超微血流成像与CDFI评估慢性肾脏病患者血流灌注的对比研究

胡晓莉 明志强 屈茜萍 顾 鹏

慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）是指由各种原因引起的肾脏结构或功能异常持续时间超过3个月，主要包括原发性或继发性肾脏疾病所致的慢性肾功能损害。文献［1］报道CKD 目前已成为世界各国所面临的主要公共卫生问题，其发病率逐年升高，据统计，我国CKD 患病率为10.8%，患者人数超过1亿。CKD 的发生、发展及预后与肾血流灌注密切相关［2］，肾脏的血流灌注直接影响着肾功能［3］，准确评价肾血流灌注情况，可为临床评估CKD 患者肾功能损害情况提供重要依据。超微血流成像（super microvascular imaging，SMI）是检测微血管非常灵敏的血流成像技术，其基于彩色多普勒原理，运用新的自适应智能算法，通过独特的滤波技术识别并移除组织杂乱运动信号，提取并显示低速血流及细小血管，具有高帧频、运动伪像少、高灵敏度、高分辨率等特点［4］。本研究通过比较CDFI 与SMI评估CKD 患者肾血流灌注情况，探讨SMI在评价CKD 患者肾血流灌注中的应用价值。

资料与方法

一、临床资料

选取2019 年1 月至2020 年3 月我院经临床确诊的CKD 患者 62 例，其中男 34 例，女 28 例，年龄 17～84 岁，平均（52.35±15.19）岁；根据美国肾脏基金会制定的K/DOQI指南［5］将其分为CKD 1期9例［肾小球滤过率估算值（eGFR）≥90 ml·min-1·1.73 m-2］，CKD 2期11 例（eGFR≥60～90 ml·min-1·1.73 m-2），CKD 3期14例（eGFR≥30～60 ml·min-1·1.73 m-2），CKD 4 期 13 例（eGFR 15～30 ml·min-1·1.73 m-2），CKD 5期15 例（eGFR＜15 ml·min-1·1.73 m-2或透析）。排除患有肾脏良恶性肿瘤病史、多囊肾、急性肾损伤，以及配合性差、气体干扰明显的患者。本研究经我院医学伦理委员会批准，所有患者均知情同意。

二、仪器与方法

1.超声检查：使用佳能Aplio i800 彩色多普勒超声诊断仪，凸阵探头，频率 1～8 MHz；配有 CDFI 和 SMI 技术软件。CDFI 检查时仪器血流参数设置：速度标尺12～20 cm/s，彩色增益范围35～45 dB；SMI检查时仪器血流参数设置：速度标尺1.2～2.0 cm/s，彩色增益范围30～40 dB。受检者取仰卧位或侧卧位，在二维模式下选择一侧肾脏最清晰的图像后，启动CDFI 模式，观察肾动脉、肾段动脉、叶间动脉、弓形动脉及小叶间动脉的血流分布及充盈情况，采集满意图像后行血流分级；启动SMI 模式，观察肾脏的血流灌注情况并分级；均同时进行双侧肾脏的检测。所有图像分析均由两名经验丰富的超声医师对CDFI、SMI图像进行分析，意见不一致时，由第3 名具有10 年以上工作经验的超声医师参与协商。

2.CDFI、SMI血流灌注分级标准［6］：0 级，整个肾脏检测不到血流信号；1 级，肾动脉可稀疏显示血流信号；2 级，肾动脉清晰显示，肾段动脉稀疏、星点状显示，整个实质无血流信号；3 级，肾动脉、肾段动脉血流连续，叶间动脉稀疏、星点状显示，弓形动脉及小叶间动脉血流不显示；4级，肾动脉、肾段动脉、叶间动脉清晰显示，弓形动脉短线状、星点状显示，小叶间动脉不显示或稀疏显示；5 级，整个肾脏血流连续显示至小叶间动脉水平，血流信号充盈饱满，呈树枝状。

三、统计学处理

应用SPSS 25.0 统计软件，计数资料以频数或构成比表示，行χ2检验。相关性分析采用Spearman 分析法。P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、CKD各分期患者肾脏血流灌注分级情况

124 个肾脏中，SMI 显示 4～5 级 69 个（55.6%），0～2 级 23 个（18.5%）；CDFI 显示为 4～5 级为 47 个（37.9%），0～2 级为 40 个（32.3%）；其中，CKD 1、2期SMI显示5级的构成比最高（66.7%、54.5%），CKD 3期SMI显示4级的构成比最高（67.9%），且均高于CDFI（均P＜0.05）；CKD 4 期SMI与CDFI 均显示3 级的构成比最高（61.5%、46.2%），且SMI显示3级的构成比高于CDFI（P＜0.05）；CKD 5 期 SMI 与 CDFI 均显示 0～2 级的构成比最高（76.7%、96.7%），但 SMI 显示 0～2 级的构成比低于 CDFI，同时 SMI 显示3 级的构成比明显高于CDFI（23.3%vs.3.3%），差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表1和图1～5。

