声脉冲辐射力成像在慢性肾脏病纤维化程度研究中的应用

陈安萌，何岩莉，张婉君，杨晓青

（河南中医药大学第一附属医院①超声科，②儿科病理实验室，河南 郑州 450000）

声脉冲辐射力成像在慢性肾脏病纤维化程度研究中的应用

陈安萌1，何岩莉1，张婉君1，杨晓青2

（河南中医药大学第一附属医院①超声科，②儿科病理实验室，河南 郑州 450000）

目的：应用声脉冲辐射力成像技术（ARFI）观察慢性肾脏病（CKD）患者肾皮质弹性变化，探讨ARFI评价CKD肾纤维化的价值。方法：收集180例CKD患者和67例正常志愿者的肾皮质弹性值与肾穿、生化检查结果，并行统计学分析。结果：各组CKD患者（Lee氏分级）与对照组比较，剪切波速度（SWV）测值差异有统计学意义（F=15.381，P<0.01）；SWV与肾纤维化Lee氏分级、Katafuchi评分、血肌酐呈负相关（r=-0.459、-0.466、-0.487，P<0.01），与估测肾小球滤过率（e-GFR）呈正相关（r=0.565，P<0.01）；以2.67、2.32、2.07、1.65 m/s为界值诊断Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级肾纤维化的敏感度分别为65.5%、72.4%、86.3%和94.2%，特异度分别为78.2%、73.5%、79.8%和80.2%，ROC曲线下面积分别为0.741、0.752、0.881和0.893。结论：ARFI是一种无创评估CKD肾纤维化程度的新方法。

慢性肾病；弹性成像技术；超声检查，多普勒，脉冲

慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）早期临床表现不明显，易忽视，晚期可导致肾功能衰竭［1］。目前常用二维超声、肾功能检查、核素显像、CT、静脉尿路造影、肾脏穿刺活检等方法评估肾功能，判断肾脏纤维化程度，但都存在不足。因此，寻找一种无创、方便、可重复、可早期发现肾脏病变的方法尤为重要。本研究探讨声脉冲辐射力成像（acoustic radiation force impulse，ARFI）在无创评估肾纤维化程度方面的效能，以为临床应用提供参考［2］。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2015年8月至2016年6月我院收治的经肾脏穿刺活检的CKD患者180例，其中男114例，女 66例；年龄 18～60岁，平均（40.1± 15.3）岁。纳入标准［3］：起病缓慢，病情迁延，可有肾功能减退、贫血、水电解质紊乱等情况；有不同程度的血尿、蛋白尿、水肿、高血压等表现。具有上述临床表现，持续1年以上并经肾活检确诊。排除标准［3］：①患有肾脏肿瘤或肾动脉瘤。②活动性肾盂肾炎、肾结核。③肾脓肿、肾积水或积脓者。④多囊肾或肾脏巨大囊肿者。⑤重度腹水或游走肾者。⑥妊娠及过度肥胖等。另选67例健康体检者作为对照组，男41例，女26例；年龄24～61岁，平均（38.4±18.3）岁。对照组蛋白尿、血尿、肌酐、尿素氮在正常范围之内，无高血压、糖尿病、心脏病等慢性疾病病史。本研究经我院医学伦理委员会批准，所有研究对象已签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 使用Siemens Acuson S2000超声诊断仪，配备凸阵探头4C1，探头频率4.0 MHz，内置ARFI技术。患者取仰卧位或俯卧位，在二维模式下全面扫查右肾，检查肾脏大小、形态及血流情况，确定右肾位置后，不施压，用声触诊组织定量技术（virtual touch quantification，VTQ）模式检查，取右肾矢状切面，尽量保持声束与右肾垂直，以取样框的深度<6 cm为标准，对右肾下极肾皮质区行VTQ成像。行VTQ测量剪切波速度值（shear wave velocity，SWV）时，取样框（大小10 mm×6 mm，不可调节）置于右肾下级肾皮质区，嘱患者屏气，待图像稳定时，测量其SWV，每个研究对象测量10次，取平均值，记录数据。所有检查均由一名超声医师独立完成。

1.3 肾功能测定 患者清晨空腹抽取静脉血5 mL检测肌酐水平。肾小球滤过率的估测依据我国改良简化的MDRD方程来计算［4］。

1.4 病理学检查 取出的肾脏标本组织立即用10%中性甲醛溶液固定，石蜡包埋、切片，分别行 HE、PAS、PAM、Masson染色，常规行光镜、免疫荧光和电镜下观察。依据Lee氏病理分级标准，对每一例肾标本进行分级，同时参照Katafuchi评分，计算每组肾标本总积分［5］。

1.5 统计学方法 采用SPSS 20.0软件，CKD患者各亚组与对照组SWV测值比较采用方差分析，两两比较采用SNK检验，以P<0.05为差异有统计学意义。对肾皮质SWV测值与肾脏Lee氏分级、Katafuchi评分、血肌酐及估测肾小球滤过率（e-GFR）的相关性分析采用Pearson相关分析。绘制ROC曲线评价ARFI对CKD病理损害的诊断效能。

2 结果

2.1 病理结果 180例CKD经超声引导下穿刺活检结果显示，膜性肾小球肾炎（膜性肾病）61例、局灶节段性肾小球硬化症20例、微小病变性肾病18例、系膜毛细血管增生性肾炎（膜增生性肾炎）4例、糖尿病肾病36例、高血压肾病28例、过敏性紫癜淀粉样变肾病9例、系统性红斑狼疮肾病4例。Lee氏病理分级：Ⅰ级67例，Ⅱ级53例，Ⅲ级32例，Ⅳ级28例，各组间年龄差异无统计学意义（F=0.815，P>0.05，表1）。

