彩色多普勒超声在移植肾动脉狭窄中的临床应用

邹子然 杨 萍 杨 橙 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复旦大学超声医学与工程研究所 上海 200032；3上海市器官移植重点实验室 上海 200032）

肾移植作为终末期肾病最理想的治疗方法，可延长患者生存时间，提高患者生活质量［1］。自1954 年首次成功移植人类肾脏以来［2］，肾移植已广泛应用于临床。肾移植术后容易发生各种并发症，近年来随着围手术期的处理、手术技术的标准化及免疫抑制剂的使用，术后排斥反应发生率有所下降，肾移植患者生存率有极大的改善，但血管并发症仍是肾移植术后的巨大挑战，可导致移植肾功能下降甚至患者死亡［3］。其中移植肾动脉狭窄（transplant renal artery stenosis，TRAS）最为常见，至少占肾移植术后血管并发症的75%［4］。TRAS 的主要临床表现为肾功能下降以及难治性肾血管性高血压，在狭窄严重的患者中，甚至会出现由于移植肾血供严重不足而引起移植肾衰竭的情况。TRAS 患者尽早进行血管介入治疗可以延缓甚至逆转部分肾功能损害，因此早期准确诊断并及时治疗对TRAS 患者预后至关重要。关于TRAS 的治疗，有研究认为影像学检查提示患有严重TRAS 的患者才考虑行介入治疗［5］，一些轻中度狭窄的TRAS 患者肾功能趋于稳定，甚至可能自行恢复。因此，在进行血管造影及介入治疗前，区分狭窄程度具有重要的临床意义。彩色多普勒超声作为一种经济、无创的检查，在诊断TRAS 方面具有较大的临床应用价值［6］。有研究表明［7］，在彩色多普勒超声作为肾移植术后常规筛查手段前，TRAS 的检出率仅为2.4%，而将彩色多普勒超声作为肾移植术后常规筛查手段之后，TRAS 的检出率上升至12.4%，术后常规行彩色多普勒超声筛查有助于早期发现TRAS。我们的前期研究已证实彩色多普勒超声可作为TRAS 的筛查方法［8］，为进一步探究彩色多普勒超声在TRAS早期诊断、狭窄程度评估以及介入治疗效果评价中的临床应用价值，本研究选取经DSA 或MRA确诊为TRAS 的患者作为研究对象，现报道如下。

资料和方法

研究对象回顾性分析2013 年2 月至2020 年5月复旦大学附属中山医院收治的肾移植术后患者的临床信息、彩色多普勒超声检查结果及穿刺病理结果，其中因移植肾功能异常行彩色多普勒超声检查发现主肾动脉流速增高，穿刺病理排除排异反应后，被临床疑诊为TRAS 的患者31 例，所有疑诊患者均先行彩色多普勒超声检查，再行数字减影血管造影（digital substraction angiography，DSA）或磁共振 血 管 造 影（magnetic resonance angiography，MRA），最终27 例患者被确诊为TRAS，纳入狭窄组。根据DSA 或MRA 显示的内径减少率，狭窄程度50%～79%为中度狭窄（n=6），狭窄程度80%～99%为重度狭窄（n=21）。另选取本院同期行肾移植且术后移植肾功能稳定（术后随访6 个月内临床表现、化验结果及超声检查结果均无异常）的患者48 例作为对照组。

本研究经复旦大学附属中山医院伦理委员会批准（批件号：B2021-224R2）。纳入标准：（1）经DSA 或MRA 明确诊断为TRAS；（2）确诊前在我院曾行一次及以上彩色多普勒超声检查，且声像图资料保存完整。排除标准：（1）合并移植肾肾周积液、移植肾尿路梗阻、移植肾急慢性排斥反应；（2）合并局部感染、心肝肾脏器功能明显异常；（3）超声图像不符合要求，如缺少关键图像、彩色多普勒超声测值不规范等。

仪器和方法使用西门子Acuson S2000 彩色多普勒超声仪器4C1（3.0～4.5 MHz）探头。检查时，患者取仰卧位，暴露腹壁移植肾区，二维超声探测移植肾，观察移植肾形态、边缘、轮廓及内部回声。选取显像清晰的移植肾长轴切面，用彩色多普勒超声显示移植肾血供情况，多次测量段间动脉及叶间动脉收缩期峰值流速（peak systolic velocity，PSV）以及阻力指数（resistance index，RI），记录平均值，测量时声束与血流方向之间的夹角＜60°，最后探测供体肾主肾动脉全程及其与受体髂动脉的吻合口，在花色血流处多次测量，记录流速最高处的PSV 及RI，计算峰值流速后比（肾主动脉PSV/叶间动脉PSV）。常用的彩色多普勒超声诊断TRAS 的血流动力学参数：（1）主肾动脉PSV≥2.5 m/s；（2）峰 值 流 速 后 比≥10.0；（3）叶 间 动 脉RI＜0.55［7，9］。

