基于常规超声及超声造影定量参数的Logistic回归模型预测移植肾功能延迟恢复的临床价值

张蔚蓝 李 凤 黄伟俊 胡秋根

肾移植是尿毒症患者重新恢复肾功能的最终有效治疗方法，而移植肾功能延迟恢复（delayed graft function，DGF）是肾移植术后最常见的早期并发症［1］。研究［2-3］表明，DGF对移植肾的短期和长期存活率有较大的影响。临床早期诊断DGF 并及时调整治疗方案，可明显提高移植肾的成功率及长期存活率［4］。超声引导下穿刺活检是诊断DGF 的金标准，但因其可能导致穿刺相关并发症包括出血、血尿或移植肾破裂等，且仅针对局部组织穿刺，并未能代表整体，临床应用受限［4］。因此，能否通过非侵入性检查对DGF 进行早期诊断十分重要。本研究旨在探讨基于常规超声、超声造影定量参数构建的Logistic 回归模型早期预测DGF的临床价值。

资料与方法

一、研究对象

选取2014 年8 月至2021 年3 月于佛山市第一人民医院泌尿外科接受同种异体肾移植手术的患者212 例，男131 例，女81 例，年龄19~66 岁，平均（42.63±10.20）岁。参考《肾移植术后移植物功能延迟恢复诊疗技术规范（2019版）》［5］诊断标准将其分为：移植肾功能正常恢复（normal graft function，NGF）157例（NGF组），男97例，女60例，年龄19~66岁，平均（42.24±10.14）岁；DGF 55 例（DGF 组），男34 例，女21 例，年龄27~65 岁，平均（43.76±10.36）岁。所有患者均于肾移植术后1周行常规超声及超声造影检查。排除标准：①对超声造影剂过敏者；②伴严重心、肺、肝功能不全或其他严重并发症者。本研究经佛山市第一人民医院医学伦理委员会批准，所有患者在超声造影检查前均签署知情同意书。

二、仪器与方法

1.常规超声及超声造影检查：使用GE Logiq 9彩色多普勒超声诊断仪，凸阵4C探头，频率2.5~5.0 MHz；配备高保真调幅超声造影分析技术。患者取仰卧位，常规超声观察移植肾的大小、形态、内部回声、血流分布等，测量移植肾叶间动脉、段动脉、肾门动脉及动脉吻合口收缩期峰值流速（PSV）和阻力指数（RI）；启动超声造影模式，将造影剂（SonoVue，意大利Bracco 公司）用生理盐水5.0 ml 稀释并用力摇匀，经前臂浅静脉团注2.4 ml 造影剂混悬液后快速推入5.0 ml 生理盐水冲管，造影时探头机械指数为0.10~0.15，将朝向肾门的最大纵切面作为固定观察切面，选择位置、图像稳定的肾皮质区作为感兴趣区（大小为10 mm×10 mm），使用机器自带超声造影分析软件对图像进行分析，获取时间-强度曲线（TIC），并测量造影剂到达起始时间（AT）、起始强度（AI）、达峰时间（PT）、峰值强度（PI）、上升斜率（k）、曲线下面积（AUC）、增强强度（A）、基础强度（BI）。所有参数均重复测量3 次取平均值。以上操作由1 名高级职称和1 名中级职称的超声医师完成。

2.临床资料收集：包括性别、年龄、身高、体质量、血尿素氮（BUN）、血红蛋白（HGB），因本研究DGF 分组标准的建立是基于血肌酐水平，故排除血肌酐。

三、统计学处理

应用SPSS 20.0统计软件，单因素分析两组临床资料、常规超声及超声造影参数的差异，其中计量资料以±s表示，两组比较采用t检验；计数资料以例表示，两组比较采用χ2检验。多因素Logistic 回归分析DGF的独立影响因素，并建立诊断模型。绘制受试者工作特征（ROC）曲线分析该模型预测DGF 的诊断效能。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、单因素分析

1.DGF 组身高、体质量、BUN 均高于NGF 组，HGB低于NGF 组，差异均有统计学意义（均P<0.01）；两组年龄、性别比比较差异均无统计学意义。见表1。

表1 DGF组与NGF组临床资料比较

2.DGF 组叶间动脉RI、段动脉PSV、段动脉RI、肾门动脉RI、动脉吻合口RI均增高，叶间动脉PSV减低，与NGF 组比较差异均有统计学意义（均P<0.01）；两组肾门动脉PSV、动脉吻合口PSV 比较差异均无统计学意义。见表2。

