聲觸診彈性成像檢測(cè)腎實(shí)質(zhì)硬度的初步研究

盧 暢 付 靜 黃禾菁

聲觸診彈性成像（sound touch elastography，STE）基于二維剪切波彈性成像技術(shù)（2D-shear wave elastography，2D-SWE），可形成直觀的彩色編碼彈性圖像，并對(duì)感興趣區(qū)域組織硬度進(jìn)行定量測(cè)量［1］。既往研究［2-4］成功應(yīng)用STE對(duì)肝、脾、甲狀腺及乳腺硬度進(jìn)行定量檢測(cè)，但尚無關(guān)于腎實(shí)質(zhì)硬度的檢測(cè)。本研究應(yīng)用STE對(duì)健康志愿者雙腎實(shí)質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，旨在探討其檢測(cè)腎實(shí)質(zhì)硬度的可行性、參考值范圍及影響因素。

資料與方法

一、研究對(duì)象

招募2020年11～12月我院68例健康志愿者，其中男32例，女36例，年齡21～67歲，中位年齡33歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①均無原發(fā)性或繼發(fā)性腎臟疾病、糖尿病、高血壓病、自身免疫病等病史；②尿常規(guī)、腎功能檢查無異常；③常規(guī)超聲檢查腎臟大小、形態(tài)及結(jié)構(gòu)無異常，且腎中部被膜距探頭距離<60 cm。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，受檢者均知情同意。

二、儀器與方法

1.儀器：使用邁瑞Resona 7彩色多普勒超聲診斷儀，SC6-1U凸陣探頭，頻率1～6 MHz；配備剪切波彈性成像功能。

2.方法：受檢者取俯臥位，排空尿液，二維超聲常規(guī)測(cè)量雙腎實(shí)質(zhì)厚度和左腎中部被膜距探頭的距離。然后依次對(duì)雙側(cè)腎臟實(shí)質(zhì)上極、中部和下極部位進(jìn)行彈性操作。將圖像調(diào)整至最清晰，使腎臟長(zhǎng)軸盡量與皮膚平行，然后進(jìn)入STE模式，調(diào)節(jié)取樣框（大小為4 cm×3 cm）分別置于腎臟上極、中部和下極，使取樣框包括該部位靠近探頭側(cè)的腎實(shí)質(zhì)和腎包膜，囑受檢者平靜呼吸時(shí)屏氣4～6 s，待圖像穩(wěn)定后凍結(jié)，感興趣區(qū)直徑設(shè)定為10 mm，取樣部位避開腎髓質(zhì)并保持取樣框位于圖像中部，記錄楊氏模量值（kPa）。每個(gè)部位重復(fù)測(cè)量5次取平均值，若測(cè)量失敗則需記錄失敗的例數(shù)和原因。以上操作均由同一具有5年超聲檢查經(jīng)驗(yàn)且接受過專業(yè)STE培訓(xùn)、獨(dú)立完成50例以上彈性成像操作的醫(yī)師完成。

3.STE檢測(cè)成功標(biāo)準(zhǔn)：①同時(shí)滿足呼吸運(yùn)動(dòng)指數(shù)≥4顆綠星（4星及5星表示感興趣區(qū)內(nèi)的組織位移幅度≤3 mm/s；綠色表示當(dāng)前區(qū)域內(nèi)的位移處于可接受范圍內(nèi)，位移不會(huì)對(duì)彈性成像的穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯影響）和可信度指數(shù)≥95%（可信度指數(shù)代表彈性測(cè)量區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)的可信程度，數(shù)值越高可信性越強(qiáng)）的前提下檢測(cè)取值，否則認(rèn)為檢測(cè)不成功。見圖1。②每個(gè)部位檢測(cè)5次，同時(shí)滿足成功率≥60%且變異系數(shù)<30%。上述標(biāo)準(zhǔn)均滿足時(shí)則認(rèn)為STE檢測(cè)成功。

圖1 STE成功檢測(cè)腎實(shí)質(zhì)彈性示意圖

4.一般資料獲?。河涗浕颊吣挲g、性別、身高、體質(zhì)量，計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)。

5.比較參數(shù)：①雙腎實(shí)質(zhì)不同部位STE檢測(cè)成功率和變異系數(shù)，公式為：變異系數(shù)=（標(biāo)準(zhǔn)差/平均值）×100%，其值越小代表重復(fù)性越好，<10%代表重復(fù)性較高，<5%代表重復(fù)性非常高；②雙腎實(shí)質(zhì)不同部位STE測(cè)值、參考值范圍及觀察者內(nèi)重復(fù)性；③STE測(cè)量正常腎實(shí)質(zhì)硬度的影響因素。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以±s表示，行t檢驗(yàn)。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）評(píng)估觀察者內(nèi)重復(fù)性（I CC>0.75表示重復(fù)性較好）。連續(xù)變量比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，二分類變量比較行χ2檢驗(yàn)。多組間比較采用方差分析。相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)分析法。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、STE檢測(cè)成功率和變異系數(shù)

