2型糖尿病早期腎損害的彩色多普勒超聲診斷研究

趙勝利,李秀芬,耿 喆

糖尿病腎病 (DN)是糖尿病最常見的并發(fā)癥,是糖尿病患者的主要死亡原因之一。DN主要是腎臟的微小血管受累,其特征之一是患者一旦出現(xiàn)臨床或?qū)嶒?yàn)室檢查方面的異常,腎組織已具有明顯的病理改變[1],包括腎小球結(jié)節(jié)性和彌漫性硬化,腎內(nèi)微血管和中等大小動脈的硬化,腎動脈及其分支的硬化,彈性阻力的增加以及血管腔的閉塞,最終導(dǎo)致了腎的血流阻力增加[2]。因此,應(yīng)該采取有效的早期診斷方法來診斷糖尿病早期腎臟病變,以免病情進(jìn)展。本研究采用彩色多普勒超聲檢查 2型糖尿病患者和健康者的腎臟,比較其腎臟的大小及動脈血流動力學(xué)參數(shù),以探討超聲檢查判斷 2型糖尿病早期腎臟損害的可行性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇 2006—2009年在我院確診的 2型糖尿病患者 102例,均符合 2005年美國糖尿病協(xié)會公布的糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]。根據(jù)尿清蛋白排泄率 (UAER)將患者分為 3組:A組 (UAER＜20μg/min)35例,男 20例,女 15例;平均年齡 (43±16)歲。 B組 (UAER 20～200μg/min)33例,男 19例,女 14例;平均年齡 (47±18)歲。C組 (UAER＞200μg/min)34例,男 19例,女 15例;平均年齡 (50±16)歲。另選擇同期在我院進(jìn)行體檢的健康者 32例為正常對照組(D組),其中男 17例,女 15例;平均年齡 (47±11)歲;無糖尿病及心、肺、腎、血管等疾病。

1.2 方法 (1)采用美國 E公司 Vivid7型彩色多普勒超聲診斷儀,探頭頻率 3.5 MHz,先做二維超聲檢查,患者取側(cè)臥位,探頭置于腋中線與肋緣交界處做冠狀切面,顯示腎臟輪廓并測量其經(jīng)過腎門的腎長徑、前后徑和左右徑,然后用近似橢圓的方法計(jì)算腎臟體積,公式為:π/6×長徑 ×前后徑 ×左右徑[4]。同時(shí)排除腎臟囊腫、腎積水等病變。(2)然后改用彩色多普勒血流顯像,觀察腎血管床血流灌注情況,進(jìn)行血流分級。 (3)將取樣容積置于距離腎門 1 cm處檢測主腎動脈(MRA),在腎竇區(qū)尋找段動脈 (SRA),在腎椎體間尋找葉間動脈 (IRA)。用頻譜多普勒分別獲取 MRA、SRA、IRA的脈沖多普勒血流頻譜。囑患者屏住呼吸或等待呼吸間隙測多普勒血流頻譜,當(dāng)頻譜輪廓顯示清晰時(shí),凍結(jié)圖像,自動顯示頻譜血流參數(shù),分別記錄收縮期最大血流速度 (Vmax)、舒張末期最低血流速度 (Vmin)、阻力指數(shù) (RI)及搏動指數(shù) (PI),每一處測 3次,取平均值,最后各個(gè)參數(shù)均取雙側(cè)腎的平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用 SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以 (±s)表示,多組間比較采用方差分析,組間兩兩比較采用 q檢驗(yàn)。等級資料采用 Ridit分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組腎臟大小比較 二維超聲檢查顯示,A、B、C、D組受檢者的腎臟長徑、左右徑、前后徑及體積比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜0.05);與 D組比較,A、B、C組患者的腎臟均增大,且呈漸進(jìn)趨勢 (見表 1)。

2.2 各組腎臟血流分布情況比較 彩色多普勒血流顯像顯示,D組 MRA、SRA及IRA均顯示清楚,彩色血流信號從 MRA至SRA均可顯示連續(xù)的血流信號,IRA顯示細(xì)條狀血流信號,且顯示率高 (見圖 1)。而糖尿病患者隨著病情變化,SRA及IRA彩色血流信號分布呈逐漸減弱甚至消失的趨勢,部分病例IRA難以顯示 (見圖 2～4)。腎臟內(nèi)血流分級:A組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級血流分別有 19、16、0、0例;B組分別為 2、3、28、0例;C組分別為 0、4、12、18例;D組分別為 27、5、0、0例,4組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜0.05)。A組及 D組血流顯像主要為Ⅰ級或Ⅱ級,B組主要為Ⅲ級,C組主要為Ⅳ級。

