聲脈沖輻射力成像技術(shù)對慢性腎病分期的診斷價值

王慧芬，張周龍，李新

(河南科技大學(xué) 臨床醫(yī)學(xué)院，河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院 超聲科，河南 洛陽 471003)

·論著·

聲脈沖輻射力成像技術(shù)對慢性腎病分期的診斷價值

王慧芬，張周龍，李新

(河南科技大學(xué) 臨床醫(yī)學(xué)院，河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院 超聲科，河南 洛陽 471003)

目的應(yīng)用聲脈沖輻射力成像技術(shù)(ARFI)測量慢性腎病組和健康對照組的雙腎腎皮質(zhì)的剪切波速度(SWV)，探討ARFI技術(shù)對慢性腎病定量分期的診斷價值。方法將健康體檢者作為對照組，慢性腎病患者依據(jù)K/DOQI分級標(biāo)準(zhǔn)分為1～5期組，對80例慢性腎病患者及20例健康體檢者腎臟分別進行ARFI測量獲得SWV值并進行統(tǒng)計學(xué)分析比較。結(jié)果對照組和不同慢性腎病分期組受檢者的SWV值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=137.152，P<0.001)。不同分期組慢性腎病患者的SWV值均低于健康對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。方差分析比較不同慢性腎病分期組患者的SWV值，F(xiàn)=82.038，P<0.001，表示不同分期組SWV整體間有差異。進一步多重比較，結(jié)果顯示任意兩個分期組間SWV值比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。結(jié)論ARFI技術(shù)可以定性定量診斷慢性腎?。籗WV值在慢性腎病的分期診斷方面敏感性高，可以作為慢性腎病分期的診斷依據(jù)。

慢性腎??； 聲脈沖輻射力成像技術(shù)； 分期診斷； SWV值

2006年美國K/DOQI臨床實踐指南中將慢性腎病定義為：任何原因造成的腎臟損傷，包括腎小球濾過率(GFR)正常和不正常的病理損傷、血液或尿液成分異常，及影像學(xué)檢查異常，或不明原因GFR下降(<60 mmol·min-1·1.73 cm-2)超過3個月，即為慢性腎病[1]。超聲長期以來一直廣泛應(yīng)用于腎臟疾病的檢查，但只限于對腎臟形態(tài)、大小、皮髓質(zhì)回聲以及血供的觀察。近年來聲脈沖輻射力成像(ARFI)技術(shù)在臨床廣泛應(yīng)用，如ARFI肝纖維化分級，使得將該技術(shù)應(yīng)用于慢性腎病分期成為可能。 本研究將ARFI技術(shù)應(yīng)用于慢性腎病分期，希望為臨床提供一種簡便有效的慢性腎病分期方法。

1 對象與方法

1.1 研究對象

收集2015年11月至2016年8月腎臟內(nèi)科、血液透析科等科室收治的經(jīng)實驗室相關(guān)檢查及B超引導(dǎo)下穿刺病理證實為慢性腎病的患者80例，同時選擇20例健康志愿者?；颊咧信?5例，男45例，年齡6～78歲，平均(46±13)歲，按照K/DOQI分級標(biāo)準(zhǔn)分為CKD 1到5期組，CKD- 1期組15例，CKD- 2期組18例，CKD- 3期組20例，CKD- 4期組14例，CKD- 5期組13例。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器 Siemens AcusonS2000彩色多普勒超聲診斷儀，配置腹部探頭4C1，頻率4.0 MHz，內(nèi)置VTQ定量分析軟件。

1.2.2 方法 首先對受檢者行常規(guī)二維超聲檢查，取仰臥位經(jīng)腰部作冠狀切面，必要時輔以俯臥位經(jīng)背部矢狀切面，記錄雙腎大小、皮質(zhì)厚度，啟用CDFI技術(shù)，觀察受檢者各級腎動脈血流灌注情況，測量雙腎主干動脈的血流參數(shù)，包括收縮期峰值速度 (Vs )及阻力指數(shù)(RI)。然后取右腎矢狀切面，啟動ARFI技術(shù)進入VTQ模式，囑病人屏住呼吸，待圖像穩(wěn)定后使取樣框盡量與腎被膜垂直，測量右腎上極皮質(zhì)區(qū)的剪切波速度(SWV)值，每次重復(fù)測量5次,取平均值作為最終SWV值。本儀器取樣框大小為5 mm×6 mm，不能調(diào)節(jié)。對于皮髓質(zhì)界限不清患者，將取樣框放置于緊鄰腎臟包膜下取值。在操作過程中保證取樣框與探頭的最深距離在5.5 cm之內(nèi)。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 一般情況

