超声造影在脓毒症相关急性肾损伤诊断及预后预测中的临床价值

余 芬 刘 娜 江贵军 钟振通 詹丽英 周 青

脓毒症是由于机体对感染的反应失调而导致的器官功能障碍［1］。肾脏是最常见的受累器官之一，脓毒症相关急性肾损伤（acute kidney injury，AKI）发生率为55%～60%［2］，其与慢性肾病密切相关，可延长患者住院时间，影响预后，增加死亡风险［3］，因此早期准确诊断AKI并预测预后有助于临床医师制定合理的治疗方案。目前临床常用血肌酐（Scr）及尿量诊断AKI，但受多种因素影响，二者具有滞后性［4］。另外，AKI 相关的生物标志物如尿中性粒细胞明胶酶相关脂蛋白、白细胞介素-18 等由于检测成本高、单一标志物早期诊断效能有限、截断值未统一等因素尚未在临床广泛应用［5-6］。研究［7］发现肾微循环灌注改变在AKI 发生中具有重要作用，评估肾灌注情况可以早期提示肾功能改变。超声造影是监测器官血流灌注的新技术，已在肾脏肿瘤鉴别［8］、移植肾术后评估［9］等方面广泛应用，但其对脓毒症相关AKI的研究较少。基于此，本研究应用超声造影定量评估脓毒症患者肾灌注情况，旨在探讨其诊断脓毒症相关AKI及预测其预后的临床价值。

资料与方法

一、研究对象

前瞻性连续纳入2021年8月至2022年4月我院重症医学科收治的脓毒症患者51 例，其中男28 例，女23 例，年龄20～87 岁，平均（61.00±13.99）岁；均符合脓毒症诊断标准［1］。排除标准：①终末期慢性肾脏病或长期血液透析者；②合并肾脏移植、泌尿系统感染、肾脏肿瘤、肾血管疾病、严重心力衰竭者；③妊娠期或哺乳期妇女；④预计重症加护病房（ICU）住院时间＜48 h；⑤无法配合完成超声造影检查；⑥图像质量不佳。本研究经我院临床研究伦理委员会批准（WDRY2021-K115），所有患者和（或）其法定代理人均签署知情同意书。

二、仪器与方法

1.超声检查：使用迈瑞M 9 便携式彩色多普勒超声诊断仪，C5-1s 探头，频率2.5～5.0 MHz；造影剂使用声诺维（意大利博莱科公司），使用前加入5.0 ml 生理盐水振荡均匀成混悬液备用。分别于入院24 h 内（D1）及第3 天（D3）行超声造影检查，患者取仰卧位，探头置于腹部最大肾长轴切面并固定，然后启动造影模式，经肘静脉团注造影剂混悬液1.5 ml，随即推注5.0 ml 生理盐水冲管，记录3 min 内超声造影动态图像并保存，间隔15 min 后以相同方法检查另一侧肾脏，同一患者每次检查时仪器调节保持一致。使用仪器自带软件进行图像分析，设置肾皮质为感兴趣区域，取样框面积25 mm2，避开粗大血管，软件自动应用运动补偿（呼吸导致的肾脏移动）描记生成时间-强度曲线（TIC），获取达峰时间（TTP）、峰值强度（PI）、曲线下面积（AUC），所有参数均重复测量3次取平均值。以上操作均由同一中级职称超声医师在同一仪器上完成，造影剂配置与推注均由另一初级职称超声医师完成。

2.一般资料收集：所有患者入院后均完成6 h 集束化治疗。收集患者性别、年龄、序贯器官功能衰竭评估（SOFA）评分、急性生理学与慢性健康状况评分（APACHE Ⅱ）、感染部位、使用血管活性药物及合并症情况（包括缺血性心脏病、慢性肝病、脑卒中、恶性肿瘤、高血压、糖尿病）；监测患者血流动力学相关指标，包括心率、收缩压（SAP）、平均动脉压（MAP）、中心静脉压（CVP）、血乳酸（Lac）；检测患者肾功能相关指标，包括Scr、尿素氮（BUN）、24 h 尿量，计算肾小球滤过率（eGFR）。

