肾脏超声造影定量参数预测脓毒症患者器官功能障碍的临床价值

余 芬 刘 娜 江贵军 钟振通 詹丽英 周 青

脓毒症是机体对感染的反应失调而导致的致命性多器官功能障碍，其发病率及死亡率均较高。研究［1］发现，脓毒症患者常存在大循环与微循环变化不一致，即大循环-微循环失耦连，因此仅应用大循环参数评估患者组织灌注有一定不足，依据大循环参数开展的治疗可能无法改善微循环灌注、器官功能障碍及预后［2］。微循环参数是判断脓毒症预后的一个重要依据［3］。血乳酸（Lac）是临床评估组织低灌注的常用指标，但受多种因素影响，指导治疗有一定局限性。临床亟需寻找一种能在重症监护室床旁实时评估微循环的工具，以指导临床医师制定合理的治疗方案，改善患者组织灌注、降低死亡率。超声造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）利用血液中气体微泡在声场中的非线性效应与其产生的强烈背向散射来获得对比增强图像，可敏感反映肾脏微灌注水平［4］。本研究通过探讨CEUS 定量参数对脓毒症患者器官功能障碍的预测价值，旨在为临床监测及指导脓毒症患者治疗提供参考。

资料与方法

一、研究对象

前瞻性选取2021年8月至2022年4月我院重症医学科收治的脓毒症患者51例（脓毒症组），其中男23例，女28例，年龄20~83 岁，平均（61.00±13.99）岁；另选同期行肾脏超声造影检查且无肾脏疾病的健康体检者17例（对照组），其中男8例，女9例，年龄32~68岁，平均（54.82±9.35）岁。纳入标准：①符合美国外科感染学会制定的Sepsis 3.0 诊断标准［3］；②年龄≥18 岁。排除标准：①终末期慢性肾脏病、长期血液透析、泌尿系统感染或肿瘤、肾移植及血管疾病、严重心力衰竭；②妊娠期或哺乳期妇女；③预计ICU 住院时间<48 h；④无法配合完成CEUS或CEUS图像质量不佳者。本研究经我院临床研究伦理委员会审查（WDRY2021-K115），且受试者和（或）其法定代理人均签署知情同意书。

二、仪器与方法

1.CEUS 检查：使用迈瑞M 9 便携式彩色多普勒超声诊断仪，C5-1s 腹部凸阵探头，频率3.5~5.0 MHz；造影剂为声诺维（意大利Bracco 公司），剂量0.02 ml/kg。受试者取平卧位，常规超声扫描肾脏，于肾脏长轴最大切面启动CEUS模式，用5.0 ml生理盐水将造影剂配成微泡混悬液，经肘静脉团注1.5 ml后立即推注5.0 ml生理盐水进行冲管。同时开启计时器，实时记录CEUS动态图像3 min并保存。15 min 后，按照同样的方法检查另一侧肾脏。同一受试者每次检查时设备设置保持相同。使用仪器自带的CEUS 分析软件进行定量分析，感兴趣区域选取肾皮质，取样框面积为25 mm2，自动描记生成时间-强度曲线（TIC），并获取达峰时间（TTP）、峰值强度（PI）、曲线下面积（AUC）。所有参数均重复测量3次取平均值。所有图像均由同一经验丰富的超声医师在同一台仪器上采集。

2.临床资料及常规超声参数获取：所有脓毒症患者均于入院后完成6 h 集束化治疗。收集所有受试者一般信息，包括性别、年龄、序贯器官衰竭（SOFA）评分、血管活性药物使用情况，以及合并症，包括缺血性心脏病、慢性肝病、脑卒中、恶性肿瘤、高血压、糖尿病。监测血流动力学指标，包括心率（HR）、收缩压（SAP）、平均动脉压（MAP）、中心静脉压（CVP），以及肾功能指标，包括血肌酐（SCr）、尿素氮（BUN）、尿量（UO）、估算肾小球滤过率（eGFR）。检测Lac、氧合指数（PaO2/FiO2）。应用常规超声检测左室射血分数（LVEF）和肾血流阻力指数（RI）。

