黃潔麗, 龐衍平, 劉 熹, 王 碩, 王秀艷, 余 晨
(1. 同濟大學附屬同濟醫(yī)院腎臟內科,上海 200065; 2. 上海市同濟醫(yī)院超聲診斷科,上海 200065)
慢性腎臟病(chronic kidney disease, CKD)的發(fā)病率呈逐年上升趨勢,目前已成為繼心腦血管病、腫瘤、糖尿病之后又一個威脅人類健康的全球性公共衛(wèi)生問題。我國成年人群中慢性腎臟病的患病率為10.8%[1],慢性腎臟病的高發(fā)病率給社會經濟帶來了沉重負擔。因此,加強早期診斷及無創(chuàng)診斷方法對于治療和延緩腎臟病進展有重要意義。
腎臟纖維化是各種慢性腎臟病進入終末期的共同病理表現(xiàn),是導致腎功能逐漸喪失的主要因素,其程度與病情預后密切相關。腎臟纖維化主要病理表現(xiàn)為腎小球硬化、炎細胞浸潤、腎小管萎縮和ECM過度堆積[2-4]。早期發(fā)現(xiàn)腎臟纖維化是防治CKD的關鍵。
腎活檢組織病理檢查是診斷腎臟纖維化的金標準[5-6],但是作為有創(chuàng)檢查,存在出血、感染、動靜脈瘺等并發(fā)癥,且難以反復穿刺,不利于動態(tài)隨訪等[7]。因此探尋無創(chuàng)、快速、可重復的纖維化評估方法對于診斷、防治腎臟病進展有重要意義。
超聲造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)是一種新興的評估器官血流灌注的技術,該技術類似于其他成像方式的對比給藥。造影劑微泡是一種被磷脂外殼包裹的惰性氣體六氟化硫,比紅細胞小,通過腎血管系統(tǒng)顯影腎臟結構。微泡通過靜脈注射后進入動脈循環(huán),到達腎血管時腎臟成像。超聲造影劑六氟化硫是經呼吸道呼出,既不經腎臟過濾也不分泌,這使得超聲造影成為一種有用的成像技術,無腎毒性,可用于腎功能差的患者,是一種便捷、安全和可重復使用的評估腎臟疾病的方法[8-10]。
本研究將以腎臟病理纖維化程度為基礎,通過超聲造影技術評估腎穿刺患者腎臟灌注,以期為慢性腎臟纖維化的超聲無創(chuàng)診斷提供有效證據(jù)。
收集2019年9月—2019年12月同濟大學附屬同濟醫(yī)院腎臟內科腎穿刺患者25例。獲得患者同意后,行穿刺側腎臟超聲造影檢查。記錄患者臨床和實驗室資料: 性別、年齡、尿素、肌酐、通過改良MDRD公式估算腎小球濾過率(evaluated glome-rular filtration rate, eGFR)。
0.9%氯化鈉注射液5 mL緩慢稀釋SonoVue超聲造影劑,用力振蕩,待凍干粉完全溶解。采用法國Supersonic Imagine公司的Aix-plorer型彩色多普勒超聲診斷儀,SC6-1凸陣探頭,頻率1~6 MHz。設置探頭發(fā)射頻率、機械指數(shù),開啟造影模式,經患者前臂淺靜脈快速注入混懸液。觀察腎實質微循環(huán)灌注情況,觀察持續(xù)3 min,留取較為清晰的動態(tài)圖像,直至造影劑消退。將感興趣區(qū)域(region of interest, ROI)放置于右腎下極與聲束垂直的腎臟皮質部分,并保持相同的位置、面積、形態(tài)。采用定量分析軟件自動生成腎皮質血流灌注時間-強度曲線,并得出相關參數(shù): 最大峰值強度(maximum intensity, Imax)、上升時間(rise time, RT)、達峰時間(time to peak, TTP)和平均渡越時間(mean transit time, MTT)。
患者取俯臥位,選右腎下極實質部位為穿刺點,標記皮膚,消毒鋪巾,2%利多卡因逐層麻醉至腎包膜下。持穿刺槍行腎組織活檢,獲取腎組織后,4%多聚甲醛固定,腎組織經石蠟包埋后,常規(guī)切片、Masson染色,應用Image-Pro Plus圖像分析系統(tǒng),對Masson染色切片進行纖維化評分,每張切片至少觀察5個不含腎小球和腎動脈的皮質區(qū)視野,根據(jù)Banff評分[10]進行纖維化分級: T0: 間質纖維化面積<5%,T1: 間質纖維化面積6%~25%,T2: 間質纖維化面積26%~50%,T3: 間質纖維化面積>50%。
1.4. 統(tǒng)計學處理
25例腎穿刺患者中男性19例,女性6例,年齡25~76歲,平均年齡(54.40±15.89)歲,中位eGFR值為59.00(33~81) mL/(min·1.73 m2),根據(jù)腎臟纖維化Banff分級進行分組,T0組(<5%)10例,T1(6%~25%)組4例,T2(26%~50%)組5例,T3(>50%)組6例。比較各組年齡、性別、腎功能等指標見表1。
表1 腎穿刺患者的一般資料Tab.1 Baseline characteristics of patients with renal biopsy
隨著纖維化程度加重,eGFR逐漸降低,T3組的eGFR與T0組和T1組差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。性別、平均年齡在各組之間差異無統(tǒng)計學意義。本研究就腎臟纖維化面積與eGFR進行相關性分析,結果發(fā)現(xiàn)Pearson相關系數(shù)r為-0.65,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),提示腎臟纖維化面積越大,eGFR越低,二者呈負相關。
