剪切波弹性成像在过敏性紫癜儿童肾脏中的应用

崔晓颖 占小梅 徐茂晟 邹春鹏

在全球范围内,过敏性紫癜(Henoch-Schonlein purpura,HSP)发生率呈上升趋势[1]。其中40%～50%的患者会出现肾脏损害表现,称为紫癜性肾炎(Henoch-Schonlein purpura nephritis,HSPN)。HSPN是HSP最严重的长期并发症,肾脏受损害程度通常决定患者的预后[2]。因此,积极筛查肾脏是否受累有重要的临床价值。除了临床表现和实验室检查等方法,超声检查也是重要的筛查手段之一。常规二维超声可获得肾脏大小形态、回声及血流信息,但无法检测其硬度[3]。剪切波弹性成像(shear wave elastography,SWE)近年来已成为一种常用技术,并已开始应用于HSPN患者,其在儿童HSPN病理分级中的临床价值得到了较大肯定[4～6]。然而,关于肾功能正常的单纯HSP和HSPN患者的肾皮质及髓质硬度变化的研究较少,本研究旨在探讨SWE在HSP儿童肾脏受累的临床早期筛查及随访监测中的价值。

对象与方法

1.研究对象:选取2021年11月～2022年8月温州医科大学附属第二医院儿童肾内科收治的首次就诊的59例HSP儿童作为研究对象,均符合《儿童过敏性紫癜循证诊治建议》诊断标准[7]。根据《紫癜性肾炎诊治循证指南(2016)》诊断标准将患儿分成两组[8]:单纯HSP组29例,其中男性15例,女性14例,患者年龄3～14岁;HSPN组30例,其中男性16例、女性14例,患者年龄3～16岁。HSPN组纳入标准:在HSP病程6个月内出现血尿和(或)蛋白尿。排除标准:①肾小球肾炎、糖尿病肾病等原发性及继发性肾小球疾病;②肾脏占位、泌尿道感染等其他泌尿系疾病。另选年龄、性别相匹配的50例健康儿童作为对照组,其中男性27例、女性23例,年龄1～17岁。对照组纳入标准:同期进行体检的既往无肝脏、肾脏及其他影响肾功能的慢性病史的正常儿童,肾功能指标和超声检查结果均正常。本研究经温州医科大学附属第二医院医学伦理学委员会批准(伦理学审批号:2022-K-163-01)。

2. 一般资料和生化指标收集:收集所有研究对象的一般资料,包括性别、年龄、体重指数(body mass index,BMI),记录其入院第1次实验室检查结果:血尿素氮、血肌酐、24h尿蛋白、尿红细胞数、尿微量白蛋白。

3.检测仪器:采用中国迈瑞Resona7彩色多普勒超声诊断仪,选用SC5-1U凸阵探头,频率为(1～6)MHz,配有声触诊弹性测量(sound touch quantification, STQ)软件系统。

4.方法:受检者采取俯卧位接受检查,先经背部显示右肾长轴切面,测得右肾长径、厚径、皮质厚度、肾动脉主干收缩期峰值流速(peak systolic velocity,PSV)及阻力指数(resistance index,RI),再显示右肾短轴切面,测得右肾宽径,采用下述公式计算右肾体积,肾体积(ml)=长径×宽径×厚径×π/6;然后在肾脏长轴切面进行杨氏模量(Young′s modulus,YM)值检测,保持肾包膜与声束垂直,启用SWE技术下的STQ模式,嘱受检者屏气待图像稳定后(呼吸运动指数≥4颗星),分别选择右侧肾脏中部肾皮质及肾髓质区域作为感兴趣区进行测量,注意避开肾窦部。分别重复检测6次,取其平均值。以上操作均由同一超声医生完成。

结 果

1.3组一般资料及相关指标比较:3组受检者的年龄、性别、BMI、右肾体积、右肾皮质厚度、右肾动脉主干PSV及RI、血尿素氮比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。3组受检者的血肌酐、24h尿蛋白、尿红细胞数、尿微量白蛋白比较,差异均有统计学意义(P<0.05),其中HSPN组显著高于对照组及单纯HSP组(P<0.05),而对照组与单纯HSP组之间比较,差异无统计学意义(P>0.05),详见表1。

表1 3组一般资料及相关指标比较

2.3组右肾皮质和髓质YM值比较及ROC曲线分析:3组右肾皮质和髓质YM值比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。其中单纯HSP组右肾皮质YM值高于对照组、HSPN组(P<0.05),而HSPN组与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。单纯HSP组右肾髓质YM值高于对照组(P<0.05),HSPN组与对照组、单纯HSP组分别比较,差异均无统计学意义(P>0.05),详见表2、图1。右肾皮质YM值诊断单纯HSP的截断值为19.57kPa(敏感度为89.7%,特异性为56.0%),AUC为0.742,右肾髓质YM值诊断单纯HSP的截断值为11.25kPa(敏感度为79.3%,特异性为48.0%),AUC为0.643,详见图2。