本研究共100例檢查對象，其中對照組有20例，CKD- 1期組15例，CKD- 2期組18例，CKD- 3期組20例，CKD- 4期組14例，CKD- 5期組13例。各組患者的病理類型見表1。

表180例CKD患者病理結(jié)果

分組病例數(shù)病理類型CKD-1期組15IgA腎病2例,微小病變4例,膜性腎病5例,糖尿病腎病4例CKD-2期組18IgA腎病3例,微小病變4例,膜性腎病5例,糖尿病腎病4例,狼瘡性腎病1例,紫癜性腎病1例CKD-3期組20IgA腎病2例,微小病變2例,膜性腎病3例,糖尿病腎病6例,狼瘡性腎病2例,高血壓腎病5例CKD-4期組14IgA腎病2例,糖尿病腎病4例,狼瘡性腎病3例,糖尿病腎病5例CKD-5期組13糖尿病腎病5例,高血壓腎病4例,慢性間質(zhì)性腎炎2例,IgA腎病2例

2.2 受檢者SWV分析

收集每位受檢者的SWV值并統(tǒng)計，結(jié)果見表2。分析結(jié)果顯示，對照組和不同慢性腎病分期組受檢者的SWV值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=137.152，P<0.001)。不同分期的慢性腎病患者的SWV值均低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。

表2 不同受檢者的SWV情況 m·s-1

與對照組比較，aP<0.001

2.3 不同慢性腎病分期和SWV值相關(guān)性分析

對研究對象的不同慢性腎病分期和SWV值作相關(guān)分析，慢性腎病分期為等級資料，所以選擇Spearman秩相關(guān)，分析結(jié)果顯示不同慢性腎病分期與SWV的Spearman相關(guān)系數(shù)為-0.949，P<0.001(雙側(cè))；可見慢性腎病分期與SWV呈負(fù)相關(guān)，慢性腎病分期越高，SWV值越低。

2.4 不同慢性腎病分期的SWV比較分析

使用方差分析比較不同分期組慢性腎病患者的SWV值，結(jié)果顯示F=82.038，P<0.001，表示SWV整體間有差異。進一步進行多重比較，結(jié)果顯示任意兩個分期組間的SWV值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)，見表3。

表3不同慢性腎病分期的SWV比較(LSD法)結(jié)果

慢性腎病分期1期2期3期4期2期P<0.0013期P<0.001P<0.0014期P<0.001P<0.001P<0.0015期P<0.001P<0.001P<0.001P<0.001

2.5 SWV值對不同慢性腎病分期的診斷價值分析

使用ROC曲線分析來預(yù)測不同慢性腎病分期的診斷臨界值，ROC曲線以不同臨界值的1-特異度為橫軸，靈敏度為縱軸，曲線下面積越大，診斷價值越大。根據(jù)不同慢性腎病分期的診斷曲線確定SWV診斷臨界值。慢性腎病1～5期的ROC曲線見圖1～5。

由SWV值對不同慢性腎病分期的診斷曲線可知，SWV對慢性腎病不同分期具有較好的診斷價值(P<0.001)。通過ROC曲線分析確定SWV值對慢性腎病分期診斷的臨界點，見表4。

AUC=0.927，SE=0.041，P<0.001，95%CI0.846～1.000

圖1SWV值對慢性腎病1期的診斷ROC曲線

AUC=0.948，SE=0.030，P<0.001，95%CI0.890～1.000

圖2SWV值對慢性腎病2期的診斷ROC曲線

AUC=0.949，SE=0.024，P<0.001，95%CI0.902～0.995

圖3SWV值對慢性腎病3期的診斷ROC曲線

AUC=0.953，SE=0.024，P<0.001，95%CI0.906～1.000

圖4SWV值對慢性腎病4期的診斷ROC曲線

AUC=0.969，SE=0.023，P<0.001，95%CI0.925～1.000

圖5SWV值對慢性腎病5期的診斷ROC曲線

通過SWV值對慢性腎病的分期的診斷結(jié)果可見SWV值在慢性腎病分期診斷中具有較高的診斷價值，可獲得較好的預(yù)測診斷結(jié)果。

3 討 論

慢性腎臟疾病近年來發(fā)病率逐年升高。在我國，目前約有1.195億人受影響，約占我國人口的1/10。慢性腎臟病具有隱匿性高、發(fā)現(xiàn)晚的特點，我國成人慢性腎臟病的知曉率只有12.5%[2]，有的慢性腎病發(fā)現(xiàn)時已經(jīng)進入腎病終末期。慢性腎病早期發(fā)現(xiàn)、科學(xué)分期、早做治療，在腎病不同時期采取相應(yīng)的治療方法，可以延緩疾病的進展，有效提高患者的生存質(zhì)量。

