剪切波弹性成像技术在慢性肾病诊断中的应用价值

郭海燕，张瑞芳，崔可飞，宋 毅

(郑州大学第一附属医院，郑州450052)

不同病因引起的慢性肾脏损害，进展过程中会发生肾小球硬化，血管萎缩塌陷，间质纤维化等病理改变［1，2］，大体解剖表现为组织变硬。剪切波弹性成像技术(SWE)使用定量分析技术测量分析组织的硬度，并且以杨氏模量值来反映组织的弹性，其值越大表示组织的硬度越大，因此可通过测量组织弹性进一步评价病变程度。2012年4～9月，我们应用SWE技术测量慢性肾病(CKD)患者肾脏弹性的改变，旨在探讨该技术在诊断CKD中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料 CKD患者58例(CKD组)，男23例，女35例;年龄25～68(56±13)岁，患者均行病理检查及血肌酐值、血尿素氮水平测定，以血肌酐＞110 μmol/L和(或)血尿素氮 ＞7.5 mmol/L为升高，所有患者均符合NKF-K/DOQI提出的CKD的诊断标准:肾脏损害和(或)肾小球率过滤下降＜60 mL/min超过3个月［3］，肾功能分级为CKD 1期10例;CKD 2期(肾功能代偿期)11例;CKD 3期(肾功能失代偿期)12例;CKD 4期(肾功能衰竭期)12例;CKD 5期(尿毒症期)13例。另选择同期体检肾功能正常且既往无肾病史及其他引起慢性肾病的慢性疾病史(如高血压、糖尿病、系统性红斑狼疮等)的健康体检者56例作为对照组，男27例，女29例;年龄25～50(39±11)岁。两组一般资料具有可比性。

1.2 SWE检测方法 采用Supersonic Imagine公司生产的AixPlore型全数字化彩色多普勒超声诊断仪，凸阵探头6-1，频率3.5～5.5 MHz。检查者取侧卧位，首先进行常规超声检查，记录双肾的大小、皮质厚度、频谱多普勒检测肾动脉血流速度，做出常规诊断。随后嘱患者吸气后屏住呼吸，常规超声纵切面检查，尽可能使声束与肾脏被膜垂直，待图像稳定后启动SWE分别测量双肾中部肾皮质、肾髓质、肾窦的杨氏模量值，同一位置至少3次取样，取双肾平均值作为最终结果。测量杨氏模量值时尽可能减少影响其测量结果的因素，将弹性成像方形框(感兴趣区)分别放置于肾皮质、肾髓质、肾窦三个部位并将其全部包络，然后放置Q-Box(直径设置为7 mm)获取局部组织弹性值(如患者皮髓质难以分清，则采用肾被膜下7 mm内为肾皮质［4］，余实质则为肾髓质;Q-Box是AixPlore独特的对感兴趣区内组织弹性进行定量测量的工具，其测量区域呈椭圆形，直径大小可调)，见图1。

1.3 统计学方法 应用SPSS15.0统计软件。计量资料以±s表示。两独立样本差异性比较采用t检验;多组间定量资料的比较采用单因素方差分析;两组间的相关性采用Person相关性分析。P≤0.05为差异有统计学意义。

图1 肾皮质实时剪切波弹性图像及取样示意图

2 结果

对照组及CKD组肾脏中部各区域的杨氏模量值结果及比较见表1、图2。CKD 1～5期患者肾皮质及髓质杨氏模量值及比较见表2。CKD 2～5期患者肾皮质、肾髓质与血清肌酐值均有较好的相关性，相关系数 r分别为0.87、0.72，P均 ＜0.05。

表1 对照组与CKD组肾中部各区域杨氏模量值(kPa，±s)

表1 对照组与CKD组肾中部各区域杨氏模量值(kPa，±s)

注:与肾皮质比较，*P＜0.05;与肾髓质比较，△P＜0.05;与对照组比较，#P＜0.05

组别 n 肾皮质 肾髓质 肾窦部对照组 56 3.92±0.56 3.70±0.59 2.67±0.56＊△CKD组 58 8.19±3.33# 6.91±2.29*#3.26±1.06＊△

图2 健康体检者与CKD 5期患者肾皮质剪切波弹性测量图

3 讨论

表2 CKD 1～5期患者肾皮质及髓质杨氏模量(kPa，±s)

