超聲彈性成像評估移植腎術(shù)后狀態(tài)的研究進(jìn)展*

朱成誠 綜述，肖春華 審校

(昆明市第一人民醫(yī)院超聲科，云南 昆明 650000)

腎移植手術(shù)已成為終末期腎病患者不可或缺的一項(xiàng)重要治療手段，當(dāng)前隨著外科移植技術(shù)及新型免疫抑制劑的不斷更新發(fā)展，移植腎短期存活率已得到顯著改善，然而長期存活率的提升卻相對較低[1]。由于腎移植術(shù)后患者自身的排斥作用、術(shù)前長期透析治療、術(shù)后免疫抑制劑未能及時(shí)調(diào)整等因素導(dǎo)致術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生十分常見，如排斥反應(yīng)、慢性移植腎病、感染、出血等，其中亞臨床排斥反應(yīng)、慢性移植腎病等并發(fā)癥在常規(guī)影像學(xué)及血清學(xué)檢查中通常難以發(fā)現(xiàn)[2]，使移植腎壽命大為縮減，最終導(dǎo)致移植腎再次失去功能。臨床研究證實(shí)，在病變早期即發(fā)現(xiàn)異常做出正確診斷并及時(shí)治療能有效提升患者移植腎存活率[3]。目前，臨床評估及診斷移植腎術(shù)后狀態(tài)的“金標(biāo)準(zhǔn)”依舊為組織學(xué)活檢，作為有創(chuàng)性操作，其侵入性檢查方式使發(fā)生出血、動(dòng)靜脈瘺、血管損傷等并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)升高[4]。因此，發(fā)現(xiàn)一種無創(chuàng)評估移植腎術(shù)后狀態(tài)和鑒別診斷不同并發(fā)癥的檢查方式是近年來移植腎臨床研究的熱點(diǎn)之一。

超聲檢查具有無創(chuàng)、可重復(fù)性好、圖像分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，已成為腎移植術(shù)后患者隨訪的首選影像學(xué)檢查方式。隨著超聲新技術(shù)的發(fā)展，超聲檢查已經(jīng)可以提供更加豐富的移植腎信息，其中彈性成像是一種新興無創(chuàng)成像技術(shù)，能實(shí)時(shí)反映受檢組織在正?；虿±頎顟B(tài)下的彈性力學(xué)特性，從而對組織病變進(jìn)行診斷。近年來，超聲彈性成像已開始用于甲狀腺、乳腺、肝臟等器官的疾病診斷和鑒別診斷[5-6]；關(guān)于該技術(shù)用于評估及鑒別診斷移植腎術(shù)后狀態(tài)的相關(guān)研究也在不斷發(fā)展，但就超聲彈性成像用于移植腎的有效性尚存在爭議?，F(xiàn)將近年來超聲彈性成像在評估及鑒別診斷移植腎術(shù)后狀態(tài)方面的研究及應(yīng)用進(jìn)展情況綜述如下。

1 超聲彈性成像的原理及分類

超聲彈性成像目前主要包含準(zhǔn)靜態(tài)彈性成像和動(dòng)態(tài)彈性成像，即應(yīng)變彈性成像和剪切波彈性成像(SWE)[7]。應(yīng)變彈性成像包括實(shí)時(shí)組織彈性成像(RTE)；SWE則分為瞬時(shí)彈性成像(TE)、聲脈沖輻射力彈性成像(ARFI)、實(shí)時(shí)二維彈性成像(2D-SWE)等。

1.1RTE 其原理為在體表施加一定外力導(dǎo)致受檢組織形態(tài)及大小發(fā)生變化，再將其變化前后的回聲信號(hào)進(jìn)行彩色編碼比較，從而間接表示被檢查組織的不同硬度，形變小的組織顯示為藍(lán)色，提示組織較硬；形變大的組織顯示為紅色，提示組織較軟[7]。RTE與其他超聲彈性成像方式不同，該技術(shù)是一種半定量測量組織硬度的檢查方式，反映的是受檢組織對比周圍(正常)組織的相對硬度，無法給出確定的彈性值。