图1 各组肾脏SWE弹性测量图A、B.对照组右肾皮质和髓质YM值测量;C、D.单纯HSP组右肾皮质和髓质YM值测量;E、F.HSPN组右肾皮质和髓质YM值测量

图2 对照组和单纯HSP组右肾皮质和髓质YM值的ROC曲线

表2 3组右肾皮质和髓质YM值比较

3.单纯HSP组和HSPN组右肾皮质和髓质YM值与相关指标相关性分析、多元线性回归分析:右肾皮质YM值与右肾体积、血肌酐、尿红细胞数呈负相关(P<0.05);右肾髓质YM值与右肾体积、尿红细胞数呈负相关(P<0.05)。右肾皮质和髓质YM值与其余指标均无相关性(P>0.05),详见表3。进一步分别以右肾皮质及髓质YM值为因变量(Y),以与其具有简单线性相关的因素作为自变量进行多元线性回归分析。结果显示,右肾皮质YM值(Y1)及右肾髓质YM值(Y2)均与右肾体积(X1)有线性回归关系,回归方程分别为Y1=33.80-0.13X1,Y2=15.63-0.05X1,详见表4、表5。

表3 右肾皮质和髓质YM值与相关指标相关性分析

表4 右肾皮质YM值多元线性回归分析

表5 右肾髓质YM值多元线性回归分析

讨 论

因为肾活检一般适用于伴有严重、持续中度蛋白尿或肾小球滤过率严重受损的HSP患儿[9]。目前临床上针对HSP患儿肾脏损害的监测通常依赖于定期尿常规等生理功能的变化,存在一定的局限性[10]。故对于无肾活检指征的HSP儿童肾脏损害的研究具有十分重要临床价值。

本研究中3组间常规超声指标比较,差异均无统计学意义。3组间血尿素氮比较,差异无统计学意义,血肌酐、24h尿蛋白、尿红细胞数、尿微量白蛋白差异有统计学意义,其中HSPN组显著高于对照组及单纯HSP组,而对照组与单纯HSP组比较,差异无统计学意义。由于本研究纳入的HSPN组的患儿均存在不同程度血尿、蛋白尿等,因此在组间比较时,这些指标明显高于其他两组。也正是因为HSPN组肾脏受损具体表现差异较大,只有血肌酐稍高于其他两组,血尿素氮组间比较,差异无统计学意义[11]。

单纯HSP组右肾皮质YM值高于对照组和HSPN组,差异有统计学意义。HSPN组与对照组比较,差异无统计学意义。这可能是因为HSP是一种免疫性出血性血管炎,血小板功能明显增强可致血管痉挛,细胞或间质缺氧发生轻度纤维化,导致肾皮质YM值增加[12]。当HSP患儿达到肾脏受累且影响其生理功能的阶段时,一方面可能血浆白蛋白减少血管内液体外渗致使肾水肿,另一方面可能与肾功能下降有关,导致HSPN组肾皮质硬度低于单纯HSP组,此时肾皮质YM值虽仍高于对照组,但两组间比较差异无统计学意义[13,14]。本研究中单纯HSP组右肾髓质YM值高于对照组,差异有统计学意义,HSPN组与对照组、单纯HSP组分别比较,差异均无统计学意义。分析不一致的可能原因,与正常肾皮质比较,肾髓质解剖结构更加复杂,剪切波受其干扰明显,这与既往研究结果相似[15]。进一步分析发现,右肾皮质YM值诊断单纯HSP的敏感度和特异性均高于右肾髓质YM值。

此外,右肾皮质和髓质YM值的独立影响因素只有右肾体积,右肾皮质和髓质YM值随着右肾体积增加而降低。虽然本研究3组间右肾体积比较,差异无统计学意义,但HSPN组仍稍大于单纯HSP组,通过回归分析结果说明水肿导致右肾体积增加的同时,也引起右肾皮质和髓质YM值降低。Gao等[16]研究认为,肾水肿可降低皮质硬度,与本研究结果一致。另一方面,右肾皮质厚度、右肾动脉主干PSV、RI并不是右肾皮质YM值、右肾髓质YM值的独立影响因素。分析可能的原因是,本研究纳入单纯HSP组及HSPN组患儿的皮质厚度及肾动脉主干PSV、RI未发现明显改变。通常尿红细胞数、24h尿蛋白、尿微量白蛋白等是HSP儿童肾脏受累的有效观察指标[17]。但通过本研究结果分析发现,这些实验室指标均不是右肾皮质和髓质YM值的独立影响因素,这可能由于本研究入组的HSPN患儿临床表现不一,包括单纯血尿、单纯蛋白尿或两者同时存在,且程度差异较大,异常肾功能实验室指标分布不均匀、波动范围大造成的。另外也有研究表明,在一些患者中出现的临床症状并不总是与病理分期相符[18]。

本研究存在一定的局限性:①本组研究中病例数量不多,因此未对HPSN组患儿根据具体表现和严重程度进一步分组;②所有患儿无病理结果;③本研究为单中心研究。

综上所述,HSP在肾脏受累出现肾功能损害之前,右肾皮质和髓质YM值已高于健康儿童,说明已发生肾组织生物力学的变化。这表明右肾皮质和髓质YM值有可能成为HSP儿童肾脏受累常规筛查重要指标。重视SWE技术在HSP儿童肾脏中的应用,有望在HSP儿童肾损伤的预后判断及随访监测中发挥重要的临床价值。