超聲造影技術(shù)評價慢性腎臟病患者腎臟纖維化的價值

黃潔麗， 龐衍平， 劉 熹， 王 碩， 王秀艷， 余 晨

(1. 同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院腎臟內(nèi)科，上海 200065; 2. 上海市同濟(jì)醫(yī)院超聲診斷科，上海 200065)

慢性腎臟病(chronic kidney disease, CKD)的發(fā)病率呈逐年上升趨勢，目前已成為繼心腦血管病、腫瘤、糖尿病之后又一個威脅人類健康的全球性公共衛(wèi)生問題。我國成年人群中慢性腎臟病的患病率為10.8%[1]，慢性腎臟病的高發(fā)病率給社會經(jīng)濟(jì)帶來了沉重負(fù)擔(dān)。因此，加強(qiáng)早期診斷及無創(chuàng)診斷方法對于治療和延緩腎臟病進(jìn)展有重要意義。

腎臟纖維化是各種慢性腎臟病進(jìn)入終末期的共同病理表現(xiàn)，是導(dǎo)致腎功能逐漸喪失的主要因素，其程度與病情預(yù)后密切相關(guān)。腎臟纖維化主要病理表現(xiàn)為腎小球硬化、炎細(xì)胞浸潤、腎小管萎縮和ECM過度堆積[2-4]。早期發(fā)現(xiàn)腎臟纖維化是防治CKD的關(guān)鍵。

腎活檢組織病理檢查是診斷腎臟纖維化的金標(biāo)準(zhǔn)[5-6]，但是作為有創(chuàng)檢查，存在出血、感染、動靜脈瘺等并發(fā)癥，且難以反復(fù)穿刺，不利于動態(tài)隨訪等[7]。因此探尋無創(chuàng)、快速、可重復(fù)的纖維化評估方法對于診斷、防治腎臟病進(jìn)展有重要意義。

超聲造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)是一種新興的評估器官血流灌注的技術(shù)，該技術(shù)類似于其他成像方式的對比給藥。造影劑微泡是一種被磷脂外殼包裹的惰性氣體六氟化硫，比紅細(xì)胞小，通過腎血管系統(tǒng)顯影腎臟結(jié)構(gòu)。微泡通過靜脈注射后進(jìn)入動脈循環(huán)，到達(dá)腎血管時腎臟成像。超聲造影劑六氟化硫是經(jīng)呼吸道呼出，既不經(jīng)腎臟過濾也不分泌，這使得超聲造影成為一種有用的成像技術(shù)，無腎毒性，可用于腎功能差的患者，是一種便捷、安全和可重復(fù)使用的評估腎臟疾病的方法[8-10]。

本研究將以腎臟病理纖維化程度為基礎(chǔ)，通過超聲造影技術(shù)評估腎穿刺患者腎臟灌注，以期為慢性腎臟纖維化的超聲無創(chuàng)診斷提供有效證據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2019年9月—2019年12月同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院腎臟內(nèi)科腎穿刺患者25例。獲得患者同意后，行穿刺側(cè)腎臟超聲造影檢查。記錄患者臨床和實(shí)驗(yàn)室資料: 性別、年齡、尿素、肌酐、通過改良MDRD公式估算腎小球?yàn)V過率(evaluated glome-rular filtration rate, eGFR)。

1.2 人體腎組織超聲造影

0.9%氯化鈉注射液5 mL緩慢稀釋SonoVue超聲造影劑，用力振蕩，待凍干粉完全溶解。采用法國Supersonic Imagine公司的Aix-plorer型彩色多普勒超聲診斷儀，SC6-1凸陣探頭，頻率1～6 MHz。設(shè)置探頭發(fā)射頻率、機(jī)械指數(shù)，開啟造影模式，經(jīng)患者前臂淺靜脈快速注入混懸液。觀察腎實(shí)質(zhì)微循環(huán)灌注情況，觀察持續(xù)3 min，留取較為清晰的動態(tài)圖像，直至造影劑消退。將感興趣區(qū)域(region of interest, ROI)放置于右腎下極與聲束垂直的腎臟皮質(zhì)部分，并保持相同的位置、面積、形態(tài)。采用定量分析軟件自動生成腎皮質(zhì)血流灌注時間-強(qiáng)度曲線，并得出相關(guān)參數(shù): 最大峰值強(qiáng)度(maximum intensity, Imax)、上升時間(rise time, RT)、達(dá)峰時間(time to peak, TTP)和平均渡越時間(mean transit time, MTT)。