68例志愿者中7例圖像無法滿足呼吸運(yùn)動(dòng)指數(shù)≥4顆綠星且可信度指數(shù)≥95%，5例5次檢測(cè)成功率<60%，最終檢測(cè)失敗12例。

左腎上極、中部、下極因變異系數(shù)>30%而檢測(cè)失敗者分別有7例、1例、6例，檢測(cè)成功率分別為72.06%、80.89%、73.53%；右腎上極、中部、下極因變異系數(shù)>30%而檢測(cè)失敗者分別有5例、2例、6例，檢測(cè)成功率分別為75.00%、79.41%、73.53%。雙腎中部腎實(shí)質(zhì)檢測(cè)成功率高于上極和下極，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

表1 雙腎不同部位STE檢測(cè)成功率和變異系數(shù)

左腎中部實(shí)質(zhì)STE檢測(cè)成功者與檢測(cè)失敗者在年齡、性別、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)、左腎中部被膜距探頭距離、取樣深度等方面比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表2。

表2 左腎中部STE檢測(cè)成功者與失敗者臨床資料、STE參數(shù)比較

二、雙側(cè)腎實(shí)質(zhì)不同部位STE測(cè)值

左腎上極、中部及下極實(shí)質(zhì)的STE測(cè)值分別為（7.94±1.84）kPa、（8.06±1.71）kPa、（8.25±1.82）kPa；右腎上極、中部及下極實(shí)質(zhì)的STE測(cè)值分別為（7.98±1.74）kPa、（8.03±1.48）kPa、（7.89±1.76）kPa，雙側(cè)腎實(shí)質(zhì)不同部位STE測(cè)值比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F左、右腎=0.68，P=0.41；F上、中、下極=0.10，P=0.90）。見表3。

表3 雙腎不同部位STE測(cè)量成功數(shù)、測(cè)值及其95%可信區(qū)間

三、觀察者內(nèi)重復(fù)性檢測(cè)

左腎上極、中部、下極和右腎上極、中部、下極實(shí)質(zhì)在觀察者內(nèi)的I CC分別為0.86（0.73～0.94）、0.88（0.80～0.94）、0.78（0.62～0.88）和0.84（0.77～0.90）、0.82（0.73～0.89）、0.77（0.60～0.87），提示觀察者內(nèi)重復(fù)性較好。

四、STE測(cè)量正常腎實(shí)質(zhì)硬度的影響因素及相關(guān)性分析

不同年齡、性別、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)、左腎中部被膜距探頭距離、取樣深度的健康志愿者左腎中部實(shí)質(zhì)STE測(cè)值比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表4。

表4 不同臨床特點(diǎn)志愿者左腎中部實(shí)質(zhì)STE測(cè)值比較

健康志愿者左腎中部實(shí)質(zhì)STE測(cè)值與年齡、性別、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)、左腎中部被膜距探頭距離、取樣深度均無相關(guān)性，見表5。

表5 左腎中部實(shí)質(zhì)STE測(cè)值與各因素的相關(guān)性分析

討 論

STE是由國(guó)內(nèi)廠商自主研發(fā)的新型剪切波彈性成像技術(shù)，分屬于2D-SWE，通過探頭發(fā)射聲輻射脈沖，在組織內(nèi)產(chǎn)生大范圍的剪切波，并以超寬波束追蹤檢測(cè)技術(shù)精準(zhǔn)捕捉追蹤剪切波，計(jì)算出目標(biāo)區(qū)剪切波傳播速度，進(jìn)而獲得彈性參數(shù)分布圖像，對(duì)組織硬度進(jìn)行定量評(píng)估。STE獨(dú)具域掃描技術(shù)，成像速度更快，穿透性更強(qiáng)，且不受腹水等影響，目前已成熟應(yīng)用于肝臟纖維化的評(píng)估，但其在腎臟應(yīng)用的可行性目前尚無報(bào)道。

本研究評(píng)估了STE檢測(cè)腎實(shí)質(zhì)不同部位彈性的成功率，結(jié)果顯示左腎中部實(shí)質(zhì)檢測(cè)成功率為80.88%，略低于既往研究［5］應(yīng)用2D-SWE檢測(cè)腎實(shí)質(zhì)的成功率（90.2%～94.0%），高于脾臟的檢測(cè)成功率（76.3%），低于肝臟的檢測(cè)成功率（99.2%）。本研究發(fā)現(xiàn)，左腎中部實(shí)質(zhì)STE測(cè)值不受年齡、性別、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)、左腎中部被膜距探頭距離、取樣深度的影響，且觀察者內(nèi)重復(fù)性較好（均I CC>0.75），提示應(yīng)用STE檢測(cè)腎實(shí)質(zhì)彈性較為穩(wěn)定、可靠。本研究中正常左、右腎中部實(shí)質(zhì)STE測(cè)值分別為（8.06±1.71）kPa、（8.03±1.48）kPa。既往研究［5-6］應(yīng)用2D-SWE測(cè)得正常人群腎實(shí)質(zhì)范圍分別為4.40（3.68，5.70）kPa、23.87（11.73，45.34）kPa。由此可見，即便技術(shù)原理相似，不同儀器的測(cè)值結(jié)果差異仍然較大。本研究結(jié)果顯示健康志愿者左腎中部實(shí)質(zhì)彈性測(cè)值與年齡、性別、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)、左腎中部被膜距探頭距離、取樣深度均無相關(guān)性。

