超聲造影評價糖尿病腎病腎功能變化的臨床研究

趙麗，李明星，陳園園，羅志建，陳柯文

（西南醫科大學附屬第一醫院超聲診斷科，四川瀘州646000）

超聲造影評價糖尿病腎病腎功能變化的臨床研究

趙麗，李明星，陳園園，羅志建，陳柯文

（西南醫科大學附屬第一醫院超聲診斷科，四川瀘州646000）

目的：探討超聲造影（Contrast-enhanced ultrasound，CEUS）顯像技術診斷糖尿病腎?。―N）的臨床價值。方法：選取Mogensen分期為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期的2型糖尿病住院患者45例，其中Ⅰ、Ⅱ期為A組，Ⅲ期為B組，Ⅳ期為C組，每組15例，選取10例健康志愿者為對照組（N組）。所有受試者行CEUS檢查，并對感興趣區域行時間-強度曲線（TIC）定量分析。結果：與N組比較，A組曲線下面積（AUC）增大，達峰時間（TTP）、平均渡越時間（MTT）延長，差異有統計學意義（P＜0.05），而B組AUC增大、C組AUC減小、B組和C組灌注峰值強度（PI）降低、TTP、MTT延長及C組Grad增大亦然（P＜0.05）。且上述TIC曲線定量參數與腎功能生化指標尿白蛋白排泄率（UAE）、肌酐（Cr）、尿素氮（BUN）、尿酸（UA)直線相關。結論：CEUS技術能實時動態反映各期DN腎臟微循環血流灌注的變化，并在一定程度上反映DN腎功能的損害程度。

糖尿病腎??；超聲檢查，多普勒，彩色

現今糖尿?。―iabetic mellitus，DM）是全球的常見病和多發病，而糖尿病腎?。―iabetic nephropathy，DN）是DM的嚴重并發癥，有三分之一的DM患者有發展為DN的可能[1]，DN也是導致慢性腎臟疾病及終末期腎臟疾病的高危原因之一，并與心血管疾病的高發病率及死亡率有關[2-3]，且隨著DM發病率的上升DN患者也逐年增多[4]。因此臨床需要尋找能夠更早期、無創、敏感的評價DM腎功能損害的方法。本研究運用超聲造影（Contrast-enhanced ultrasound，CEUS）顯像技術監測DN患者各期腎臟血流灌注狀態，探討CEUS顯像診斷DN的臨床價值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

病例組選取我院內分泌科2013年7月—2014年12月2型DM住院患者45例，男23例，女22例，年齡40～65歲，平均（50.3±6.7）歲。既往均有2型DM病史，無其他腎臟疾患（如急慢性腎小球腎炎、腎動脈狹窄等）或高血壓、泌尿系感染、心臟功能衰竭等病變。根據Mogensen分期以尿白蛋白排泄率（Urinary albumin excretion rate，UAE）作為評價指標將患者分為3組，每組各15例：A組，UAE≤30mg/24h，DN為Ⅰ、Ⅱ期；B組，UAE在＞30～300 mg/24 h之間，DN為Ⅲ期；C組，UAE＞300 mg/24 h，此時臨床出現明顯的白蛋白尿，DN為Ⅳ期。選取年齡、身高、體質量相匹配的10例健康志愿者為對照組（N組）。

1.2 CEUS定量分析

1.2.1 實驗儀器與方法

Philips IU22彩色多普勒超聲診斷儀，諧波造影模式，選取C5-1超聲探頭，采用儀器內置的QLAB分析軟件對腎皮質的造影結果進行定量分析。造影劑采用聲諾維（SonoVue）。

受試者于CEUS前取血標本行血尿素氮（Blood urea nitrogen，BUN）、血肌酐（Creatinine，Cr）、尿酸（Uric acid，UA）及UAE等生化檢查。隨后均取俯臥位，將超聲探頭置于受試者背側先行灰階二維超聲觀察雙腎位置、形態、大小、包膜、實質回聲。并排除單側腎臟差距較大者，如孤立腎、單側腎萎縮、腎臟局灶或彌漫性病變等。并保持以上體位不變，在諧波造影模式下，取左腎最大切面后保持探頭位置、方向恒定，并要求受試者屏氣，盡量減小或避免呼吸導致的影響。