1.3 超聲引導(dǎo)下經(jīng)皮腎穿刺術(shù)

患者取俯臥位，選右腎下極實(shí)質(zhì)部位為穿刺點(diǎn)，標(biāo)記皮膚，消毒鋪巾，2%利多卡因逐層麻醉至腎包膜下。持穿刺槍行腎組織活檢，獲取腎組織后，4%多聚甲醛固定，腎組織經(jīng)石蠟包埋后，常規(guī)切片、Masson染色，應(yīng)用Image-Pro Plus圖像分析系統(tǒng)，對Masson染色切片進(jìn)行纖維化評分，每張切片至少觀察5個不含腎小球和腎動脈的皮質(zhì)區(qū)視野，根據(jù)Banff評分[10]進(jìn)行纖維化分級: T0: 間質(zhì)纖維化面積<5%，T1: 間質(zhì)纖維化面積6%～25%，T2: 間質(zhì)纖維化面積26%～50%，T3: 間質(zhì)纖維化面積>50%。

1.4. 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 25例腎穿刺患者的一般資料

25例腎穿刺患者中男性19例，女性6例，年齡25～76歲，平均年齡(54.40±15.89)歲，中位eGFR值為59.00(33～81) mL/(min·1.73 m2)，根據(jù)腎臟纖維化Banff分級進(jìn)行分組，T0組(<5%)10例，T1(6%～25%)組4例，T2(26%～50%)組5例，T3(>50%)組6例。比較各組年齡、性別、腎功能等指標(biāo)見表1。

表1 腎穿刺患者的一般資料Tab.1 Baseline characteristics of patients with renal biopsy

隨著纖維化程度加重，eGFR逐漸降低，T3組的eGFR與T0組和T1組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。性別、平均年齡在各組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。本研究就腎臟纖維化面積與eGFR進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Pearson相關(guān)系數(shù)r為-0.65，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，提示腎臟纖維化面積越大，eGFR越低，二者呈負(fù)相關(guān)。

2.2 腎穿刺患者病理結(jié)果

25例腎穿刺患者的病理結(jié)果: IgA腎病7例(28%)，膜性腎病5例(25%)，高血壓腎病6例(24%)，糖尿病腎病4例(16%)，硬化性腎病2例(8%)，局灶節(jié)段腎小球硬化1例(4%)。

2.3 腎穿刺患者腎臟超聲造影參數(shù)比較

25例腎穿刺患者均在腎穿刺前行超聲造影檢查，造影劑經(jīng)腎動脈入腎，依次按腎段動脈、葉間動脈、弓形動脈呈樹枝狀迅速顯影增強(qiáng)，腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)依次顯影，后造影劑逐漸消退，見圖1。

圖1 腎穿刺患者超聲造影Fig.1 Contrast-enhanced ultrasound in patients with renal biopsyA～D: 不同患者的超聲造影灌注區(qū)ROI繪制圖像，藍(lán)色區(qū)域?yàn)檫吔绺信d趣區(qū)域，綠色區(qū)域?yàn)槟I皮質(zhì)感興趣區(qū)域

T0組和T3組纖維化組患者腎臟血流灌注參數(shù): 最大峰值強(qiáng)度Imax、上升時間RT、達(dá)峰時間TTP、平均渡越時間MTT值見表2。

表2 腎穿刺患者超聲造影的參數(shù)比較Tab.2 Comparison of parameters of CEUS in patients with renal biopsy

與T0組相比，最大峰值強(qiáng)度Imax在T3組明顯降低[(126.51±21.11)%vs(248.20±32.21)%]，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與T0組相比，上升時間RT值在T3組延長[(4.17±0.56) svs(8.23±0.88) s]，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。盡管T3組達(dá)峰時間TTP與平均渡越時間MTT延長，但2組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

2.4 超聲造影參數(shù)與腎臟纖維化的相關(guān)性分析

25例腎穿刺患者超聲造影檢查參數(shù)Imax、RT、TTP、MTT與纖維化面積進(jìn)行相關(guān)性分析提示RT值、MTT值與纖維化面積的相關(guān)系數(shù)分別為0.45和0.49，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.023、0.013)。Imax和TTP值相關(guān)系數(shù)分別為-0.20和0.36，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，見表3。

