們生活質(zhì)量，也給各國的衛(wèi)生資源帶來沉重的負(fù)擔(dān)［5］。CKD在我國成年人中的發(fā)病率約11%，全國約1.2億CKD患者，且發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)，發(fā)病年齡逐漸走低。CKD被稱為“沉默的殺手”［6］，起病較隱匿，進(jìn)展相對(duì)緩慢，很多患者早期癥狀較輕或無癥狀，易忽視病情而未及時(shí)就診，以致錯(cuò)失延緩或阻止病情進(jìn)展的最佳時(shí)機(jī)，最終發(fā)展成腎功能衰竭，只能透析或行腎臟移植治療，給患者造成沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此，早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療對(duì)CKD的防治尤為重要［2］。

3 CKD的主要檢測(cè)方法

3.1 腎功能的主要生化檢查 CKD以彌漫性的腎實(shí)質(zhì)損害、廣泛的腎組織纖維化為病理特征［7］。GFR下降是判定其病變嚴(yán)重程度的最佳指標(biāo)，但GFR無法直接測(cè)定，《NKF-K/DOQI指南》［1］推薦應(yīng)用方程公式，根據(jù)血清肌酐來間接估算，然而血肌酐對(duì)腎功能的早期變化并不十分敏感和特異［2］。研究［8］顯示，當(dāng)GFR下降一半時(shí)，血肌酐上升幅度不到原來的2倍，且隨著年齡的增長(zhǎng)和肌肉量的減少，即使出現(xiàn)腎臟功能減退，血肌酐也常無明顯變化，因此腎功能不全早期不宜用血肌酐來判斷GFR的實(shí)際水平。且血肌酐受性別、蛋白質(zhì)攝入量等多重因素影響，重復(fù)性差，敏感性有待提高。而臨床上常見的尿素氮指標(biāo)，雖可大致反映腎小球?yàn)V過功能，但腎小球?yàn)V過功能需降至正常一半，尿素氮才能升高，故也不能及時(shí)反映早期腎功能的減退。

3.2 腎臟組織病理檢查 腎實(shí)質(zhì)的組織病理學(xué)檢查是診斷腎臟疾病的“金標(biāo)準(zhǔn)”，它能夠直觀反映腎臟病變程度，是衡量炎癥活動(dòng)度、纖維化程度及指導(dǎo)治療、判斷預(yù)后的最為有效及可靠的檢查方法［9］。但腎穿刺活檢術(shù)是創(chuàng)傷性檢查，存在并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)，患者不易接受，難以重復(fù)進(jìn)行，也無法動(dòng)態(tài)觀察和隨訪。

3.3 腎臟疾病傳統(tǒng)的影像學(xué)檢查方法 核醫(yī)學(xué)中核素顯像能夠直接反映腎臟的濾過功能，也是確診CKD分期的主要依據(jù)，但由于其具有放射性，且費(fèi)用較高，臨床使用受限。CT能顯示腎臟的解剖結(jié)構(gòu)，但也具有一定的放射性損害。靜脈尿路造影（intravenous urography，IVU）雖能同時(shí)提供腎臟解剖形態(tài)和功能狀態(tài)的信息，但需應(yīng)用具有腎毒性的對(duì)比劑，而嚴(yán)重腎衰竭患者禁忌使用，也限制了應(yīng)用。超聲可對(duì)腎臟行重復(fù)性檢查，且無創(chuàng)傷、無輻射、方便快捷、費(fèi)用低廉，是臨床上診斷CKD的重要影像學(xué)檢查方法［10］。但傳統(tǒng)超聲到腎功能不全晚期時(shí)才會(huì)顯示腎臟形態(tài)結(jié)構(gòu)及血流灌注學(xué)的明顯改變。因此，急需一種無創(chuàng)、可靠、方便、敏感性高的檢測(cè)方法以早期診斷CKD并評(píng)估腎臟的病變情況。

3.4 腎臟疾病新的無創(chuàng)檢測(cè)方法 隨著超聲醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展，近年來VTQ技術(shù)逐漸成為超聲領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，它可無創(chuàng)性檢測(cè)腎組織的硬度信息，進(jìn)而評(píng)估腎病纖維化程度，對(duì)早期判斷腎臟病變，具有很大的臨床價(jià)值及應(yīng)用前景［11］。

4 VTQ的原理及方法

4.1 原理 生物組織的彈性或硬度在很大程度上依賴于組織內(nèi)部的分子構(gòu)成，以及這些分子構(gòu)成在微觀、宏觀上的組織形式［12］。組織硬度的變化與其病理改變密切相關(guān)，當(dāng)組織發(fā)生病理改變時(shí)，其彈性或硬度也隨之發(fā)生相應(yīng)改變［13］。

