超聲組織彌散定量分析技術(shù)評(píng)估慢性腎功能不全的臨床價(jià)值

張麗娟 郭麗蘋 胡艷

1.遵義醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院，貴州遵義563000；2.大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院超聲科，遼寧大連116001

超聲組織彌散定量分析技術(shù)評(píng)估慢性腎功能不全的臨床價(jià)值

張麗娟1郭麗蘋2▲胡艷2

1.遵義醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院，貴州遵義563000；2.大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院超聲科，遼寧大連116001

目的探討超聲彈性成像組織彌散定量分析技術(shù)評(píng)估慢性腎功能不全的應(yīng)用價(jià)值。方法應(yīng)用超聲彈性成像組織彌散定量分析技術(shù)對自2014年9月～2015年4月間來我院就診的健康體檢者或經(jīng)臨床確診的慢性腎功能不全患者腎實(shí)質(zhì)組織彈性特征進(jìn)行檢測及對比分析，主要檢測指標(biāo)包括：應(yīng)變均值（MEAN）、標(biāo)準(zhǔn)差（SD）、藍(lán)色區(qū)域面積百分比（AREA%）、偏度（SKEW）、對比度（CONT）。結(jié)果慢性腎功能不全組與對照組比較，應(yīng)變均值（MEAN）減小、藍(lán)色區(qū)域面積百分比（AREA%）及對比度（CONT）參數(shù)增高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。慢性腎功能不全組與對照組比較，標(biāo)準(zhǔn)差（SD）、偏度（SKEW）參數(shù)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。結(jié)論慢性腎功不全患者的腎實(shí)質(zhì)組織彈性成像具有一定的特征性，超聲彈性成像組織彌散定量分析技術(shù)能夠?yàn)槁阅I功能不全的臨床診治提供有價(jià)值的信息。

慢性腎功能不全；失代償；超聲彈性成像；組織彌散定量分析；超聲檢查

腎功能不全（kidney dysfunction）是指各種原因造成腎實(shí)質(zhì)損害，致使腎臟不能維持基本功能而出現(xiàn)的以代謝產(chǎn)物潴留，水、電解質(zhì)、酸堿平衡失調(diào)等方面受累的臨床綜合征。分為急性腎功能不全（acute kidney dysfunction，AKD）和慢性腎功能不全（chronic kidney dysfunction，CKD），其中慢性腎功能不全具有患病率高、早期病情隱匿、合并心血管疾病的危險(xiǎn)性高及預(yù)后差等特點(diǎn)，被認(rèn)為是影響人類健康的重大疾病之一。本研究應(yīng)用超聲彈性組織彌散定量分析技術(shù)，檢測慢性腎功能不全患者腎實(shí)質(zhì)的組織彈性特征，旨在為臨床早期診治及判斷預(yù)后提供一種新的、有價(jià)值的檢測方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

所有受試者均為2014年9月～2015年4月間就診于大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院的門診或住院患者或健康體檢者。對照組：選擇無腎臟疾病、內(nèi)分泌疾病及循環(huán)系統(tǒng)疾病的健康成人30例，其中男14例，女16例，年齡21～71歲，平均（46.73±12.35）歲。慢性腎功能不全組30例，均經(jīng)血液生化檢測和/或腎組織活檢確診慢性腎功不全失代償期，并除外內(nèi)分泌疾病及原發(fā)性高血壓病，男13例，女17例，年齡25～75歲，平均（45.70±12.45）歲，病程6個(gè)月～3年，其中慢性腎小球腎炎10例，糖尿病腎病8例，狼瘡性腎炎2例，局灶性節(jié)段性腎小球硬化6例，IgA腎病4例。兩組間的性別、年齡參數(shù)比較均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。見表1。

表1 兩組間一般資料比較

1.2 儀器設(shè)備

采用HI VISION Ascendus彩色超聲診斷儀，其具有彈性成像組織彌散定量分析功能，并內(nèi)置相關(guān)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。選擇L52線陣探頭，頻率3.0～7.0 MHz。