3.分组标准：①脓毒症患者入ICU 后48 h 内符合KDIGO 指南［10］的标准判为AKI 组，反之判为非AKI组，本研究AKI组27例，非AKI组24例；②脓毒症患者AKI发生后48 h内符合KDIGO指南［10］的标准判为AKI持续组，Scr 较诊断AKI 时下降≥33%［11］判为AKI 恢复组，本研究AKI 持续组8 例，AKI 恢复组19 例；③脓毒症患者AKI 发生后28 d 内死亡判为死亡组，未死亡判为存活组，本研究死亡组5例，存活组22例。

三、统计学处理

应用SPSS 26.0 和GraphPad Prism 9.0 统计软件，正态分布的计量资料以x±s表示，采用t检验；非正态分布的计量资料以M（Q1，Q3）表示，采用非参数检验。计数资料以频数或率表示，采用χ2检验。应用单因素Logistic 回归分析脓毒症相关AKI 的影响因素；绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线分析超声造影定量参数预测脓毒症相关AKI 的诊断效能。P＜0.05 为差异有统计学意义。

结果

一、AKI组与非AKI组一般资料比较

与非AKI组比较，AKI 组Scr、BUN、eGFR 均升高，差异均有统计学意义（均P＜0.01）；两组其余一般资料比较差异均无统计学意义。见表1。

表1 AKI组与非AKI组一般资料比较

二、超声造影定量参数比较

1.AKI 组与非AKI 组：AKI 组TIC 表现为上升速度缓慢，达峰值后下降更为缓慢；非AKI 组TIC 表现为快速上升，达峰值后缓慢下降；两组AUC、PI、TTP 比较差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见图1，2和表2。

图1 非AKI组超声造影及TIC图

图2 AKI组超声造影及TIC图

表2 AKI组与非AKI组超声造影定量参数比较（x±s）

2.AKI 恢复组与AKI 持续组：与AKI 持续组比较，AKI 恢复组D1 时AUC、PI、TTP 均无明显变化，D3 时AUC、PI 均增加，TTP 减少，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；AKI 恢复组D3 时AUC、PI 均较D1 时增加，TTP 较D1 时减少，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表3。

表3 AKI恢复组与AKI持续组不同时间超声造影定量参数比较（x±s）

3.死亡组与存活组：死亡组与存活组不同时间超声造影定量参数比较差异均无统计学意义。见表4。

表4 死亡组与存活组不同时间超声造影定量参数比较（x±s）

三、脓毒症相关AKI的单因素Logistic回归分析

Logistic回归分析显示，AUC、PI、TTP均为预测脓毒症相关AKI的影响因素（OR=0.88、0.89、1.08，均P＜0.05）；其对预测AKI持续及死亡均无影响。森林图见图3。

图3 单因素Logistic回归分析森林图

四、ROC曲线分析

以入ICU 48 h 内发生AKI 为阳性，绘制超声造影定量参数预测脓毒症相关AKI 的ROC 曲线图，结果显示PI、TTP、AUC 预测脓毒症相关AKI 的曲线下面积分别为0.70、0.70、0.74（均P＜0.05）。见图4和表5。

图4 超声造影定量参数预测脓毒症相关AKI的ROC曲线图

表5 超声造影定量参数预测脓毒症相关AKI的ROC曲线分析

讨论

脓毒症患者由于炎性介质等作用导致微循环阻力增高，功能性毛细血管密度降低，肾脏是最易受累的器官之一。目前临床常用Scr及尿量评估患者肾功能，但Scr 评估肾损伤不敏感，尿量评估肾损伤缺乏特异性［10］。激光多普勒血流仪可实时观察皮下血管结构和血流变化，但对于更深的血管和血流观察较为困难，且当微血管灌注不均一时，其空间分辨率无法评估微循环情况［12］；活体显微镜可直接观察微循环灌注，但该方法操作难度高，分析过程复杂，且特定部位的微循环状态能否反映其他器官微循环水平尚未明确。超声造影具有操作简便、无创、重复性佳等优点，可敏感地评估肾损伤早期肾皮质微循环障碍［13］。本研究应用超声造影实时定量评估脓毒症患者肾灌注情况，旨在探讨其诊断脓毒症相关AKI及预测其预后的临床价值。