目前，臨床上依據(jù)生化檢查、影像學(xué)檢查以及病理學(xué)診斷來判斷腎臟的損害程度，監(jiān)測病情的發(fā)展，但都會受到一些條件的限制。超聲診斷腎臟疾病操作簡便、無需特殊準(zhǔn)備，可以快速檢查出病情，普通常規(guī)二維超聲只是通過腎臟形態(tài)學(xué)的觀察對疾病的進展進行評估；在此基礎(chǔ)上的彩色多普勒及能量多普勒超聲雖然可以通過觀察腎臟各級血管的血流灌注以及相關(guān)血管參數(shù)的測量判斷慢性腎病的進展，但仍無法定量診斷，也無法分期診斷慢性腎病。超聲的ARFI技術(shù)通過探頭向組織發(fā)射低頻聲脈沖，組織受到機械應(yīng)力后產(chǎn)生縱向壓縮和橫向運動，對組織的這些位移變化進行收集和量化可間接反映組織的彈性程度[3- 5]。VTQ技術(shù)就是利用ARFI技術(shù)開發(fā)而來的，它用量化的SWV值來反映組織的彈性[6]， ARFI技術(shù)在臨床的應(yīng)用也日益廣泛，已經(jīng)用于乳腺[7- 9]、前列腺[10]、甲狀腺[11- 12]等良惡性結(jié)節(jié)的鑒別診斷；在血管方面，可以應(yīng)用ARFI技術(shù)判斷血管內(nèi)斑塊的軟硬度，區(qū)分不穩(wěn)定的軟斑塊及穩(wěn)定的硬斑塊，更好地預(yù)測心肌梗死和腦卒中發(fā)病的風(fēng)險[13]；在淋巴結(jié)方面，可以應(yīng)用ARFI技術(shù)測量淋巴結(jié)的硬度，從而鑒別淋巴結(jié)病變的良惡性[14]；通過ARFI的VTQ技術(shù)可以定量檢測肝纖維化程度，從而對肝硬化的進展程度進行定量的判斷，指導(dǎo)臨床及預(yù)后[15- 17]。國內(nèi)外學(xué)者也對ARFI技術(shù)能否應(yīng)用于腎臟疾病診斷進行了研究，付慧君等[18]通過研究證實了ARFI技術(shù)的VTQ測量在不同操作者間，以及同一部位或不同部位的可重復(fù)性。田飛等[19]通過大樣本的研究較客觀地分析了受試者性別、年齡、身高、體重、取樣深度及取樣角度對Vs值的影響，證實了在垂直于腎被膜狀態(tài)下受試者的性別、年齡、身高、體重、取樣深度對測量結(jié)果無明顯影響。周雪雁等[20- 21]報道，慢性腎病不同時期，SWV值也會隨之出現(xiàn)變化。

表4SWV檢測值對慢性腎病1～5期的預(yù)測診斷匯總表

慢性腎病分期例數(shù)臨界值/m·s-1敏感度/%特異度/%準(zhǔn)確率/%AUC1期153.4285.080.065.00.9272期183.2385.794.480.20.9483期202.9288.785.073.70.9494期142.7584.992.977.80.9535期132.4793.192.385.40.969