1.2TE 其原理為在體表由探頭垂直發(fā)射機(jī)械激動(dòng)產(chǎn)生向組織內(nèi)部傳導(dǎo)的剪切波脈沖，同時(shí)，通過一維超聲系統(tǒng)收集剪切波脈沖向組織內(nèi)部傳播的振幅、相位、速度等信息，再計(jì)算出受檢組織的彈性模量，反映受檢組織的硬度，結(jié)果以彈性模量值表示[7]。但TE不能顯示組織的實(shí)時(shí)二維圖像，對移植腎等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的器官無法精準(zhǔn)定位。因此，部分學(xué)者認(rèn)為，該技術(shù)不適合用于移植腎的評估。目前，該技術(shù)主要用于評估診斷肝臟等結(jié)構(gòu)較為均衡的器官病變。

1.3ARFI 其原理為利用探頭發(fā)射多個(gè)聲速聚集于組織對組織產(chǎn)生機(jī)械激勵(lì)使組織發(fā)生縱向及橫向位移，同時(shí)產(chǎn)生剪切波，通過檢測剪切波傳播速度間接反映組織的硬度，硬度以剪切波速度值(SWV)表示，組織硬度越大SWV越高[7]。ARFI具有二維圖像系統(tǒng)，可準(zhǔn)確定位，且不用人為施加壓力，相對減少了因人為操作因素而產(chǎn)生的誤差。

1.42D-SWE 其原理為超聲探頭多處發(fā)出聲束并聚焦成局部聲輻射力再利用產(chǎn)生的超高速聲輻射脈沖剪切波創(chuàng)建一個(gè)接近圓柱形的剪切波錐剪，即“馬赫錐”現(xiàn)象，通過超高速成像技術(shù)捕捉剪切波，并經(jīng)過彩色編碼技術(shù)實(shí)時(shí)反映組織彈性，還可通過定量分析系統(tǒng)計(jì)算該組織的硬度，硬度以彈性模量值表示，組織越硬彈性模量值越大[7]。 2D-SWE同樣不需要人為施加壓力，具有客觀評價(jià)組織硬度的優(yōu)點(diǎn)，而且擁有良好的可重復(fù)性。目前，該技術(shù)在多個(gè)器官已得到應(yīng)用，臨床應(yīng)用前景廣泛。

2 超聲彈性技術(shù)在移植腎排斥反應(yīng)中的研究進(jìn)展

免疫排斥反應(yīng)依舊是影響術(shù)后移植腎長期存活率的主要因素之一，其中急性排斥反應(yīng)是最常見的排斥反應(yīng)類型[8]，而亞臨床排斥反應(yīng)發(fā)生時(shí)通常沒有明顯癥狀，臨床早期發(fā)現(xiàn)較為困難，從而造成移植腎功能損害，甚至完全失去功能而再次接受透析治療。

