中南大學(xué)附屬?？谑腥嗣襻t(yī)院超聲影像科 (海南 ?？?570208)

蔣映豐

腎積水是兒童泌尿外科的常見疾病之一，多數(shù)為先天性腎盂積水，約25～50%患兒尿路存在梗阻，以腎盂輸尿管連接部狹窄(congenital ureteropelvic junction obstruction，CUJO)最常見，保守治療效果差，需要手術(shù)治療[1]。準(zhǔn)確評(píng)估腎臟積水程度、梗阻部位以及腎功能對(duì)選擇恰當(dāng)?shù)闹委煼桨负褪中g(shù)時(shí)機(jī)，評(píng)估術(shù)后殘余腎功能及并發(fā)癥具有十分重要的意義。目前，臨床中評(píng)估腎實(shí)質(zhì)損害的影像學(xué)方法主要有超聲、靜脈尿路造影(IVU)、核素腎圖、CT以及MRI，常規(guī)超聲主要通過積水腎臟的形態(tài)(腎實(shí)質(zhì)厚度)間接評(píng)估腎功能[2]，彈性成像主要反映組織的彈性信息，彈性信息作為生物組織的力學(xué)屬性，對(duì)判斷疾病性質(zhì)具有重要的價(jià)值。剪切波彈性成像(Shear wave elastography，SWE)是一種全新的超聲彈性成像技術(shù)，定量測(cè)量組織硬度，獲得彈性模量的絕對(duì)值，即楊氏模量。楊氏模量值越大表明剪切波速度越快，生物組織硬度越大[3]。SWE具有實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、無創(chuàng)及重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，剪切波在不同組織中的傳播速度不同，在乳腺[4]、甲狀腺[5]、肝臟[6]、腎臟[7]、前列腺[8]及血管[9]等疾病診斷中有較多的應(yīng)用。

此外，磁共振尿路成像(Magnetic resonance urography，MRU)可清晰顯示尿路形態(tài)，準(zhǔn)確評(píng)估梗阻性質(zhì)和部位[10]，且多種后處理技術(shù)，尤其彌散加權(quán)成像(Diffusion weighted imaging，DWI)可定量檢測(cè)表觀彌散系數(shù)(Apparent diffusion coefficient，ADC)可反映腎實(shí)質(zhì)損害和腎功能[11]。因此，該研究旨在分析SWE結(jié)合磁共振技術(shù)在評(píng)估兒童梗阻性腎臟疾病發(fā)生腎實(shí)質(zhì)損害中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 對(duì)象資料 選擇2016年01月至2018年01月入我院診斷先天性腎積水患兒共40例，其中梗阻型15例，非梗阻型25例，另選擇30例健康兒童。納入標(biāo)準(zhǔn)：①先天性腎積水經(jīng)超聲、IVU或MRU確診，均為單側(cè)患??；②梗阻型腎積水符合CUJO診斷；③所有兒童均完成SWE和MRI檢查；④取得兒童家屬的知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：①腎囊腫、孤立腎、先天腎發(fā)育異常、彌漫性腎臟病變、腎功能衰竭；②尿路感染、尿路畸形；③配合性差。

梗阻型患兒中男孩8例，女孩7例，年齡1～5歲，平均(3.3±1.2)歲；非梗阻型患兒中男孩13例，女孩12例，年齡1.5～6.5歲，平均(3.5±1.3)歲；健康兒童中男孩16例，女孩14例，年齡2～5.5歲，平均(3.4±1.2)歲。組間兒童的性別和年齡具有可比性(P＞0.05)。

1.2 研究方法 所有兒童均接受SWE檢測(cè)雙側(cè)腎臟中部腎皮質(zhì)與髓質(zhì)的楊氏模量值，MRU和DWI檢測(cè)尿路狹窄和ADC，血清肌酐計(jì)算腎小球?yàn)V過率(GFR)。