统计学方法数据分析采用SPSS 22.0 统计软件，狭窄组与对照组、中度狭窄组与重度狭窄组的彩色多普勒超声血流动力学参数的比较采用独立样本t检验，狭窄组患者血管介入治疗前后参数的比较采用配对样本t检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

研究对象基本信息31 例疑诊TRAS 患者中，经DSA 或MRA 确诊的TRAS 患者共27 例，其中男性20 例，女性7 例，平均年龄（42.2±13.6）岁。DSA显示18 例患者狭窄位于吻合口（图1A），9 例患者狭窄位于移植肾供体肾动脉。27 例TRAS 患者中23例行血管介入治疗，其中19 例患者行单纯移植肾动脉球囊扩张术（图1B），4 例患者行动脉支架置入术。TRAS 患者彩色多普勒超声表现为狭窄处五彩混叠的花色血流，血流束变窄，流速增高（图2A），经血管介入治疗后，原狭窄部位主肾动脉花色血流消失，血流色彩单纯，血流速度下降（图2B）。

图1 53 岁男性TRAS 患者血管介入前后DSA 图像Fig 1 DSA images of a male patient with TRAS at the age of 53 years old before and after vascular intervention

图2 40 岁女性TRAS 患者血管介入前后彩色多普勒超声图像Fig 2 Color Doppler ultrasound images of a female patients with TRAS at the age of 40 years old before and after vascular intervention

狭窄组与对照组彩色多普勒超声血流动力学参数的比较主肾动脉、段间动脉、叶间动脉PSV及RI 在狭窄组与对照组间差异均有统计学意义。TRAS 组 主 肾 动 脉PSV［（3.42±1.31）m/svs.（1.26±0.48）m/s，P＜0.001］及 峰 值 流 速 后 比（14.75±7.30vs.3.91±1.77，P＜0.001）均高于对照组，段 间 动 脉PSV［（0.43±0.19）m/svs.（0.53±0.16）m/s，P=0.021］和RI（0.52±0.11vs.0.63±0.08，P＜0.001）、叶间动脉PSV［（0.26±0.11）m/svs.（0.34±0.10）m/s，P=0.002］和RI（0.49±0.10vs.0.61±0.09，P＜0.001）、主肾动脉RI（0.60±0.12vs.0.71±0.09，P＜0.001）均低于对照组（表1）。

表1 TRAS 组与对照组彩色多普勒超声血流动力学参数比较Tab 1 Comparison of color Doppler ultrasound hemodynamic parameters between TRAS group and control group

诊断TRAS 常用的彩色多普勒超声标准诊断效能以DSA 或MRA 为诊断TRAS 的金标准，计算肾动脉PSV≥2.50 m/s、峰值流速比≥10.0、叶间动脉RI＜0.55 时诊断TRAS 的灵敏度和特异度，结果显示以主肾动脉PSV≥2.5 m/s 和峰值流速后比≥10.0 为诊断标准时，诊断的灵敏度相当（均为77.8%），均高于以叶间动脉RI≤0.55 作为诊断标准的灵敏度（70.4%）。在这3 个常用的诊断标准中，峰值流速后比≥10.0 的诊断特异度（75.0%）和准确率（77.4%）最高（表2）。

表2 常用指标诊断TRAS 的诊断效能Tab 2 Diagnostic efficacy of commonly used indicators for TRAS diagnosis

中度狭窄组与重度狭窄组彩色多普勒超声血流动力学参数的比较重度狭窄组峰值流速后比大于中度狭窄组（16.41±7.00vs.8.96±5.41，P=0.024），两 组 间 主 肾 动 脉PSV 和RI（P=0.295 和0.447）、段间动脉PSV 和RI（P=0.911 和0.974）、叶间动脉PSV 和RI（P=0.139 和0.860）差异均无统计学意义（表3）。

表3 中度狭窄组与重度狭窄组彩色多普勒超声血流动力学参数比较Tab 3 Comparison of color doppler ultrasound hemodynamic parameters between moderate and severe stenosis group