GHONGE等[9]對60例腎移植術(shù)后患者進(jìn)行了研究，依據(jù)研究對象腎小球?yàn)V過率、血清肌酐、蛋白尿情況分為功能穩(wěn)定組、急性功能障礙組(包括急性排斥)和慢性功能障礙組，均對移植腎進(jìn)行SWE檢查，結(jié)果顯示，3組患者彈性值分別進(jìn)行兩兩比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。表明SWE能評估及鑒別診斷移植腎術(shù)后狀態(tài)；同時(shí)，移植腎功能穩(wěn)定、急性功能障礙的閾值為10.11 kPa，靈敏度為73.68%，特異度為80.00%。然而，該研究分組依據(jù)為腎小球?yàn)V過率等實(shí)驗(yàn)室檢測指標(biāo)，不能排除分組誤差，其研究結(jié)果相較病理對照缺少可信度。樊韻玲等[10]使用ARFI對95例移植腎患者進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，腎功能穩(wěn)定患者段間動(dòng)脈和葉間動(dòng)脈阻力指數(shù)(RI)與腎功能障礙患者(包括急性排斥、病毒感染、藥物毒性等)比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；而急性排斥患者SWV明顯高于移植腎功能穩(wěn)定者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，表明超聲彈性成像較RI更能有效診斷移植腎急性排斥反應(yīng)。此外，樊韻玲等[11]還對170例移植腎患者的臨床資料進(jìn)行了回顧性分析，探討了ARFI對腎移植術(shù)后不同時(shí)期急性排斥反應(yīng)的診斷效能，結(jié)果顯示，術(shù)后4周內(nèi)、4周后采用RI診斷急性排斥反應(yīng)的受試者工作特征曲線的曲線下面積(AUC)分別為0.729、0.478，而采用SWV診斷急性排斥反應(yīng)的 AUC分別為 0.803、0.794。表明移植腎組織硬度早于血流動(dòng)力學(xué)出現(xiàn)變化，更進(jìn)一步提出與RI比較，ARFI能有效診斷不同時(shí)期移植腎急性排斥反應(yīng)。目前，對亞臨床排斥反應(yīng)的相關(guān)研究較少見。KIM等[12]對移植腎功能穩(wěn)定的95例患者進(jìn)行了ARFI檢查，依據(jù)病理檢查結(jié)果分為亞臨床排斥組和非亞臨床排斥組，結(jié)果顯示，亞臨床排斥組患者組織彈性(31.0 kPa)明顯大于非亞臨床排斥組(24.5 kPa)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.016)；而2組患者葉間動(dòng)脈RI比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.112)。對移植腎功能異?；颊叱晱椥猿上窨捎行^(qū)分急性排斥反應(yīng)，在移植腎功能穩(wěn)定患者中該技術(shù)也能有效診斷是否發(fā)生亞臨床排斥反應(yīng)，尤其適用于門診隨訪的移植腎患者。然而，GOKALP等[13]對34例終末期腎病患者分別進(jìn)行了移植前、移植時(shí)、移植術(shù)后6個(gè)月SWE檢查，結(jié)果顯示，與非急性排斥組比較，急性排斥組患者RI、搏動(dòng)指數(shù)均明顯增高，而2組患者SWV比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，與上述研究結(jié)論不同[10-12]，其認(rèn)為移植腎血流動(dòng)力學(xué)的改變在預(yù)測急性排斥反應(yīng)中可能發(fā)揮了更為重要的作用，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，急性排斥組患者彈性值與腎移植術(shù)后6個(gè)月彈性值的差值與急性排斥反應(yīng)的診斷呈正相關(guān)，因此，其認(rèn)為在移植腎術(shù)后血流動(dòng)力學(xué)趨于穩(wěn)定的狀態(tài)下術(shù)后不同時(shí)間移植腎彈性值的差值可預(yù)測移植腎急性排斥反應(yīng)。但該研究納入樣本量較少，其準(zhǔn)確性尚需更大樣本量的研究進(jìn)一步驗(yàn)證。

3 超聲彈性成像在慢性移植腎纖維化中的研究進(jìn)展

導(dǎo)致移植腎功能丟失的主要原因之一是慢性移植腎病[14]，也稱為慢性移植腎纖維化，病理檢查表現(xiàn)為移植腎間質(zhì)纖維化/腎小管萎縮(IF/TA)，依照 Banff分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[15]可將其分為Banff 0～3級(jí)。

