彈性模量值診斷早期原發性腎病綜合征的價值及其與腎功能指標的相關性

左 娟，耿 磊，穆春華，侯勝旗，戴 麗，楊伏猛

1連云港市第四人民醫院超聲科，江蘇 連云港 222000；連云港市第二人民醫院2醫學影像科，3醫學檢驗科，江蘇 連云港222000

原發性腎病綜合征（PNS）是一種有多種因素引起的腎小球基底膜通透性增加，以大量蛋白尿、高脂血癥、高水腫，低蛋白血癥為特點的癥候群［1］，近年來發病率明顯上升，已成為常見腎臟疾病［2-3］。由于腎臟代償能力的強大性及生化指標的局限性和滯后性，腎功能相關指標出現異常時往往提示腎臟不可逆的損傷［1］，臨床治療不及時，往往易發展成慢性腎功能不全及終末期腎病。腎穿刺活檢存在有創性、風險性、不均質性及一定的假陽性［4］，很大程度上影響對PNS的診療方案及患者預后。剪切波彈性成像（SWE）是近些年來從生態學層面無創性定量評估腎臟組織的彈性與硬度新技術［5］，以往研究多以彈性模量值在慢性腎病及糖尿病腎病中應用為主，但是存在一定的局限性，不能定量反映腎功能損傷的程度，且利用感興趣區（ROI）內不同范圍彈性模量值對早期PNS診斷與鑒別及與PNS腎損傷指標的相關性研究基本未見。本研究應用SWE彈性模量值測量早期原發性腎病綜合征及健康者腎臟彈性模量平均值（Emean）作對比，并與患者的腎功能指標作相關性分析，探討SWE彈性模量值在PNS早期腎損害中的應用價值，以期為彈性模量值為早期PNS腎小球硬化、腎間質纖維化狀態及腎功能損傷提供分子影像學依據，從而提示臨床進行早期有效的干預治療。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2019年1月～2020年12月連云港市第四人民醫院經臨床及病理證實的PNS患者30例作為PNS組，另選取健康者30例作為對照組。PNS組納入標準：24 h尿蛋白量（24 h-UTP）＞3.5 g和血漿白蛋白＜30 g/L，伴有或無高脂血癥和明顯的水腫；符合按照美國國家腎臟基金會工作組腎臟病的定義屬于早期原發性腎病綜合征慢性腎病1期的且腎功能正常[即血尿素氮（BUN）及血肌酐（Scr）指標正常]階段［6］。PNS組排除標準：繼發性腎病綜合征、伴有高血壓、糖尿病及其他泌尿系疾病。對照組納入標準：排除高血壓、糖尿病及泌尿系系統病史的健康人群；腎功能指標均正常；PNS組與對照組雙側腎臟形態結構無異常，長度相差＜1 cm。PNS組男性20例、女性10例，年齡20～63（38.33±1.81）歲；病理結果：系膜增生性腎小球腎炎8例，膜增生性腎病6例，膜性腎病11例，微小病變型腎病3例，局灶性節段性腎小球硬化組2例。患者多因全身浮腫、胃腸道反應、蛋白尿等臨床癥狀就診。對照組男性16例、女性14例，年齡20～52（35.87±1.52）歲。PNS組與對照組的年齡差異無統計學意義（t=1.043，P=0.301）。本研究患者均簽署知情同意書，并經醫院倫理委員會批準。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法 采用邁瑞Resona 7彩色多普勒超聲診斷儀，SC5-1U凸陣探頭，頻率為1～6 MHz。患者側臥位進行檢查，應用二維聲像圖獲得腎臟長度、厚度及皮質厚度；然后取腎臟長軸切面與聲束垂直，囑患者屏氣，在SWE模式下啟用Q-Box選擇腎臟下極腎包膜下腎皮質區域作為ROI，避開髓質及腎周脂肪，直徑設為7 mm，量程設置為0～80 kPa。測量ROI內的雙腎彈性模量平均值（Emean）、最大值（Emax）、最小值（Emin）及彌散度（SD），雙腎均數據取樣3次，分別計算其平均值，取雙腎均值作為最終測值。以上操作均由10年資質以上超聲醫師完成。

1.2.2 檢測方法 采用貝克曼AU5800全自動生化分析儀及德靈-Ⅱ型全自動血漿蛋白分析儀，患者空腹血清抽樣，BUN、Scr、血清β2-微球蛋白量（β2-MG）用免疫比濁法進行檢測。收集24 h尿標本總量，混勻后取3～5 mL，采用磺基水楊酸法對尿蛋白進行測定，最后乘以尿量得出24 h-UTP。