1.2.1 SWE主要步驟：超聲儀器為法國Supersonic Imagine公司診斷儀，4～9MHz高頻線陣探頭和3.5MHz腹部探頭。取側(cè)側(cè)臥位，首先行常規(guī)超聲檢查，記錄雙腎大小、皮質(zhì)厚度，頻譜多普勒檢測(cè)腎動(dòng)脈血流速度。隨后囑患兒吸氣后屏住呼吸，常規(guī)超聲縱切面使聲束與腎臟被膜垂直，待圖像穩(wěn)定后啟動(dòng)SWE模式，測(cè)量雙腎中部腎皮質(zhì)和髓質(zhì)的楊氏模量值，結(jié)果以mm/s表示。盡量減少干擾因素，將彈性成像方形框即感興趣區(qū)同時(shí)覆蓋腎皮質(zhì)和髓質(zhì)區(qū)域，然后放置Q-Box(直徑設(shè)置為5mm×6mm)獲取局部組織彈性值。Q-Box是AixPlore獨(dú)特對(duì)感興趣區(qū)內(nèi)組織彈性進(jìn)行定量測(cè)量工具，測(cè)量區(qū)域呈橢圓形，直徑大小可調(diào)。每次檢查由2名十年以上經(jīng)驗(yàn)的超聲醫(yī)師共同完成，同一位置3次取樣，并取平均值。

根據(jù)Onen's腎盂積水等級(jí)系統(tǒng)評(píng)估積水程度，分為0～4級(jí)；其中0級(jí)為無腎積水，1級(jí)僅腎盂擴(kuò)張，2級(jí)合并腎盞擴(kuò)張，3級(jí)腎實(shí)質(zhì)損傷＜50%，4級(jí)腎實(shí)質(zhì)損傷＞50%；1級(jí)為輕度腎積水，2級(jí)為中度，3級(jí)和4級(jí)為高度。

1.2.2 MRI主要步驟：禁食6h，禁水4h，水合氯醛鎮(zhèn)靜，3M耳塞保護(hù)聽力，熟睡后進(jìn)行檢查。采用Siemens 1.5T Avant MR掃描儀，8通道體部線圈，呼吸門控技術(shù)。仰臥位，掃描范圍以劍突至恥骨聯(lián)合中點(diǎn)為中心定位，包括雙腎至膀胱。常規(guī)采集T1WI、T2WI、3D MRU序列和DWI，其中DWI采用單次激發(fā)SE-EPI序列，軸位和冠位掃描，TR=5500ms，TE=70ms，層厚4mm，層間距1mm，F(xiàn)OV=250mm，矩陣256×256，帶寬1532Hz，1次，b值選取0和500s/mm2。圖像傳輸至AW 4.2工作站進(jìn)行后處理，如最大密度投影、容積再現(xiàn)等重建3D MRU圖像，顯示腎、輸尿管和膀胱全貌，常規(guī)取冠狀位像，不同角度旋轉(zhuǎn)顯示梗阻、狹窄部位。測(cè)量ADC值：分別于腎臟上極、腎門、下極水平選取相同大小ROI并取平均值，采用體素累加法測(cè)量腎臟體積，經(jīng)體積校正ADC值=ADC值×腎臟體積。

表1 腎積水組與健康組的結(jié)果比較

表2 輕中度與高度積水組患側(cè)的結(jié)果比較

表3 梗阻型與非梗阻型積水組的結(jié)果比較

1.3 觀察指標(biāo) 比較腎積水組與健康組、輕中度與高度積水組、梗阻型與非梗阻型積水組雙側(cè)腎臟中部腎皮質(zhì)與髓質(zhì)的楊氏模量值，校正ADC值和GFR值；分析楊氏模量值、校正ADC值與GFR值的相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以()表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，多組間比較采用單因素ANOVA分析，兩兩比較采用LSD-t法檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)或(%)表示，組間比較用χ2檢驗(yàn)；楊氏模量值、校正ADC值與GFR值的相關(guān)性采用Pearson檢驗(yàn)；P＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 腎積水組與健康組的結(jié)果比較 腎積水組患側(cè)腎皮質(zhì)與髓質(zhì)的楊氏模量值均明顯高于健側(cè)和健康組，校正ADC值和GFR值降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表1。

2.2 輕中度與高度積水組的結(jié)果比較 高度腎積水組患側(cè)腎皮質(zhì)與髓質(zhì)的楊氏模量值均明顯高于輕中度腎積水組患側(cè)，校正ADC值和GFR值降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表2。

2.3 梗阻型與非梗阻型積水組的結(jié)果比較 梗阻型積水組患側(cè)腎皮質(zhì)與髓質(zhì)的楊氏模量值均明顯高于非梗阻型積水組患側(cè)，校正ADC值和GFR值降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表3。

2.4 楊氏模量值、校正ADC值與GFR值的相關(guān)性 經(jīng)Pearson檢驗(yàn)得出，腎皮質(zhì)和髓質(zhì)的楊氏模量值與GFR值呈負(fù)相關(guān)(r=-0.653，P=0.015；r=-0.587，P=0.021)；校正ADC值與GFR值呈正相關(guān)(r=0.712，P=0.009)。見圖1-4。

