超聲造影評估大動脈炎性腎動脈狹窄的臨床診斷價值

劉志文 馬娜 王思宇 孫由靜 刁永鵬 陳作觀 李擁軍 任俊紅

100730 北京醫院超聲科 國家老年醫學中心 中國醫學科學院老年醫學研究院(劉志文、馬娜、王思宇、孫由靜、任俊紅),血管外科(刁永鵬、陳作觀、李擁軍)

大動脈炎(takayasu arteritis,TA)是亞洲中青年人群好發的系統性大血管炎,多數發病年齡<40歲。大動脈炎性腎動脈炎(TA-induced renal arteritis, TARA)是在TA診斷明確的基礎上由免疫炎癥介導的腎動脈管壁增厚、管腔狹窄和(或)閉塞,即大動脈炎性腎動脈狹窄(TA-induced renal artery stenosis, TARAS)[1]。TARAS可以引起腎臟缺血,腎實質血流灌注不足,從而激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(renin-angiotensin-aldosterone system, RAAS),導致水鈉潴留增加,并通過交感-腎上腺素系統引起一系列病理生理改變。因此,TARAS往往以高血壓起病,我國TARAS的高血壓發生率約65.6%～83.6%,發現較晚者往往已進展為腎萎縮[2-3]。在TARAS診斷中,雖然數字減影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)、CT血管成像(CT angiography,CTA)有其各自的獨特優勢[4],但也存在有創性、輻射性、碘對比的腎毒性等諸多缺點,而超聲造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)可憑借其較高的準確性、安全性,彌補其他影像學方法的不足,成為TARAS患者及時診斷和長期、安全隨訪的重要影像學檢查方法[5-6]。

1 對象和方法

1.1 研究對象

回顧性研究,連續納入2018年6月至2022年8月在北京醫院就診的19例TARAS患者(36支腎動脈)。其中男性5例(26.3%),女性14例(73.7%),年齡10～34歲,平均為(22.2±7.6)歲。

納入標準:(1)臨床確診TA且處于非活動期,診斷標準為2018年美國風濕病學會(ACR)更新大動脈炎分類標準(表1),滿足準入條件且分類標準得分≥5分;(2)患者均行常規超聲及腎動脈CEUS檢查,腎動脈狹窄程度均經影像學檢查(CTA、DSA)或手術證實;(3)腎動脈管壁病變符合TARA,排除動脈粥樣硬化斑塊或肌纖維發育不良所致腎動脈管腔狹窄。排除標準:(1)合并嚴重的腦、心、肺等臟器的功能異常,如急性、亞急性腦梗死、嚴重的心、肺功能不全;(2)可疑超聲對比劑過敏;(3)既往腎動脈病變經過外科介入或者手術干預,如行腎動脈支架置入或旁路移植術等。本研究符合醫學倫理標準,經過北京醫院倫理委員會批準(2018BJYYEC-043-02),所有患者均知情同意。

表1 2018年美國風濕病學會更新大動脈炎分類標準項目

1.2 檢查方法

使用Aplio i800(Canon醫療,日本)或RS80A(Samsung醫療,韓國)彩色多普勒超聲儀,探頭選擇:CA1-7A(RS80A),i8CX1(Aplio i800)。超聲對比劑使用意大利Bracco公司SonoVue(聲諾維)。

常規超聲檢查:以分腎為測量目標,測量腎動脈水平腹主動脈流速、腎動脈起始處或狹窄處流速。

CEUS檢查:患者側臥位,清晰顯示腎臟。并使腎臟長軸與聲束垂直,囑患者平靜呼吸,固定探頭。啟動造影模式,經肘靜脈團注混懸液1.2 ml,隨后注入5 ml生理鹽水沖管。

1.3 TARAS狹窄率及狹窄度診斷標準

常規超聲診斷標準:收縮期峰值流速(peak systolic velocity,PSV)直接測量法:腎動脈狹窄處PSV>150 cm/s用于診斷直徑狹窄率>50%的狹窄;PSV>180 cm/s用于診斷直徑狹窄率>60%。流速比法:腎動脈狹窄處與腎動脈水平處腹主動脈的峰值流速比>3.5,診斷直徑狹窄率>60%。重度 RAS(狹窄率≥70%)的診斷標準:在結合直接指標的基礎上,腎內葉間動脈出現小慢波(表現為收縮早期波消失、頻譜低平、收縮早期頻譜傾斜)或加速時間≥0.07 s。

CEUS診斷RAS 狹窄率:狹窄率%=(D正常-D狹窄)/D正?！?00%;D正常為正常段腎動脈對比劑寬度,D狹窄為狹窄處對比劑寬度。

臨床診斷RAS 狹窄方法及標準:臨床診斷腎動脈狹窄由影像學檢查方法(CTA、DSA)進行評價或經手術證實,直徑狹窄率計算方法同上述CEUS診斷RAS 狹窄率方法。