1.3 統計學分析

采用SPSS22.0軟件對數據進行統計分析。符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示，兩組雙側腎臟彈性模量值組內差異采用配對樣本t檢驗進行比較；兩組腎臟的長度、厚度、腎皮質厚度及腎臟彈性模量值最終測值組間差異采用獨立樣本t檢驗進行比較。繪制ROC曲線，分析比較雙腎平均Emean、Emax、Emin、SD對兩組的診斷效能，并確定兩組參數的診斷閾值。Emean與腎功能損傷相關指標相關性用Spearman等級相關分析。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組腎臟常規二維超聲各徑線比較

PNS組與對照組雙側腎臟的長度、厚度和腎皮質厚度經組間兩兩比較，差異均無統計學意義（P＞0.05，表1）。

表1 兩組腎臟的長度、厚度和腎皮質厚度比較Tab.1 The length,thickness and cortical thickness of the kidney were compared between the two groups(n=30,mm,Mean±SD)

2.2 兩組彈性模量值比較

PNS組及對照組左右腎Emean、Emax、Emin及SD經組內兩兩比較，差異無統計學意義（表2）。PNS組雙腎平均Emean、Emax、Emin、SD均大于對照組雙腎平均Emean、Emax、Emin及SD（P＜0.05，表3、圖1～2）。分別以Emean=13.72 kPa、Emax=24.74 kPa、Emin=8.4 kPa、SD=5.0 kPa時為診斷兩組的最佳診斷分界點，ROC 曲線下面積分別為：0.737、0.857、0.702、0.743。其中Emax=24.74 kPa時，鑒別診斷兩組的敏感度、特異性和準確率分別為：80%、93.3%、86.7%，曲線下面積最大（0.857），診斷效能最高（圖3）。

圖3 彈性模量值診斷腎病的操作者工作特征曲線Fig. 3 Operator operating characteristic curve of nephropathy diagnosed by elastic modulus value.

表2 PNS組與對照組組內雙側腎臟彈性模量值比較Tab.2 Bilateral renal elastic modulus values were compared between PNS group and control group(n=30,kPa,Mean±SD)

表3 PNS組與對照組腎臟彈性模量值最終測值組間比較Tab.3 Comparison between the PNS group and the control group of renal elastic modulus values(n=30,kPa,Mean±SD)

圖1 PNS組與對照組左側腎臟SWE圖Fig. 1 SWE images of left kidney in PNS group and control group.

以Emax=24.74 kPa作為診斷PNS與健康成人的最佳診斷分界點，曲線下面積為0.857（95%CI：0.749～0.965，P＜0.001），敏感度、特異性及準確率分別為80.0%、93.3%、90.8%.

2.3 Emean與腎損傷相關指標相關性

Emean與24 h-UTP呈正相關關系（r=0.635，P＜0.001），與β2-MG成弱正相關關系（r=0.366，P=0.046，圖4A、B），而與BUN、Scr與無相關性（P＞0.05，表4）。

表4 PNS組Emean值(kPa)與實驗室各指標相關性分析Tab.4 Correlation analysis of Emean value(kPa)and laboratory indexes in PNS group

圖4 PNS組Emean與24 h-UTP、β2-MG相關性散點圖Fig. 4 Scatter diagram of correlation between Emean and 24 H-UTP and β2-MG in PNS group.

圖2 不同組別箱式圖比較Fig. 2 Comparison of different groups of box type drawings.