VTQ成像即利用聲脈沖輻射力成像原理及剪切波傳播原理，由探頭向ROI發(fā)射一系列脈沖波產(chǎn)生剪切波，后用特定的電子系統(tǒng)采集生物組織內(nèi)剪切波信號(hào)，通過檢測(cè)剪切波傳播速度（shear wave velocity，SWV）進(jìn)行組織彈性或硬度評(píng)估，估測(cè)出受檢組織的彈性值，以聲波速度單位（m/s）表示［14］。慢性腎損傷引起的腎臟內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的病理改變，可表現(xiàn)為組織彈性及硬度的變化，而SWV大小依賴于ROI組織的彈性順應(yīng)力［15］，由此可通過 SWV檢測(cè)腎臟硬度的改變，進(jìn)而推測(cè)內(nèi)部病變程度。因此，VTQ可應(yīng)用于CKD早期診斷及腎臟功能損害的間接評(píng)估。

4.2 方法 Siemens Acuson S3000可對(duì)全身多臟器多部位進(jìn)行組織彈性及硬度量化成像。腎臟檢測(cè)時(shí)，先在常規(guī)超聲二維切面上大致確定腎臟內(nèi)需行彈性及硬度檢測(cè)的ROI，后啟動(dòng)VTQ模式，囑受檢者屏吸，保持探頭的垂直及固定，待圖像穩(wěn)定后按鍵測(cè)量SWV值。所測(cè)得的SWV值可間接反映該區(qū)域腎臟組織的彈性程度。

VTQ作為一種超聲成像新技術(shù)，可量化腎組織的質(zhì)地或彈性，是對(duì)傳統(tǒng)圖像的補(bǔ)充。它可為臨床提供客觀的量化指標(biāo)，避免診斷過程中主觀因素的干擾，為臨床早期評(píng)估腎臟功能提供新的思路和方法［16］。

5 VTQ評(píng)估CKD的臨床研究

VTQ技術(shù)應(yīng)用于肝臟、乳腺、前列腺及其他疾病中的研究已有大量文獻(xiàn)報(bào)道，但其應(yīng)用于腎臟疾病的研究仍處于起步階段［17］。不同專家學(xué)者對(duì)其在CKD中的研究結(jié)果也不盡一致。

5.1 SWV值與腎間質(zhì)纖維化程度的相關(guān)性研究 在國內(nèi)部分研究單位已開展VTQ技術(shù)對(duì)CKD患者纖維化程度檢測(cè)的臨床驗(yàn)證研究。傅寧華等［16］對(duì)350例腎病患者行VTQ得出，隨著腎功能損害程度的加重，腎皮質(zhì)區(qū)SWV降減，尿毒癥期最低的結(jié)論。付慧君等［18］亦得出終末期腎病老年患者右腎實(shí)質(zhì)SWV較腎功能正常老年人顯著降低的觀點(diǎn)。

而與此不同，Syversveen 等［19］研究發(fā)現(xiàn) SWV 值與腎間質(zhì)纖維化評(píng)分間無統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性，推測(cè)原因可能由于測(cè)量結(jié)果的變異性較大。詹嘉等［20］對(duì)122例健康受檢者、81例疑似腎功能不全而行腎穿刺活檢患者及58例已確診尿毒癥行血液透析治療患者行VTQ，發(fā)現(xiàn)隨著腎臟纖維化程度的加重，SWV升高；以SWV值1.64、1.75 m/s作為腎功能不全診斷界值，診斷的敏感度、特異度分別為84%、81%；以SWV值1.75 m/s作為界值時(shí)，其敏感度、特異度分別為75%、90%。薛立云［21］認(rèn)為造成這種差異的原因可能是方法學(xué)不同，也可能是操作過程中聲脈沖入射角度相對(duì)于垂直方向的偏轉(zhuǎn)帶來測(cè)量的誤差。

5.2 SWV值與CKD臨床分期的相關(guān)性研究 胡巧等［22］應(yīng)用VTQ技術(shù)測(cè)量120例CKD患者雙側(cè)腎實(shí)質(zhì)SWV，發(fā)現(xiàn)不同臨床分期CKD患者腎實(shí)質(zhì)的SWV測(cè)值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.000 1），腎實(shí)質(zhì)SWV測(cè)值與 CKD 臨床分期呈負(fù)相關(guān)（r=-0.616，P＜0.000 1），以2.52、2.46、2.24和2.21 m/s為界值診斷≥Ⅱ期、≥Ⅲ期、≥Ⅳ期及Ⅴ期CKD的敏感度分別為84.4%、88.4%、84.9%及82.4%，特異度分別為70.0%、64.7%、68.7%及62.8%。王文偉等［23］通過對(duì)84例慢性腎功能不全患者行VTQ檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)慢性腎功能不全Ⅰ期SWV值與Ⅱ期比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；Ⅰ、Ⅱ期SWV值與Ⅲ、Ⅳ期比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.05）。王亮等［24］對(duì) 45 例經(jīng)腎組織活檢證實(shí)的CKD患者行VTQ檢測(cè)顯示,腎皮質(zhì)SWV值與CKD分期無相關(guān)性。這提示SWV的影響因素復(fù)雜，臨床意義尚待揭示。

