彩色多普勒超声联合超声造影对移植肾动脉狭窄的诊断价值

邹子然， 杨 萍， 樊韵玲， 何婉媛*， 王文平,2

1. 复旦大学附属中山医院超声科，上海 200032 2. 上海市影像医学研究所，上海 200032

移植肾动脉狭窄(transplant renal artery stenosis，TRAS)是肾移植术后最常见的血管并发症之一。TRAS可发生于术后任何时间，最常发生于术后3个月至2年，发病率为1%～23%[1-3]，可导致患者顽固性高血压、移植肾功能不全甚至死亡。早期发现并及时干预可使病情逆转[3-4]，因此，早期诊断TRAS至关重要。

有文献[5]报道，彩色多普勒超声(color Doppler ultrasonography, CDUS)及超声造影(contrast-enhanced ultrasonography, CEUS)在诊断TRAS方面均具有较大的临床应用价值，但CDUS及CEUS诊断TRAS的量化指标尚不统一，且目前鲜见研究联合应用CDUS及CEUS诊断TRAS。本研究以数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)或磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA)作为诊断TRAS的金标准，分析CDUS血流动力学参数及CEUS定量参数诊断TRAS的阈值，并探讨以上参数单独使用或联合应用的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2011年9月至2020年5月复旦大学附属中山医院收治的21例TRAS患者(狭窄组)的临床资料，其中男15例，女6例，平均年龄为(41.57±12.67)岁；选取同期行CDUS检查且随访半年以上移植肾功能稳定并有CEUS资料的37例移植肾患者为对照组，包括男24例，女13例，平均年龄为(37.89±10.74)岁。

纳入标准：肾移植术后经DSA或MRA确诊为TRAS的患者；确诊前行CDUS和CEUS检查，并保存有符合要求的超声图像；年龄18～80岁。排除标准：移植肾急慢性排斥反应、移植肾动脉或静脉血栓、移植肾尿路梗阻、肾周血肿或局部感染及严重心肺疾病。本研究经复旦大学附属中山医院伦理委员会批准(B2021-224R2)，所有患者均知情并签署知情同意书。

1.2 检查方法及图像处理 彩色多普勒超声检查时，采用Siemens公司AcusonS2000彩色多普勒超声诊断仪，探头使用4C1。患者取仰卧位，将探头置于患者髂窝移植肾部位，嘱患者均匀缓慢呼吸，保持身体不动。常规超声观察移植肾大小、形态、皮髓质回声强度及肾周有无积液；彩色多普勒超声观察移植肾的动脉血流信号，测量移植肾主肾动脉、叶间动脉收缩期峰值流速(peak systolic velocity，PSV)，及叶间动脉阻力指数(resistance index，RI)等血流动力学参数,并计算峰值流速后比(主肾动脉PSV/叶间动脉PSV)。超声造影检查采用Philips iU 22彩色多普勒超声诊断仪，探头C 1～5 MHz，机械指数设置为0.07，增益为90%，所有患者检查时仪器参数设置保持一致。选取移植肾血管树主干及分支成像清晰的长轴切面，保持探头静止且不加压，经肘静脉团注0.6 mL SonoVue造影剂，随即用0.9%氯化钠液5 mL冲管，同时启动录像采集系统，记录2 min的动态造影录像，并以DICOM格式保存。用Sonoliver CEUS定量分析软件，以移植肾段间动脉作为参考区，在移植肾中部皮质、髓质勾画2个感兴趣区，通过Excel表格输出各个感兴趣区的上升时间(rising time,RT)、达峰时间(time to peak，TTP)、平均渡越时间(mean transit time,mTT)及拟合优度(quality of fit,QOF),将QOF>75%作为纳入分析标准。

1.3 统计学处理 采用SPSS 22.0及MedCalc医学统计软件进行统计学分析。对狭窄组与对照组的各变量进行单因素分析，符合正态分布的计量资料采用t检验。采用秩相关的Spearman相关系数分析超声参数与移植肾动脉狭窄程度的相关性。将单因素分析中有显著差异的变量进行筛选后，采用logistic回归前进法分析与TRAS相关的危险因素。利用MedCalc医学统计软件绘制ROC曲线，分析各个超声参数及联合诊断TRAS的效能，并计算曲线下面积(AUC)、灵敏度、特异度。检验水准(α)为0.05。

