多普勒超聲及剪切波彈性成像技術評估移植腎AKI的應用研究

陳 霞，付文學，趙 宸，陳姣姣，房 靜，何年安

腎移植手術患者1年平均存活率逾90%，但是其10年存活率卻低于50%。晚期移植腎功能喪失是導致腎移植患者長期存活率降低的主要原因之一。引起晚期移植腎功能喪失的原因有多種，其中急性腎損傷(acute kidney injury,AKI)是最為常見的。因此，早期診斷AKI對延長腎移植患者生命有著重要意義。研究發(fā)現(xiàn)多普勒超聲技術在診斷重癥患者和重癥感染患者并發(fā)AKI有一定臨床價值。此外，彈性成像技術也經(jīng)常被臨床上用于移植腎術后病情監(jiān)測。然而，應用多普勒超聲和彈性成像技術來早期預測移植腎AKI發(fā)生的臨床研究仍鮮有報道。因此，該研究將在對比分析的基礎上，采用多元回歸分析移植腎AKI的影響因素，為今后移植腎AKI早診斷、早治療和早預防提供參考。

1 材料與方法

1.1 病例資料

選取2017年1月—2018年12月在中國科學技術大學附屬第一醫(yī)院行移植腎檢查患者。排除血液學檢查資料不全、局部感染、腎周血腫、移植腎尿路梗阻、移植腎動脈或靜脈血栓及嚴重心肺疾病者，共計202例納入本次研究，其中男性147例，女性55例，收集患者一般人口學、超聲影像學以及血液檢查資料。按照改善全球腎臟病預后組織(Kidney Disease:Improving Global Outcomes,KDIGO)關于AKI的診斷和推薦的估算的血肌酐(serum creatinine,Scr)：Scr增高≥基礎值的1.5倍，且明確或經(jīng)推斷其發(fā)生在前7 d內(nèi)，將納入本研究的患者分為AKI組(以下簡稱“病例組”)和非AKI組(以下簡稱“對照組”)。

1.2 儀器與方法

采用法國Supersonic Imagine 彩色超聲診斷儀，探頭頻率為3.5～5.0 MHz。首先，患者取平臥位，先二維超聲觀察移植腎的大小(測量并記錄長徑及短徑)、回聲、集合系統(tǒng)有無分離、腎周有無積液。然后，用彩色多普勒技術觀察血流信號，頻譜多普勒技術測量并記錄腎主動脈、段動脈及葉間動脈的峰值流速(peak systolic velocity,PSV)、阻力指數(shù)(resistance index,RI)及搏動指數(shù)(pulsatility index,PI)，測量取樣時血流方向與聲束的夾角盡量<30°。最后，開展剪切波超聲彈性成像，以移植腎中部作為感興趣區(qū)，取樣框垂直于腎被膜。檢查時患者平靜呼吸下屏住呼吸，由兩位經(jīng)驗豐富的主治或以上職稱醫(yī)師重復測量3次，然后取平均值。

2 結果

2.1 患者一般資料比較

202例腎移植患者中，有67例發(fā)生AKI，發(fā)生率為33.17%。對照組患者年齡小于病例組(

t

=2.87，

P

<0.01),但是移植腎長徑要長于病例組(

t

=2.56，

P

=0.01)，具體見表1。

表1 不同組別一般人口學特征分布

2.2 血流動力學差異

對比分析病例組和對照組腎主動脈、段動脈和葉間動脈血流動力學指標發(fā)現(xiàn)，對照組的PSV均高于病例組(

P

<0.01)，RI和PI均小于病例組(

P

<0.01)，差異有統(tǒng)計學意義。具體見表2和圖1、2。

圖1 病例組血流動力學情況腎移植術后AKI患者腎主動脈PSV為54.9 cm/s，該患者肌酐為660 μmol/L

表2 不同組別血流動力學情況

2.3 組織彈性差異

對照組腎皮質(zhì)彈性最大值、均值和最小值要小于病例組(

t

=4.21，

P

<0.01；

t

=4.92，

P

<0.01；

t

=4.34,

P

<0.01)，但是腎髓質(zhì)和集合系統(tǒng)彈性與病例組差異無統(tǒng)計學意義，具體見表3和圖3、4。

圖2 對照組血流動力學情況腎移植術后未發(fā)生AKI患者的腎主動脈PSV為136.6 cm/s，該患者肌酐為86 μmol/L

圖3 病例組腎皮質(zhì)彈性情況腎移植術后AKI患者腎皮質(zhì)彈性最大值為44.0 kPa，均值為38.3 kPa，最小值為29.3 kPa，該患者肌酐175 μmol/L

