李深福 胡華 黎晉宇 馬麗 劉光德

早期慢性腎臟病腎皮質(zhì)聲觸診組織定量剪切波速度參考值的初步研究

李深福 胡華 黎晉宇 馬麗 劉光德

目的 探討運(yùn)用聲觸診組織定量技術(shù)(virtual touch tissue quantification，VTQ)測(cè)量剪切波速度(shear wave velocity，SWV)的變化與早期慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)分期的相關(guān)性，探索早期CKD腎皮質(zhì)聲觸診組織定量SWV的參考值范圍。方法 選擇2015年3月至2016年8月廣東省中醫(yī)院珠海醫(yī)院診斷為CKD的患者180例，運(yùn)用VTQ技術(shù)對(duì)CKD患者進(jìn)行SWV值測(cè)量；選擇無(wú)CKD的正常志愿者100例做為對(duì)照組，進(jìn)行SWV值測(cè)量。按照腎臟疾病膳食改良實(shí)驗(yàn)(modification of diet in renal disease，MDRD)方法依據(jù)肌酐清除率將180例CKD患者分為5組，其中CKD 1期組61例，CKD 2期組53例，CKD 3期組56例，CKD 4期組6例，CKD 5期組4例。結(jié)果 CKD組與對(duì)照組的平均SWV值分別是(2.20±0.68) m/s和(2.38±0.84) m/s，2組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，CKD的分期與SWV值的變化呈一定負(fù)相關(guān)趨勢(shì)，但CKD各期的SWV值無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；CKD各組間分別與對(duì)照組比較，差異也無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，合并后的CKD 1～2期及CKD 4～5期與對(duì)照組比較，差異也無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，CKD各分期組的腎小球?yàn)V過(guò)率值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論 VTQ技術(shù)可以測(cè)量腎臟的SWV值，SWV值與CKD損害程度差異有一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.422，P=0.032)，可以在一定程度上評(píng)價(jià)中晚期腎臟損害。

慢性腎臟??；聲觸診組織定量技術(shù)；剪切波速度

近年來(lái)，超聲彈性成像已被廣泛研究，聲脈沖輻射力彈性成像(acoustic radiation force impulse，ARFI)[1-2]的原理是在成像前先確定感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，利用超聲波探查組織的聲像，ROI收到探頭發(fā)來(lái)的脈沖，通過(guò)探頭發(fā)射“沖擊脈沖”觸發(fā)組織位移，局部組織受到脈沖波后可產(chǎn)生縱向或橫向的形變，然后通過(guò)量化組織的位移，對(duì)組織硬度作出評(píng)價(jià)，該檢查方法無(wú)需手動(dòng)加壓，因而可避免診斷過(guò)程中操作者主觀因素的干擾。聲觸診組織定量技術(shù)(virtual touch tissue quantification，VTQ)是ARFI技術(shù)的其中一種，是利用探頭向ROI產(chǎn)生一系列橫向剪切波，使局部組織在橫向上產(chǎn)生位移，并通過(guò)位移的大小快速測(cè)量其速度得出剪切波速度(shear wave velocity，SWV)值，根據(jù)SWV值的大小進(jìn)行定量的診斷[3]。超聲彈性成像技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)[4]是伴隨組織病變程度的加重，組織的彈性會(huì)發(fā)生一定的變化。因此，VTQ技術(shù)可以向臨床提供量化指標(biāo)，克服了普通超聲診斷過(guò)程中主觀因素的干擾，可用于評(píng)價(jià)組織的病變程度，目前已廣泛應(yīng)用于肝硬化的評(píng)估[5-7]。慢性腎臟病(chronic kidney disease,CKD)是各種病因引起的慢性腎病的最終結(jié)局，可導(dǎo)致腎小球硬化、腎小管萎縮及間質(zhì)纖維化等病變而喪失功能[8-10]。本實(shí)驗(yàn)旨在對(duì)早期CKD腎損害程度與SWV值相關(guān)性進(jìn)行研究，以期能進(jìn)一步驗(yàn)證二者間關(guān)系，尋求超聲SWV測(cè)量方法評(píng)估腎臟彈性程度有助于臨床判斷病情的嚴(yán)重程度。