2 结 果

2.1 声像图表现 狭窄组：CDUS可探及移植肾主肾动脉细窄花色血流，狭窄处血流速度>2.0 m/s(图1A)；CEUS显示狭窄组患者注入超声造影剂后，移植肾呈树枝样增强，肾实质增强程度轻，造影剂分布稀疏(图2A)，定量分析显示TIC曲线上升及下降均缓慢，波峰圆钝(图2B)。对照组：CDUS显示移植肾主肾动脉血流色彩单纯、中心明亮，流速<2.0 m/s(图1B)；CEUS显示移植肾呈树枝样增强，达峰值时，肾实质呈细密、均匀高增强(图3A)，定量分析显示TIC曲线上升及下降均较快，波峰尖锐(图3B)。

图1 狭窄组和对照组的CDUS表现

图2 狭窄组超声造影及定量分析图

图3 对照组超声造影及定量分析图

2.2 两组超声参数比较 结果(表1)显示：狭窄组主肾动脉PSV、峰值流速后比高于对照组，叶间动脉RI低于对照组，皮质RT、髓质RT、皮质TTP、髓质TTP均长于对照组(P<0.01)。

表1 2组各个超声参数的比较

2.3 超声参数与狭窄程度的相关性分析 结果(表2)显示：各个超声参数与狭窄程度均中度相关，除叶间动脉RI与狭窄程度负相关(P=0.001)外，其余参数均与狭窄程度正相关(P<0.001)。

表2 各个超声参数与移植肾动脉狭窄程度的相关性分析

2.4 狭窄程度相关超声参数的多因素分析 由于峰值流速后比是主肾动脉PSV/叶间动脉PSV，与主肾动脉PSV相关性较高(r=0.848)，髓质TTP与髓质RT的相关性较高(r=0.923)，且髓质RT及髓质TTP与皮质RT及TTP共线性严重(共线性诊断VIF分别为10.521、9.062)。故进行logistic回归时排除上述3个变量后，选取主肾动脉PSV、叶间动脉RI、皮质RT及皮质TTP作为变量。结果(表3)显示：主肾动脉PSV及皮质TTP可作为预测TRAS的危险因素(P<0.05)。

2.5 超声参数对TRAS的诊断效能 结果(表4)显示：CDUS血流动力学参数诊断的总体灵敏度高于CEUS定量参数，但总体特异度低于CEUS定量参数。在CDUS血流动力学参数中，主肾动脉PSV及峰值流速后比诊断TRAS的AUC均高于叶间动脉RI，分别为0.873和0.866；在CEUS定量参数中，皮质TTP诊断TRAS的AUC为0.918。除髓质RT外，其他造影定量参数的AUC均大于CDUS血流动力学参数。

表3 TRAS相关超声参数的logistic回归分析

表4 各个超声参数诊断TRAS的效能

2.6 联合诊断的ROC曲线分析 结果(图4)显示：皮质TTP诊断TRAS的AUC大于主肾动脉PSV(0.918vs0.873)；主肾动脉PSV联合皮质TTP的诊断灵敏度为85.71%，特异度为94.59%，准确度为91.40%，AUC为0.965，效能高于单一参数。

图4 主肾动脉PSV、皮质TTP及两者联合诊断TRAS的ROC曲线

3 讨 论

目前用于诊断TRAS的影像学方法较多，如DSA、CT血管成像(computed tomography angiography，CTA)、MRA、CDUS及CEUS等[6]。DSA作为诊断TRAS的金标准，在诊断的同时还可进行介入治疗，但由于DSA为有创性检查且其造影剂具有肾毒性，故DSA不能作为移植肾术后常规的监测手段。而超声检查具有无创、使用无禁忌证、适宜于床边检查等优点，已常规应用于移植肾术后的监测[7-8]。其诊断的准确性对于TRAS患者的筛查及临床干预具有重要的意义。超声诊断TRAS多采用常规超声及彩色多普勒超声，可获得移植肾形态学及血流动力学方面的信息[9]，对狭窄程度>50%的TRAS有一定的诊断价值。而随着超声技术的不断发展，超声造影作为一项新的超声成像技术，在诊断TRAS方面发挥着越来越重要的作用[8,10-11]。