圖1-4 男性患兒，3歲，左側(cè)輸尿管上段狹窄。圖1 為超聲測(cè)量左側(cè)腎實(shí)質(zhì)的楊氏模量測(cè)值。圖2、圖3 分別為橫斷面T1WI序列、冠狀面T1WI序列顯示左側(cè)腎盂中度積水，圖4 為T2WI+增強(qiáng)掃描顯示左側(cè)腎盂中度積水。

3 討 論

GFR是評(píng)估腎臟功能的“金標(biāo)準(zhǔn)”，而超聲是檢測(cè)腎積水的主要影像學(xué)方法，但普通超聲結(jié)果存在較大的主觀性，超聲彈性成像可客觀、準(zhǔn)確反映不同生物組織的彈性信息，SWE定量測(cè)量組織硬度，獲得彈性模量的絕對(duì)值，值越大代表生物組織硬度越大，生理和病理狀態(tài)，以及不同病情程度下的組織硬度均不同[12]，從而診斷疾病。

通過該研究得出：腎積水組患側(cè)腎皮質(zhì)與髓質(zhì)的楊氏模量值均明顯高于健側(cè)和健康組，校正ADC值和GFR值降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。離斷性腎盂輸尿管成形術(shù)、腹腔鏡下選擇性Anderson-Hynes術(shù)是矯治CUJO的重要選擇，術(shù)前準(zhǔn)確評(píng)估腎實(shí)質(zhì)損害程度對(duì)手術(shù)切除范圍和評(píng)估術(shù)后并發(fā)癥具有重要意義[13]。IVU能顯示腎盂擴(kuò)張，部分程度反映腎臟功能，但腎功能較差時(shí)不能顯影；且靜脈注射造影藥物有潛在風(fēng)險(xiǎn)。核素腎圖可準(zhǔn)確顯示腎臟排泌功能，區(qū)分是否梗阻，但不能顯示梗阻位置，且操作較復(fù)雜。超聲提示實(shí)質(zhì)厚度小于2mm時(shí)，多無腎小球和腎小管結(jié)構(gòu)，需要切除；但同時(shí)發(fā)現(xiàn)患腎功能小于10%時(shí)，經(jīng)術(shù)中釋放積水，腎實(shí)質(zhì)回縮厚度2mm以上者仍可保留，術(shù)后患腎恢復(fù)幾率較大[14]。積水腎功能與腎實(shí)質(zhì)厚度的相關(guān)性較差[15]。經(jīng)SWE檢測(cè)正常腎臟皮質(zhì)、髓質(zhì)及腎竇的剪切波傳播速度發(fā)現(xiàn)，其硬度逐漸減小。蔡瑩瑩等[16]研究表明，SWE檢測(cè)腎彌漫性病變組織硬度顯著高于健康對(duì)照組。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，高度腎積水組患側(cè)與輕中度腎積水組患側(cè)、梗阻型積水組患側(cè)與非梗阻型積水組患側(cè)相比，腎皮質(zhì)與髓質(zhì)的楊氏模量值升高，校正ADC值和GFR值降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。梗阻性腎盂積水周圍組織纖維增生和腎單位逐漸喪失，最終導(dǎo)致腎功能衰竭。Pearson檢驗(yàn)得出，腎皮質(zhì)和髓質(zhì)的楊氏模量值與GFR值呈負(fù)相關(guān)，校正ADC值與GFR值呈正相關(guān)。李姝等[17]研究指出，患側(cè)ADC值小于健側(cè)和對(duì)照組，對(duì)評(píng)估嬰幼兒梗阻性腎積水腎功能有一定的臨床價(jià)值。隨著腎積水的加重，腎盂壓力逐漸高，導(dǎo)致腎臟功能下降，腎臟皮質(zhì)和髓質(zhì)彈性下降，硬度增加。DWI結(jié)合常規(guī)MRI技術(shù)可清楚顯示泌尿系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確評(píng)估分腎功能，重復(fù)性好[18]。

綜上所述，SWE結(jié)合磁共振技術(shù)在評(píng)估兒童梗阻性腎臟疾病發(fā)生腎實(shí)質(zhì)損害中有較好的應(yīng)用價(jià)值。研究不足是樣本量較小，還需要更大樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。