表2 CKD 1～5期患者肾皮质及髓质杨氏模量(kPa，±s)

注:与CKD 1期肾皮质及肾髓质比较，○P＜0.05;与CKD 2期肾皮质及肾髓质比较，*P＜0.05;与CKD 3期肾皮质及肾髓质比较，#P＜0.05;与CKD 4期肾皮质及肾髓质相比，■P＜0.05;与CKD 5期肾皮质及肾髓质比较，△P＜0.05

分期 n 肾皮质 肾髓质CKD 1期 10 4.02±0.75#△■ 3.89±0.74#△■CKD 2期 11 5.19±0.92#■△ 5.09±0.82#■△CKD 3期 12 7.73±1.34＊■△○ 6.88±0.91＊■△○CKD 4期 12 9.98±1.31*#△○ 7.81±1.25*#△○CKD 5期 13 12.29±2.10*#■○ 9.90±1.14*#■○

各种原因引起的CKD发展至终末期肾病的共同通路是肾脏纤维化，其主要病理改变为正常肾单位的丢失，取而代之以大量成纤维细胞及肌纤维细胞增生，并最终导致肾脏弹性的下降和硬度的增加［5］。本研究中采用SWE对CKD进行研究，SWE不同于以往的弹性成像技术，其具有无需施压、实时成像、定量测量、测量结果不受操作者影响、可重复性极佳等优点，并且能直接反映组织弹性，所测的杨氏模量值越大表示组织硬度越大。目前SWE多用于乳腺、甲状腺［6，7］等浅表器官疾病及肝脏疾病［8］的研究，在CKD的评价方面少见报道。

本研究结果显示，健康体检者肾皮质和肾髓质杨氏模量值比较接近，而肾窦的杨氏模量值则略低于前两者，此与肾脏各区域组成结构不同有关。肾皮质主要由迂曲成团的肾小球构成，肾髓质主要为肾小管结构，二者分布均较为致密。肾窦则由肾动脉、肾静脉、肾盂和充填其间的脂肪组织等组成，其结构排列疏松，因此相对杨氏模量值较低。CKD患者由于肾内大量胶原纤维和纤粘连蛋白的堆积导致肾小球硬化、肾小管间质纤维化，导致杨氏模量值明显增高。临床上CKD患者中肾小球疾病占弥漫性肾病的95%以上，肾小球主要分布于肾皮质，故肾皮质硬度增加更为明显，杨氏模量值较肾髓质增高更多。肾窦部由于无肾小球及肾小管结构，CKD患者该部位无明显病变，其杨氏模量值无明显改变。

CKD组中，随着肾功能损害程度的加重，CKD患者肾皮质区及肾髓质区的杨氏模量值逐渐增加，CKD 5期肾萎缩者肾皮质及肾髓质杨氏模量值增加尤为明显。此表明伴随着肾脏的纤维化程度越来越重，肾脏的弹性亦越来越差，此与肾病进展中的肾组织病理变化完全一致。肾功能代偿期处于炎症反应期，肾脏损伤较轻，肾单位减少20%～25%;肾功能不全失代偿期、肾功能不全衰竭期，处于肾脏纤维化形成期，此期病理损伤较前期重，肾单位减少50%～90%;肾功能不全尿毒症期肾脏几乎形成瘢痕，90%以上肾单位功能丧失。CKD 2～5期患者肾皮质及肾髓质的杨氏模量值与患者血清肌酐值间存在良好的相关性，说明杨氏模量值可以一定程度上反映肾脏病变的程度。而且，肾皮质与血肌酐值较肾髓质具有更高的相关性。

综上所述，SWE有助于CKD诊断，可对CKD患者肾脏病变进行定量评价，为临床判断肾脏损伤程度提供有价值的参考。

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［5］王海燕.肾脏病学［M］.3版.北京:人民出版社，2009:799-820.

［6］李俊来，黄炎，王知力，等.乳腺实时剪切波弹性成像的组织定征研究［J］.中华医学超声杂志(电子版)，2011，8(4):812-819.

［7］詹嘉，陈悦，柴启亮，等.剪切波弹性成像技术定量鉴别诊断甲状腺结节良恶性的初步探讨［J］.中国超声医学杂志，2012，28(3):274-278.

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