資料與方法

一、一般資料與分組

選擇2015年3月至2016年9月廣東省中醫(yī)院珠海醫(yī)院腎內(nèi)科病房及門診診斷為CKD的患者180例做為CKD組，其中男88例，女92例，平均年齡(50.3±16.6)歲，均為各項(xiàng)資料齊全且愿意接受檢查的患者。另選擇100例同期腎內(nèi)科病房及住院部診斷無(wú)CKD及既往無(wú)CKD病史并同意接受檢查的志愿者做為健康對(duì)照組，其中男、女各50例，年齡18～70歲。2組在性別、年齡方面無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，具有可比性。所有觀察對(duì)象腎功能、尿常規(guī)調(diào)查采集均在VTQ檢查前后1周內(nèi)。CKD組和對(duì)照組在腎皮質(zhì)厚度、腎臟長(zhǎng)徑方面的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，不具有可比性。2組取樣深度方面，差異也無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。(表1)

表1 2組一般資料比較

注：與對(duì)照組比較，aP<0.05，bP>0.05

二、診斷標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)2002年美國(guó)腎臟病基金會(huì)“提高全球腎臟病預(yù)后(KDIGO)國(guó)際組織”有關(guān)CKD的定義[11]：①腎損害≥3個(gè)月，腎損害是指腎臟結(jié)構(gòu)或功能的異常，伴/不伴GFR降低，表現(xiàn)為下列之一：腎臟病理異常；或有腎損害指標(biāo)包括血或尿成分異常；或影像學(xué)異常；②GFR<60 ml·min-1·(1.73 m2)-1≥3個(gè)月有或無(wú)腎損害的證據(jù)。

三、CKD分期診斷標(biāo)準(zhǔn)與分組

1.CKD分期診斷標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)美國(guó)NKF-K/DOQI工作組《腎臟病/透析的臨床實(shí)踐指南》利用腎臟疾病膳食改良實(shí)驗(yàn)(modification of diet in renal disease，MDRD)公式[12]計(jì)算肌酐清除率，以其代表GFR。

2.分組 根據(jù)GFR分期水平將患者分為5組。①CKD 1期組：GFR正?；蛟龈撸凶C據(jù)表明腎臟已有損害(出現(xiàn)微量白蛋白尿/蛋白尿、血尿，或以前有腎臟病史)，共61例，男19例，女42例；②CKD 2期組：GFR水平為60～89 ml·min-1·(1.73 m2)-1，共53例，男30例，女23例；③CKD 3期組：GFR水平30～59 ml·min-1·(1.73 m2)-1，共56例，男33例，女23例；④CKD 4期組：GFR水平15～29 ml·min-1·(1.73 m2)-1，共6例，男5例，女1例；⑤CKD 5期組：GFR水平<15 ml·min-1·(1.73 m2)-1，共4例，男1例，女3例。

四、納入標(biāo)準(zhǔn)

納入人群符合以下標(biāo)準(zhǔn)：①符合以上CKD的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②具備VTQ檢查結(jié)果者，圖像質(zhì)量良好，能清楚顯示SWV值且數(shù)值穩(wěn)定；③年齡在18～80歲者；④自愿參加本試驗(yàn)的患者；⑤腎皮質(zhì)距離皮表≤8.0 cm。

五、排除標(biāo)準(zhǔn)

排除以下人群：①凡不符合診斷標(biāo)準(zhǔn)及納入標(biāo)準(zhǔn)者；②妊娠、過(guò)度肥胖患者，體質(zhì)虛弱，不能配合呼吸及檢查的患者；③合并有心、肺、肝、腦、造血系統(tǒng)等嚴(yán)重原發(fā)性疾病或有惡性腫瘤、結(jié)核病等消耗性疾病；④精神病患者、不能配合者；⑤測(cè)量VTQ前后1周無(wú)腎功能及尿常規(guī)檢查結(jié)果者。

六、健康對(duì)照組的選擇

1.納入人群符合以下條件 ①無(wú)腎損害的臨床表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的異常，既往無(wú)腎臟病史；②具備VTQ檢查。

2.排除以下人群 年齡在18歲以下或80歲以上；②妊娠或哺乳期的婦女；③同一患者不同時(shí)間的VTQ檢查；④凡不符合納入標(biāo)準(zhǔn)或資料不全者。

