彩色多普勒超声对儿童糖尿病肾动脉血流动力学变化的研究

贺雪华 HE Xuehua

关步云 GUAN Buyun

朱莉玲 ZHU Liling

方 倩 FANG Qian

彩色多普勒超声对儿童糖尿病肾动脉血流动力学变化的研究

贺雪华 HE Xuehua

关步云 GUAN Buyun

朱莉玲 ZHU Liling

方 倩 FANG Qian

作者单位
广州市妇女儿童医疗中心超声科 广东广州510120

目的 通过研究1型糖尿病儿童肾叶间动脉血流动力学指标参数的变化，探讨彩色多普勒超声检查对糖尿病肾病潜伏期的临床应用价值。资料与方法 选取1型糖尿病儿童52例及健康对照组51例进行肾脏彩色多普勒超声检查，测量肾叶间动脉的阻力指数（RI），并对其临床资料及实验室指标进行比较。结果 糖尿病组左肾RI、右肾RI及双肾平均RI均较对照组明显增高，差异有统计学意义（P＜0.01）。糖尿病组平均RI与糖化血红蛋白呈正相关（r=0.96，P＜0.01），与糖尿病持续时间亦呈正相关（r=0.31，P＜0.01）。糖尿病组空腹血糖、糖化血红蛋白、肾小球滤过率均明显高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.01）。结论 1型糖尿病患儿肾叶间动脉RI指数增高，彩色多普勒超声检查能提示肾脏血流动力学改变情况，对早期糖尿病肾病诊断具有一定的价值。

糖尿病，1型；超声检查，多普勒，彩色；肾动脉；血流动力学；糖尿病肾病；儿童

Department of Ultrasonography, Guangzhou Women and Children's Medical Center,

Guangzhou 510120, China

Address Correspondence to: HE Xuehua

E-mail: snowyxue2012@163.com

中国医学影像学杂志

2015年 第23卷 第4期：273-276

Chinese Journal of Medical Imaging 2015 Volume 23(4): 273-276

糖尿病是体内胰岛素缺乏或胰岛功能障碍所致糖、脂肪和蛋白质代谢异常的全身性慢性疾病，糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）是其最常见、最严重的并发症，最终发展结果将导致肾功能损害，威胁患者的生命。DN在中国约占肾功能衰竭患者的50%[1]。1型糖尿病好发于儿童和青少年，随着DN患者人数的不断上升，儿童DN患者也在逐渐增加。儿童DN发病机制目前尚不十分清楚，但其主要发病因素是慢性高血糖所致的微血管病变。Mancini等[2]利用双能多普勒超声检查对成人DN肾动脉血流进行评价。单春艳[3]也报道了彩色多普勒超声检查对成人DN肾脏血流动力学的观察分析，但关于彩色多普勒超声测定糖尿病儿童肾动脉血流参数的报道尚属少见[4]。本研究通过检测糖尿病儿童肾叶间动脉阻力指数（resistance index，RI）的变化，以进一步探讨彩色多普勒超声检查在儿童DN潜伏期诊疗中的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2010年1月—2014年5月在广州市妇女儿童医疗中心内分泌科住院的52例1型糖尿病患儿，其中男27例，女25例；年龄4～16岁，平均（10.6±3.3）岁；平均糖尿病病史（7.4±3.6）年；均无DN临床症状或实验室指标异常，无其他糖尿病并发症（如视网膜病变、神经病变或自身免疫性疾病），除胰

论著 Original Research岛素治疗外均未服其他药物。同时另设51例正常对照组，为本中心年龄及性别比与糖尿病组相匹配的健康体检者，其中男26例，女25例；年龄5～15岁，平均（10.2±3.0）岁；均无肾病史、高血压病、先天性或获得性心脏病以及慢性代谢性疾病史。

1.2 仪器与方法

1.2.1 实验室检查 采集清晨空腹静脉血并立刻在4℃下离心，使用全自动生化仪测定空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）及糖化血红蛋白（glycated hemoglobin，HbA1C），24 h尿微量白蛋白排泄率（urine albumin excretion rate，UAER）由放射免疫法测定，肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）用99Tcm-DTPA放射性核素显像法计算。