2010年ARNDT等[16]就已經(jīng)應(yīng)用TE技術(shù)對57例移植腎患者(其中組織活檢20例)進(jìn)行了研究，TE檢查成功率為96.5%，結(jié)果表示，移植腎實(shí)質(zhì)彈性硬度與移植腎纖維化程度呈正相關(guān)，認(rèn)為TE有助于關(guān)于移植腎纖維化的診斷。隨后NAKAO等[17]也對31例(其中組織活檢27例)慢性移植腎病患者進(jìn)行了TE檢查，并進(jìn)行了Banff分級(jí)，結(jié)果顯示，Banff 1、2級(jí)患者移植腎皮質(zhì)彈性值明顯高于Banff 0級(jí)者，表明TE測值與移植腎纖維化呈高度正相關(guān)，且與Banff分級(jí)相關(guān)，認(rèn)為該技術(shù)是一種有效診斷移植腎纖維化的無創(chuàng)檢查方式。但有學(xué)者認(rèn)為，TE技術(shù)缺乏實(shí)時(shí)二維超聲圖像引導(dǎo)，通常依靠移植腎距皮膚深度進(jìn)行定位，認(rèn)為該技術(shù)掃描區(qū)域可能包含移植腎外組織，并不認(rèn)可TE技術(shù)評估移植腎術(shù)后狀態(tài)的準(zhǔn)確度。楊道朋等[18]則依據(jù)病理檢查結(jié)果及Banff分級(jí)將80例移植腎患者分為輕度纖維化組(IF/TA 0～1級(jí))和中重度纖維化組(IF/TA 2～3級(jí))，結(jié)果顯示，2組患者彈性值、弓形動(dòng)脈RI、血清肌酐、腎小球?yàn)V過率比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001、0.022、0.001、0.001)，AUC分別為0.827、0.655、0.791、0.773(95%可信區(qū)間：0.733～0.921、0.525～0.785、0.682～0.900、0.667～0.880)，提示超聲彈性成像診斷效能優(yōu)于血清肌酐、弓形動(dòng)脈RI、腎小球?yàn)V過率等常規(guī)檢查方式。CHHAJER等[19]則對172例移植腎患者進(jìn)行了2D-SWE檢查發(fā)現(xiàn)，Banff評分與移植腎皮質(zhì)平均彈性值明顯相關(guān)，其中除Banff 0級(jí)與1級(jí)比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=1.000)外，其他各級(jí)兩兩比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；同時(shí)，將4.4 kPa作為輕度纖維化與中重度纖維的閾值時(shí)靈敏度和特異度分別為78.9%、91.0%，將5.2 kPa作為Banff 2級(jí)與3級(jí)的閾值時(shí)靈敏度和特異度則分別為83.0%、92.0%，因此，其認(rèn)為2D-SWE不僅有望成為腎移植早期檢測纖維化的可靠檢查方式，對移植腎纖維化進(jìn)行分期也具有一定的鑒別診斷價(jià)值。然而，MARTICORENA等[20]進(jìn)行的研究得出了不一樣的結(jié)論，其對20例移植腎患者(25個(gè)移植腎)進(jìn)行ARFI檢查發(fā)現(xiàn)，慢性移植腎病患者SWV[(3.75±0.82)m/s]較腎功能正常者[(2.79±0.73)m/s]更低，移植腎彈性值與慢性移植腎纖維化呈負(fù)相關(guān)。有學(xué)者認(rèn)為。其原因可能與移植腎功能障礙時(shí)血流灌注減少，從而掩蓋由腎纖維化導(dǎo)致的腎硬度增加[21]相關(guān)。

多種彈性檢查方式均能有效診斷慢移植腎纖維化，乃至評估慢性移植腎纖維化發(fā)展程度，然而當(dāng)前各種彈性檢查方式對移植腎的應(yīng)用多為單中心研究，且各項(xiàng)研究應(yīng)用彈性成像技術(shù)方式多樣、總體數(shù)據(jù)及樣本量偏少，部分研究缺少病理對照、對各級(jí)纖維化程度的閾值研究結(jié)果差異較大，導(dǎo)致部分學(xué)者持反對意見，認(rèn)為超聲彈性成像不能預(yù)測移植腎纖維化。KENNEDY等[22]對 13例移植腎患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，移植腎功能正常者彈性值與慢性移植腎纖維化患者比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。因此，其不能作為評估移植腎術(shù)后狀態(tài)的可靠工具。LEE等[23]則認(rèn)為，彈性成像技術(shù)不能有效對慢性移植腎纖維化患者進(jìn)行Banff分級(jí)，其使用ARFI對91例移植腎患者進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，SWV值與Banff分級(jí)無關(guān)，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.592)，而是與腎移植術(shù)后時(shí)間明顯相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)；同時(shí)，通過調(diào)整時(shí)間的混合模型分析發(fā)現(xiàn)，SWV與血清肌酐值無關(guān)。但該項(xiàng)研究缺少重度移植腎纖維化(Banff 3級(jí))患者，尚無法證實(shí)彈性成像技術(shù)對重度移植腎纖維化的診斷效能。

4 超聲彈性成像的影響因素

移植腎多放置于髂窩，十分適用于超聲彈性成像診斷評估移植腎術(shù)后狀態(tài)，但腎臟結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜且位置過于表淺，使該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用易受各種因素的影響[24]。有學(xué)者認(rèn)為，體重指數(shù)(BMI)、供體年齡、移植腎深度、移植時(shí)間、性別、年齡、探頭給予的壓力等均可對超聲彈性成像的應(yīng)用造成較大影響。