1.3 研究方法

受試者取側(cè)臥位，對雙側(cè)腎臟彌漫性病變者選取左腎為目標(biāo)臟器，單腎損害者選取患側(cè)腎臟為目標(biāo)臟器。清楚顯示腎實(shí)質(zhì)二維圖像后，選取腎實(shí)質(zhì)長軸與體表相垂直的節(jié)段（每個(gè)患者均選取相同部位），固定探頭位置，啟動(dòng)彈性成像軟件，囑患者屏住呼吸，采用手法加壓，保持壓力指導(dǎo)曲線始終在彈力線范圍內(nèi)，選取壓力在彈力線波谷時(shí)的圖像，觀察其聲像圖特點(diǎn)，對色彩分布均勻的區(qū)域進(jìn)行彌散定量分析，得出以下參數(shù)：應(yīng)變均值（MEAN）、標(biāo)準(zhǔn)差（SD）、藍(lán)色區(qū)域面積百分比（AREA%）、偏度（SKEW）、對比度（CONT）。所有參數(shù)均測量3次，取其平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組組間比較采用t檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 實(shí)時(shí)超聲組織彈性成像特征

正常對照組腎臟彈性成像表現(xiàn)為感興趣區(qū)域（ROI）以綠色為主稍帶紅色渲染，色彩分布均勻；慢性腎功能不全患者腎實(shí)質(zhì)彈性成像表現(xiàn)為藍(lán)綠相間以藍(lán)色渲染為主。見封三圖3A、B。

2.2 超聲彈性組織彌散定量分析

慢性腎功能不全組與對照組比較，所檢測的彈性應(yīng)變參數(shù)中，應(yīng)變均值（MEAN）變小、藍(lán)色區(qū)域面積百分比（AREA%）及對比度（CONT）參數(shù)增高，其差異性均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；慢性腎功能不全組與對照組比較，標(biāo)準(zhǔn)差（SD）及偏度（SKEW）兩項(xiàng)參數(shù)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見表2。

3 討論

實(shí)時(shí)超聲彈性成像（RTE）是由Ophir等[1]于1991年提出，其主要原理是基于正常組織之間以及不同解剖結(jié)構(gòu)之間均存在著微小彈性差異的組織彈性或硬度屬性，即給組織一定的激勵(lì)，在彈性力學(xué)、生物力學(xué)等物理規(guī)律的作用下，組織將產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)，利用超聲成像方法，結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理或數(shù)字圖像處理技術(shù)，計(jì)算出感興趣部位組織的形變程度，借圖像色彩反映組織的硬度，從而客觀的得到組織的彈性信息來評(píng)價(jià)組織間的差異。目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于甲狀腺、乳腺、肝臟等疾病的診斷與鑒別診斷[2-4]，并不斷顯示出其優(yōu)越性，具有較廣闊的應(yīng)用前景，但是診斷方法大多是對彈性圖進(jìn)行主觀的評(píng)分[5，6]，在一定程度上受檢查者的主觀因素影響，會(huì)造成一定的誤差[7，8]。

搭載組織彌散定量分析功能的新一代RTE技術(shù)，大大提高了彈性成像信號(hào)采集的敏感性。它在對感興趣區(qū)域進(jìn)行成像時(shí)，除了根據(jù)所測組織軟硬度給出彩色編碼外，還可以選取其中的組織給出其在受力過程中的產(chǎn)生的一系列相關(guān)的客觀參數(shù)，通過其參數(shù)評(píng)價(jià)組織的彈性。其中紅色表示較平均硬度軟，綠色表示內(nèi)部組織的硬度中等，藍(lán)色則表示較平均硬度較硬。國內(nèi)外學(xué)者研究表明，該技術(shù)能夠?qū)θ橄倭紣盒阅[瘤進(jìn)行診斷與鑒別診斷，并且是一種客觀有效的分析彈性圖像的方法[8，9]。近年來大量研究還顯示了其在肝纖維化分期[10-13]及脂肪肝分度[14，15]診斷方面的優(yōu)越性和臨床應(yīng)用價(jià)值。特別是祝志敏等[16，17]研究表明，組織彌散定量分析技術(shù)可用于早期監(jiān)測移植腎急性排斥反應(yīng)的發(fā)生及藥物干預(yù)治療效果的評(píng)估，從而為評(píng)價(jià)移植腎硬度、監(jiān)測移植腎功能提供了新的影像學(xué)指標(biāo)。

表2 超聲彈性組織彌散定量分析比較（±s）

表2 超聲彈性組織彌散定量分析比較（±s）

注：與對照組比較，*P>0.05；#P<0.05

組別n對照組腎功不全組t值M E A N S D A R E A（%）C O N T S K E W 3 0 3 0 1 1 4 . 2 1 ± 1 1 . 4 2 1 0 7 . 0 0 ± 9 . 9 3#2 . 3 8 3 4 9 . 1 5 ± 7 . 3 1 5 2 . 3 4 ± 4 . 1 7*2 . 0 2 5 6 . 9 4 ± 0 . 7 3 1 8 . 7 1 ± 5 . 8 1#1 4 . 1 5 3 1 6 4 . 0 8 ± 4 1 . 8 5 2 5 7 . 4 3 ± 4 0 . 5 7#4 . 4 6 2 0 . 2 8 ± 0 . 0 9 0 . 2 4 ± 0 . 0 8*1 . 2 8 8