造影劑使用前向凍干粉中注入注射用生理鹽水5 mL，用力振搖均勻，使其稀釋為5 mL微泡混懸液。將抽取的1.2 mL造影劑微泡混懸液團注入肘靜脈，同時啟動圖像采集，隨后推注生理鹽水5 mL。實時觀察3 min內腎皮質造影劑回聲強度的改變情況。不同研究對象造影時均固定超聲儀器設置條件，即諧波發射頻率固定在8 Hz，機械指數0.07，聚焦深度6 cm，增益85%。檢查完成后，統一采用DICOM格式保存腎皮質灌注不同時間點的數據。

1.2.2 圖像處理

用儀器內置的QALB軟件分析感興趣區域（Region of interest，ROI）內的造影劑微泡回聲的量隨時間的變化，生成造影劑時間-強度曲線（Timeintensity curve，TIC）。選用5 mm×5 mm的正方形ROI取樣框，置于左腎中部皮質，且該區域應與聲束垂直，不同研究對象之間ROI盡量維持在相同深度及位置，選取腎的固定結構為參照物。每部位的ROI重復分析3次，取其平均值。通過伽馬擬合，TIC曲線可以得出一系列反映腎皮質血流灌注的定量參數，包括曲線下面積（Area under the curve，AUC）、灌注峰值強度（Peak intensity，PI）、平均渡越時間（Mean transit time，MTT）、達峰時間（Time to peak，TTP）、曲線上升支斜率（Gradient between start frame to peak frame，Grad）。

1.3 統計方法

該研究所得數據采用SPSS 13.0統計軟件分析，各參數值符合正態分布，并以均數±標準差（x±s）表示，多組數據間的比較采用單因素方差分析。各組間TIC定量參數值及其對應的腎功能指標的相關性采用直線相關分析，并計算其相關系數r值，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 臨床資料結果

A、B、C組UAE與N組比較，A組差異無統計學意義，B、C組差異有統計學意義；A、B、C組BUN、Cr、UA與N組比較，A、B組差異無統計學意義，C組差異有統計學意義（表1）。

2.2 CEUS檢查各組腎皮質血流灌注觀察結果及

TIC曲線定量參數分析

所有受試者順利完成CEUS檢查并無任何不良反應。

2.2.1 CEUS檢查各組腎皮質血流灌注觀察結果

注入聲諾維后腎動脈、腎皮質、腎髓質依次增強，至全腎呈“火球樣”改變。腎皮質灌注的TIC曲線為有上升支、峰值及下降支的不對稱單峰曲線，但N組腎皮質TIC曲線上升陡直，并迅速到達峰值強度（圖1）。注射造影劑后，與N組相比，A組腎皮質TIC曲線視覺上未見明顯差異（圖2）；B、C組TIC曲線上升平緩、圓鈍（圖3，4）。

Table 1Analysis of indexes of renal function in each group(x±s)

圖1 N組TIC曲線上升陡直并迅速達到峰值強度。圖2A組TIC曲線上升陡直并迅速達到峰值強度。Figure1.TICofgroupNascended steeply and reached to peak intensity quickly.Figure 2.TIC of group A ascended steeply and reached to peak intensity quickly.

2.2.2 腎皮質CEUS各定量灌注參數分析

A、B、C組腎皮質TIC曲線定量參數與N組相比，TTP、MTT延長，B、C組PI減小，A、B組AUC增大，C組AUC減小及Grad增大，差異均有統計學意義（表2）。

2.3 各組間TIC曲線定量參數及與其對應的腎功

能指標的直線相關分析

TIC曲線定量參數與腎功能生化指標存在直線相關，TTP、MTT、Grad與UAE、Cr、BUN、UA正相關，AUC、PI與UAE、Cr、BUN、UA負相關（表3）。

圖3 B組TIC曲線上升平緩，并緩慢到達峰值強度。圖4C組TIC曲線上升更平緩，到達峰值強度更緩慢。Figure 3.TIC of group B ascended gently,and reached to peak intensity slowly.Figure 4.TIC of group C ascended more gently, and reached to peak intensity more slowly.