JARV等[25]對100例移植腎功能相近的患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，移植腎深度、BMI與平均彈性值均呈負(fù)相關(guān)(r=-0.4、-0.3，P<0.05、0.01)，認(rèn)為與皮下過多的脂肪組織導(dǎo)致信號(hào)衰減有關(guān)；另外，有學(xué)者將患者依據(jù)BMI進(jìn)行分組研究發(fā)現(xiàn)，BMI<25 kg/m2組內(nèi)比較，供體年齡偏低的移植腎彈性值更高，但存活率更高，認(rèn)為可能是因供體年齡偏低的移植腎相對健康，移植腎皮質(zhì)高度血管化，從而導(dǎo)致彈性值偏高。陳少娜等[26]對272例移植腎進(jìn)行研究得出了類似結(jié)果，其認(rèn)為BMI、移植腎深度是影響彈性成像質(zhì)量的主要因素。但也有研究得出了不同結(jié)果，如樊韻玲等[27]對105例移植腎患者進(jìn)行了ARFI檢查發(fā)現(xiàn)，SWV與性別、測量深度、移植時(shí)間等無關(guān)，但與移植腎患者年齡相關(guān)(r=0.243，P=0.012)。

近年來，關(guān)于探頭給予壓力影響作用的研究相對較少見。SYVERSVEEN等[28]對31例移植腎患者進(jìn)行ARFI檢測時(shí)由相同操作者對探頭施加不同的力進(jìn)行重復(fù)檢查，結(jié)果顯示，彈性值隨探頭施加力的增加而增加，可能與移植腎位置表淺有關(guān)。也有學(xué)者認(rèn)為，不同掃描部位也會(huì)影響彈性值。BOLBOACA等[29]使用SWE技術(shù)對83例移植腎進(jìn)行了研究，分別在皮質(zhì)和髓質(zhì)各進(jìn)行10次測量，結(jié)果顯示，皮質(zhì)彈性值具有更高的診斷價(jià)值。EARLY等[30]使用ARFI技術(shù)對70例移植腎患者進(jìn)行研究卻發(fā)現(xiàn)，移植腎髓質(zhì)中位彈性值與移植腎纖維化程度呈正相關(guān)，移植腎皮質(zhì)彈性值則與移植腎纖維化程度無關(guān)。MARTICORENA等[20]則進(jìn)一步將掃描部位細(xì)分為皮質(zhì)、髓質(zhì)及腎盂，其AUC分別為0.841、0.831、0.666，提示髓質(zhì)與皮質(zhì)彈性值的應(yīng)用價(jià)值基本相當(dāng)。

在進(jìn)行超聲彈性成像診斷評估移植腎術(shù)后狀態(tài)時(shí)由于上述各種因素的影響常導(dǎo)致數(shù)據(jù)測量存在誤差。因此，在設(shè)計(jì)研究方案時(shí)應(yīng)充分考慮各種影響因素，控制變量；在樣本量充足的情況下可采取分層實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，從而獲得更加準(zhǔn)確、可信的結(jié)果。

5 小結(jié)與展望

近年來，大部分學(xué)者對超聲彈性成像評估移植腎術(shù)后狀態(tài)的有效性和準(zhǔn)確性持積極態(tài)度，雖然不可否認(rèn)超聲彈性成像目前對移植腎的相關(guān)研究時(shí)間尚短，而且不同階段移植腎纖維化閾值的爭議仍較大，該技術(shù)尚不能取代腎移植組織活檢，但大量研究結(jié)果也證實(shí)，超聲彈性成像能有效地對移植腎術(shù)后狀態(tài)進(jìn)行診斷評估，特別是考慮到移植腎組織活檢的潛在風(fēng)險(xiǎn)，超聲彈性成像作為一種非侵入性檢查方法更適合指導(dǎo)診斷及后續(xù)治療，避免不必要的移植腎活檢，尤其適合門診隨訪患者。因此，尚需開展更系統(tǒng)、更科學(xué)、更深一步的研究，從而促進(jìn)超聲彈性成像在移植腎術(shù)后狀態(tài)評估中的臨床應(yīng)用。