2.3 腎臟各級動脈血流動力學(xué)參數(shù)比較 頻譜多普勒檢測顯示:(1)A組 MRA、SRA及 IRA的 Vmax、Vmin、 RI、 PI與D組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＞0.05);(2)B組及 C組MRA、SRA及 IRA的 Vmax、Vmin均顯著低于 A組及 D組,而 RI、PI則顯著高于 A組及 D組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜0.05);(3)C組 MRA、SRA的 Vmax與 B組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＞0.05);但 IRA的 Vmax與 B組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜0.01);MRA、SRA及 IRA的 Vmin均顯著低于 B組,而 RI、PI則顯著高于 B組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05,見表 2)。

3 討論

DN的發(fā)生是因?yàn)楦鞣N因素對腎臟微血管的損傷,因此DN的發(fā)展必然會在腎臟血流分布和動力學(xué)改變上體現(xiàn),故探討腎臟血流動力學(xué)改變對早期診斷 DN有實(shí)際意義。而彩色多普勒超聲檢查在顯示腎臟血管血流動力學(xué)方面有著無法比擬的優(yōu)越性,它可以無創(chuàng)地評價(jià)腎臟大小、血流分布情況及腎臟各動脈的血流動力學(xué)。正常情況下腎臟超聲檢查顯示彩色血流豐富,分布均勻,色彩明亮,各級血管充填完整;還可以顯示自 MRA、SRA、IRA、弓狀動脈 (ARA)直到腎表面皮質(zhì)內(nèi)小葉間動脈,呈連續(xù)性樹枝狀彩色血流,為腎血管樹充滿型。本研究對健康者和糖尿病患者進(jìn)行腎臟體積、彩色多普勒血流顯像檢查,發(fā)現(xiàn)隨著 DN的病情進(jìn)展,腎臟的體積呈漸進(jìn)性增大,腎臟血流灌注減少,血流分級增加。正常腎動脈彩色血流信號分布連續(xù)完整,顯示整個(gè)血管樹,腎臟切面顯示豐富的血流信號,彩色多普勒能量圖 (CDFI)分級:Ⅰ級 27例,Ⅱ級 5例,無 Ⅲ、 Ⅳ級;A組CDFI顯示腎動脈血流分布大致正常,切面顯示豐富的動脈血流信號,Ⅰ級 19例,Ⅱ級 16例,無Ⅲ、Ⅳ級,隨著腎臟損害的加重,CDFI顯示腎內(nèi)血流信號減少,MRA、SRA血流信號清晰可見,部分 IRA粗細(xì)不等,ARA部分血流信號減少,彩色多普勒血流呈非典型樹枝狀分布;B組Ⅰ級 2例,Ⅱ級 3例,Ⅲ級 28例,無Ⅳ級;C組 CDFI顯示腎臟血流減少,MRA仍清晰顯示,腎內(nèi)動脈的粗細(xì)不等或變細(xì),并可見腎內(nèi)動脈突然變細(xì)或截?cái)喱F(xiàn)象,部分 IRA彩色血流信號消失,CDFI分級:無Ⅰ級,Ⅱ級 4例,Ⅲ級 12例,Ⅳ級 18例。可見,隨著 DN病情的發(fā)展,腎臟血管床的損害加重,腎臟血流灌注越少。

表 1 4組受檢者腎臟大小比較 ±s)Table 1 The comparison of renal size in four groups

表 1 4組受檢者腎臟大小比較 ±s)Table 1 The comparison of renal size in four groups

注:與 C組比較,*P＜0.05,☆P＜0.01;與 D組比較,△P＜0.01,▲P＜0.05

組別 例數(shù) 長徑(mm)左右徑(mm)前后徑(mm)體積(cm3)A組 35 109±6*△ 58± 9* 49±6*△ 162±17☆△B組 33 110±6△ 60±10 50±7*△ 174±23☆△C組 34 113±8△ 64±10▲ 53±6△ 199±40△D組 32 102±5 57± 8 43±5 132± 7 F值.89 P值 0 0.0131 0 0 17.48 3.72 15.72 40

圖 1 IRA正常血流頻譜圖Figure 1 The normal Doppler flow spectrum of IRA圖 2 A組腎臟 IRA血流頻譜圖Figu re 2 The IRA Doppler flow spectrum of patients in group A圖 3 B組腎臟 IRA血流頻譜圖Figure 3 The IRA Doppler flow spectrum ofpatients in group B圖 4 C組腎臟 IRA血流頻譜圖Figure 4 The IRA Doppler flow spectrum ofpatients in group C

表 2 4組受檢者各級動脈血流動力學(xué)參數(shù)比較 ±s)Table 2 The comparison of renal blood flow parameters in four groups

表 2 4組受檢者各級動脈血流動力學(xué)參數(shù)比較 ±s)Table 2 The comparison of renal blood flow parameters in four groups