慢性腎臟?。–KD）在全球不同地區(qū)的發(fā)病率為10%～15%，已成為突出的公共衛(wèi)生問題，但目前對(duì)其監(jiān)測(cè)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠［7］，因此迫切需要及時(shí)、簡(jiǎn)便、客觀、無創(chuàng)的篩查方法。超聲檢查是監(jiān)測(cè)CKD的重要手段，可通過腎臟二維結(jié)構(gòu)、實(shí)質(zhì)回聲強(qiáng)度及腎內(nèi)動(dòng)脈血流的改變?yōu)榕R床提供腎實(shí)質(zhì)損害信息，但由于腎臟為腹膜后器官，其解剖位置及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致影響腎臟彈性測(cè)量的因素較多，且易受操作者主觀因素和儀器條件影響等局限［8］。近年來，應(yīng)用SWE測(cè)量腎組織硬度成為CKD新的研究熱點(diǎn)。Grosu等［9］發(fā)現(xiàn)2D-SWE測(cè)得正常人群雙側(cè)腎臟楊氏模量值與年齡、體質(zhì)量、高血壓均呈負(fù)相關(guān)（r右腎=-0.5、-0.4、-0.5，r左腎=-0.4、-0.3、-0.5，均P<0.05）。Radulescu等［10］認(rèn)為正常人群中楊氏模量值受腎臟長(zhǎng)度、體質(zhì)量指數(shù)影響，不受性別、年齡、取樣框直徑影響。既往研究［11］認(rèn)為CKD患者腎實(shí)質(zhì)楊氏模量值顯著高于健康腎實(shí)質(zhì)（均P<0.05）。Leong等［12］研究發(fā)現(xiàn)腎實(shí)質(zhì)楊氏模量值與腎小球?yàn)V過率呈顯著負(fù)相關(guān)，SWE對(duì)CKD的早期診斷效能顯著優(yōu)于二維超聲。本研究應(yīng)用STE對(duì)健康志愿者腎實(shí)質(zhì)硬度進(jìn)行檢測(cè)，初步評(píng)估了其檢測(cè)成功率、觀察者內(nèi)重復(fù)性、彈性參考值范圍及影響因素。結(jié)果顯示，STE測(cè)量腎實(shí)質(zhì)楊氏模量值成功率較高，操作者內(nèi)具有良好的可重復(fù)性，健康人群的左腎中部實(shí)質(zhì)STE測(cè)值不受年齡、性別、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)、腎中部被膜距探頭距離、取樣深度的影響，與付慧君等［13］研究結(jié)果一致，但仍需進(jìn)一步大樣本的研究明確STE測(cè)值的相關(guān)影響因素。本研究結(jié)果認(rèn)為STE可以作為一種可靠的無創(chuàng)評(píng)估腎臟彈性的方法，為進(jìn)一步確定社會(huì)大群體生理與病理狀態(tài)下腎臟實(shí)質(zhì)硬度提供參考。

總結(jié)本研究經(jīng)驗(yàn)：①?gòu)臋z查體位來看，可分別從側(cè)腹壁、背部及腹部肋間隙進(jìn)行掃查，主要途徑分別經(jīng)過脂肪、肌肉和肝臟。筆者在前期摸索中發(fā)現(xiàn)，通過背部掃查，成像穩(wěn)定度高于側(cè)腹壁和腹部。②關(guān)于腎臟同一部位彈性測(cè)值次數(shù)的問題。根據(jù)文獻(xiàn)［14］報(bào)道，測(cè)量腎臟彈性時(shí)大多測(cè)量5次，測(cè)量10次的成功率反而低于5次（82.6%vs.94.0%）［15］。結(jié)合本研究，在實(shí)際測(cè)值中要求受試者反復(fù)屏氣，最后幾次檢測(cè)的圖像穩(wěn)定性及成功率低于之前。因此，對(duì)于腎臟同一部位測(cè)量5次即可，多次測(cè)量反而影響最終結(jié)果。③本研究顯示雙腎上極、中部、下極實(shí)質(zhì)的彈性值比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且腎臟中部實(shí)質(zhì)的檢測(cè)成功率略高于上極和下極。原因可能為腎臟上極易受肋骨等遮擋，而腎臟下極位置有時(shí)較深，影響圖像質(zhì)量穩(wěn)定性。此外，由于受檢者取俯臥位掃查，測(cè)量左腎中部實(shí)質(zhì)的彈性值更為方便。因此，筆者建議對(duì)于正常雙腎或雙腎彌漫性改變的疾病，若僅進(jìn)行一個(gè)部位的檢測(cè)，推薦選取左腎中部實(shí)質(zhì)。

綜上所述，腎臟STE檢測(cè)成功率、穩(wěn)定性均較佳，可作為評(píng)估腎臟彈性的可靠檢查方法，具有較好的臨床可行性。