超微血流成像联合声脉冲辐射力弹性成像对IgA肾病的诊断价值

姚俊东 ，刘彬彬，王运昌 ，张周龙

(1.河南科技大学临床医学院/河南科技大学第一附属医院超声医学科，河南 洛阳 471003；2.河南科技大学护理学院，河南 洛阳 471003)

IgA肾病(IgA nephropathy，IgAN)是一种以肾小球免疫球蛋白A(immunoglobulin A,IgA)沉积为主的原发性肾小球病变,于1968年由BERGER等[1]首次提出。IgAN为慢性进展性疾病，在我国占原发性肾小球病变的36.7%～58.2%[2]，是导致终末期肾病的主要原因[3]。IgAN的发病机制尚不完全明确,且发病率高,预后不良，因此早期诊断和准确评估病情进展程度对延缓疾病的进展至关重要。目前，临床缺乏诊断和评估IgAN预后的特异性实验参数[4]，仅能依靠肾脏组织活检进行确诊，但该方式为有创性操作，且无法及时有效评估肾脏的动态病理变化[5]。研究表明，随着IgAN病情的进展，肾脏内各级血管均会不同程度受损，使肾脏内血流灌注程度降低，进一步加重肾髓质的缺氧状态，并导致肾脏硬度逐步增加，因此，可以通过检测肾脏内血流灌注程度及肾脏硬度对IgAN进行诊断和评估[6-7]。超微血流成像(superb microvascular imaging，SMI)是一种通过低速成像检查微血管血流的新技术，与常规超声技术相比，其能够更加灵敏地检测组织的低速血流灌注情况[8]。声辐射力弹性成像(aoustic radiation force impulse,ARFI)技术通过分析组织对剪切波振动反应性的差异，量化组织的剪切波速度(sear wave velocity,SWV),客观地反映组织的硬度，已应用于临床量化分析肝纤维化分级[9]。目前，ARFI已经被应用于慢性肾病的分期诊断研究，并被证实有一定的诊断价值；而SMI在慢性肾病诊断中的研究鲜有报道。基于此，本研究应用SMI技术测量肾脏叶间动脉的阻力指数(resistance index，RI),对肾内血流灌注程度进行量化评估，同时应用ARFI测量肾实质的SWV，对肾实质的弹性状况进行量化分析，评估SMI联合ARFI技术对IgAN的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2019年5月至2021年3月河南科技大学第一附属医院收治的124例IgAN 患者为研究对象(IgAN组)，其中男77例，女47例；年龄16～70(39.46±11.64)岁。病例纳入标准：(1) 经肾脏活检穿刺病理明确诊断为IgAN；(2)初次入院治疗。排除标准：(1)一般情况差不能配合者；(2)合并影响肾脏功能的原发性、继发性疾病；(3)合并全身系统性疾病或肿瘤。另选择同期本院同年龄段肾脏大小及肾功能相关检查无异常的体检者35例为对照组，其中男22例，女13例；年龄23～70(38.01±11.07)岁。2组受试者的年龄、性别比较差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会审核批准，受试者均知情同意并签署知情同意书。

1.2 肾组织穿刺IgAN病理诊断方法为明确IgAN病理诊断，超声介入医师与肾内科医师共同完成IgAN组患者的肾组织穿刺活检术。受检者处于俯卧位，常规消毒穿刺区域皮肤，铺巾，使用3.75 g·L-1盐酸罗哌卡因注射液(上海禾丰制药有限公司，国药准字H20163174)5 mL于穿刺点皮下浸润麻醉。在超声实时引导下，使用16 G半自动标准切取型活检枪(日本TSK公司)对右肾中下极实质进行穿刺活检，常规取材2～3条，组织条完整、饱满且长度>1.5 cm为取材满意，穿刺区域与ARFI测量区域需保持一致。所有受检者术前需完善相关检查，严格遵守穿刺适应证和禁忌证。由1名高年资病理医师对所有穿刺标本进行IgAN病理诊断的判定。