注:與 D組比較,*P＜0.05,☆P＜0.01;與A組比較,△P＜0.05,▲P＜0.01;與 B組比較,◇P＜0.05,◆P＜0.01

組別 例數(shù) MRA Vmax(cm/s) Vmin(cm/s) RI PI SRA Vmax(cm/s) Vmin(cm/s) RI PI IRA Vmax(cm/s) Vmin(cm/s) RI PI A組 35 78±18 26±6 0.66±0.06 1.11±0.21 55±9 20±5 0.61±0.09 0.98±0.16 35±5 14.4±2.5 0.58±0.08 0.72±0.15 B組 33 69±15*△ 19±5☆▲ 0.73±0.07☆▲ 1.36±0.31☆▲ 49±10☆△ 15±4☆▲ 0.71±0.08☆▲ 1.18±0.28☆▲ 31±7☆▲ 9.9±2.2☆▲ 0.67±0.07☆▲ 0.94±0.22☆▲C組 34 62±16☆▲ 14±6☆▲◆ 0.81±0.08☆▲◆ 1.71±0.43☆▲◆ 42±8☆▲ 10±4☆▲◆ 0.79±0.05☆▲◆ 1.42±0.31☆▲◇ 24±9☆▲◆ 6.5±2.7☆▲◆ 0.75±0.08☆▲◆ 1.07±0.22☆▲◇D組 32 78±16 26±4 0.65±0.05 1.10±0.12 56±7 21±3 0.61±0.07 0.91±0.15 37±4 15.0±2.3 0.59±0.04 0.68±0.11 F值.65 P值 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 7.64 40.50 42.33 32.40 19.02 51.69 641.63 31.53 25.69 90.95 43.61 34

大量研究顯示,正常腎內(nèi)動脈頻譜表現(xiàn)為 Vmax和 Vmin高,尤其是 Vmin較高,RI較低,呈高速低阻血流。糖尿病患者在發(fā)病初期腎小球呈高濾過狀態(tài),腎血流量及腎小球?yàn)V過率增加,腎臟體積增大,而腎臟血管床仍保持低阻力狀態(tài),脈沖多普勒頻譜顯示正常特點(diǎn):腎血管 RI、Vmax、Vm in亦與正常相似。當(dāng) DN進(jìn)一步發(fā)展到微量清蛋白尿階段,隨著腎病高灌注狀態(tài)的惡化,腎小球毛細(xì)血管基底膜逐漸增厚和 (或)系膜擴(kuò)張、毛細(xì)血管和腎小球的阻塞使毛細(xì)血管腔變窄、血管床阻力增加,從而產(chǎn)生的血流動力學(xué)變化是前向阻力的增加,阻力增高導(dǎo)致舒張期血流較收縮期血流相對減少,多普勒頻譜表現(xiàn)以舒張期流速降低為主要改變,PI及 RI高,反映腎血管床阻力升高,腎臟出現(xiàn)損傷性改變。隨著腎功能損害加重,DN發(fā)展進(jìn)入臨床腎病期,伴隨腎小球硬化的發(fā)生,腎動脈及其分支發(fā)生粥樣硬化,腎臟血供減少,多普勒頻譜顯示舒張期血流速度明顯降低,沿基線可見持續(xù)的低速血流,PI及 RI升高,Vmin、Vmax明顯降低,表現(xiàn)為高阻力、低流速、低灌注的特征[5]。本研究結(jié)果顯示,糖尿病患者中,隨著 UAER的增加,腎臟 MRA的 RI從 (0.66±0.06)升至 (0.73±0.07)、(0.81±0.08),SRA的 RI從 (0.61±0.09)升至 (0.71±0.08)、 (0.79±0.05),IRA的 RI從 (0.58±0.08)升至(0.67±0.07)、 (0.75±0.08);PI同樣呈現(xiàn)升高的趨勢;Vmax、Vmin則呈降低的趨勢。而在 DN發(fā)病初期 (A組),腎小球?yàn)V過率增高,腎血管床仍保持低阻力狀態(tài),與健康者比較,Vmax、Vmin、RI及 PI均無顯著差異;當(dāng)進(jìn)入微量清蛋白尿階段 (B組),多普勒頻譜顯示 Vmax、Vmin降低,RI及 PI升高,與健康者及 A組患者比較均有顯著差異。DN病情進(jìn)一步發(fā)展進(jìn)入臨床蛋白尿階段 (C組),多普勒頻譜顯示 Vmax、Vmin明顯降低,RI及 PI升高,與 A組、B組及健康者比較均有顯著差異。RI在 DN初期開始增加,發(fā)展到微量清蛋白尿階段,RI開始超出正常范圍,隨著 DN的進(jìn)展,RI進(jìn)一步升高。有研究認(rèn)為腎實(shí)質(zhì)內(nèi) RI≥0.70提示存在腎臟病變[6]。

綜上所述,DN患者應(yīng)用彩色多普勒超聲技術(shù)評估腎臟內(nèi)血流灌注及其分布,測量腎臟大小和血流動力學(xué)參數(shù)。既可以客觀地展現(xiàn)腎臟的血液灌注情況,又能夠定量地顯示腎臟體積和各級血流的 RI、PI、Vmax、Vmin等指標(biāo),為臨床提供了一種簡單、易行、可靠的檢查方法,在臨床有著廣闊的應(yīng)用前景,可以作為糖尿病患者進(jìn)行早期 DN篩選的診斷方法。

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