本研究應(yīng)用組織彌散定量分析技術(shù)對正常對照組與慢性腎功能不全組患者腎皮質(zhì)組織彈性成像特征進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，在所測量的彈性參數(shù)中，慢性腎功能不全組與對照組比較，應(yīng)變均值（MEAN）減低、藍(lán)色區(qū)域面積百分比（AREA%）及對比度（CONT）參數(shù)增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），且藍(lán)色區(qū)域面積百分比及對比度兩項(xiàng)參數(shù)與對照組比較，其差異性更為顯著。其中，應(yīng)變均值（MEAN）代表感興趣區(qū)（ROI）內(nèi)組織相對變形的平均値，該值越小組織硬度越高；藍(lán)色區(qū)域面積百分比（AREA%）代表ROI內(nèi)組織相對變形在閾值以下的像素的比例，即閾值以下的像素/ROI內(nèi)的總像素，對比度（CONT）代表變形數(shù)據(jù)相對于主対角線的分布情況，反映紋理明暗之間對比度的大小，分離度越大，對比度越大。該兩項(xiàng)參數(shù)值越大組織硬度越高。當(dāng)腎功能受損時(shí)，腎血管的阻力增加和腎小球的高壓使得腎小動(dòng)脈壁增厚和毛細(xì)血管張力增高，腎小球毛細(xì)血管狹窄、閉塞，腎血管床減少，導(dǎo)致腎實(shí)質(zhì)血流灌注減少，腎小球固有細(xì)胞減少或消失，膠原纖維增加，最終導(dǎo)致節(jié)段性或整個(gè)腎小球的硬化。由于腎小球血流和過濾性狀的改變，致使腎小管上皮細(xì)胞發(fā)生變性，腎小球發(fā)生硬化時(shí)，相應(yīng)腎小管萎縮或消失，間質(zhì)發(fā)生纖維化，進(jìn)而引起缺血和內(nèi)皮細(xì)胞的損害，造成腎小球上皮細(xì)胞足突融合，系膜細(xì)胞和基質(zhì)顯著增生，促使殘余腎小球代償性肥大，繼而加重腎小球硬化和間質(zhì)纖維化的發(fā)生，從而導(dǎo)致腎實(shí)質(zhì)硬度的增加[18]。這一病理生理改變使得腎皮質(zhì)在受力過程中變形程度縮小，則應(yīng)變均值減低；腎皮質(zhì)組織硬度的增加，成像時(shí)表現(xiàn)為ROI內(nèi)彈性渲染以藍(lán)色為主，致使藍(lán)色區(qū)域面積百分比增大，同時(shí)，偏移度位移變大，使得對比度參數(shù)增高。

綜上所述，超聲彈性成像組織彌散定量分析技術(shù)作為一項(xiàng)判定組織硬度的超聲新技術(shù)，具有簡便、無創(chuàng)、重復(fù)性較好及實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，不僅能夠?qū)崟r(shí)、直觀顯示組織器官的形態(tài)、結(jié)構(gòu)，更可提供組織器官彈性硬度的客觀量化指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)超聲從定性診斷到定量診斷的轉(zhuǎn)變，特別是應(yīng)變均值（MEAN）、藍(lán)色區(qū)域面積百分比（AREA%）及對比度（CONT）三項(xiàng)參數(shù)作為為較重要的特征量，能夠?yàn)槁阅I功不全的臨床診治及預(yù)后判斷提供一種新的客觀量化分析指標(biāo)，具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。

[1]Ophir J，Céspedes I，Ponnekanti H，et al.Elastography：Aquantitative method for imaging the elasticity of biological tissues[J].Ultrason Imaging，1991，13（2）：111-134.

[2]薛潔，耿獻(xiàn)輝.實(shí)時(shí)超聲彈性成像對39例亞橋本甲狀腺炎的診斷分析[J].中國醫(yī)藥指南，2012，10（5）：114-115.

[3]徐爭，楊麗春.乳腺超聲彈性成像的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2013，2（22）：155-160.

[4]李曉云，趙夏夏，焦建中，等.實(shí)時(shí)組織彈性成像技術(shù)在無創(chuàng)評(píng)價(jià)慢性乙型肝炎肝纖維化中的應(yīng)用[J].西北國防醫(yī)學(xué)雜志，2013，34（1）：5-7.