狭窄组介入治疗前后彩色多普勒超声血流动力学参数的比较27 例TRAS 患者中23 例行血管介入治疗。所有彩色多普勒超声血流动力学参数在治疗前后差异均有统计学意义。TRAS 患者血管介入治疗后，主肾动脉PSV［（1.48±0.43）m/svs.（3.50±1.35）m/s，P＜0.001］及 峰 值 流 速 后 比（4.20±1.90vs.16.78±9.35，P＜0.001）较治疗前下降，段 间 动 脉PSV［（0.52±0.19）m/svs.（0.40±0.14）m/s，P=0.008］和RI（0.64±0.07vs.0.52±0.17，P＜0.001）、叶间动脉PSV［（0.39±0.11）m/svs.（0.25±0.11）m/s，P＜0.001］和RI（0.62±0.11vs.0.50±0.18，P=0.001）、主 肾 动 脉RI（0.67±0.09vs.0.62±0.15，P=0.035）均较治疗前上升（表4）。

表4 TRAS 患者介入治疗前后彩色多普勒超声血流动力学参数的比较Tab 4 Comparison of color Doppler ultrasound hemodynamic parameters in TRAS patients before and after interventional therapy

讨 论

彩色多普勒超声是一种安全有效的检查技术，目前已成为移植肾术后监测最常用的方法［10］。关于彩色多普勒超声诊断TRAS，不同的研究中心提出了不同的诊断指标，包括主肾动脉PSV、峰值流速前比（主肾动脉PSV 与髂动脉PSV 之比）、峰值流速后比（主肾动脉PSV 与叶间动脉PSV 之比）等直接指标，以及肾内动脉的收缩早期加速度（acceleration，AC）、收缩早期加速时间（acceleration time，AT）和RI 等间接指标。对于上述指标，各中心提出的诊断阈值不同，目前尚无统一的诊断标准。由于临床上AT 和AC 的测量误差较大，而峰值流速前比受移植肾动脉吻合术式的影响，故本文对这几项指标不作讨论，仅测量移植肾主肾动脉、段间动脉及叶间动脉的PSV 及RI，并计算峰值流速后比。

在以上参数中，主肾动脉PSV 是被普遍接受的筛查TRAS 的彩色多普勒超声血流动力学参数，不同研究中心提出的筛查阈值范围为1.80～4.00 m/s［11］。我们前期研究曾对比21 例TRAS 患者及31 例非TRAS 患者彩色多普勒超声血流动力学参数，得出主肾动脉PSV≥2.43 m/s 诊断TRAS 的灵敏度为85.71%，特异度为86.49%，准确率为86.21%［12］。有研究［13］通过分析274 例非TRAS 患者的彩色多普勒超声血流动力学参数，得出主肾动脉PSV≥2.50 m/s 可作为筛查TRAS 的阈值，灵敏度为83.3%，特异度为96.8%。另一项研究［14］对1 141 例肾移植术后患者随访5 年，其中844 例非TRAS 患者，26%（219/844）的非TRAS 患者在肾移植术后9 个月内主 肾 动 脉PSV＞2.50 m/s，18%（152/844）的 非TRAS 患者在肾移植术后1 年内肾动脉PSV＞2.50 m/s，该研究认为如果将肾动脉PSV＞2.50 m/s 作为诊断标准，将导致大量假阳性病例。本研究对本院肾移植术后患者进行回顾性分析，发现有107 例患者在肾移植术后12 天至5 年主肾动脉流速曾大于2.50 m/s，其中有38 例患者主肾动脉流速在肾移植术后1 周至2 个月下降至正常，分析其原因可能为术后吻合口水肿或者肾周积液压迫导致的主肾动脉流速增高，随着水肿消退或肾周积液吸收，主肾动脉流速下降。本研究中31 疑诊患者均行DSA或MRA 检查，其中27例被确诊为TRAS，4例为假阳性，TRAS 患者主肾动脉PSV 为（3.42±1.31）m/s，高于对照组的（1.26±0.48）m/s。以DSA 或MRA为诊断金标准，本研究中主肾动脉PSV≥2.50 m/s的诊断灵敏度、特异度及准确率分别为77.8%、50.0%及74.2%。移植肾主肾动脉PSV 测值受个体之间心脏输出量、血容量等差异的影响，且测量时角度偏大会导致测量值偏低［15］，故仅以主肾动脉PSV 这一单项指标作为诊断TRAS 的依据容易造成漏诊及误诊。峰值流速后比为主肾动脉PSV 与叶间动脉PSV 的比值，相对于主肾动脉PSV，峰值流速后比个体差异较小［8］。本研究中狭窄组的峰值流速后比为14.75±7.30，显著高于对照组的3.91±1.77。以DSA 或MRA 为诊断金标准，本研究中峰值流速后比≥10.0 的诊断敏感度、特异度及准确率分别为77.8%、75.0%及77.4%。关于阻力指数，有研究认为其受患者年龄，心率及血管顺应性，髂动脉或胸、腹主动脉血流情况及肾周积液等影响，测量误差较大，不宜客观比较［8］。本研究将TRAS 患者的主肾动脉、段间动脉及叶间动脉RI 与对照组比较，差异均有统计学意义，狭窄组各级肾动脉RI 均小于对照组，以DSA 或MRA 为诊断金标准，叶间动脉RI＜0.55 诊断TRAS 的灵敏度、特异度及准确率分别为70.4%、50.0%及67.7%。本研究对上述3个常用的彩色多普勒超声诊断标准的诊断效能进行比较，结果显示主肾动脉PSV≥2.50 m/s 及峰值流速后比≥10.0 的诊断敏感度相当（均为77.8%），均高于叶间动脉RI＜0.55（70.4%），而峰值流速后比≥10.0 诊断TRAS 的特异度（75.0%）及准确度（77.4%）最高。

