超聲造影定量分析在早期原發(fā)性慢性腎病診斷中的應(yīng)用價(jià)值

涂美琳 謝文佳 陳洪宇 姚潔 杭月萍

慢性腎臟?。╟hronic kidney disease，CKD）是一種常見(jiàn)病和高發(fā)病，其病因復(fù)雜，疾病的進(jìn)展過(guò)程也復(fù)雜多變[1]。隨著對(duì)CKD病理生理機(jī)制的深入研究，其治療方法也逐漸多樣，能有效延緩腎實(shí)質(zhì)纖維化的進(jìn)展，因此在疾病早期識(shí)別CKD并準(zhǔn)確評(píng)估治療效果對(duì)于延遲CKD進(jìn)展至關(guān)重要。目前實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)在早期評(píng)估腎功能損害方面缺乏靈敏度，腎穿刺活檢是診斷腎病病理的主要手段和金標(biāo)準(zhǔn)，但有創(chuàng)性操作限制了其臨床應(yīng)用。超聲造影結(jié)合定量分析可以無(wú)創(chuàng)評(píng)估臟器的血流灌注且無(wú)腎毒性，有效評(píng)估實(shí)質(zhì)臟器的血流灌注變化[2-3]。本研究探討超聲造影定量參數(shù)與CKD腎功能及病理改變的相關(guān)性，為臨床指導(dǎo)治療和隨訪提供無(wú)創(chuàng)性評(píng)估方法。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象 選取2016年1月至2019年1月我院腎內(nèi)科住院患者80例為病例組，男44例，女36例，年齡18~49（42.3±8.7）歲；臨床診斷為 CKD，參考美國(guó) NKFK/DOQI工作組編寫(xiě)的《慢性腎臟病及透析的臨床實(shí)踐指南》（2012年版）[4]，且排除各種類(lèi)型的繼發(fā)性腎臟疾病、已行腎臟替代治療患者、妊娠或哺乳期婦女。根據(jù)美國(guó)NKF-K/DOQI工作組定義進(jìn)行CKD分期[5]。其中65例患者行腎穿刺活檢術(shù)，男33例，女32例，其腎臟病理參數(shù)半定量積分參照Katafuchi半定量積分標(biāo)準(zhǔn)[6]（總分1~34分）適當(dāng)改編：包括腎小球積分（1~19分），腎小管-間質(zhì)積分（0~9分），血管積分（0~6分）。另選取正常志愿者10例作為對(duì)照組，男5例，女5例，年齡24~46（36.9±8.4）歲，均無(wú)泌尿系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的基礎(chǔ)疾病。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受檢者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 方法 超聲造影儀為美國(guó)PHILIPSEPIQ5彩色多普勒超聲顯像儀，C5-2凸陣探頭。超聲對(duì)比劑為Bracco公司生產(chǎn)的SonoVue，59mg/瓶。在使用前注入0.9%氯化鈉注射液5ml，經(jīng)過(guò)充分震蕩后配置成均勻的混懸液。對(duì)比劑的微泡直徑為2.5μm，且90%的微泡直徑＜6μm，使其在血液中具有較高的穩(wěn)定性。

所有受檢者均進(jìn)行實(shí)時(shí)超聲造影腎臟灌注成像：取俯臥位，腹部小枕頭墊高，使背部呈水平狀，測(cè)量右腎最長(zhǎng)徑、葉間動(dòng)脈阻力指數(shù)（RI），之后進(jìn)行右腎實(shí)質(zhì)造影，受檢者取左半側(cè)臥體位，將探頭放置于側(cè)腰部以觀察右側(cè)腎臟，待二維基波成像清楚地顯示腎臟長(zhǎng)軸后，保持探頭位置不變，注射對(duì)比劑，每次使用劑量約為0.9~1.5ml（1ml/1.5m2體表面積），先經(jīng)肘靜脈團(tuán)注，其后立刻推注0.9%氯化鈉注射液5ml，同時(shí)啟動(dòng)造影程序和圖像采集系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)觀察3min內(nèi)腎實(shí)質(zhì)回聲強(qiáng)度的變化。檢查結(jié)束后，使用DICOM醫(yī)學(xué)影像格式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。在這整個(gè)過(guò)程中，始終不改變儀器的固定設(shè)置，包括機(jī)械指數(shù)0.06、灰階增益80%、聚焦深度5cm。