七、方法

應(yīng)用Siemens AcusonS2000彩色多普勒超聲診斷儀，4C1凸陣探頭，頻率2.5～4.0 MHz，配置彈性成像[13]VTQ定量分析系統(tǒng)。所有受檢者禁食、禁水8 h以上，由3位經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師對(duì)受檢者行常規(guī)二維超聲檢查，探測(cè)途徑取右側(cè)臥位經(jīng)腰部作冠狀切面，必要時(shí)輔以俯臥位經(jīng)背部矢狀切面，記錄雙腎大小、皮質(zhì)厚度、取樣深度，然后啟動(dòng)ARFI技術(shù)，取樣框置于左腎中部實(shí)質(zhì)處，囑被檢者屏氣，保持探頭垂直固定，接觸但不施壓，自動(dòng)獲得SWV，在距離1.0 cm以上范圍至少測(cè)量3次取樣，取平均值作為最終結(jié)果。在操作過(guò)程中需保證每次ROI與探頭的距離在8.0 cm之內(nèi)，記錄取樣深度，記錄和保存圖像，保證各分組腎實(shí)質(zhì)VTQ圖像清晰。

八、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

釆用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間差異比較采用方差分析；兩樣本均數(shù)符合正態(tài)分布用t檢驗(yàn)，不符合正態(tài)分布及方差不齊時(shí)選用秩和檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料比較釆用χ2檢驗(yàn)；P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、CKD分期與SWV值關(guān)系

1.CKD組與對(duì)照組SWV值的測(cè)定 CKD組SWV值(2.20±0.68) m/s，對(duì)照組(2.38±0.84)m/s，2組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(表2)

表2 CKD組與對(duì)照組SWV值比較(m/s)

注：與對(duì)照組比較，aP>0.05

2.CKD各分期組SWV值比較

CKD各分期組間的GFR值比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；CKD各分期組與對(duì)照組比較，SWV值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(表3)

表3 CKD各分期組與對(duì)照組SWV、GFR比較

注：與對(duì)照組比較，aP>0.05；與CKD 1 期組比較，bP<0.05

二、CKD 1～2期與CKD 3～5期比較

CKD 3～5期與CKD 1～2期的SWV及GFR值比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。(表4)

表4 CKD組分期合并后SWV值比較

注：與CKD 1～2 期比較，aP<0.05

討 論

腎臟是人體重要的排泄與內(nèi)分泌器官，對(duì)于維持人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定起著關(guān)鍵的作用。CKD是多種原因作用于腎臟，使腎臟結(jié)構(gòu)和功能不可逆的破壞，導(dǎo)致體內(nèi)代謝廢物蓄積、水電解質(zhì)及酸堿平衡紊亂，嚴(yán)重危害人類健康的一類疾病。各種CKD進(jìn)展到慢性腎衰竭的共同途徑和主要病理基礎(chǔ)是腎臟纖維化。目前，臨床上評(píng)價(jià)CKD的生化學(xué)指標(biāo)多滯后于臨床，而腎穿刺活檢術(shù)存在諸多并發(fā)癥與禁忌癥，腎臟病變?nèi)缒軐?shí)現(xiàn)早期、實(shí)時(shí)、重復(fù)無(wú)創(chuàng)的監(jiān)測(cè)的評(píng)估，無(wú)疑能使患者得到及時(shí)的治療使病情得以延緩，聲觸診組織定量技術(shù)以測(cè)量組織彈性變化為主，利用剪切波來(lái)測(cè)定與量化組織的彈性變化。目前，臨床上已有多項(xiàng)研究用于評(píng)價(jià)慢性腎功能不全分期與SWV變化的關(guān)系，以期能更早期、重復(fù)無(wú)創(chuàng)評(píng)價(jià)CKD，故本研究用大量CKD組與對(duì)照組比較來(lái)評(píng)價(jià)SWV于CKD是否具有診斷價(jià)值，結(jié)果顯示病例組SWV值比對(duì)照組小，但與對(duì)照組SWV值比較無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，CKD 3～5期與對(duì)照組、CKD 1期、CKD 1～2期比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

本研究CKD患者的SWV值是(2.20±0.68)m/s，對(duì)照組是(2.38±0.84)m/s，二者比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。文獻(xiàn)研究表明，SWV值可用于CKD的診斷。傅寧華等[14]在對(duì)1 500個(gè)腎臟進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)CKD患者腎皮質(zhì)SWV值較正常對(duì)照組低，而腎髓質(zhì)及腎竇無(wú)顯著差異。李濤等[15]對(duì)130個(gè)腎臟檢查時(shí)也發(fā)現(xiàn)CKD腎皮質(zhì)的SWV值減低，且檢查出CKD的陽(yáng)性率明顯高于對(duì)照組，可用于早期診斷CKD。

