超微血流成像聯(lián)合聲脈沖輻射力彈性成像對IgA腎病的診斷價值

姚俊東 ，劉彬彬，王運昌 ，張周龍

(1.河南科技大學臨床醫(yī)學院/河南科技大學第一附屬醫(yī)院超聲醫(yī)學科，河南 洛陽 471003；2.河南科技大學護理學院，河南 洛陽 471003)

IgA腎病(IgA nephropathy，IgAN)是一種以腎小球免疫球蛋白A(immunoglobulin A,IgA)沉積為主的原發(fā)性腎小球病變,于1968年由BERGER等[1]首次提出。IgAN為慢性進展性疾病，在我國占原發(fā)性腎小球病變的36.7%～58.2%[2]，是導致終末期腎病的主要原因[3]。IgAN的發(fā)病機制尚不完全明確,且發(fā)病率高,預后不良，因此早期診斷和準確評估病情進展程度對延緩疾病的進展至關(guān)重要。目前，臨床缺乏診斷和評估IgAN預后的特異性實驗參數(shù)[4]，僅能依靠腎臟組織活檢進行確診，但該方式為有創(chuàng)性操作，且無法及時有效評估腎臟的動態(tài)病理變化[5]。研究表明，隨著IgAN病情的進展，腎臟內(nèi)各級血管均會不同程度受損，使腎臟內(nèi)血流灌注程度降低，進一步加重腎髓質(zhì)的缺氧狀態(tài)，并導致腎臟硬度逐步增加，因此，可以通過檢測腎臟內(nèi)血流灌注程度及腎臟硬度對IgAN進行診斷和評估[6-7]。超微血流成像(superb microvascular imaging，SMI)是一種通過低速成像檢查微血管血流的新技術(shù)，與常規(guī)超聲技術(shù)相比，其能夠更加靈敏地檢測組織的低速血流灌注情況[8]。聲輻射力彈性成像(aoustic radiation force impulse,ARFI)技術(shù)通過分析組織對剪切波振動反應性的差異，量化組織的剪切波速度(sear wave velocity,SWV),客觀地反映組織的硬度，已應用于臨床量化分析肝纖維化分級[9]。目前，ARFI已經(jīng)被應用于慢性腎病的分期診斷研究，并被證實有一定的診斷價值；而SMI在慢性腎病診斷中的研究鮮有報道?；诖?，本研究應用SMI技術(shù)測量腎臟葉間動脈的阻力指數(shù)(resistance index，RI),對腎內(nèi)血流灌注程度進行量化評估，同時應用ARFI測量腎實質(zhì)的SWV，對腎實質(zhì)的彈性狀況進行量化分析，評估SMI聯(lián)合ARFI技術(shù)對IgAN的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2019年5月至2021年3月河南科技大學第一附屬醫(yī)院收治的124例IgAN 患者為研究對象(IgAN組)，其中男77例，女47例；年齡16～70(39.46±11.64)歲。病例納入標準：(1) 經(jīng)腎臟活檢穿刺病理明確診斷為IgAN；(2)初次入院治療。排除標準：(1)一般情況差不能配合者；(2)合并影響腎臟功能的原發(fā)性、繼發(fā)性疾病；(3)合并全身系統(tǒng)性疾病或腫瘤。另選擇同期本院同年齡段腎臟大小及腎功能相關(guān)檢查無異常的體檢者35例為對照組，其中男22例，女13例；年齡23～70(38.01±11.07)歲。2組受試者的年齡、性別比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核批準，受試者均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 腎組織穿刺IgAN病理診斷方法為明確IgAN病理診斷，超聲介入醫(yī)師與腎內(nèi)科醫(yī)師共同完成IgAN組患者的腎組織穿刺活檢術(shù)。受檢者處于俯臥位，常規(guī)消毒穿刺區(qū)域皮膚，鋪巾，使用3.75 g·L-1鹽酸羅哌卡因注射液(上海禾豐制藥有限公司，國藥準字H20163174)5 mL于穿刺點皮下浸潤麻醉。在超聲實時引導下，使用16 G半自動標準切取型活檢槍(日本TSK公司)對右腎中下極實質(zhì)進行穿刺活檢，常規(guī)取材2～3條，組織條完整、飽滿且長度>1.5 cm為取材滿意，穿刺區(qū)域與ARFI測量區(qū)域需保持一致。所有受檢者術(shù)前需完善相關(guān)檢查，嚴格遵守穿刺適應證和禁忌證。由1名高年資病理醫(yī)師對所有穿刺標本進行IgAN病理診斷的判定。

1.3 受試者一般資料采集通過病歷及體檢資料獲取2組受試者的體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)和血壓。