Table 2Comparison of parameters of TIC of renal cortex in each group(x±s)

Table 3The correlation between parameters of TIC of renal cortex and the indexes of renal function

3 討論

DN是DM的嚴重微血管并發癥之一，其也是導致慢性腎臟疾病及終末期腎臟疾病的高危原因之一。目前常用的監測方法有生化檢查、腎組織穿刺活檢、腎圖、二維及彩色血流顯像技術等，但其臨床作用均受到不同程度的限制。如生化指標BUN、Cr等只能反映總體腎功能的情況，不能分別體現單腎的功能情況，且本研究中也發現在生化指標BUN、Cr等出現改變之前，UAE已經明顯升高，據報道當UAE＜200 mg/min時，及時正確的治療可以使腎功能恢復正常[5]。

DM早期腎臟受損的重要機制是腎臟的高灌注、高濾過[6-7]，因此，腎臟微小血管結構和功能損傷在DN的發生發展中具有重要作用[8]，而CEUS是一種無創的新技術，其在顯示腎臟微小血管血流灌注方面有明顯優勢而被應用于各種腎臟疾病中[9-11]，采用超聲造影劑做為紅細胞示蹤劑，實時動態地顯示腎實質微循環血流灌注充盈-廓清的過程，且通過其內置的定量軟件分析ROI內的造影劑微泡回聲的量隨時間的變化，生成TIC，并獲得TIC定量參數，以量化的方式客觀準確反映腎皮質血流動力學改變[12]。Dong等[13]、Dai等[7]、Wang等[14]的研究也表明CEUS技術是通過腎皮質TIC曲線參數的變化來監測DN患者腎功能改變。

本研究將UAE正常的DM患者也納入分組進行研究，發現當UAE≤30 mg/24 h時，CEUS技術就能區分N、A組，即反映腎皮質血流動力學改變，此時A組AUC增大，TTP、MTT延長，可能是因為DNⅠ、Ⅱ期時，腎小球濾過膜屏障還并未受損，但腎內小血管阻力已有所增高，進入腎皮質的造影劑微泡因單位時間內血流灌注速率及清除速度有所減慢，灌注時間延長而部分淤積于腎臟毛細血管內。在B組，即UAE出現異常時，PI降低明顯，AUC增大及TTP、MTT延長明顯，可能是因為腎小球濾過膜屏障受損，高濾過高灌注更加明顯，以致單位時間內血流灌注速率及清除速度減慢，灌注時間延長，血流逐漸淤積，從而致局部血容量增多，此時大量造影劑微泡也淤積于腎臟細小血管內導致。而在C組，即UAE、Cr、BUN、UA均出現異常時，此時臨床上已經出現明顯白蛋白尿，AUC反而降低，Grad增大，表明隨著DN的進展，進入腎臟微循環造影劑的數量減少，造影劑灌注速度明顯減慢，局部血流量也明顯減少。

綜上，CEUS技術能較靈敏地反映DN腎臟微循環血流灌注變化，并能在一定程度上反映腎功能的損害程度，且TIC曲線定量參數TTP、AUC、MTT可能是反映DNⅠ、Ⅱ期腎臟血流灌注改變的特異性指標，此為臨床早期診斷DN提供新思路。但目前該技術缺乏統一的參數指標，還需加大樣本量及結合DN病理改變進一步分析、研究。

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The clinical research of contrast-enhanced ultrasound in assessment of renal function of diabetic nephropathy

ZHAO Li,LI Ming-xing,CHEN Yuan-yuan,LUO Zhi-jian,CHEN Ke-wen
(Department of Ultrasound Diagnosis,First Affiliated Hospital of Southwest Medical University,Luzhou Sichuan 646000,China)

Objective:To investigate the clinical value of contrast-enhanced ultrasound(CEUS)imaging technique in diabetic nephropathy(DN).Methods:Forty-five patients with type 2 diabetes mellitus were divided into group A with DN stagesⅠandⅡ,group B with DN stageⅢand group C with DN stageⅣ.There were fifteen patients in each group.Ten volunteers were enrolled as control group(group N).All subjects underwent CEUS examination,and quantitative analysis was performed on time-intensity curves(TIC)of region of interest.Results:Compared with group N,AUC,TTP,MTT in group A were increased.AUC in group B was increased and in group C was decreased,PI in group B and C were decreased,TTP and MTT were increased,and Grad in group C was increased(All P＜0.05).And there were linear correlation between parameters of TIC and indexes of renal function which included UAE,Cr,BUN,UA.Conclusion:CEUS could observe the changes of renal microvascular perfusion of DN in a real-time and dynamic manner,and reflect the extent of the injury of renal function of DN to a certain extent.

Diabetic nephropathies;Ultrasonography,Doppler,color

R692；R587.1；R445.1

A

1008-1062（2016）10-0732-04

2016-02-03

趙麗（1987-），女，四川眉山人，醫師。E-mail：18308312786@163.com

李明星，西南醫科大學附屬第一醫院超聲診斷科，646000。E-mail：lmx526@sina.com

四川省科技廳與瀘州市人民政府、瀘州醫學院聯合科研基金（編號14JC0187）。