表2 DGF组与NGF组常规超声参数比较（±s）

表2 DGF组与NGF组常规超声参数比较（±s）

PSV：收缩期峰值流速；RI：阻力指数

组别DGF组NGF组t值P 值叶间动脉PSV（cm/s）25.56±10.48 31.14±11.53 3.161 0.002段动脉PSV（cm/s）40.14±16.62 50.30±20.59 3.301 0.001肾门动脉PSV（cm/s）93.11±77.35 104.29±52.64 1.190 0.236动脉吻合口PSV（cm/s）174.02±159.36 203.47±93.12 1.650 0.100动脉吻合口RI 0.79±0.11 0.72±0.09 4.625<0.001叶间动脉RI 0.71±0.18 0.60±0.08 4.330<0.001段动脉RI 0.72±0.16 0.63±0.08 4.120<0.001肾门动脉RI 0.75±0.12 0.68±0.08 3.897<0.001

3.DGF 组PI、AUC、A 均减低，AI增高，与NGF 组比较差异均有统计学意义（均P<0.05）；两组其余超声造影参数比较差异均无统计学意义。见表3和图1。

图1 NGF组和DGF组超声造影TIC图

表3 DGF组与NGF组超声造影参数比较（±s）

表3 DGF组与NGF组超声造影参数比较（±s）

AT：起始时间；AI：起始强度；PT：达峰时间；PI：峰值强度；k：上升斜率；AUC：曲线下面积；A：增强强度；BI：基础强度

k组别DGF组NGF组t值P 值BI（dB）67.71±6.26 69.67±7.63 1.711 0.063 AT（s）11.84±4.19 11.84±4.24 0.001 0.999 AI（dB）-65.60±2.73-66.60±2.53 2.462 0.015 PT（s）21.50±6.92 21.74±7.33 0.211 0.833 PI（dB）-35.45±5.12-33.85±4.62 2.151 0.033 0.13±0.05 0.13±0.04 0.070 0.944 AUC（dB·s）2263.45±448.58 2541.13±386.60 4.393<0.001 A（dB）23.57±7.82 27.04±8.40 2.686 0.008

二、多因素Logistic回归分析

将单因素分析中差异有统计学意义的参数纳入多因素Logistic 回归分析中，结果显示BUN、叶间动脉RI 和AUC 均为DGF 的独立影响因素（均P<0.05）。见表4。

表4 多因素Logistic回归分析

三、诊断模型的建立和效能评价

根据多因素Logistic 回归分析结果建立诊断模型：Logit（P）=-3.363+0.169×BUN+3.794×叶 间 动 脉RI-0.001×AUC。见表4。ROC 曲线分析显示，该模型预测DGF 的曲线下面积为0.909（P<0.01），均高于单一参数；当该模型的截断值为0.332 时，预测DGF 的灵敏度和特异度分别为78.2%、89.8%，约登指数为68.0%，阳性预测值为72.9%，阴性预测值为92.1%。单一参数及诊断模型预测DGF 的诊断效能见表5和图2。

图2 单一参数及诊断模型预测DGF的ROC曲线图

表5 单一参数及诊断模型预测DGF的诊断效能

讨 论

DGF 作为肾移植术后早期常见的并发症之一，可影响移植肾的短期和长期生存率。因此，如何提高对DGF 的准确评价与诊断对改善肾移植术预后具有重要意义。目前移植肾穿刺活检是DGF 诊断和鉴别诊断的金标准，但由于其为有创侵入性检查，会对移植肾产生一定的损伤及引起相关并发症。为了能够更加准确诊断DGF，临床也提出了一系列的诊断方法，如术后少尿或无尿等临床表现、血肌酐或BUN 等实验室检测及常规超声检查等。BUN 是评价肾功能的常用指标之一，其水平与肾功能呈负相关。研究［6］显示，当肾小球滤过率下降超过50%，BUN 水平会随肾功能损伤程度的加重而升高。检测BUN 水平对移植肾功能的监测有重要临床意义，本研究DGF 组BUN 高于NGF 组，差异有统计学意义（P<0.01），表明BUN 水平越高，发生DGF 的可能性越大。另外单因素分析中两组身高、体质量、HGB 比较差异均有统计学意义（均P<0.01），纳入多因素Logistic回归分析后，上述指标中仅BUN作为DGF的独立影响因素（OR=1.184，P<0.01）。但ROC 曲线分析显示其诊断灵敏度太低（9.1%），分析原因为：BUN 作为人体蛋白质代谢的终末产物，主要在肝脏生成，由肾脏肾小球滤过排泄；然而临床上引起BUN 水平升高的原因很多，对评估移植肾功能的准确性有一定影响，许多肾外因素如急性心力衰竭、急性胰腺炎、广泛使用利尿剂等也会影响BUN 水平［7-9］，因此，BUN 对DGF 的预测不敏感，诊断准确性不足，易出现漏误诊。

