聲輻射力脈沖成像診斷兒童慢性腎病

程 果，滑少華*，郭燕麗，史佩佩，張建江

(1.鄭州大學第一附屬醫(yī)院超聲科，3.小兒科，河南 鄭州 450052；2.陸軍軍醫(yī)大學西南醫(yī)院超聲科，重慶 400038)

慢性腎病(chronic kidney disease, CKD)指各種因素所致腎功能逐漸下降，最終可發(fā)展為終末期腎?。黄洳±頇C制包括腎小球硬化、腎血管纖維化及腎小管纖維化[1]。聲輻射力脈沖(acoustic radiation force impulse, ARFI)成像為新型超聲彈性成像技術，能以剪切波速度(shear wave velocity, SWV)量化評估組織硬度[2-3]。腎小球濾過率(glomerular filtration rate, GFR)是評價CKD嚴重程度的最佳指標[4]，但多用于成人CKD。本研究觀察ARFI成像檢測腎皮質(zhì)SWV診斷兒童CKD的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入2018年12月—2019年12月40例于鄭州大學第一附屬醫(yī)院經(jīng)腎穿刺活檢病理證實的CKD患兒(CKD組)，男22例，女18例，年齡2～14歲，平均(9.3±3.2)歲。納入標準：①于腎功能檢查后2天內(nèi)接受超聲檢查；②符合國家腎臟基金會腎臟病預后質(zhì)量倡議(Kidney Disease Outcome Quality Initiative, K/DOQI)診斷CKD標準[5]；③1周內(nèi)未接受血液透析治療。排除存在腎結石、腎囊腫、腎積水、海綿腎、腎動脈狹窄及下尿路梗阻患兒。另選取40名健康兒童作為對照組，男21例，女19例，年齡4～15歲，平均(8.7±3.1)歲。檢查前監(jiān)護人均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Siemens ACUSON S3000彩色超聲診斷儀，配置ARFI成像技術定量分析系統(tǒng)(virtual touch tissue quantification, VTQ)，4C1探頭，頻率4.5 MHz，由1名具有5年以上超聲診斷經(jīng)驗的醫(yī)師以單盲法完成以下操作。囑受檢者俯臥或側臥，首先行二維超聲檢查，將探頭置于背部豎脊肌外側第12肋或側腰部第12肋水平，觀察腎臟大小、形態(tài)及內(nèi)部回聲；之后采用彩色多普勒顯像觀察腎動脈主干及其分支走行和血流情況；進入VTQ模式，囑受檢者側臥、吸氣后屏氣，于腎臟長軸切面選取雙腎中下1/3皮質(zhì)較厚處，于距探頭5.5 cm范圍內(nèi)避開髓質(zhì)和腎竇選取ROI，使取樣框垂直于腎包膜，測量腎皮質(zhì)SWV(圖1)，每側腎至少測量5次，取平均值；若測量結果相差過大，則去除最大值和最小值。

圖1 女性CKD患兒，5歲，ARFI成像測量腎皮質(zhì)SWV 于左腎長軸切面使取樣框位于中下極腎皮質(zhì)，避開髓質(zhì)和腎竇，測量深度3.1 cm，測得SWV=2.95 m/s，

1.3 數(shù)據(jù)處理 計算估算GFR(estimate GFR, eGFR)：eGFR[ml/(min·1.73 m2)]=K×身高(cm)/血肌酐(μmol/L)，對2～16歲女童和2～13歲男童K值取49，13～16歲男童K值取62；根據(jù)eGFR將CKD組分為eGFR<60 ml/(min·1.73 m2)亞組和eGFR≥60 ml/(min·1.73 m2)亞組。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 23.0統(tǒng)計分析軟件。以±s表示符合正態(tài)分布的計量資料，以獨立樣本t檢驗行組間比較；以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示不符合正態(tài)分布的計量資料，組間行Mann-WhitneyU檢驗；以頻數(shù)表示計量資料，采用χ2檢驗進行組間比較。以Pearson相關分析評價SWV與腎功能指標的相關性，r>0.3為正相關，r<0為負相關。繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic curve, ROC)曲線，計算曲線下面積(area under the curve, AUC)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般資料及腎SWV比較 CKD組和對照組不同性別及側別SWV差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)，腎SWV均與年齡無明顯相關(r=0.03、0.21，P=0.87、0.19)。CKD組與對照組性別和年齡差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。CKD組腎SWV、血肌酐、尿素氮及尿酸均高于對照組(P均<0.05)，而eGFR低于對照組(P<0.05)，見表1。

表1 CKD組與對照組一般資料和腎SWV比較

2.2 CKD組腎SWV與腎功能指標的相關性 CKD組平均腎SWV與血肌酐和尿素氮均呈正相關(r=0.46、0.54，P均<0.01)，與eGFR呈負相關(r=-0.44，P<0.01)，而與尿酸無明顯相關(r=0.22，P=0.09)。

CKD組40例中，22例eGFR<60 ml/(min·1.73 m2)[eGFR<60 ml/(min·1.73 m2)亞組]，18例eGFR≥60 ml/(min·1.73 m2)[eGFR≥60 ml/(min·1.73 m2)亞組]，其間血肌酐、尿素氮、尿酸、eGFR和平均腎SWV差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05，表2)。eGFR≥60 ml/(min·1.73 m2)亞組平均腎SWV與血肌酐、尿素氮、尿酸及eGFR均無明顯相關(r=0.18、0.13、0.29、0.16，P均>0.05)；eGFR<60 ml/(min·1.73m2)亞組平均腎SWV與血肌酐和尿素氮均呈正相關(r=0.48、0.47，P均<0.05)，與eGFR呈負相關(r=-0.76，P<0.01)，而與尿酸無明顯相關(r=0.07，P>0.05)。