1.2.2 彩色多普勒肾血流测定 采用东芝SSA-660A及日立EUB-7000HV彩色多普勒超声诊断仪，腹部凸阵探头，频率5～10 MHz。空腹8～12 h状态下，记录脉搏和血压后，行二维超声检查，受检者取仰卧位、侧卧位以及俯卧位，先测量肾脏大小，观察肾脏形态及内部情况，然后采用彩色多普勒超声显像观察肾门部肾动脉主干及肾内各动脉分支形态、走行以及血流充盈情况，嘱患儿吸气后屏气，局部放大后取样容积定位于肾叶间动脉起始段，彩色脉冲多普勒显示其血流频谱，血流与声束的夹角＜60°，测量收缩期峰值速度（peak systolic velocity，PSV）、舒张末期速度（end diastolic velocity，EDV），并计算出RI：RI=PSVEDV/PSV，记录至少5个心动周期的血流频谱，取其平均值（图1、2）。所有检测均由同1名主治医师操作。

1.3 统计学方法 采用SPSS 17.0软件，计量资料组间比较采用独立样本t检验和Mann-Whitney U检验，变量间的相关性用Pearson相关分析，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 糖尿病组和对照组临床资料比较 糖尿病组FBG、HbA1c、GFR均明显高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.01）。糖尿病组与对照组相比，左肾RI、右肾RI以及双肾平均RI均显著增高，差异有统计学意义（P＜0.01），见图3。糖尿病组与对照组的性别、年龄、体重、血压以及UAER比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

2.2 糖尿病组及对照组双肾平均阻力指数与临床实验指标的相关性 糖尿病组双肾平均RI与HbA1C（r=0.96，P＜0.01）及发病时间（r=0.31， P＜0.01）呈正相关，RI与GFR（r=0.18，P＞0.05）、收缩压（r=0.13，P＞0.05）以及舒张压（r=0.09，P＞0.05）均无明显相关性。对照组中RI与临床实验各指标均无明显相关性，见表2。糖尿病组及对照组双肾平均RI的点状分布见图4。

表1 糖尿病组和对照组一般临床资料比较

表2 糖尿病组和对照组双肾RI与临床及实验室指标的相关性

图1 女，8岁。肾脏血流频谱C 示A、B分别为左、右肾叶间动D脉RI单个心动周期（双箭之间）；脉冲频谱测量图示C、D分别为左、右肾叶间动脉RI 5个心动周期脉（双箭之间）；左肾平均RI=0.62，右肾平均RI=0.59

图2 男，11岁，糖尿病。肾脏血流频谱示双肾形态大小正常，肾功能正常，A、B分别为左、右肾叶间动脉RI单个心动周期（双箭之间）；脉冲频谱测量图示C、D分别为左、右肾叶间动脉RI 5个心动周期脉（双箭头之间）；左肾平均RI=0.73，右肾平均RI=0.69，均较正常组增高

图3 糖尿病组和对照组双肾RI比较

图4 糖尿病组和对照组双肾RI散点分布

3 讨论

1型糖尿病又称为胰岛素依赖型糖尿病，多发生于儿童和青少年，发病机制未明，病因是体内胰岛素不足。DN是1型糖尿病的严重并发症之一，其主要致病因素是慢性高血糖所致肾微血管系统功能和结构异常。DN潜伏期患儿临床可无任何表现，尿微蛋白出现之前，组织学上可能出现肾脏组织形态学改变，最常见的病理表现是肾小球基底膜增厚[5-6]，系膜基质增宽，其严重程度随病程延长而增加。因此，肾小球基底膜的厚度可以作为糖尿病病情进展风险的主要预测值，但由于肾组织活检是一项有创检查，对于糖尿病患儿一般不作首选。目前，彩色多普勒超声检查虽然无法代替肾组织活检，但它是一种诊断肾脏各种疾病可靠的方法，在研究肾脏血流情况时，不仅能提供血管形态学方面的情况，同时可以提供生理学数据，为检测肾动脉血流动力学提供简单、适用、无创性的方法[7]。

糖尿病可致肾血管损害，继而导致肾内血流动力学改变，彩色多普勒用于检测肾血流变化情况在DN发病中有着重要作用。肾血管RI反映了肾内血管阻力的变化，与血管的顺应性有关，Gao等[8]发现RI增高与肾血管间质性疾病有关，包括糖尿病间质性疾病，其原因可能是血管顺应性减低，导致阻力增加。陈景钗等[9]报道DN极早期肾血流量升高，致肾小球高滤过，高内压、若高灌注状态持续，微血管损伤，最终导致肾动脉RI增高。Saif等[10]研究发现高滤过功能肾脏比正常滤过功能肾脏的平均RI显著降低，RI＜0.5诊断高滤过功能肾脏有高度特异性。本研究所有叶间动脉RI值均＞0.5，虽然糖尿病组GFR较对照组明显增高，但在糖尿病组中，GFR与RI无明显相关性，原因可能为本组糖尿病患儿并未进入DN阶段，GFR均在正常范围内。