2.2 SWV测值及相关性分析 Pearson相关分析显示，SWV测值随着患者肾纤维化程度的加重而逐渐减低。各组CKD患者（Lee氏分级）SWV测值与对照组比较，差异有统计学意义（F=15.381，P<0.01，表1）；SWV与肾纤维化Lee氏分级、Katafuchi评分、血肌酐呈负相关（r=-0.459、-0.466、-0.487，P<0.01），与e-GFR呈正相关（r=0.565，P<0.01）。

表1 Lee氏分级4组年龄及肾实质SWV测值比较（±s）

表1 Lee氏分级4组年龄及肾实质SWV测值比较（±s）

注：SWV，剪切波速率。

分组 例数（例 ） 年龄（岁） SWV（v/m·s-1）Ⅰ级 67 38.6±16.7 2.75±0.31Ⅱ级 53 39.7±15.4 2.47±0.42Ⅲ级 32 41.3±17.2 2.13±0.35Ⅳ级 28 40.6±16.8 1.75±0.33对照组 67 38.4±18.3 3.04±0.28

2.3 SWV评价CKD病理损害的ROC曲线分析

SWV评价Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级肾纤维化程度的ROC曲线下面积分别为0.741（0.647～0.835）、0.752（0.657～0.847）、0.881（0.786～0.976）和0.893（0.797～0.989）。以2.67、2.32、2.07、1.65 m/s为界值诊断Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级肾纤维化的敏感度分别为65.5%、72.4%、86.3%和94.2%，特异度分别为78.2%、73.5%、79.8%和80.2%。

3 讨论

CKD可由多种原因引起，且有多种病理分型，是源发于肾小球或者肾间质、最终发展为肾衰竭的一种慢性疾病。

ARFI是一种新型、非创伤性评估深部目标组织及器官的弹性技术，它突破了传统的压力式弹性成像仅能定性评价组织弹性的局限，能定量评价组织弹性；利用探头向ROI产生一系列横向剪切波，使局部组织在横向上产生位移，并通过位移大小快速测量其速度，得出SWV值，再根据SWV值进行定量诊断［6-7］。

目前的研究显示，SWV与肝纤维化程度具有很好的相关性。Gerald等［8］的研究显示，肝脏的SWV值随着肝纤维化程度的增加而升高。然而在对肾脏的研究中，多数学者认为肾脏的SWV值在CKD中低于正常对照组。有研究者［9］认为，肾脏SWV值与肾脏病理分级呈显著负相关。Gennisson等［10］以猪为模型研究发现，肾脏的弹性值受肾脏组织异型性、血液和尿液的压力影响，肾实质的弹性值随着尿液压力增高而呈直线上升，特别是合并膀胱输尿管反流的患者。本研究各组CKD患者SWV与肾纤维化Lee氏分级、Katafuchi评分、血肌酐呈负相关，与e-GFR呈正相关。这与肝脏的多数研究结论相反，原因可能与肾脏复杂的内部结构有关，肾实质的结构异型性与肾脏血流灌注减少均会影响SWV值，肾脏具有高度的结构异型性，它复杂的结构，包括肾小球、肾小管、肾血管、肾间质等。肾脏纤维化主要指肾小球和肾间质的纤维化。此外，肾小球血管襻硬化和肾小管萎缩也是影响肾脏纤维化程度的因素。本研究强调由同一操作者测量，尽量把ROI放在靠外的肾皮质区，以减少由于肾脏结构的异型性所造成的误差。

本研究仍存在局限性：SWV值无法对CKD患者进行有效地病理分型评估，有些研究发现不同病理分型的CKD患者具有相同的病理发展趋势，如肾小球硬化、肾小管萎缩、肾间质纤维化［11］；在未来的研究中，用SWV值评估不同病理类型的肾脏病变，可成为一个研究方向。一些潜在的影响因素，如身高、BMI、血压等对慢性肾病患者SWV值的影响仍需进一步探讨。

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Acoustic radiation force impulse imaging for the assessment of kindey fibrosis stage in chronic kidney disease

CHEN

Anmeng，HE Yanli，ZHANG Wanjun，YANG Xiaoqing.Department of Ultrasound，the First Affiliated Hospital of Henan University of Chinese Medicine，Zhengzhou，450000，China.

Objective：To observe the change of renal parenchyma elasticity in patients with chronic kidney disease（CKD），and to explore the value of acoustic radiation force impulse（ARFI）in the assessment of CKD fibrosis.Methods：180 patients with CKD and 56 healthy volunteers were enrolled，shear wave velocities（SWV）of the renal cortex were measured，comparing with the renal biopsy results and biochemical examination results in statistical Methods.Results：There were statistically significant differences in SWV measurements between each CKD patients group（Lee’s classification）and the control group（F=15.381，P<0.01）；SWV measurements correlated significantly with renal fibrosis Lee’s classification（r=-0.459，P<0.01），Katafuchi scores（r=-0.487，P<0.01），and e-GFR （r=-0.565，P<0.01），ROC analyses indicated that the sensitivity was 65.5%，72.4%，86.3%and 94.2%，specifity was 78.2%，73.5%，79.8%and 80.2%，and the area under the curve was 0.741，0.752，0.881 and 0.893，when us-ing 2.67m/s、2.32m/s、2.07 m/s，1.65 m/s as the optimal cut-off value of，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳstage renal fibrosis.Conclusion：ARFI is ex-pected to become an effective and new tool for non-invasive evaluation of renal histological fibrosis in CKD patients.

Chronic kidney disease；Elasticity imaging technique；Ultrasonography，Doppler，pulsed；Renal pathology；Renal punc-ture

2016-08-11）

10.3969/j.issn.1672-0512.2017.02.018

何岩莉，E-mail：641935922@qq.com。