1.4 超聲檢測腎臟硬度及血流灌注情況由2名高年資超聲醫(yī)生在不知道受檢者腎臟功能的前提下共同完成ARFI及SMI。其中IgAN組患者在腎組織活檢前3 d內(nèi)完成SMI、ARFI測量。

1.4.1 ARFI技術(shù)檢測腎臟硬度囑受檢者處于舒服的俯臥位，常規(guī)灰階超聲顯示右側(cè)腎臟長軸，使用德國西門子公司Siemens Acuson S2000超聲儀器(5C1凸陣探頭，頻率為1～8 MHz)，啟動ARFI模式，將取樣框置于中下極、兩腎柱間臨近腎被膜的皮質(zhì)區(qū)域，呼氣末屏氣，非加壓狀態(tài)下應用聲觸診組織量化程序測量SWV，同等條件下測量5次，取均值。

1.4.2 SMI技術(shù)檢測腎臟血流灌注程度受檢查保持上述測量ARFI時的檢查體位，使用日本佳能公司Canon Aplio 500超聲儀器(PVT375凸陣探頭，頻率為1～6 MHz)，啟動SMI技術(shù)的c模式，將量程、標尺調(diào)至能夠最大限度顯示豐富血流信號且不出現(xiàn)彩色外溢及干擾的狀態(tài)，量程：1.3～2.0 cm·s-1，濾波器：30～36 dB，取樣框包含中下極葉間動脈，吸氣末屏氣，測量腎臟葉間動脈RI，同等條件下測量5次，取均值。

2 結(jié)果

2.1 2組受試者BMI、血壓及超聲參數(shù)比較結(jié)果見表1。IgAN組患者的BMI、收縮壓、舒張壓與對照組受試者比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。IgAN組患者的RI顯著高于對照組，SWV顯著低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

表1 2組受試者BMI、收縮壓、舒張壓、RI及SWV比較

2.2 ARFI、SMI單獨及聯(lián)合診斷IgAN的效能比較結(jié)果見圖1。應用SMI技術(shù)測量RI診斷IgAN的截斷值為0.60，AUC為0.795(P=0.000,95%置信區(qū)間：0.724～0.870)，其診斷IgAN的靈敏度為58.1%，特異度為85.7%，約登指數(shù)為0.44；應用ARFI技術(shù)測量SWV診斷IgAN的截斷值為2.26 m·s-1，AUC為0.858(P=0.000,95%置信區(qū)間：0.803～0.915)，其診斷IgAN的靈敏度為74.2%，特異度為88.6%，約登指數(shù)為0.63。2種技術(shù)聯(lián)合應用時(RI≥0.60或SWV≤2.26 m·s-1時)診斷IgAN的AUC為0.878(P=0.000,95%置信區(qū)間：0.824～0.932)，其診斷IgAN的敏感度為83.1%，特異度為91.4%，約登指數(shù)為0.75。應用ARFI技術(shù)測量SWV對IgAN的診斷效能優(yōu)于應用SMI技術(shù)測量RI對IgAN的診斷效能，但二者比較差異無統(tǒng)計學意義(Z=1.473,P>0.05)。應用ARFI技術(shù)測量SWV聯(lián)合應用SMI技術(shù)測量RI對IgAN的診斷效能優(yōu)于單獨應用SMI技術(shù)測量RI對IgAN的診斷效能，差異有統(tǒng)計學意義(Z=2.429,P<0.05)；應用ARFI技術(shù)測量SWV聯(lián)合應用SMI技術(shù)測量RI對IgAN的診斷效能優(yōu)于單獨應用ARFI技術(shù)測量SWV對IgAN的診斷效能，但二者比較差異無統(tǒng)計學意義(Z=1.269,P>0.05)。

圖1 RI、SWV單獨及聯(lián)合診斷IgAN的ROC曲線

3 討論

IgAN是我國原發(fā)性腎小球病變最常見的類型，也是導致慢性腎病及終末期腎病的首要原因。目前，臨床診斷IgAN的金標準依然是腎臟組織病理學檢查發(fā)現(xiàn)腎小球系膜區(qū)存在IgA沉積。IgAN的發(fā)病率高，而且其屬于持續(xù)、緩慢進展性疾病，因此，在IgAN未出現(xiàn)臨床癥狀的早期階段進行預警提示，從而進行積極的臨床干預，對延緩IgAN的臨床進展至關(guān)重要。但目前臨床上缺乏無創(chuàng)、準確、重復性高、性價比好的檢測IgAN的方法。近期有研究表明，有效評估腎臟內(nèi)血流灌注情況可為慢性腎病的早期診斷及進展評估提供依據(jù)[10]。