脓毒症相关AKI的发生率为55%～60%，死亡率约27%［2］。本研究中脓毒症患者AKI的发生率为52.94%。本研究结果发现，与非AKI 组比较，AKI 组TTP 增加，AUC 及PI 均减少，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。表明AKI 患者肾灌注血流量减少，灌注速度减慢。分析原因为脓毒血症期间，外源性毒素刺激机体释放大量的细胞因子和炎症介质，使全身血流动力学紊乱，导致肾血流量减少，灌注降低。同时由于炎症介质的作用，内皮细胞功能障碍，毛细血管渗漏增加，出现间质水肿，以及微血栓形成，导致微血管血流淤滞梗阻，血流速度降低，加速微循环缺氧、功能障碍恶化，进而肾功能损伤诱发AKI［14］。AKI 的恢复是脓毒症相关AKI患者生存和长期预后的关键因素［15］，因此，早期预测AKI 的发生风险、尽早制定合理的治疗方案对降低脓毒症相关AKI的发生率具有积极意义。本研究单因素Logistic 回归分析发现，TTP、PI、AUC均为预测脓毒症相关AKI的影响因素（均P＜0.05），表明脓毒症患者肾脏微循环障碍与AKI的发生密切相关。脓毒症相关AKI 发生机制复杂，以往认为其是因肾缺血导致整体肾血流量下降引起的疾病，但研究［9］发现，维持或增加肾脏整体血流量仍可发生AKI，微循环水平的肾灌注障碍在脓毒症相关AKI发生中具有关键作用。

既往研究［16］表明，约2/3 脓毒症相关AKI 患者的肾功能可以完全恢复，本研究中70.37%的AKI 患者48 h 内肾功能得到恢复。AKI 恢复组D3 时AUC、PI 均较D1 时增加，TTP 较D1 时减少，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。提示随着肾功能恢复，肾灌注情况有所改善，表明肾脏的病理生理学在AKI 发生48 h 内可能是可逆性的功能性改变，而非结构性改变［17］，当脓毒症毒素消退后，肾功能可得到恢复。本研究结果显示，与AKI持续组比较，AKI恢复组D3 时AUC、PI均增加，TTP 减少，差异均有统计学意义（均P＜0.05），表明AKI 持续患者肾脏微循环障碍较为严重且持续存在，肾损伤更不易于恢复，其发生终末期肾病和死亡风险更高［18］。此外，本研究结果发现死亡组与存活组不同时间超声造影定量参数比较差异均无统计学意义，分析原因可能为本研究样本量偏小，仅观察了D1 和D3超声造影定量参数的差异，后续未对存活组进行定期观察。本研究结果还发现，超声造影定量参数对预测脓毒症患者发生持续性AKI 及死亡均无影响，分析原因为脓毒症AKI患者中70.37%肾功能恢复，持续性肾损伤及死亡的样本量均较小。

本研究ROC 曲线分析发现，AUC 对脓毒症相关AKI 的预测价值最高（为0.74），PI 和TTP 稍逊，其中PI的灵敏度较低，分析原因可能为早期肾微循环障碍较轻微，PI 反映的血容量是瞬时的，相较于AUC 累积效应不明显。

本研究的局限性：①由于器官深度、呼吸运动伪影、周围组织厚度、回声及其他影响声束衰减等因素影响，超声造影量化组织器官灌注可能存在异质性；②本研究样本量较小，且为单中心研究，今后需扩大样本量进一步研究。

综上所述，超声造影可准确诊断脓毒症相关AKI并预测其预后，具有较好的临床应用价值。