表2 eGFR<60 ml/(min·1.73 m2)與eGFR≥60 ml/(min·1.73 m2)的CKD患兒腎功能指標比較

2.3 ROC曲線分析 以SWV=2.60 m/s為截斷值，其診斷CKD的敏感度和特異度分別為67.50%和87.50%，AUC為0.80(P<0.01，圖2)。以SWV=2.66 m/s為截斷值，其評估CKD患兒eGFR<60 ml/(min·1.73 m2)或≥60 ml/(min·1.73 m2)的敏感度和特異度分別為83.30%和59.10%，AUC為0.69(P=0.03，圖3)。

圖2 根據(jù)腎SWV診斷兒童CKD的ROC曲線 圖3 以腎SWV評估CKD患兒eGFR<60 ml/(min·1.73 m2)或≥60 ml/(min·1.73 m2)的ROC曲線

3 討論

CKD主要病理改變?yōu)檎ＤI單位丟失，代之以大量纖維細胞增生，伴腎小球硬化、腎血管硬化及腎間質(zhì)纖維化，并最終導致腎衰竭。腎臟具有強大的儲備功能，CKD早期可無明顯臨床癥狀，此時腎功能指標不能及時、準確地反映真實腎功能[4]。腎穿刺病理活檢可準確診斷CKD，但為有創(chuàng)檢查，不宜以之追蹤腎纖維化進展。傳統(tǒng)超聲可根據(jù)腎臟體積減小、腎皮質(zhì)變薄、實質(zhì)回聲增強及血流灌注減少等診斷CKD，但不能量化評價。ARFI成像能以SWV量化評估組織硬度，且SWV隨組織硬度增加而提高[2-3]，有助于診斷CKD。

既往研究[6]發(fā)現(xiàn)功能正常移植腎的皮質(zhì)SWV高于功能異常移植腎，且腎皮質(zhì)SWV與GFR呈正相關。陳安萌等[7]觀察180例CKD患者，認為腎SWV與腎纖維化程度呈負相關，與eGFR呈正相關。LEONG等[8]對106例CKD患者和203名健康志愿者行ARFI成像，結果提示CKD患者腎SWV顯著高于健康人，且SWV與eGFR呈顯著負相關。芮志鳳等[9]采用ARFI成像檢查48例慢性腎病患者，發(fā)現(xiàn)腎SWV隨CKD嚴重程度而逐漸升高，但不足以預測CKD分期和腎臟纖維化程度。TAKATA等[10]觀察39例終末期腎病患者腎皮質(zhì)SWV，認為其與晚期腎損傷無明顯相關；GAO等[11]則提出CKD患者腎皮質(zhì)SWV與eGFR無明顯相關。上述研究結果存在差異，原因在于腎臟解剖結構及血流動力學較復雜，且腎小球硬化、腎小管萎縮、腎間質(zhì)纖維化及微血流灌注等因素均可影響腎SWV[12-14]。兒童皮下脂肪層較薄，超聲可獲得較為清晰的腎臟圖像；且測量兒童腎SWV時，探頭與ROI距離較近，使測值較成人更加準確。BILGICI等[12]采用ARFI成像測量30例CKD患兒和38名健康兒童，發(fā)現(xiàn)CKD患兒SWV顯著低于健康兒童，且其腎皮質(zhì)SWV隨疾病進展而逐漸降低；BRUNO等[15]報道29例CKD患兒SWV均高于正常對照組，且與eGFR呈負相關。有學者[6]采用超聲微血管成像技術分析腎臟硬度和移植腎功能及腎微循環(huán)灌注的關系，發(fā)現(xiàn)腎微血流灌注減少是腎皮質(zhì)SWV降低的主要原因。ASANO等[16-17]認為CKD腎血流灌注減少可致腎臟硬度下降，使SWV減低；而腎臟各向異性可影響SWV及腎組織彈性的測量，且腎皮質(zhì)各向異性小于髓質(zhì)。有學者[15]提出應對測量腎皮質(zhì)SWV的方法進行標準化。

本研究以ARFI測量CKD患兒及健康兒童腎皮質(zhì)SWV，發(fā)現(xiàn)CKD患兒、特別是eGFR<60 ml/(min·1.73 m2)CKD患兒腎SWV與血肌酐和尿素氮呈正相關、與eGFR呈負相關，且根據(jù)腎SWV診斷CKD的AUC為0.80，特異度為87.50%。本研究發(fā)現(xiàn)CKD患兒腎SWV隨疾病嚴重程度而升高，與BRUNO等[15]的結果相符，而與BILGICI等[12]的觀點相悖，可能與兒童CKD發(fā)生機制涉及腎臟多種病理變化[12-14]，僅單一參數(shù)并不能完全、真實地加以反映有關。此外，GRASS等[18]認為健康兒童腎SWV與年齡呈正相關；PALABIYIK等[19]則認為兒童腎臟硬度與年齡、身高及體質(zhì)量均呈負相關。本研究對照組兒童腎SWV與年齡、性別均未見明顯相關性。

本研究的主要不足：①樣本量?。虎谖瓷婕癈KD病理類型；③年齡、腎臟結構、血流動力學及尿量等因素均可對AFRI技術造成影響；④操作者因素影響SWV測值。

綜上所述，采用ARFI成像檢測腎皮質(zhì)SWV有助于診斷兒童CKD，尤其是eGFR<60 ml/(min·1.73 m2)的CKD。