5.3 SWV值與CKD病理因素相關(guān)性的研究 周雪雁［10］對(duì)85例CKD患者行VTQ定量分析，比較引起腎小球病變的4種常見病理類型（系膜增生性腎小球腎炎、系膜毛細(xì)血管性腎小球腎炎、膜性腎病、局灶節(jié)段性腎小球硬化）的VTQ值，得出4組間VTQ值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），認(rèn)為腎臟VTQ值在慢性腎病腎小球病變病因診斷方面無明顯價(jià)值。Wang等［25］對(duì)45例需腎活檢的患者行VTQ檢查以測(cè)定其腎皮質(zhì)SWV值，結(jié)果顯示SWV與腎纖維化的任何病理指標(biāo)無相關(guān)性。

上述關(guān)于VTQ評(píng)估CKD的研究，結(jié)果不一致的原因包括操作者經(jīng)驗(yàn)不同、樣本容積大小、取樣深度及取樣時(shí)的操作角度等；此外，實(shí)際操作過程中多次反復(fù)測(cè)量也無法完全避免呼吸動(dòng)度的干擾。因此，應(yīng)用VTQ技術(shù)對(duì)CKD測(cè)量分析時(shí)，宜制訂統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，確立更科學(xué)的研究方法來減小差異［26］。

6 VTQ在CKD診斷方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

腎臟作為人體新陳代謝賴以維系的基礎(chǔ)器官，具有很強(qiáng)的儲(chǔ)備能力。腎病的早期階段，盡管腎結(jié)構(gòu)已經(jīng)改變，患者卻常無癥狀且血清肌酐正常。只有正常GFR下降＞20%才有可能導(dǎo)致氮血癥和腎損害的超聲改變［27］。目前，CKD超聲檢查主要是傳統(tǒng)彩色多普勒超聲，其反映腎臟改變時(shí)，提供的信息主要是皮髓質(zhì)分界不清、腎實(shí)質(zhì)回聲增強(qiáng)、腎皮質(zhì)萎縮等，但這些描述性信息不能成為一種量化標(biāo)準(zhǔn)。VTQ作為一種有別于傳統(tǒng)超聲的量化技術(shù)，可通過測(cè)量SWV值定量評(píng)估組織彈性，能夠在早期敏銳地捕捉到常規(guī)超聲很難檢測(cè)的腎臟輕微變化。如能將VTQ技術(shù)和常規(guī)超聲相結(jié)合，將極大提高超聲診斷CKD的準(zhǔn)確率，臨床應(yīng)用前景廣闊。

7 VTQ的局限性

VTQ作為一種新興的簡(jiǎn)便無創(chuàng)的檢查技術(shù)，目前尚存在一定不足：①該技術(shù)極易受呼吸運(yùn)動(dòng)的干擾，年老體虛的患者常不能很好地屏吸配合，成像質(zhì)量相對(duì)較差，對(duì)檢查結(jié)果的準(zhǔn)確性造成一定影響。②儀器設(shè)備的取樣框設(shè)計(jì)為固定大小，無法因人而異地調(diào)節(jié)大小。尿毒癥患者晚期腎臟體積明顯萎縮，腎實(shí)質(zhì)顯著變薄，此時(shí)取樣框相對(duì)偏大，ROI可能包括腎實(shí)質(zhì)周圍成分，對(duì)測(cè)量結(jié)果可能會(huì)造成一定誤差［3］。③VTQ在檢測(cè)病變的深度上有一定要求，無法很好地檢測(cè)深度＞8cm的病變。因此，對(duì)體型過于肥胖、臟器位置相對(duì)較深者可能會(huì)限制其應(yīng)用［6］。

綜上所述，VTQ作為一種新型超聲彈性成像技術(shù)，能夠無創(chuàng)、簡(jiǎn)便、快捷地檢測(cè)因組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變所產(chǎn)生的組織彈性改變信息，客觀評(píng)估腎臟組織的硬度，進(jìn)而協(xié)助診斷、治療方案的選擇及評(píng)估預(yù)后，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)聲像圖的不足，使現(xiàn)代超聲技術(shù)更為完善［28］，具有極大的臨床應(yīng)用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景［16］。