剪切波弹性成像评价流行性出血热肾脏损害*

刘燕 吴晓莉 卢强 张金兰 刘再荣 罗林法

(1. 攀枝花市中心医院超声科，四川 攀枝花 617000；2. 四川大学华西医院超声科，四川 成都 610041；3. 盐源县人民医院超声科，四川 凉山 615700)

流行性出血热(Epidemic hemorrhagic fever，EHF)多由汉坦病毒感染引起的一种地方性自然疫源性疾病，又称肾综合征出血热，四川省盐源县是流行性出血热的高发区[1-2]。EHF临床上以发热、出血、休克和急性肾衰为主要表现，重症患者病死率较高，如不及时诊治，将威胁患者生命。肾脏是本病损害的重要器官，肾血管损害出现肾脏充血、出血、周围水肿及灶性坏死。然而EHF肾脏常规超声表现特征性较差[3-5]，无法定量诊断。

剪切波弹性成像[6](Shear wave elastography，SWE)通过获取组织的剪切波传播速度(Shear wave velocity，SWV)得到杨氏模量(单位kPa)，SWV越快，杨氏模量值越大，组织就越硬。SWE在肝脏、乳腺、甲状腺、肌腱等脏器中应用相对较成熟[7-13]，SWE亦成功应用于慢性肾功能不全、糖尿病肾病、狼疮性肾炎等的研究[14-16]。但目前SWE在流行性出血热中的应用报道鲜少，因此本研究旨在探讨SWE是否可作为流行性出血热患者肾损害的一种无创定量评估方法。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2019年4月～2020年1月盐源县人民医院临床确诊EHF既往无肾脏病史且做肾脏SWE患者20例设为EHF组，其中男14例，女6例；年龄5～63岁，平均(19.4±26.9)岁。另外选取46例健康体检志愿者为对照组，其中男19例，女27例；年龄2～65岁，平均(14.5±24.9)岁。两组年龄、性别比较，差异无统计学意义(P>0.05)。纳入标准：①临床确诊EHF且做肾脏SWE。②既往无肾病史及引起肾损害的其它病史。③病例资料完整。排除标准：①既往有肾脏病史及患有引起肾损害的其它病史。②肾脏SWE图像质量差。本研究经医院伦理委员会批准，患者及家属知情同意。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器： Resnoa7彩超仪(深圳Mindrary公司)，探头SC5-1U，频率l～5 MHz，配备SWE软件。方法：受检者俯卧位，首先行常规超声扫查，测量肾脏大小、肾中部实质厚度，CDFI探查其内血流情况；然后嘱受检者屏住呼吸3～30 s，尽可能使声束与肾脏包膜垂直，待图像稳定后启动SWE模式，SWE取样方形框置于肾包膜下，方形框完全被彩色充填，M-STB index显示4～5颗星，图像质量可信度为100%，测量深度<8.0 cm，测量(呈圆形)直径设置为固定同等大小5.0 mm，分别测量双肾中部皮质、髓质及肾窦部的杨氏模量E值，即杨氏模量平均值(Emean)、最大值(Emax)、最小值(Emin)，同一部位测量3次取平均值，由经过标准化培训的同一位高年资主治医师完成。同时收集EHF杨氏模量E值测量24 h内血清肌酐、尿蛋白、尿酸、血小板计数等实验室检查结果。