1.3 超聲造影圖像定量分析 用儀器自帶的QLAB分析軟件對(duì)感興趣區(qū)域（Region of Interest，ROI）進(jìn)行超聲造影圖像的定量分析：先將ROI取樣框（取樣框?yàn)檎叫?，面積固定為25mm2）放置在包膜下腎臟皮質(zhì)外層，與聲束互相垂直，起動(dòng)呼吸補(bǔ)償技術(shù)，觀察ROI內(nèi)對(duì)比劑微泡的回聲強(qiáng)度變化，經(jīng)軟件自動(dòng)處理后，得到完整的時(shí)間-信號(hào)增強(qiáng)（TIC）曲線并進(jìn)行擬合得出一系列反映腎臟血流灌注的參數(shù)，包括：上升支斜率（slope rate of ascending curve，A）、曲線下面積（area under curve，AUC）、達(dá)峰強(qiáng)度（derived peak intensity，DPI）、達(dá)峰時(shí)間（time to peak，TTP）、平均渡越時(shí)間（mean transit time，MTT）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件。正態(tài)分布的計(jì)量資料以表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。多組間比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 病例組不同分期和對(duì)照組右腎長(zhǎng)徑和RI的比較 與對(duì)照組比較，病例組Ⅰ~Ⅱ期右腎的形態(tài)、大小無(wú)明顯改變，皮質(zhì)及髓質(zhì)回聲無(wú)明顯變化，Ⅲ~Ⅴ期右腎長(zhǎng)徑出現(xiàn)逐漸變小、萎縮，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。病例組Ⅰ~Ⅲ期與對(duì)照組的RI均在正常范圍無(wú)明顯改變，Ⅳ~(yú)Ⅴ期出現(xiàn)增高趨勢(shì)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表1。

表1 病例組不同分期和對(duì)照組右腎長(zhǎng)徑和R I的比較

2.2 兩組實(shí)時(shí)超聲造影腎臟灌注成像結(jié)果 所有受檢者均順利完成超聲造影檢查，無(wú)不良反應(yīng)出現(xiàn)。注入對(duì)比劑后，對(duì)照組患者由腎動(dòng)脈主干、段動(dòng)脈、葉間動(dòng)脈、弓形動(dòng)脈、小葉間動(dòng)脈、腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)依次明顯增強(qiáng)，境界清晰光整，而病例組隨著腎功能的下降，注射對(duì)比劑后腎臟實(shí)時(shí)造影顯示其腎皮質(zhì)增強(qiáng)速度不同程度較對(duì)照組略慢，峰值強(qiáng)度低，顯影不均勻，包膜下邊界不光整，見(jiàn)圖1-2。

圖1 正常腎實(shí)質(zhì)腎實(shí)質(zhì)灌注峰值顯像

圖2 慢性腎病腎實(shí)質(zhì)灌注峰值顯像

2.3 腎實(shí)質(zhì)TIC曲線形態(tài)結(jié)果 所有檢查者腎皮質(zhì)TIC曲線可觀察到曲線上升支陡直，到最高峰后略下降，時(shí)長(zhǎng)約10s，立即反彈產(chǎn)生第二個(gè)高峰，低于第一峰，同時(shí)形成一個(gè)凹陷的切跡，之后逐漸緩慢下降，直至對(duì)比劑排空消失。對(duì)照組第一高峰尖銳，高峰后切跡小而淺，下降支平緩，病例組高峰毛糙，切跡相對(duì)深大，下降支略斜率增大，對(duì)比劑消失增快，見(jiàn)圖3-4。

圖3 對(duì)照組腎實(shí)質(zhì)灌注T I C曲線

圖4 慢性腎病腎實(shí)質(zhì)灌注T I C曲線

2.4 腎臟超聲造影定量參數(shù)與CKD分期、病理積分關(guān)系 病例組不同分期CKD患者的AUC值比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。隨著病情加重，AUC逐漸降低。病例組Ⅲ期和Ⅳ期DPI、A較對(duì)照組降低，TTP大于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。詳見(jiàn)表2。

病例組中65例行腎實(shí)質(zhì)穿刺活檢，Spearman檢驗(yàn)顯示AUC、DPI、A與Katafuchi積分均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.363、-0.344、-0.28，均P＜0.05）；AUC、DPI與腎小球積分均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.421、-0.376，均P＜0.05）；AUC 與腎小管-間質(zhì)積分呈負(fù)相關(guān)（r=-0.318，P＜0.05）；AUC、DPI、A 與腎血管積分呈負(fù)相關(guān)（r=-0.3、-0.243、-0.317，均P＜0.05）；TTP 與腎血管積分呈正相關(guān)（r=0.239，P＜0.05）。其中，AUC 與腎小球積分、Katafuchi積分，DPI與腎小球積分的相關(guān)性最好。