既往有關(guān)于應用彩色多普勒超聲及能量多普勒超聲評估腎臟血流灌注程度的臨床研究，并取得了一定的研究成果[11]，但由于這2種技術(shù)容易受到運動偽像的干擾，且彩色多普勒對低速血流的敏感性不足，致使其評估血流灌注的效果欠佳。SMI是一種新型血流顯像技術(shù)，在彩色多普勒超聲基礎上基于特殊算法消除雜波所產(chǎn)生的運動偽像，不需要造影劑即可顯示腫瘤或病變區(qū)域的小血管及低速血流[12]。因為SMI能夠檢測出血液流速相對較低且管徑>0.1 mm的血管，所以，其近年來越來越多地被應用于評估組織微循環(huán)灌注的臨床研究中[13]。SMI現(xiàn)已廣泛應用于乳腺、甲狀腺、肝臟腫瘤及頸動脈斑塊的超微血流灌注的評估，并取得了良好的研究成果[14-15]，這也為本研究通過評估腎臟血流灌注研究早期診斷IgAN拓展了新的方向。

ARFI技術(shù)可向組織內(nèi)發(fā)射脈沖，引起組織內(nèi)局部發(fā)生形變和橫向運動的剪切波，通過測量SWV量化組織的彈性模量，即組織質(zhì)地越硬，彈性值越低，SWV值越高。目前，ARFI主要應用于肝纖維化分級、乳腺及甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)鑒別診斷等[16-18]。與其他超聲技術(shù)相比，超聲彈性技術(shù)在慢性移植性腎病的診斷中更有價值，這也為本研究提供了科研基礎。

本研究納入了124例經(jīng)腎組織活檢確診的IgAN患者，并以35例同期同年齡段腎臟大小及腎功能相關(guān)檢查無異常的體檢者為對照，應用SMI技術(shù)測量2組受試者腎臟葉間動脈的RI，對腎臟內(nèi)部血流灌注情況進行量化評估，結(jié)果顯示，IgAN組患者的RI顯著高于對照組，說明IgAN組患者腎臟血管的RI較健康人增高，這與YANG等[19]的研究結(jié)果相似，提示腎小球局部的炎癥反應使腎小球結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，局部血流動力學發(fā)生改變。另外，本研究應用ARFI技術(shù)測量腎皮質(zhì)的SWV，量化分析腎皮質(zhì)的彈性狀態(tài)，結(jié)果顯示，IgAN組患者的SWV顯著低于對照組，按照組織感興趣區(qū)的SWV值與其彈性系數(shù)成反比的理論，說明IgAN患者的腎皮質(zhì)質(zhì)地硬度較對照組低，這與芮志鳳等[20]的研究結(jié)果不一致；分析其原因，可能是由于本研究聚焦IgAN單一病種，芮志鳳團隊的研究涵蓋了多種病理類型的腎病，而不同病理類型的腎病其腎臟結(jié)構(gòu)也發(fā)生不同程度改變，且腎皮質(zhì)的硬度不僅與質(zhì)地有關(guān)，也與組織結(jié)構(gòu)內(nèi)部密度等因素相關(guān)。本研究通過繪制ROC曲線并計算AUC對IgAN的整體診斷效能進行比較，結(jié)果顯示，應用SMI技術(shù)測量RI、應用ARFI技術(shù)測量SWV以及2種技術(shù)聯(lián)合應用診斷IgAN的AUC分別為0.795、0.858、0.878，靈敏度分別為58.1%、74.2%、83.1%，特異度分別為85.7%、88.6%、91.4%，提示單獨或聯(lián)合應用SMI技術(shù)測量RI、ARFI技術(shù)測量SWV對IgAN均具有較高的診斷價值；但應用SMI技術(shù)測量RI對IgAN的診斷效能低于2種技術(shù)聯(lián)合應用及應用ARFI技術(shù)測量SWV對IgAN的診斷效能，這可能是由于應用SMI技術(shù)測量RI的靈敏度較低所致，這與梁紅敏等[21]研究結(jié)果相似，即極早期慢性腎病由于病情較輕，血管損傷不顯著，腎臟血流灌注差異不明顯，因此應用SMI技術(shù)測量RI在這類人群中的檢測敏感性較低，并且本研究中IgAN組患者的年齡范圍跨度較大使得RI受到影響因素較多，從而導致應用SMI技術(shù)測量RI的敏感性較低。但聯(lián)合應用SMI技術(shù)測量RI和應用ARFI技術(shù)測量SWV對IgAN診斷，使整體診斷效能得到了提升。

綜上所述，SMI與ARFI聯(lián)合檢測可以通過量化分析腎臟血流灌注及質(zhì)地狀況，無創(chuàng)性評估IgAN患者腎臟的病變程度，為IgAN的早期診斷、干預提供可靠的影像學依據(jù)。