动脉RI的变化可以间接反映血管功能，提示器质性病变的存在[8-11]。国内外应用彩色多普勒检测动脉RI与相应组织器官病变的关系，以及两者之间相互影响的研究日趋增多。但目前对DN患者肾动脉RI的重要性及其对疾病的预测价值尚未达成共识。目前，国内多数研究探讨成人1型糖尿病或2型糖尿病肾病，而对彩色多普勒超声在评价DN患者肾内血流动力学异常的应用研究较少。儿童和青少年糖尿病患者肾动脉RI与并发DN早期临床阶段间关系的研究数据比较缺乏，其肾内动脉RI增加与肾血流动力学变化之间的相关性尚不十分明确。

本研究讨论彩色多普勒超声检测糖尿病儿童肾叶间动脉RI的变化，糖尿病组患儿肾功能实验室指标均正常。糖尿病组与对照组所有的叶间动脉RI值均＜0.75（为健康成年人和6岁以上儿童正常值的阈值），但糖尿病组叶间动脉RI明显大于对照组。HbA1C反映了患儿3个月的血糖控制情况，本研究结果显示叶间动脉RI与HbA1C呈正相关，RI随着HbA1C的增加而增高，故RI能间接地反映近阶段血糖总体控制水平。叶间动脉RI与糖尿病患病时间亦呈正相关，糖尿病病程越长，叶间动脉RI则越高。本研究发现叶间动脉RI是观察肾内动脉血流变化最为敏感的指标，可反映肾内动脉在DN不同阶段的受损程度。Youssef等[11]研究发现肾叶间动脉平均RI＞0.65可以考虑诊断为DN，与本研究结果相仿（叶间动脉平均RI为0.64±0.04）， 故可认为肾叶间动脉RI变化能间接提示儿童DN潜伏期的存在。由于目前国内外尚无更多文献对糖尿病儿童肾叶间动脉RI的变化进行评价，本研究样本量较小，在流行病学上不具有代表性，对此结论还需进一步研究。

在儿童和青少年人群中，与糖尿病相关的微血管并发症极少见，但随着年龄和病程的增长，DN潜伏期有肾脏病变或病理改变，出现肾小球滤过增高和肾脏体积增大，临床可无任何表现，尿常规多次检查未见尿蛋白，随着病情的进一步演变进入临床DN期。本研究中，糖尿病组患儿无任何肾脏疾病临床及实验室指标异常，无微白蛋白尿，亦无任何糖尿病并发症（如视网膜病变或神经病变等）。但彩色多普勒超声可以无创伤性地获得反映肾动脉血流变化的多普勒频谱，能反映肾小动脉病理改变程度，可早期了解糖尿病肾血管的病变情况，为临床对儿童DN的早期诊断提供较完善的影像学依据，减少DN的误诊率及漏诊率，对临床监测治疗、评估预后具有重要价值。

[1] 陈鸣. 彩色多普勒超声对诊断早期糖尿病肾病的价值. 中国临床医学影像杂志, 2012, 23(2): 88-90.

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[11] Youssef DM, Fawzy FM. Value of renal resistive index as an early marker of diabetic nephropathy in children with type-1 diabetes mellitus. Saudi J Kidney Dis Transpl, 2012, 23(5): 985-992.

（本文编辑 冯 婕）

Hemodynamic Changes of Renal Artery in Diabetic Children with Color Doppler Ultrasonography

Purpose To study the hemodynamic changes of kidney interlobar artery in children with type 1 diabetes, and to explore the clinical value of the color Doppler ultrasound in diabetic nephropathy during the incubation period. Materials and Methods The study was performed in 52 children with type 1 diabetes and in 51 age-matched healthy children as control group. The resistance index (RI) of interlobar artery was measured with color Doppler ultrasonography, and the clinical data and laboratory indicators were analyzed. Results The left kidney RI, right kidney RI and average RI were all significantly higher in children with diabetes than in age-matched healthy group (P＜0.01). The mean RI were correlated positively with (HbA1c) (r=0.96, P＜0.01) and diabetes duration (r=0.31, P＜0.01), respectively. Fasting blood glucose, glycated hemoglobin, and glomerular filtration rate were significantly higher in children with diabetes than in age-matched healthy group (P＜0.01). Conclusion The RI of interlobar artery increases in children with type 1 diabetes. Early changes of renal hemodynamics in children with type 1 diabetes are detectable with Doppler sonography, and have certain value in early diagnosis of diabetic nephropathy.

Diabetes mellitus, type 1; Ultrasonography, Doppler, color; Renal artery; Hemodynamics; Diabetic nephropathies; Child

10.3969/j.issn.1005-5185.2015.04.008

贺雪华

2014-10-26

2015-01-20

R445.1；R322.61