3.脓毒症患者各亚组分组标准［4］：根据SOFA 评分对脓毒症患者进行分组，定义入ICU 0~24 h SOFA>6 分为器官功能严重衰竭，将患者分为严重组与非严重组；定义入ICU 24~48 h SOFA 评分增加（ΔSOFA 评分≥1）为器官功能恶化，将患者分为恶化组与未恶化组；同时根据入ICU 后的存活情况分为死亡组与存活组。

三、统计学处理

应用SPSS 26.0 和Graphpad Prism 统计软件，符合正态分布的计量资料以±s表示，两组比较采用t检验；不符合正态分布的计量资料以M（Q1，Q3）表示，两组比较采用Mann-WhitneyU检验。计数资料以例或率表示，两组比较采用χ2检验。绘制受试者工作特征（ROC）曲线分析各指标预测器官功能严重衰竭的诊断效能。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、脓毒症组与对照组临床资料及常规超声参数比较

脓毒症组与对照组临床资料及常规超声参数比较见表1。两组Lac、PaO2/FiO2、SOFA 评分、使用血管活性药物、BUN、eGFR 比较差异均有统计学意义（均P<0.05）。

表1 脓毒症组与对照组临床资料及常规超声参数比较

二、脓毒症组与对照组CEUS参数比较

两组AUC、PI、TTP 比较，差异均有统计学意义（均P<0.05）。见图1，2和表2。

图2 对照组（男，55岁）CEUS及TIC图

表2 脓毒症组与对照组CEUS参数比较（±s）

表2 脓毒症组与对照组CEUS参数比较（±s）

AUC：曲线下面积；PI：峰值强度；TTP：达峰时间

组别脓毒症组对照组t值P值AUC（dB·s）3401.90±748.94 4228.43±623.55-2.707<0.01 PI（dB）36.34±6.08 41.93±4.23-2.200<0.05 TTP（s）42.70±10.90 34.58±7.11 2.092<0.05

三、脓毒症患者各亚组间CEUS参数比较

1.脓毒症患者中，严重组27例，非严重组24例；两组AUC、PI比较差异均有统计学意义（均P<0.05）；TTP比较差异无统计学意义。见表3。

表3 严重组与非严重组CEUS参数比较（±s）

表3 严重组与非严重组CEUS参数比较（±s）

AUC：曲线下面积；PI：峰值强度；TTP：达峰时间

组别严重组非严重组t值P值AUC（dB·s）3047.87±543.71 3800.18±756.67 4.111<0.01 PI（dB）33.96±5.63 39.01±5.52 3.225<0.01 TTP（s）43.76±12.30 41.51±9.19-0.735 0.466

2.脓毒症患者中，恶化组14例，非恶化组37例；两组AUC、PI比较差异均有统计学意义（均P<0.05）；TTP比较差异无统计学意义。见表4。

表4 恶化组与非恶化组CEUS参数比较（±s）

表4 恶化组与非恶化组CEUS参数比较（±s）

AUC：曲线下面积；PI：峰值强度；TTP：达峰时间

组别恶化组非恶化组t值P值AUC（dB·s）2776.96±599.76 3638.36±663.18 4.278<0.01 PI（dB）31.89±5.01 38.02±5.63 4.399<0.01 TTP（s）42.35±9.60 42.84±11.47 0.128 0.888

3.脓毒症患者中，死亡组14例，存活组37例；两组各CEUS参数比较差异均无统计学意义。见表5。

表5 死亡组与存活组CEUS参数比较

四、ROC 曲线分析Lac、AUC、PI 预测脓毒症患者器官功能严重衰竭的诊断效能

ROC 曲线分析显示，AUC 截断值为3766 dB·s 时，预测脓毒症患者器官功能严重衰竭的曲线下面积为0.81，灵敏度为96.30%，特异度为62.50%；PI 截断值为38.59 dB 时，预测脓毒症患者器官功能严重衰竭的曲线下面积为0.75，灵敏度为88.89%，特异度为54.17%；Lac截断值为2.7 mmol/L 时，预测脓毒症患者器官功能严重衰竭的曲线下面积为0.73，灵敏度为51.85%，特异度为91.67%。见图3。