常规超声检查作为肾移植术后随访及疾病诊断的首选方法，具有安全、便利、价廉、可重复性高等优点，在临床诊疗工作中广泛应用。本研究结果显示，DGF 组各级肾动脉（叶间动脉、段动脉、肾门动脉、动脉吻合口）RI 均高于NGF 组，差异均有统计学意义（均P<0.01），表明移植肾各级肾动脉RI 可作为诊断DGF 的重要指标，与Mocny 等［10］研究结果相似。本研究结果显示，DGF 组移植肾叶间动脉PSV 及段动脉PSV 均较NGF 组减低（均P<0.05），与冯梓燕等［11］研究结果相似。DGF 多发生在肾移植术后1 周内，此时二维超声显示移植肾大小及实质回声均无明显变化，因此在常规超声检查中，彩色多普勒超声显示血管及测得相应部位PSV 和RI 价值相对更高。研究［3-4，12-14］表明移植肾动脉RI 是诊断肾移植术后各种常见并发症的重要指标。范晴敏等［3］研究发现移植肾患者肾动脉RI 与DGF 的发生率呈正相关，即RI 越高（>0.8），DGF的发生率越高。本研究将上述指标均纳入多因素Logistic 回归分析得出，仅叶间动脉RI 可作为DGF 的独立影响因素（OR=44.413，P<0.05），但其曲线下面积、灵敏度均偏低（0.675、45.5%），分析原因为：RI 的检测受到血流方向与声束角度的限制，且移植肾皮质区微血管的流速较低，使灵敏度下降，另外一些肾外因素如腹内压、中心静脉压等因素［4，12，15］均会引影响移植肾微循环导致其应用受限。因此，单独根据叶间动脉RI不能有效诊断DGF。

随着超声造影技术不断完善，超声造影检查已广泛应用于移植肾检查中，本研究单因素分析显示，两组超声造影参数AI、PI、AUC、A 比较差异均有统计学意义（均P<0.05）。表明DGF 患者由于移植肾可能存在的低血容量导致超声造影增强时，肾实质微循环灌注不足使与血流灌注相关的PI、AUC、A均低于NGF患者；而DGF患者AI增高可能与移植肾缺血再灌注引起末梢血管的病理改变有关。既往研究［4，12，16-17］指出超声造影可以通过TIC 定量参数客观评价移植肾功能，但对于AT、AI、PT、PI、BI、A、k及AUC 在评估移植肾功能的价值各文献［4，18-20］报道不一。宋洁琼等［12］和黄伟俊等［19］研究结果均显示DGF 组PI 和AUC 均显著小于NGF 组（均P<0.05）；但Liang 等［20］研究结果与之相反。本研究将上述指标纳入多因素Logistic回归分析得出，AUC 为DGF 的独立影响因素（OR=0.999，P<0.05），表明移植肾超声造影参数AUC越小，发生DGF的可能性越大。在常规超声检查中，彩色多普勒检查通常主要提供移植肾大中血管的PSV 及RI，对于皮质部位的低速血流并不敏感，而超声造影能够直观且准确检测移植肾各级血管的血流信号，清晰显示并生成TIC 以反映移植肾实质的微循环灌注情况。AUC 是PI、RI等参数共同作用的综合定量参数，是对肾皮质灌注全过程的整体定量评估，因此相对其他灌注参数具有更高的参考价值。单独AUC 诊断DGF 的灵敏度和曲线下面积（65.5%、0.686）均高于叶间动脉，但阳性预测值很低（39.6%）。

本研究为进一步提高对DGF 的超声诊断效能，以多因素Logistic 回归分析中BUN、叶间动脉RI 和超声造影参数AUC 3 个独立影响因素建立DGF 诊断模型，该模型的截断值为0.332 时，预测DGF 的灵敏度及特异度分别为78.2%、89.8%，约登指数为68.0%，阳性预测值为72.9%，阴性预测值为92.1%；曲线下面积最大，为0.909。该模型不仅可以同时保证灵敏度和特异度均高，而且通过该模型检测出阴性结果时，不发生DGF 的概率（阴性预测值）达到92.1%。提示联合临床资料、常规超声及超声造影定量参数的诊断模型可以有效提高DGF 的诊断效能，一定程度上减少NGF 患者不必要的穿刺，避免相关并发症的发生。

综上所述，基于常规超声及超声造影定量参数的Logistic回归模型对早期预测DGF有较高的诊断效能。但本研究为单中心回顾性分析，今后需扩大样本量进行多中心研究深入验证。