1.3 受试者一般资料采集通过病历及体检资料获取2组受试者的体质量指数(body mass index，BMI)和血压。

1.4 超声检测肾脏硬度及血流灌注情况由2名高年资超声医生在不知道受检者肾脏功能的前提下共同完成ARFI及SMI。其中IgAN组患者在肾组织活检前3 d内完成SMI、ARFI测量。

1.4.1 ARFI技术检测肾脏硬度嘱受检者处于舒服的俯卧位，常规灰阶超声显示右侧肾脏长轴，使用德国西门子公司Siemens Acuson S2000超声仪器(5C1凸阵探头，频率为1～8 MHz)，启动ARFI模式，将取样框置于中下极、两肾柱间临近肾被膜的皮质区域，呼气末屏气，非加压状态下应用声触诊组织量化程序测量SWV，同等条件下测量5次，取均值。

1.4.2 SMI技术检测肾脏血流灌注程度受检查保持上述测量ARFI时的检查体位，使用日本佳能公司Canon Aplio 500超声仪器(PVT375凸阵探头，频率为1～6 MHz)，启动SMI技术的c模式，将量程、标尺调至能够最大限度显示丰富血流信号且不出现彩色外溢及干扰的状态，量程：1.3～2.0 cm·s-1，滤波器：30～36 dB，取样框包含中下极叶间动脉，吸气末屏气，测量肾脏叶间动脉RI，同等条件下测量5次，取均值。

2 结果

2.1 2组受试者BMI、血压及超声参数比较结果见表1。IgAN组患者的BMI、收缩压、舒张压与对照组受试者比较差异无统计学意义(P>0.05)。IgAN组患者的RI显著高于对照组，SWV显著低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 2组受试者BMI、收缩压、舒张压、RI及SWV比较

2.2 ARFI、SMI单独及联合诊断IgAN的效能比较结果见图1。应用SMI技术测量RI诊断IgAN的截断值为0.60，AUC为0.795(P=0.000,95%置信区间：0.724～0.870)，其诊断IgAN的灵敏度为58.1%，特异度为85.7%，约登指数为0.44；应用ARFI技术测量SWV诊断IgAN的截断值为2.26 m·s-1，AUC为0.858(P=0.000,95%置信区间：0.803～0.915)，其诊断IgAN的灵敏度为74.2%，特异度为88.6%，约登指数为0.63。2种技术联合应用时(RI≥0.60或SWV≤2.26 m·s-1时)诊断IgAN的AUC为0.878(P=0.000,95%置信区间：0.824～0.932)，其诊断IgAN的敏感度为83.1%，特异度为91.4%，约登指数为0.75。应用ARFI技术测量SWV对IgAN的诊断效能优于应用SMI技术测量RI对IgAN的诊断效能，但二者比较差异无统计学意义(Z=1.473,P>0.05)。应用ARFI技术测量SWV联合应用SMI技术测量RI对IgAN的诊断效能优于单独应用SMI技术测量RI对IgAN的诊断效能，差异有统计学意义(Z=2.429,P<0.05)；应用ARFI技术测量SWV联合应用SMI技术测量RI对IgAN的诊断效能优于单独应用ARFI技术测量SWV对IgAN的诊断效能，但二者比较差异无统计学意义(Z=1.269,P>0.05)。

图1 RI、SWV单独及联合诊断IgAN的ROC曲线

3 讨论

IgAN是我国原发性肾小球病变最常见的类型，也是导致慢性肾病及终末期肾病的首要原因。目前，临床诊断IgAN的金标准依然是肾脏组织病理学检查发现肾小球系膜区存在IgA沉积。IgAN的发病率高，而且其属于持续、缓慢进展性疾病，因此，在IgAN未出现临床症状的早期阶段进行预警提示，从而进行积极的临床干预，对延缓IgAN的临床进展至关重要。但目前临床上缺乏无创、准确、重复性高、性价比好的检测IgAN的方法。近期有研究表明，有效评估肾脏内血流灌注情况可为慢性肾病的早期诊断及进展评估提供依据[10]。