CDUS诊断TRAS时常使用血流动力学指标，其中较常用的血流动力学指标为主肾动脉PSV、峰值流速前比、峰值流速后比及叶间动脉RI。因峰值流速前比受移植肾动脉吻合术式的影响较大，本研究仅测量移植肾主肾动脉及叶间动脉的PSV及RI，计算峰值流速后比(主肾动脉PSV/叶间动脉PSV)。在本研究探讨的3个CDUS血流动力学参数中，主肾动脉PSV>2.43 m/s诊断效能最高，灵敏度和特异度分别为85.71%及86.49%，与以往研究[12]基本相符。但在实际工作中，CDUS探测移植肾主肾动脉全程较为耗时，并且很难直观显示移植肾主肾动脉的狭窄部位。而CEUS一方面可通过超声造影剂增强更好地显示移植肾主肾动脉，另一方面还可通过定量分析移植肾皮质血流灌注参数[13]，间接反映移植肾主肾动脉狭窄，在一定程度上可弥补上述CDUS的不足。

本课题组前期研究[14-15]分析了移植肾造影各定量参数的稳定性，其中RT及TTP稳定性较好。故本研究选取皮质及髓质的RT和TTP，以分析CEUS超声造影定量参数诊断TRAS的诊断效能。其中皮质TTP=9.26 s的诊断效能最高(AUC=0.918)，高于髓质RT(AUC=0.815)、皮质RT(AUC=0.894)和髓质TTP(AUC=0.902)。本研究结果显示，除髓质RT外，CEUS定量参数的AUC普遍大于CDUS血流动力学参数，这与以往研究[16]观点一致。上述超声参数与TRAS程度的相关性结果显示，所有超声参数与TRAS程度均中度相关，说明超声参数可用于预测狭窄程度，在移植肾动脉狭窄的治疗方面有一定的临床指导意义。

本研究发现1例DSA诊断为重度TRAS患者的主肾动脉PSV为0.56 m/s，原因可能为移植肾主肾动脉严重狭窄接近闭塞时，主肾动脉PSV不升高反而降低。此外有2例患者肾移植术后主肾动脉PSV增高(>2.43 m/s)，并于术后约1个月降至正常，上述情况可能是由于术后吻合口水肿消退，主肾动脉血管恢复正常所致。另有1例患者肾移植术后主肾动脉PSV一直高于截断值(2.43 m/s)，DSA未发现移植肾动脉狭窄，但于DSA后主肾动脉PSV降低。因此，该情况可能是由于移植肾主肾动脉扭曲导致的PSV升高。分析上述3例主肾动脉PSV增高患者的CEUS定量参数值，与本研究中的CEUS定量参数的诊断阈值比较均能正确诊断。因此，CEUS定量参数可在一定程度上减少因主肾动脉PSV升高而误诊的病例。

此外，本研究还发现，相较于CEUS定量参数，CDUS血流动力学参数诊断TRAS具有较高的灵敏度，而CEUS定量参数具有较高的特异度。本研究以logistic回归判断各超声参数对TRAS预测的影响，结果显示主肾动脉PSV>2.43 m/s和皮质TTP>9.26 s可更好预测TRAS，两者联合诊断TRAS的AUC为0.965，灵敏度为85.71%，特异度为94.59%，效能高于单独CDUS血流动力学参数或CEUS定量参数，提示联合应用CDUS血流动力学参数和CEUS定量参数对诊断TRAS具有更高的价值。

本研究的局限性在于狭窄组的样本量较少，且联合诊断时logistic回归仅能纳入2个参数，因此期待更大样本研究，进一步验证及深入分析，提高联合参数诊断价值。

综上所述，CDUS和CEUS均可用于诊断TRAS，CDUS血流动力学参数诊断TRAS具有较高的灵敏度，CEUS定量参数诊断TRAS具有较高的特异度，两者联合使用可提高诊断TRAS的效能。

利益冲突：所有作者声明不存在利益冲突。