2 结果

2.1 典型受试对象杨氏模量E值及实验室检查结果 20岁男性健康志愿者，左肾皮质Emean13.2 Kpa、髓质Emean6.62 Kpa、肾窦Emean10.49 Kpa；肌酐38.3 μmol/L，尿素氮2.86 mmol/L，尿酸297 μmol/L，尿蛋白(+)(见图1A)。15岁男性流行性出血热患者，左肾皮质Emean22.31 Kpa、髓质Emean13.85 Kpa、肾窦Emean9.02 Kpa；肌酐150.8 μmol/L，尿素氮16.43 mmol/L，尿酸427 μmol/L，尿蛋白(+)(见图1B)。8岁女性流行性出血热患者，右肾皮质Emean31.51 Kpa、髓质Emean14.39 Kpa、肾窦Emean11.00 Kpa；肌酐177.7 μmol/L，尿素氮17.36 mmol/L，尿酸706 umol/L，尿蛋白(++)(见图1C)。24岁男性流行性出血热患者，右肾皮质Emean48.82 Kpa、髓质Emean24.80 Kpa、肾窦Emean23.74 Kpa；肌酐416.2 umol/L，尿素氮27.27 mmol/L，尿酸1170 μmol/L，尿蛋白(+++)(见图1D)。俯卧位测量，感兴趣区位于肾脏皮质、髓质和肾窦的中部，测量直径设为最小相同尺寸5.0 mm。

2.2 两组肾皮质、髓质、肾窦SWE杨氏模量值比较 两组患者肾皮质、髓质、肾窦的Emean、Emax、Emin参数左右侧比较，差异无统计学意义(P>0.05)。EHF组与对照组双肾皮质和髓质的Emean、Emax比较，差异有统计学意义(P<0.05) ；EHF组与对照组肾窦各杨氏模量E值比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 EHF组与对照组肾皮质、髓质、肾窦SWE杨氏模量值SWE杨氏模量值Table 1 SWE Young′s modulus of renal cortex and medulla in the epidemic hemorrhagic fever group and healthy control group

2.3 杨氏模量诊断EHF肾损害 EHF肾损害右肾皮质杨氏模量Emean值AUC为0.820，截断值为19.36 kPa时诊断EHF的敏感性和特异性分别为70.0%和89.1%；左肾皮质杨氏模量Emax值AUC为0.821，截断值为30.39 kPa时诊断EHF的敏感性和特异性分别为70.0%和84.8%，见图2、表2。

表2 肾脏SWE杨氏模量值对EHF肾损害的诊断效能

2.4 EHF杨氏模量E值与实验室检查结果 EHF左肾皮质和髓质杨氏模量Emax值与尿蛋白、左肾髓质Emean值与血清肌酐呈正相关，左肾髓质杨氏模量Emax值与尿酸、血小板计数呈负相关，见表3、表4。

表3 EHF组肾脏SWE杨氏模量值与实验室检查

表4 EHF组肾脏SWE杨氏模量值与实验室检查

3 讨论

流行性出血热是由于Hantaan病毒感染诱发的急性传染性疾病。病毒进入人体内随血液循环呈现泛嗜性的感染，引起多器官损害，对人体健康的危害大，起病急，病情进展迅速，重症患者预后差，临床表现复杂，主要表现为短暂发热、充血出血、休克与急性肾功能衰竭等症状。EHF患者全身广泛的毛细血管病变和实质脏器损害，以肾脏受侵最明显，大体解剖表现为肾脏肿大，皮质呈苍白色，髓质呈暗红色，病理生理基础为肾小球和肾小管基底膜受损、肾间质水肿和出血、肾小球微血栓形成和缺血性坏死，严重损害患者肾功能，降低患者生存质量[17-19]。

SWE是近年来研发的一种超声弹性成像新技术，在常规超声的基础上叠加组织弹性图像信息，通过定量分析测量组织器官的杨氏模量值，借助杨氏模量值评估组织的硬度，研究表明SWE不受操作者影响，重复性较好，无需施压，结果稳定，诊断效能较高，能够以数据客观的评价肾脏功能[20]。本研究应用SWE技术测量流行性出血热患者肾脏的杨氏模量E值实时观察肾组织的硬度变化，为EHF肾损害的定量评估和临床分析提供可靠信息。