表3 腎穿刺患者超聲結(jié)果與腎臟纖維化面積的相關(guān)性分析Tab.3 Correlation analysis of CEUS and renal fibrosis area in renal biopsy patients

3 討 論

慢性腎臟病的臨床表現(xiàn)主要為血尿、蛋白尿和腎功能異常，其病理表現(xiàn)為腎小球硬化，腎小管萎縮、間質(zhì)纖維化和炎細(xì)胞浸潤。隨著慢性腎臟病的加重，腎臟纖維化面積增加，腎功能惡化，早期、無創(chuàng)、可重復(fù)的診斷技術(shù)對于評估腎臟纖維有重要臨床價值。超聲作為一種非侵入式的手段，在評估腎臟病所導(dǎo)致的腎皮質(zhì)彈性改變的研究中已得出有效的結(jié)果。常用的超聲腎臟彈性成像研究方法包括瞬時彈性成像、聲輻射力脈沖彈性成像及剪切波成像(shear wave velocity, SWV)[10,12-14]。

超聲造影具有無創(chuàng)、實(shí)時檢測臟器微循環(huán)灌注的特點(diǎn)。該技術(shù)已被臨床用于評估肝臟纖維化[15]。慢性腎臟病發(fā)病過程中伴隨有腎血管血流阻力增加、腎小動脈硬化、管周毛細(xì)血管網(wǎng)減少，進(jìn)而導(dǎo)致腎皮質(zhì)微血管灌注的減少。有研究表明管周毛細(xì)血管數(shù)量減少與腎間質(zhì)纖維化呈正相關(guān)，與腎小球?yàn)V過率呈負(fù)相關(guān)[16]。超聲造影與慢性腎臟病腎臟纖維化的研究已有陸續(xù)報道。就IgA腎病與超聲造影的研究發(fā)現(xiàn)，腎臟皮質(zhì)灌注參數(shù)最大峰值強(qiáng)度隨纖維化程度增加而顯著降低[17]。在腎移植領(lǐng)域，超聲造影也被用于評估移植腎微循環(huán)的關(guān)注情況和腎移植預(yù)后的預(yù)測指標(biāo)[18-19]。這些結(jié)果為超聲造影檢測腎臟微循環(huán)灌注進(jìn)一步檢測腎臟病進(jìn)展奠定理論基礎(chǔ)。本研究對25例腎穿刺患者進(jìn)行超聲造影檢查，選擇部位為穿刺前穿刺側(cè)腎臟下極，以保證超聲造影參數(shù)真實(shí)反映腎活檢組織對應(yīng)部位的腎臟灌注。

由于影響超聲造影定量分析的因素很多，包括頻率、分析軟件、對比劑量、儀器靈敏度、患者因素(血壓或心律)、注射造影劑的速度等[17]。因此，在本研究的檢查過程中，機(jī)器參數(shù)保持不變，使用相同的形狀固定ROIs區(qū)域，固定操作護(hù)士和檢查醫(yī)生避免技術(shù)操作因素干擾結(jié)果。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn): 在重度纖維化組，超聲造影參數(shù)最大峰值強(qiáng)度縮短，上升時間延長，差異有統(tǒng)計學(xué)趨勢；上升時間RT、平均渡越時間MTT值與纖維化面積的相關(guān)系數(shù)分別為0.45和0.49，盡管這些相關(guān)性的具體機(jī)制尚待進(jìn)一步的研究，但可能提示隨著腎臟纖維化程度的增加，腎血管硬化、腎小球萎縮和間質(zhì)纖維化進(jìn)而導(dǎo)致皮質(zhì)灌注逐漸減少。因此，本研究結(jié)果提示超聲造影具有評估慢性腎臟病患者腎間質(zhì)纖維化嚴(yán)重程度的臨床潛力。

總之，本研究結(jié)果顯示: 超聲造影作為一種診斷工具，可對腎臟纖維化進(jìn)行無創(chuàng)、定量評估。通過超聲造影技術(shù)檢測腎臟血流灌注，并與腎臟病理進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，超聲造影參數(shù)上升時間和平均渡越時間與腎組織纖維化面積有相關(guān)性，超聲造影技術(shù)在腎臟纖維化無創(chuàng)評估中具有診斷價值。本課題目將進(jìn)一步開展相關(guān)工作深入研究超聲造影技術(shù)對腎臟纖維化的無創(chuàng)評估。