3 討論

近年來，SWE作為無創、可重復性、安全且實時定量評估腎纖維化進展程度的新技術被廣泛應用于腎臟疾病的診療［7-9］。利用彈性模量值可以從生態學層面定量測量及分析腎組織的硬化程度及損傷程度［10］。以往研究多以彈性模量值在慢性腎病及糖尿病腎病中應用為主［10-11］，有學者發現通過彈性模量值評估腎臟硬度的改變程度能較好地評判糖尿病腎病患者的腎損害程度，從而為其早期診斷提供可靠依據［11-12］。也有學者利用彈性模量值對PNS腎臟的硬度及損害程度進行評估［13］。但是利用ROI內不同范圍彈性模量值對PNS診斷與鑒別、對PNS腎損傷指標的相關性研究甚少。PNS早期可出現血流動力學的改變及腎小球微小病變，進展期不同的病理的類型可以表現出腎小球基底膜通透性增加伴硬化、系膜增生、腎小管變性、間質性水腫及纖維化等病理過程［14-15］。早期發現、早期診斷并進行干預治療對于逆轉PNS的病理改變具有重要意義。PNS組與對照組左腎及右腎Emean、Emax、Emin、SD進行組內比較，亦無統計學意義，說明PNS組與對照組雙側腎臟取樣均勻。本組研究顯示兩組腎臟的長度、厚度和腎皮質厚度組間比較均無統計學意義，而PNS組雙側腎平均Emean、Emax、Emin、SD均大于對照組（P＜0.05）。這表明即使早期PNS患者腎臟在形態學上無明顯改變，但是其硬度在生態學上已有較明顯的變化。李淑敏等［16］研究通過測量51例PNS與正常人腎臟彈性模量值對比發現，PNS 組的Emean、Emax、Emin均高于對照組，與本組研究結果存在一定的重疊。但與以往研究相比，本組研究的Emean值有一定程度的減小，筆者分析可能是因為本組病例均選擇早期PSN，腎臟處于損傷早期，腎臟硬度增加的幅度較小，致使平均彈性模量值對比以往研究增加的幅度減低。本組研究對早期PSN的彈性模量值進行測量分析，得出病變的最佳臨界值，更有利于臨床的早期干預，提高療效。結合以往研究，提示早期PSN可能已經導致腎小球硬化及腎小管間質纖維化等病理變化，致使腎組織變硬，彈性降低，彈性模量值增大［13,16］；PNS組的SD明顯高于對照組，表明PNS患者受腎小球硬化及腎間質性纖維化的影響致使腎硬度存在較大的不均勻性，故SD增高。以病理為金標準，以Emax=24.735 kPa為診斷兩組的最佳診斷分界點時，鑒別診斷兩組的敏感度、特異性、準確率分別為：80.0%、93.3%、90.8%，曲線下面積最大（0.857），診斷效能最高。這表明PNS存在不均質性，Emax更能準確、有效地直接反映PNS患者早期腎臟硬度的變化，從而能更有效地間接反應腎小球硬化及腎小管間質性纖維化的等病理學變化。因而，SWE 技術能為通過對腎臟硬度評估間接的為早期PNS腎小球硬化程度及腎間質纖維化程度評估提供重要依據。

BUN、Scr對PNS腎功能損害程度及其臨床治療、預后具有重要的指導作用［17］。β2-MG能夠較早反映PNS患者腎小球和腎小管功能損害的程度［17］。24 h-UTP對定量判斷PNS患者腎功能損害程度、療效及評估預后有重要的臨床意義［17］。有研究發現彈性模量均值可以結合腎功能相關指標對早期慢性腎臟疾病患者腎臟纖維化及其早期腎損害進行有效評估［18］。本研究正是探討腎病綜合征患者腎功能損害早期，當BUN和Scr在正常范圍內時彈性模量值定量分析對腎功能損害的評估。研究認為，腎功能指標變化不一定與腎小管間質形態學相平行，通過檢測彈性模量值及結合腎功能指標水平增高的程度更有利于評估腎小球及腎小管間質損害情況，指導臨床醫生評估PNS患者的治療效果和預后［19-20］。本研究中，Emean與24 h-UTP呈正相關關系，與β2-MG呈弱正相關關系，也可證明彈性模量值作為評估PNS腎功能損傷程度得可行性。表明Emean越大，腎功能損害的程度越重，間接表明腎小球硬化及腎小管間質性纖維化越明顯。故Emean可以從腎臟的硬度和組織彈性的變化來間接反映腎功能的損害程度。β2-MG與Emean成弱相關可能受身體炎癥、肝臟合成量等其他因素的影響。

本文的局限性：一是樣本量較少，可能存在抽樣誤差和統計偏倚；二是沒有對PNS組患者進行腎小球硬化及腎臟間質纖維化程度的分級。將在后續研究中對此進一步完善。

綜上所述，SWE彈性模量值量化分析技術為無創性判斷早期PNS腎臟硬度變化及損傷程度提供病理基礎及分子影像學依據，有助于早期診斷PNS發生、發展，為早期PNS 的診斷與鑒別提供可靠依據，亦可聯合24 h-UTP和β2-MG對早期PNS腎功能損傷作出有價值的評估，從而指導臨床醫生早期干預、及時調整治療方案及判斷預后。