本研究CKD組分期各組間比較及與對(duì)照組比較，SWV值均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，考慮本課題4期及5期病例數(shù)較少，與其合并成1組后再與各期及對(duì)照組比較也無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。一般認(rèn)為，CKD患者GFR<60 ml/min時(shí)腎損害嚴(yán)重，故把CKD 3～5期合并后再與各期及對(duì)照組比較，CKD 3～5期與對(duì)照組、CKD 1期及CKD 3～5期比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。既往多項(xiàng)研究表明，SWV與CKD分期之間存在一定相關(guān)性，如胡巧等[16]測(cè)量120例CKD患者雙側(cè)腎實(shí)質(zhì)SWV值，得出SWV值與GFR存在正相關(guān)，與CKD臨床分期呈負(fù)相關(guān)，并得出以2.52、2.46、2.24和2.21 m/s為界值診斷≥2期、≥3期、≥4期以及5期CKD，且各個(gè)截?cái)嘀翟\斷分期的敏感度及特異度均較高。

從理論上講，CKD發(fā)生、發(fā)展過(guò)程是隨著病情的發(fā)展，腎小球球性硬化、腎小管萎縮、基膜變厚、腎間質(zhì)纖維化，這引起腎臟結(jié)構(gòu)上改變，導(dǎo)致腎臟纖維化程度加重，腎臟血流量減少，腎臟彈性減弱，VTQ技術(shù)是通過(guò)剪切波的速度測(cè)量腎臟彈性變化，按照該原理理應(yīng)病例組較對(duì)照組彈性小，且隨著CKD程度的加重而呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，正如以上文獻(xiàn)所得出的結(jié)論。

本研究CKD組與對(duì)照組間比較，雖然無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但總體病例組較對(duì)照組小，且由于CKD 4期及5期病例數(shù)少，合并后隨著慢性腎功能損害加重，SWV值有逐漸減小的趨勢(shì)。本研究中病例組各期與對(duì)照組間比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但CKD 3～5期合并與對(duì)照組、CKD 1期、CKD 1～2期比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與上述的文獻(xiàn)研究稍有不相符，考慮可能與以下多種因素相關(guān)：①本課題中所有測(cè)量SWV值不為同一操作者所測(cè)量，且受呼吸運(yùn)動(dòng)影響，難免不能保證不同操作者在探頭的方向及探頭對(duì)組織施壓的均衡等方面一致。②本研究中病例組比對(duì)照組年齡大，且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，雖然既往有研究表明年齡不影響SWV值的測(cè)量，但也有研究表明年齡與SWV值呈負(fù)相關(guān)[17]。③本研究中病例組的腎臟皮質(zhì)厚度及腎臟長(zhǎng)徑小于對(duì)照組，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由于CKD患者腎臟皮質(zhì)偏薄，尤其是CKD組皮質(zhì)萎縮，皮髓質(zhì)分界不清，而取樣框大小(1.0 cm×0.6 cm)不能調(diào)節(jié)，故測(cè)量時(shí)取樣框內(nèi)難以避免包含部分髓質(zhì)，造成一定的測(cè)量誤差。④本研究取樣深度病例組與對(duì)照組相比無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。雖然我們?cè)谙嗤课欢啻沃貜?fù)測(cè)量取平均值等方法盡量減少組間及組內(nèi)差異對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，但既往有研究結(jié)果表明取樣深度大于6 cm則準(zhǔn)確性明顯降低。本研究中，在測(cè)量過(guò)程中，盡量在距離1.0 cm以上6 cm以下的范圍取值，但仍有很少部分取樣深度大于6 cm，可能會(huì)對(duì)測(cè)量值造成影響。⑤本研究中未評(píng)估質(zhì)量指數(shù)對(duì)SWV值的影響，未將其列入影響因素考慮，但聲波能量在傳播過(guò)程中根據(jù)探測(cè)經(jīng)過(guò)組織的成分和厚度不同可能發(fā)生變化，而影響數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果。⑥未對(duì)比患者治療前、后SWV值差異進(jìn)行比較。本研究所測(cè)的病例組SWV值部分在治療前測(cè)得，部分在治療后，所以患者是否接受治療以及治療方案的差異均是潛在的影響因素。⑦本課題中未行腎穿刺活檢術(shù)，不能直接對(duì)其病理指標(biāo)的改變進(jìn)行評(píng)價(jià)，病理改變嚴(yán)重的患者生化指標(biāo)不一定能體現(xiàn)，故以肌酐值來(lái)評(píng)估的GFR作為CKD分期并不能真實(shí)反映病理改變程度，不能否定VTQ技術(shù)的檢查對(duì)于診斷CKD纖維化的作用。⑧本研究樣本量偏小，且CKD 4期、CKD 5期病例較少，得出本研究中VTQ值不能完全作為CKD分期的依據(jù)，VTQ值不能診斷CKD，但與CKD分期呈一定負(fù)相關(guān)。