近年来血管介入技术已广泛应用于TRAS 的治疗［17］。但由于DSA 检查的有创性及造影剂的肾毒性，很多彩色多普勒超声疑诊TRAS 患者不愿意接受DSA 检查。有研究揭示，轻度TRAS 患者经过保守治疗，随时间推移肾功能趋向于稳定，甚至可自行恢复［5］，因此术前准确判断TRAS 患者的狭窄程度对临床处理方式的选择有重要指导意义。我们的前期研究病例数较少，且仅探讨了彩色多普勒超声血流动力学参数、超声造影定量参数及两者联合使用对TRAS 的诊断价值［8，12，18］，未对彩色多普勒超声判断TRAS 患者狭窄程度进行研究，故本研究对此进行补充，结果显示仅峰值流速后比这一参数在两组之间差异有统计学意义，可能是由于主肾动脉、段间动脉、叶间动脉PSV 及RI 等参数受患者个体差异影响较大，而峰值流速后比是主肾动脉PSV与叶间动脉PSV 的比值，一定程度上缩小了样本之间的个体差异。由于本研究样本量较小，中度狭窄患者仅6 例，样本代表性不足。

有文献报道血管介入术后TRAS 的再发生率为6%［19］，因此血管介入术后随访至关重要。本研究对23 例行血管介入术后的TRAS 患者进行随访，结果发现所有患者均成功行介入治疗，治疗后狭窄状态得到改善，移植肾血流灌注恢复，主肾动脉PSV 显著降低，主肾动脉RI、段间动脉PSV 及RI、叶间动脉PSV 及RI 均升高，峰值流速后比下降。上述23 例行血管介入治疗的患者中仅1 例（4.3%）发生再狭窄。

本研究中有4 例假阳性患者，其中1 例主肾动脉流速增高为动脉扭曲导致，另3 例为吻合口水肿导致，故对肾移植术后患者行DSA 时应把握好时机，避免不必要的创伤性检查。本研究存在以下不足之处：首先，样本量偏小，原因可能为当狭窄程度严重接近闭塞时，主肾动脉流速可能不升反降，导致部分主肾动脉流速不升高的TRAS 患者漏诊，以及部分患者因DSA 为侵入性放射性检查且使用的造影剂具有肾毒性而不愿接受检查，导致未明确诊断，本研究中有7 例患者随访过程中主肾动脉流速一直处于升高的状态，但由于无明显的临床症状而不愿意接受DSA 检查导致未能确诊；其次，彩色多普勒超声检查诊断TRAS 本身也存在一定的局限性，由于移植肾主肾动脉血管长轴与入射声束角度多数接近垂直，导致彩色多普勒超声显示移植肾主肾动脉全程较为困难且费时，对操作者技术要求较高，且可能导致主肾动脉的超声血流动力学参数的测量误差。

综上所述，彩色多普勒具有无创、简便、安全、可重复等优点，在移植肾术后TRAS 的监测以及TRAS 患者介入治疗的疗效评价方面具有临床应用价值。

作者贡献声明邹子然 数据收集，统计分析，论文撰写。杨萍 数据收集、整理和保存。杨橙 可行性分析。何婉媛 文献调研，可行性分析，论文指导和修订。王文平 资助获取，论文指导。

利益冲突声明所有作者均声明不存在利益冲突。