[5]Gong X，Xu Q，Xu Z，et al.Real-time elastgraphy for the differentiation of benign and malignant breast lesions;a meta analysis[J].Breast Cancer Res Treat，2011，130（1）：11-18.

[6]Raza S，Odulate A，Ong EM，et al.Using real-time tissue elastgraphy for breast lesion evaluation：Our initial experience[J].Ultrasound Med，2010，29（4）：551-563.

[7]裴書芳，叢淑珍，馮占武，等.實(shí)時(shí)組織彈性成像診斷肝纖維化[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2010，26（5）：893-895.

[8]湛瑛，錢林學(xué).彈性成像組織彌散定量分析在乳腺癌診斷中的價(jià)值[J].中華超聲影像學(xué)雜志，2013，22（6）：541-546.

[9]Kumm TR，Szabunio MM.Elastography for the characterization of breast lesion：Initial clinical experience[J].Cancer Control，2010，17（3）：156-161.

[10]尹益民，王娟，艾紅，等.實(shí)時(shí)組織彈性成像對慢性病毒性肝炎肝纖維化分期的評(píng)估[J].第十一屆全國超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)，2012，28（10）：935-937.

[11]Mireen Friedrich-Rust，Mei-Fang Ong，Eva Herrmannl，et al.Real-Time elastography for noninvasive assessment ofliver fibrosis in chronic viral hepatitis[J].Am Roentgenol，2007，188（3）：758-764.

[12]Mami Kanamoto，Mitsuo Shimada，Toru Ikegami，et al. Real-time elastography for noninvasive diagnosis of liver fibrosis[J].Hepatobiliary Pancreat Surg，2009，16（4）：463-467.

[13]丁靜，錢林學(xué).組織彌散彈性成像定量分析軟件評(píng)估大鼠肝纖維化分期[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2013，29（8）：1243-1247.

[14]陳越峰，馮占武，吳麗桑，等.組織彌散定量分析技術(shù)在脂肪肝分度中的價(jià)值評(píng)估[J].中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志，2012，23（3）：173-175.

[15]陳越峰，甘科紅，叢淑珍，等.超聲彈性成像組織彌散定量分析技術(shù)在脂肪肝分度中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2011，27（7）：1435-1438.

[16]祝志敏，柳建華，陳菲，等.超聲彈性成像在診斷移植腎急性排斥中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2012，28（12）：2216-2219.

[17]祝志敏，陳菲，曾碧丹，等.超聲彈性成像在移植腎檢查中的應(yīng)用[J].廣東醫(yī)學(xué)，2013，34（7）：1072-1073.

[18]李玉林，文繼舫，唐建武.病理學(xué)[M].第7版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2008：239-240.

Clinical value of ultrasonic tissue diffuse quantitative analysis technique in evaluating chronic renal insufficiency

ZHANG Lijuan1GUO Liping2HU Yan2
1.Graduate School,Zunyi Medical College,Zunyi563000,China;2.Department of Ultrasound,the Affiliated Zhongshan Hospital of Dalian University,Dalian116001,China

Objective To investigate the application value of ultrasonic elastography tissue diffuse quantitative analysis technique in evaluating chronic renal insufficiency.Methods The ultrasonic elastography tissue diffuse quantitative analysis technique was used to detect and compare the renal parenchyma tissue elastic characteristics of the healthy examinees and the patients clinically diagnosed with chronic renal insufficiency who were treated in our hospital from September 2014 to April 2015.The main detection indicators included mean stress(MEAN),standard deviation(SD), area percentage of blue area(AREA%),skewness(SKEW)and contrast(CONT).Results Compared with the control group, the chronic renal insufficiency group had reduced MEAN and increased AREA%and CONT,with statistically significant differences(P<0.05).Compared with the control group,the chronic renal insufficiency group did not have statistically different in SD and SKEW(P＞0.05).Conclusion The renal parenchyma tissue elastography of the patients with chronic renal insufficiency has certain characteristics and the ultrasonic elastography tissue diffuse quantitative analysis technique can provide valuable information for the clinical diagnosis and treatment of chronic renal insufficiency.

Chronic renal insufficiency;Decompensation;Ultrasonic elastography;Tissue diffusion quantitative analysis;Ultrasound examination

R692.5

B

1673-9701（2015）24-0112-03

2015-05-15）

遼寧省大連市醫(yī)學(xué)衛(wèi)生科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2014-17）

▲通訊作者