本研究中流行性出血热组和健康对照组组内的肾皮质、肾髓质Emean、Emax、Emin参数左右侧比较，差异无统计学意义，与钟婷婷等[21]研究左右肾杨氏模量值无统计学差异相符，因为左右侧无统计学差异，因此临床工作中可选其中一侧进行测量。本研究发现流行性出血热组与健康对照组的肾窦各杨氏模量E值比较，差异无统计学意义，在后续研究中肾窦杨氏模量可不纳入。

其它肾脏疾病SWE研究[22]中患者长期的慢性肾脏损害导致肾脏硬度增加使肾脏杨氏模量值增加。本研究中EHF组肾脏皮质、髓质及肾窦的杨氏模量较健康对照组增加，且双肾皮质和髓质的Emean、Emax较健康对照组肾脏硬度值的增加有统计学差异，说明流行性出血热患者整个肾脏的硬度较健康人群有增加，可能与流行性出血热患者感染汉坦病毒后主要靶器官肾脏受损后出现肾小球急性充血、髓质出血、肾小管坏死及变性等急性间质性肾炎表现密切相关[23]；EHF患者肾交感神经兴奋，肾小球旁细胞释放的肾素增加，由于肾素-血管紧张素-醛固酮系统作用引起肾小球内皮细胞损伤，肾小球基底膜增厚，阻力血管强烈收缩、扩张，入球小动脉痉挛导致管腔内压力升高，小血管破裂出血；肾小管变性坏死水肿、管腔受压变窄或闭塞，血流受阻减少，微血栓快速形成及阻塞；急性出血及缺血梗死导致肾脏硬度在短时间内迅速增加，应用实时剪切波弹性成像检测到流行性出血热患者肾脏硬度杨氏模量值较健康人群增加，且肾脏皮质及髓质杨氏模量值显著增加，差异有统计学意义。因此使用实时剪切波弹性成像技术检测肾皮质及髓质杨氏模量值可以定量评估流行性出血热患者肾损害情况，辅助临床早诊断、早治疗，减轻流行性出血热患者肾损害的程度，减少肾功能不全的发生率，改善预后，提高患者生存质量。

Leong等[24]的研究中测量203名健康志愿者和106例慢性肾病 (Chronic kidney disease，CKD)患者肾脏的SWV与血清肌酐呈正相关；南彩玲等[25]的研究中，儿童过敏性紫癜肾炎组肾脏SWV值与血清肌酐呈正相关；Grossmann[26]利用谐波弹性成像对肾小球肾炎检测结果显示肾皮质SWV与肾小球滤过率呈正相关。上述研究表明，肾脏SWV与肾功能存在正相关。本研究中流行性出血热患者右肾髓质Emean、Emax、左肾皮质和髓质Emax与尿蛋白呈正相关，左肾髓质Emean与血清肌酐呈正相关，本研究与上述研究相似。由于汉坦病毒广泛损伤肾脏小血管，血管通透性增加，尿蛋白排出增加，血浆外渗肾血流量减少，肾小球滤过率呈急剧下降，尿蛋白、血肌酐值越高，肾脏杨氏模量值增加越明显，肾功能损害越重，表明肾脏SWE可作为流行性出血热患者肾功能损害的辅助评估方法。此外本研究还发现流行性出血热患者左肾髓质Emax与血小板呈负相关，可能流行性出血热患者血小板计数减少越明显，出血症状越严重，肾脏微血管血栓形成越多，肾功能损害越严重，肾脏的杨氏模量值越高。SWE对流行性出血热患者的临床诊断及肾脏受损严重程度评估具有指导性作用。

本研究的不足在于病例数较少，部分结论有待大样本的研究证实，期待后续更多的关于剪切波弹性成像在流行性出血热中的进一步研究报道。

4 结论

SWE可作为EHF肾损害的无创定量评价方法。左、右肾皮质及髓质Emean、Emax均可作为参考指标，而左、右肾皮质杨氏模量Emean较健康组明显增加，差异有显著统计学意义，且 AUC较大而敏感性和特异性亦较高，临床应用中推荐测量肾脏皮质中部杨氏模量Emean值。