图3 Lac、AUC、PI预测脓毒症患者器官功能严重衰竭的ROC曲线图

讨 论

脓毒症患者因微循环障碍导致多器官功能障碍、甚至衰竭，死亡率较高。本研究有52.94%（27/51）脓毒症患者器官功能严重衰竭，27.45%（14/51）患者出现器官功能恶化，且死亡率明显高于非恶化患者（71.43% vs.28.57%）。余超等［5］研究同样发现，25.25%（25/99）脓毒性患者在液体复苏达标后器官功能仍发生恶化。因此，对脓毒症患者的器官功能进行评估，对改善其预后具有重要的临床意义。目前临床的复苏目标为2018年拯救脓毒症运动指南［6］推荐的MAP 达到65 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），但研究［7］表明较高的MAP 并不能降低死亡率。超声心动图监测的心输出量是指导复苏的重要手段之一，但脓毒症患者早期因血管麻痹处于高动力状态，心输出量反而增加。本研究发现，脓毒症组与对照组Lac、PaO2/FiO2比较差异均有统计学意义（均P<0.05），而HR、MAP、LVEF 比较差异均无统计学意义，印证了脓毒症发展过程中往往存在大循环-微循环失耦联这一观点［3］。因此仅应用MAP、心输出量等大循环参数评估患者组织灌注有一定不足，微循环参数是判断脓毒症预后的一个重要依据。脓毒症患者因微循环障碍出现多器官功能衰竭时，肾脏是最早及最常受累的器官之一，往往存在微循环灌注不足。本研究发现，与对照组比较，脓毒症组AUC、PI 均显著减少，TTP显著延长，差异均有统计学意义（均P<0.05），表明脓毒症患者存在肾灌注不足，与Harrois 等［8］研究结果一致。故本研究应用CEUS 定量评估脓毒症患者肾脏微循环，探讨其与器官功能障碍的关系。

SOFA 评分是临床常用的评估器官功能障碍严重程度的评分系统［9］。多项研究［10-11］表明，SOFA 评分升高与脓毒症患者的不良预后密切相关，而脓毒症患者因微循环障碍可导致多器官功能障碍、衰竭甚至死亡。本研究根据SOFA 评分对脓毒症患者进行分组，定义入ICU 0~24 h SOFA>6 分为器官功能严重衰竭，将患者分为严重组与非严重组；定义入ICU 24~48 h SOFA 评分增加（ΔSOFA 评分≥1）为器官功能恶化，将患者分为恶化组与未恶化组；同时根据入ICU 后的存活情况将患者分为死亡组与存活组，结果显示严重组与非严重组、恶化组与非恶化组AUC、PI 比较差异均有统计学意义（均P<0.05）。表明脓毒症患者器官功能衰竭的严重程度及进展与微循环障碍关系密切。但死亡组与存活组各CEUS 参数比较差异均无统计学意义，与Yealy 等［12］和Massey 等［13］研究结果不同。分析原因可能与本研究样本量较小有关。

Lac是临床评估组织低灌注的常用指标，Mikkelsen等［14］研究发现，高乳酸患者28 d 死亡率增加。本研究发现，脓毒症组Lac 较对照组升高，差异有统计学意义（P<0.05），表明脓毒症患者已发生组织低灌注。但Lac 水平易受多种因素影响，如儿茶酚胺和应激反应增加、肝肾代谢能力下降均可导致其增高［7-8］。因此，将Lac 作为参考指标指导治疗可能有一定的局限性。本研究ROC 曲线分析显示，AUC、PI、Lac 预测脓毒症患者器官功能严重衰竭的曲线下面积分别为0.81、0.75、0.73；其中AUC、PI 的曲线下面积均高于Lac，表明CEUS 定量参数较Lac 能更灵敏地反映微循环的变化，可早期预测脓毒症患者器官功能障碍。另外，Lac的获取有一定的滞后性，CEUS 定量参数先于Lac 获取，弥补了其滞后性。

本研究的局限性：①样本量偏小；②CEUS 测量存在异质性，其影响因素包括器官深度、呼吸运动伪影、周围组织厚度及回声等，本研究为最小化该异质性，对同一患者测量设置相同的参数，并绘制3 个ROI 取平均值。

综上所述，肾脏CEUS 定量参数可用于监测脓毒症患者器官功能衰竭的严重程度及进展，对脓毒症患者器官功能障碍有一定的预测价值。