本研究結(jié)果顯示，隨著慢性腎病分期的增高，SWV值減低，這可能與腎臟特殊的結(jié)構(gòu)有關(guān)，血漿中某些成分濾出時必須通過由腎小球毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、基膜和腎小囊臟層上皮細(xì)胞構(gòu)成的濾過膜[22]。隨著慢性腎病的進展，出現(xiàn)腎小球高灌注、高壓力和高濾過[23]，發(fā)生腎小球纖維化及硬化，導(dǎo)致腎小管和間質(zhì)細(xì)胞損傷及間質(zhì)纖維化，并伴有腎小管萎縮[24]。隨著腎小球的硬化纖維化、腎小管的壞死及腎間質(zhì)的受累范圍逐漸增大，最終導(dǎo)致腎血管的灌注量越來越少，導(dǎo)致腎缺血，從而促使球旁體細(xì)胞分泌腎素增加，通過腎素、血管緊張素的作用，使全身小動脈收縮[25]。由于人體腎小動脈的退行性變是從遠(yuǎn)端向近端發(fā)展的，腎動脈分支越細(xì)，越接近皮質(zhì)，對腎血流變化的反應(yīng)越敏感。有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)腎動脈結(jié)扎后腎組織彈性測值明顯降低[26]，聲觸診組織定量分析技術(shù)發(fā)射推進脈沖到組織或器官內(nèi)的指定位置，致使組織局部產(chǎn)生微小形變位移，同時應(yīng)用敏感的探測技術(shù)檢測到因組織形變而產(chǎn)生的橫向剪切波傳導(dǎo)速度，該速度反映出被測組織或器官的質(zhì)地或彈性[27]，不同的組織對脈沖波發(fā)出的瞬間反應(yīng)是不同的，組織相對位移大，SWV值就高，組織相對位移小，SWV值就小[28]。本研究僅將腎皮質(zhì)作為觀察對象，是因人體腎小動脈的退行性變是從遠(yuǎn)端向近端發(fā)展的，腎動脈分支越細(xì)，越接近皮質(zhì)，對腎血流變化的反應(yīng)越敏感，即腎皮質(zhì)對血流灌注比較敏感。且各向異性的影響，腎皮質(zhì)低于腎髓質(zhì)，將腎皮質(zhì)作為觀察對象，可以對慢性腎病的進展有階梯性的判斷。王文偉等[29- 30]也認(rèn)為腎實質(zhì)的 SWV 值可正確反映出腎臟的硬度，在慢性腎臟病變時，SWV 值變化最明顯。在實際操作中，由于隨著慢性腎病進展，皮髓質(zhì)分界在二維超聲無法分辨，為了更接近腎皮質(zhì)，取樣時盡量將取樣框放置在緊鄰包膜下。

因本研究選取患者例數(shù)不多，同時由于慢性腎病病理類型不統(tǒng)一，沒有對同一病理類型的不同分期慢性腎病患者進行統(tǒng)計分析，對結(jié)果可能也有一定影響，期望將來可以擴大樣本量，對同一病理類型的慢性腎病進行研究。

本研究借鑒肝纖維化分期的診斷思路，嘗試為臨床提供一種簡單、快捷、經(jīng)濟無創(chuàng)的慢性腎病分期方法，可以早期發(fā)現(xiàn)慢性腎病，對病情的嚴(yán)重程度進行評估，指導(dǎo)下一步治療。本研究的結(jié)果顯示，隨著慢性腎病分期的增高，SWV值減低，證明ARFI技術(shù)在慢性腎病的診斷中具有較高的診斷價值，可獲得較好的預(yù)測結(jié)果。

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Diagnosticvalueofacousticradiationforceimpulseonthechronickidneydiseasestage

WANGHui-fen,ZHANGZhou-long，LIXin

(ClinicalMedicineofHenanUniversityofScienceandTechnology,DepartmentofUltrasound,theFirstAffiliatedHospitalofHenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471003,China)

Objective: Through the measurement of the shearing wave speed with chronic kidney disease in the different stages by acoustic radiation force impulse(ARFI), to analyze the feasibility of diagnosing chronic kidney disease in the different stages.MethodsThe health persons were treated as the control group, patients with chronic kidney disease on the basis of K/DOQI classification standard were divided into phase 1 to 5 groups. The SWV of 80 patients with chronic kidney disease and 20 health checkers were measured, the results were then analyzed statistically.ResultsComparison results showed that SWV of healthy controls and different stages chronic kidney disease group were different, the difference was statistically significant (F= 137.152,P<0.001). The SWV of different stages of chronic kidney disease patients were lower than that of healthy control group, the difference was statistically significant (P<0.001). Compared the SWV of different stages of chronic kidney disease patients, the analysis results showed thatF=82.038,P<0.001, there were differences between different stages patients. Further multiple comparison showed that the SWV between any two groups had statistical significance (P<0.001).ConclusionARFI technology is not only qualitative but also quantitatively in diagnosing chronic kidney disease. The sensitivity of SWV in chronic kidney disease staging diagnosis is high, it can be used as a diagnostic basis for chronic kidney disease.

chronic kidney disease; acoustic radiation force impulse; staging diagnosis; SWV value

2016- 12- 04

2017- 06- 14

王慧芬(1977-)，女， 河南洛陽人，主治醫(yī)師，醫(yī)學(xué)碩士。E- mail:53735654@qq.com

張周龍 E- mail: m15838593156@163.com

王慧芬， 張周龍，李新. 聲脈沖輻射力成像技術(shù)對慢性腎病分期的診斷價值[J].東南大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2017,36(5)：717- 722.

R692；R445.1

A

1671- 6264(2017)05- 0717- 06

10.3969/j.issn.1671- 6264.2017.05.007

(本文編輯：何彥梅)