表1 CDFI与SMI检测CKD各分期患者肾血流灌注分级情况 个

图1 CKD 1期患者（女，52岁）CDFI及SMI肾血流灌注图

图2 CKD 2期患者（男，45岁）CDFI及SMI肾血流灌注图

图3 CKD 3期患者（男，73岁）CDFI及SMI肾血流灌注图

图4 CKD 4期患者（女，64岁）CDFI及SMI肾血流灌注图

图5 CKD 5期患者（男，65岁）CDFI及SMI肾血流灌注图

二、SMI 及CDFI 肾脏血流灌注分级与CKD 临床分期的相关性分析

CKD 1、2、3 期CDFI 肾血流灌注分级与临床分期呈中等负相关（r=-0.419，P＜0.01），SMI 肾血流灌注分级与临床分期呈强负相关（r=-0.657，P＜0.01）。

讨 论

CKD 是临床常见的肾功能不断损伤的进展性疾病，其病理变化主要是肾小球硬化、肾间质纤维化及肾小管萎缩，导致肾内动脉血管从小到大逐级受损，进而引起相应血管管腔狭窄甚至闭塞，肾血流灌注逐渐降低，肾功能减退，最终导致肾功能衰竭。常规CDFI 操作便捷、重复性好，能够无创、动态地评价肾血流灌注，且随访性强，作为评价肾脏血流灌注的协助手段已被广泛运用，但CDFI 仅能检出内径＞0.2 mm 的血管，无法捕捉流速低于1 cm/s 的血流信号［7］，同时因其定向分辨率较低，常出现彩色信号外溢现象，在评价细微血管方面应用受限。SMI具有高灵敏度、高分辨率的特点，无需造影剂便可检测到内径＞0.1 mm 的血管及流速低至0.8 cm/s 的血流信号，可更加敏感地捕捉到常规超声无法显示的细微血管和低速血流［8］。本研究应用 SMI 检测CKD患者各分期肾脏血流灌注分级情况，并与CDFI 比较，旨在探讨SMI 在评估CKD肾血流灌注中的应用价值。

本研究通过比较CDFI 与SMI 对同一分期肾血流灌注分级构成比，结果显示在124 个肾脏中，SMI血流灌注分级为4～5 级的构成比明显高于CDFI，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；其中CKD 1、2 期SMI 显示5 级的构成比最高（66.7%、54.5%），CKD 3 期 SMI 显示 4 级的构成比最高（67.9%），且均高于 CDFI（均P＜0.05）；CKD 4 期 SMI 与 CDFI 均显示3 级的构成比最高（61.5%、46.2%），且SMI显示3 级的构成比高于CDFI（P＜0.05）；CKD 5期SMI与CDFI显示0～2级的构成比均最高（76.7%、96.7%），但 SMI 显示0～2 级的构成比低于CDFI，同时SMI显示3级的构成比明显高于CDFI，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。表明SMI 对CKD 各分期肾脏血流灌注的显示能力优于CDFI，特别是SMI 在显示5 级小叶间动脉及4 级弓形动脉方面更具优势。因此，SMI 对于肾脏血流灌注的评价更准确，能够为临床提供更丰富及更细微的血流信息，同时对于反映肾脏的真实受损程度及指导临床治疗具有重要意义。

考虑到CKD 4、5 期患者肾脏受损严重，皮质区小叶间动脉及弓形动脉管径狭窄甚至闭塞，血流灌注明显降低，多仅能显示大血管水平。本研究将CKD 1、2、3 期的肾血流灌注分级与临床分期进行相关性分析，结果发现随着CKD 分期的增加，CDFI与SMI肾血流灌注分级均呈下降趋势，CKD 1、2、3期CDFI及SMI 肾血流灌注分级与临床分期均呈负相关，且SMI 肾血流灌注分级与CKD 临床分期相关性更好（r=-0.657，P＜0.01）。表明相对于CDFI，SMI 能够通过检测肾脏血流灌注改变，对CKD临床分期提供更准确的参考信息。

本研究的局限性：①SMI技术尚处于探索阶段，对于图像的判断尚无统一的标准；②样本量少特别是早期病例偏少，结果可能存在一定偏移；③仅分析了SMI技术对CKD 不同分期肾血流灌注的应用，未对其不同病理类型的肾脏血流灌注进行分析；后期将扩大样本量进一步完善。

综上所述，SMI 技术在评价CKD 患者肾血流灌注中具有较高临床应用价值，其显示细微血管及低速血流信号的能力优于CDFI，可作为有效评估CKD 患者肾血流灌注的重要影像学方法。