既往有关于应用彩色多普勒超声及能量多普勒超声评估肾脏血流灌注程度的临床研究，并取得了一定的研究成果[11]，但由于这2种技术容易受到运动伪像的干扰，且彩色多普勒对低速血流的敏感性不足，致使其评估血流灌注的效果欠佳。SMI是一种新型血流显像技术，在彩色多普勒超声基础上基于特殊算法消除杂波所产生的运动伪像，不需要造影剂即可显示肿瘤或病变区域的小血管及低速血流[12]。因为SMI能够检测出血液流速相对较低且管径>0.1 mm的血管，所以，其近年来越来越多地被应用于评估组织微循环灌注的临床研究中[13]。SMI现已广泛应用于乳腺、甲状腺、肝脏肿瘤及颈动脉斑块的超微血流灌注的评估，并取得了良好的研究成果[14-15]，这也为本研究通过评估肾脏血流灌注研究早期诊断IgAN拓展了新的方向。

ARFI技术可向组织内发射脉冲，引起组织内局部发生形变和横向运动的剪切波，通过测量SWV量化组织的弹性模量，即组织质地越硬，弹性值越低，SWV值越高。目前，ARFI主要应用于肝纤维化分级、乳腺及甲状腺良恶性结节鉴别诊断等[16-18]。与其他超声技术相比，超声弹性技术在慢性移植性肾病的诊断中更有价值，这也为本研究提供了科研基础。

本研究纳入了124例经肾组织活检确诊的IgAN患者，并以35例同期同年龄段肾脏大小及肾功能相关检查无异常的体检者为对照，应用SMI技术测量2组受试者肾脏叶间动脉的RI，对肾脏内部血流灌注情况进行量化评估，结果显示，IgAN组患者的RI显著高于对照组，说明IgAN组患者肾脏血管的RI较健康人增高，这与YANG等[19]的研究结果相似，提示肾小球局部的炎症反应使肾小球结构发生变化，局部血流动力学发生改变。另外，本研究应用ARFI技术测量肾皮质的SWV，量化分析肾皮质的弹性状态，结果显示，IgAN组患者的SWV显著低于对照组，按照组织感兴趣区的SWV值与其弹性系数成反比的理论，说明IgAN患者的肾皮质质地硬度较对照组低，这与芮志凤等[20]的研究结果不一致；分析其原因，可能是由于本研究聚焦IgAN单一病种，芮志凤团队的研究涵盖了多种病理类型的肾病，而不同病理类型的肾病其肾脏结构也发生不同程度改变，且肾皮质的硬度不仅与质地有关，也与组织结构内部密度等因素相关。本研究通过绘制ROC曲线并计算AUC对IgAN的整体诊断效能进行比较，结果显示，应用SMI技术测量RI、应用ARFI技术测量SWV以及2种技术联合应用诊断IgAN的AUC分别为0.795、0.858、0.878，灵敏度分别为58.1%、74.2%、83.1%，特异度分别为85.7%、88.6%、91.4%，提示单独或联合应用SMI技术测量RI、ARFI技术测量SWV对IgAN均具有较高的诊断价值；但应用SMI技术测量RI对IgAN的诊断效能低于2种技术联合应用及应用ARFI技术测量SWV对IgAN的诊断效能，这可能是由于应用SMI技术测量RI的灵敏度较低所致，这与梁红敏等[21]研究结果相似，即极早期慢性肾病由于病情较轻，血管损伤不显著，肾脏血流灌注差异不明显，因此应用SMI技术测量RI在这类人群中的检测敏感性较低，并且本研究中IgAN组患者的年龄范围跨度较大使得RI受到影响因素较多，从而导致应用SMI技术测量RI的敏感性较低。但联合应用SMI技术测量RI和应用ARFI技术测量SWV对IgAN诊断，使整体诊断效能得到了提升。

综上所述，SMI与ARFI联合检测可以通过量化分析肾脏血流灌注及质地状况，无创性评估IgAN患者肾脏的病变程度，为IgAN的早期诊断、干预提供可靠的影像学依据。