表3 不同組別不同組織彈性情況

2.4 多因素Logistic回歸分析

將上述單因素分析有統(tǒng)計學意義的因素納入多因素Logistics回歸模型分析，結果顯示移植腎的長徑[

OR

=0.96,95%

CI

(0.90～0.99)]和移植腎的腎主動脈PSV[

OR

=0.98,95%

CI

(0.97～0.99)]是移植腎AKI的保護因素。

圖4 對照組腎皮質(zhì)彈性情況腎移植術后未發(fā)生AKI患者腎皮質(zhì)彈性最大值為31.7 kPa，均值為22.5 kPa，最小值為15.0 kPa，該患者肌酐84 μmol/L

3 討論

AKI作為腎移植術后常見并發(fā)癥之一，主要是由移植腎排斥反應、藥物毒性作用、自體腎病復發(fā)等原因引起的。移植腎患者發(fā)生AKI后雖然經(jīng)過治療好轉(zhuǎn)，但是大多數(shù)也合并移植腎的永久性損傷，嚴重影響腎移植患者的生活質(zhì)量。

本研究顯示，年齡較大，移植腎的長徑較短，腎主動脈、段動脈及葉間動脈的血流PSV較低，腎主動脈、段動脈及葉間動脈的RI和PI較高，腎皮質(zhì)彈性較差可能是移植腎AKI的危險因素，這與該人群移植的腎有效腎單位數(shù)量、血流灌注不足及早期細胞免疫導致腎皮質(zhì)硬度增高等有關。

本研究發(fā)現(xiàn)移植腎的長徑與移植腎AKI發(fā)生率呈反向關系，究其原因可能是移植腎的長徑越長，有效腎單位相對越多，對超濾過損傷的耐受越強，從而發(fā)生AKI概率相對較低。既往研究認為彩色多普勒超聲可以通過檢測腎葉間動脈的RI和PI水平來診斷AKI。這與本研究結果不一致。本研究中發(fā)現(xiàn)較高的腎葉間動脈RI和PI水平可能僅僅是移植腎AKI的危險因素，不能用來診斷移植腎AKI，但是腎主動脈的PSV可以用來評估移植腎AKI，考慮原因是移植腎腎內(nèi)血流動力學與非移植腎不同，而腎主動脈作為腎外動脈影響相對較小有關。既往研究顯示，移植腎由于長期受到免疫抑制劑，排斥反應如T細胞介導的細胞性排斥反應和抗體介導的排斥反應，缺血-再灌注損傷等因素影響，其腎內(nèi)血流動力相關參數(shù)會發(fā)生改變。此外，也可能是受限于本次研究的設計及樣本量，本次研究是單中心的回顧性研究設計，樣本量相對較少。

本研究還發(fā)現(xiàn)腎皮質(zhì)彈性較差是移植腎AKI的危險因素，這可能是因為在移植腎AKI患者中，腎皮質(zhì)部位常出現(xiàn)間質(zhì)性腎炎和腎小管炎癥引起的腎間質(zhì)纖維化，從到導致彈性下降。多元素回歸分析發(fā)現(xiàn)移植腎剪切波彈性成像技術相關參數(shù)與移植腎AKI之間沒有相關性，這可能與影響移植腎彈性變化的因素有關。Lee et al研究發(fā)現(xiàn)，腎移植術后的12個月期間，腎臟剪切波速度與腎間質(zhì)纖維化和腎小管萎縮無明顯相關，而與腎內(nèi)血流動力學改變有關。

綜上所述，本次單中心回顧研究發(fā)現(xiàn)多普勒技術測量的腎主動脈PSV可以用于預測腎移植術后AKI發(fā)生情況。限于本研究的樣本量，此結論有待進一步證實，需進一步探討用于預測腎移植術后AKI的腎主動脈PSV推薦值，至于超聲彈性成像技術能否用于腎移植術后AKI的評估有待進一步研究。