表2 超聲造影參數(shù)與C K D分期的相關(guān)性

3 討論

隨著超聲造影技術(shù)的廣泛開(kāi)展，腎臟血流灌注的研究逐步向腎實(shí)質(zhì)定量參數(shù)發(fā)展[6-7]，簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)、敏感、有效地評(píng)價(jià)慢性腎病早期腎功能改變是目前研究的一個(gè)難點(diǎn)，慢性腎病會(huì)導(dǎo)致腎小球內(nèi)微血管瘤與微血栓形成，增加腎小球通透性，繼而導(dǎo)致腎小球硬化，產(chǎn)生微血管的血流動(dòng)力學(xué)變化，常規(guī)二維超聲監(jiān)測(cè)腎臟大小和實(shí)質(zhì)回聲，多普勒僅能反映較大動(dòng)脈血管和血流阻力指數(shù)，本研究中病例組Ⅰ~Ⅱ期右腎長(zhǎng)徑和RI差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，Ⅲ期以后才逐步可以反映出異常，但多項(xiàng)研究認(rèn)為超聲造影和定量參數(shù)可以反映早期腎病或缺血性腎病腎實(shí)質(zhì)微血管變化[8-9]。

本研究顯示病例組超聲造影曲線形態(tài)由于腎實(shí)質(zhì)增強(qiáng)不均勻，同時(shí)由于呼吸作用取樣框在實(shí)質(zhì)內(nèi)輕微移動(dòng)導(dǎo)致曲線下降支呈現(xiàn)明顯強(qiáng)弱變化，呈毛刺樣改變，峰值后凹陷切跡不同程度加深，這可能是由于腎實(shí)質(zhì)纖維化后血流的灌注減少，阻力增大，排空增快所致。這與其他學(xué)者研究結(jié)果較相近，雖然對(duì)切跡的描述不盡相同，可能是由于描記法有差異[10]。

通過(guò)對(duì)腎皮質(zhì)灌注參數(shù)與腎病分期地相關(guān)性分析，得出超聲造影參數(shù)AUC、TTP最能敏感地反映腎實(shí)質(zhì)血流灌注地變化，在CKDI-Ⅱ期可顯示其統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這可能是因?yàn)樵谀I臟受損的早期，腎皮質(zhì)灌注的降低與腎微血管的阻力增加有關(guān)，腎內(nèi)小血管管壁增厚、硬化及血流阻力增高，腎實(shí)質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管血流動(dòng)力學(xué)發(fā)生改變，血流灌注較正常腎臟減少，相同時(shí)間內(nèi)進(jìn)入腎皮質(zhì)內(nèi)的微泡數(shù)量顯著減少，AUC也隨之減少，而且隨著病情進(jìn)展，DPI和A也能反映腎血流量的持續(xù)改變，這說(shuō)明超聲造影能發(fā)現(xiàn)早期腎病腎實(shí)質(zhì)的損傷，并能作為病情進(jìn)展的監(jiān)測(cè)手段之一。

本組病例對(duì)65例患者進(jìn)行了腎活檢穿刺，CKDV期患者由于腎實(shí)質(zhì)萎縮、出血風(fēng)險(xiǎn)大均未實(shí)施腎活檢穿刺，通過(guò)病理結(jié)果和造影參數(shù)相關(guān)性分析顯示，AUC與腎小球積分、Katafuchi積分，DPI與腎小球積分均呈負(fù)相關(guān)，認(rèn)為隨著腎小球損害程度加重，腎小管萎縮，間質(zhì)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和間質(zhì)纖維化，維持正常血流動(dòng)力學(xué)的腎臟結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，導(dǎo)致腎皮質(zhì)血流灌注阻力增大，血流灌注量減少，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入腎組織的對(duì)比劑含量減少，AUC、PI下降。由此可知，AUC、PI是反映腎小球病變程度較為敏感的指標(biāo)。

超聲造影可無(wú)創(chuàng)反映早期慢性腎臟血流動(dòng)力學(xué)的改變，提示早期腎功能損害及病理改變程度，但本組病例數(shù)有限，病理類(lèi)型未能細(xì)分，造影參數(shù)還可能存在一定的偏差，如果加大樣本量，細(xì)分病理，超聲造影將對(duì)臨床產(chǎn)生更大的應(yīng)用價(jià)值。