由于上述諸多因素是造成本研究結(jié)果與眾多結(jié)果不同的原因。總之，VTQ技術(shù)可在一定程度上有助于CKD腎臟損害程度的評(píng)價(jià)。然而，由于腎臟本身的病理生理特點(diǎn)，SWV對(duì)于CKD的診斷價(jià)值尚未明確，而且由于SWV的影響因素也比較復(fù)雜，目前尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量方法，既是影響各個(gè)不同研究結(jié)果的因素，也是影響其在CKD推廣應(yīng)用的因素。未來(lái)有必要進(jìn)一步擴(kuò)大樣本含量在病因、病理類型、疾病分期及VTQ技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量等多個(gè)方面進(jìn)行更為細(xì)化的研究，以揭示VTQ技術(shù)在CKD中的應(yīng)用價(jià)值。本文通過(guò)對(duì)180例CKD及100例健康對(duì)照組行SWV及相關(guān)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)檢查，最后可得出以下結(jié)論：VTQ技術(shù)可以測(cè)量腎臟的SWV值，SWV值與CKD損害程度有一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系，但不能作為診斷病例組與對(duì)照組的指標(biāo)，可以在一定程度上評(píng)價(jià)中晚期腎臟損害，但不能判斷早期腎臟損害。

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Preliminary study of renal cortex palpate organization quantitative SWV reference value in early chronic kidney disease(CKD)

LIShen-fu,HUHua,WEIJin-yu,MALi,LIUGuang-de.

GuangDongHospitalOfTraditionalChineseMedicine,Zhuhai519000,China

Objective To investigate the relationship between the shear wave velocity (SWV) measured by virtual touch tissue quantification(VTQ) and the stage of early chronic kidney disease (CKD), and to provide SWV reference range of early CKD.Methods One hundred and eighty CKD patients and 100 control subjects without CKD were enrolled in this prospective study from March 2015 to August 2016. SWV was measured by using VTQ inspection of color Doppler ultrasound. CKD patients were divided into 5 groups based on creatinine clearance calculated with MDRD formula. There are 61, 53, 56, 6 and 4 cases in CKD stage 1 to 5, respectively.Results The average SWV value of the study group and control group were (2.20±0.68) m/s and (2.38±0.84) m/s, respectively. There were no significant difference between these two groups(P>0.05).The stage of CKD is negatively related to the SWV vale in trends, but has no significant difference(P>0.05), and each group respectively when compared with the control group had no statistical significance(P>0.05). The combined CKD 1-2 stage and CKD 4-5 stage respectively compared with the control group had no statistical difference(P>0.05). But the combined CKD 3-5 stage respectively compared with the control group. CKD1 stage and CKD 1-2 stage there were significant difference(P<0.05). GFR value comparison between different CKD stage groups have obvious difference(P<0.05).Conclusions The SWV can be detected with VTQ and can be used to evaluate the degree of injury in mid-late stage CKD. The SWV value correlates with the degree of injury in CKD patients negatively(r=-0.422，P=0.032).

Chronic kidney disease; Virtual touch tissue quantification; Shear wave velocity

10.3969/j.issn.1671-2390.2017.02.003

珠海市衛(wèi)生和計(jì)劃生育局課題(No.2015J002)

519000 珠海，廣東省中醫(yī)院珠海醫(yī)院超聲科

2016-08-11

2017-01-18)