25例腎穿刺患者的病理結果: IgA腎病7例(28%),膜性腎病5例(25%),高血壓腎病6例(24%),糖尿病腎病4例(16%),硬化性腎病2例(8%),局灶節(jié)段腎小球硬化1例(4%)。
25例腎穿刺患者均在腎穿刺前行超聲造影檢查,造影劑經腎動脈入腎,依次按腎段動脈、葉間動脈、弓形動脈呈樹枝狀迅速顯影增強,腎皮質、腎髓質依次顯影,后造影劑逐漸消退,見圖1。
圖1 腎穿刺患者超聲造影Fig.1 Contrast-enhanced ultrasound in patients with renal biopsyA~D: 不同患者的超聲造影灌注區(qū)ROI繪制圖像,藍色區(qū)域為邊界感興趣區(qū)域,綠色區(qū)域為腎皮質感興趣區(qū)域
T0組和T3組纖維化組患者腎臟血流灌注參數(shù): 最大峰值強度Imax、上升時間RT、達峰時間TTP、平均渡越時間MTT值見表2。
表2 腎穿刺患者超聲造影的參數(shù)比較Tab.2 Comparison of parameters of CEUS in patients with renal biopsy
與T0組相比,最大峰值強度Imax在T3組明顯降低[(126.51±21.11)%vs(248.20±32.21)%],差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。與T0組相比,上升時間RT值在T3組延長[(4.17±0.56) svs(8.23±0.88) s],差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。盡管T3組達峰時間TTP與平均渡越時間MTT延長,但2組間差異無統(tǒng)計學意義。
25例腎穿刺患者超聲造影檢查參數(shù)Imax、RT、TTP、MTT與纖維化面積進行相關性分析提示RT值、MTT值與纖維化面積的相關系數(shù)分別為0.45和0.49,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.023、0.013)。Imax和TTP值相關系數(shù)分別為-0.20和0.36,差異無統(tǒng)計學意義,見表3。
表3 腎穿刺患者超聲結果與腎臟纖維化面積的相關性分析Tab.3 Correlation analysis of CEUS and renal fibrosis area in renal biopsy patients
慢性腎臟病的臨床表現(xiàn)主要為血尿、蛋白尿和腎功能異常,其病理表現(xiàn)為腎小球硬化,腎小管萎縮、間質纖維化和炎細胞浸潤。隨著慢性腎臟病的加重,腎臟纖維化面積增加,腎功能惡化,早期、無創(chuàng)、可重復的診斷技術對于評估腎臟纖維有重要臨床價值。超聲作為一種非侵入式的手段,在評估腎臟病所導致的腎皮質彈性改變的研究中已得出有效的結果。常用的超聲腎臟彈性成像研究方法包括瞬時彈性成像、聲輻射力脈沖彈性成像及剪切波成像(shear wave velocity, SWV)[10,12-14]。
超聲造影具有無創(chuàng)、實時檢測臟器微循環(huán)灌注的特點。該技術已被臨床用于評估肝臟纖維化[15]。慢性腎臟病發(fā)病過程中伴隨有腎血管血流阻力增加、腎小動脈硬化、管周毛細血管網(wǎng)減少,進而導致腎皮質微血管灌注的減少。有研究表明管周毛細血管數(shù)量減少與腎間質纖維化呈正相關,與腎小球濾過率呈負相關[16]。超聲造影與慢性腎臟病腎臟纖維化的研究已有陸續(xù)報道。就IgA腎病與超聲造影的研究發(fā)現(xiàn),腎臟皮質灌注參數(shù)最大峰值強度隨纖維化程度增加而顯著降低[17]。在腎移植領域,超聲造影也被用于評估移植腎微循環(huán)的關注情況和腎移植預后的預測指標[18-19]。這些結果為超聲造影檢測腎臟微循環(huán)灌注進一步檢測腎臟病進展奠定理論基礎。本研究對25例腎穿刺患者進行超聲造影檢查,選擇部位為穿刺前穿刺側腎臟下極,以保證超聲造影參數(shù)真實反映腎活檢組織對應部位的腎臟灌注。
由于影響超聲造影定量分析的因素很多,包括頻率、分析軟件、對比劑量、儀器靈敏度、患者因素(血壓或心律)、注射造影劑的速度等[17]。因此,在本研究的檢查過程中,機器參數(shù)保持不變,使用相同的形狀固定ROIs區(qū)域,固定操作護士和檢查醫(yī)生避免技術操作因素干擾結果。
本研究結果發(fā)現(xiàn): 在重度纖維化組,超聲造影參數(shù)最大峰值強度縮短,上升時間延長,差異有統(tǒng)計學趨勢;上升時間RT、平均渡越時間MTT值與纖維化面積的相關系數(shù)分別為0.45和0.49,盡管這些相關性的具體機制尚待進一步的研究,但可能提示隨著腎臟纖維化程度的增加,腎血管硬化、腎小球萎縮和間質纖維化進而導致皮質灌注逐漸減少。因此,本研究結果提示超聲造影具有評估慢性腎臟病患者腎間質纖維化嚴重程度的臨床潛力。
總之,本研究結果顯示: 超聲造影作為一種診斷工具,可對腎臟纖維化進行無創(chuàng)、定量評估。通過超聲造影技術檢測腎臟血流灌注,并與腎臟病理進行相關性分析,結果發(fā)現(xiàn),超聲造影參數(shù)上升時間和平均渡越時間與腎組織纖維化面積有相關性,超聲造影技術在腎臟纖維化無創(chuàng)評估中具有診斷價值。本課題目將進一步開展相關工作深入研究超聲造影技術對腎臟纖維化的無創(chuàng)評估。