狹窄分度:輕度(30%～49%)、中度(50%～69%)、重度(70%～99%)和閉塞(100%)。

1.4 統計學方法

采用SPSS 25.0軟件分析數據。一致性檢驗采用kappa檢驗,kappa>0.8代表一致性極好,0.6

2 結果

36支腎動脈均行腎動脈CEUS,臨床診斷結果中,DSA診斷9例,CTA診斷7例,手術證實3例(表2)。其中,CEUS和臨床評估TARAS狹窄程度的結果具有較高的一致性(kappa=0.81,P<0.01),同時,狹窄度相關性(Kendall’stau-b相關系數=0.90,P<0.01)和狹窄率相關性(Spearman相關系數=0.91,P<0.01)均較高。對比臨床診斷結果,CEUS診斷各狹窄程度的診斷特異性均較高(表3、圖1-3)。

A:左腎動脈二維超聲管腔內透聲差;B:左腎動脈起始處CDFI可見細束血流,局部呈“五彩鑲嵌”血流信號;C:起始處脈沖頻譜測量收縮期峰值流速約276 cm/s;D:腹主動脈腎動脈水平收縮期峰值流速約67 cm/s;E:超聲造影示左腎動脈起始處局限性中度狹窄;F:數字減影血管造影示左腎動脈起始處中度狹窄圖1 一例10歲男童患者的左腎動脈起始處局限性中度狹窄的影像圖

表2 不同狹窄程度的36支腎動脈超聲造影及臨床診斷結果[例(%)]

表3 不同狹窄程度的超聲造影診斷效能(%)

3 討論

中國大動脈炎性腎動脈炎診治多學科專家共識[2]等表明,我國TARA占TA的38%～76.2%,雙側受累者占49.1%～52%。TARAS表現隱匿,相當比例患者診斷時腎動脈狹窄程度已經較重,或已進展為腎萎縮,重度狹窄及閉塞比例高達83.3%。

大量病例證明,TARAS與動脈硬化性腎動脈狹窄患者的腎動脈二維超聲表現不同,動脈硬化性腎動脈狹窄患者動脈管壁往往可以看到強回聲(白色)斑塊,而管腔內為無回聲(黑色)表現,因此無回聲-強回聲界面分界清晰,殘余管腔顯示較清,直徑狹窄率更容易評估。而如圖1A、圖2A所示,TARAS管壁呈局限性或彌漫性增厚,在灰階超聲上常表現為極低回聲或弱回聲,因此二維超聲模式下殘余管腔結構往往顯示不清,無法準確評估其直徑狹窄率和狹窄分度。彩色多普勒血流成像(color doppler flow image, CDFI)往往由于腹部呼吸運動偽影干擾及腹主動脈彩色血流編碼外溢等因素影響,難以準確評估殘余管腔的程度和范圍(圖1B、圖2B)。脈沖多普勒(pulse-waver doppler, PW)雖然可以通過測量狹窄處流速,借助PSV絕對值或PSV腎動脈/PSV腹主動脈的流速比來進行狹窄程度的評估。但是本研究發現,TARAS患者往往同時合并腹主動脈的病變,表現為腹主動脈管壁彌漫性增厚導致管腔不同程度狹窄,此類型患者腎動脈水平的腹主動脈流速往往異常(圖1C、2C),因此可以導致下游分支血管如腎動脈的流速異常,從而導致無法利用PSV腎動脈絕對值或者PSV腎動脈/PSV腹主動脈比值準確判斷血管的狹窄程度(圖1D、2D)。

CEUS所使用的對比劑可以增強顯示通暢的管腔,從而準確評估殘余管腔的內徑;同時,我們采用和DSA、CTA相似的直徑狹窄率測量方法,結果顯示該直徑狹窄率和狹窄度與臨床評估的腎動脈狹窄度及狹窄率均具有較高的一致性和相關性,因此在TARAS的診斷中具有較高的診斷價值(表2、表3)。

此外,常規超聲檢查方法可能漏診TARAS所致腎動脈起始處閉塞。如圖3所示,本研究中的部分病例病變累及腎動脈主干起始處導致管腔閉塞,但由于閉塞處管腔內呈極低回聲或弱回聲表現,二維超聲無法清晰顯示閉塞部位的管腔及管壁等解剖結構;且由于側枝血管存在,CDFI仍可以在閉塞遠端管腔內探測到彩色血流信號,PW亦可探測到類似于腎動脈的動脈頻譜,容易誤診為腎動脈仍然通暢。本研究認為,CEUS可以明顯提高腎動脈管腔狹窄或者閉塞的顯示狀態和顯示率;同時,也可以增強腎動脈周圍側枝血管的顯示(圖3D)。研究表明,當腎動脈主干閉塞時,腎臟可以由側枝代償供血[7-8]。在有關心臟冠狀動脈及大腦動脈循環的研究中表明,在動脈閉塞后側枝動脈可以通過代償,提高缺血組織的生存率,保持器官的活性[9-11]。部分研究證實,CEUS可以對腎臟實質進行血流灌注檢查,通過后處理定量分析軟件對腎臟實質血流灌注進行定量化評估,進而可以評估腎臟的血流狀況[12-16]。

A:右腎動脈二維超聲管腔內透聲差,呈極低回聲或弱回聲表現;B:右腎動脈起始處CDFI未見明確血流信號,起始處以遠可見血流信號;C:起始處脈沖頻譜測量收縮期峰值流速約66 cm/s;D:起始處超聲造影未見對比劑顯影(實心箭頭),腎動脈周圍可見多發迂曲側枝顯影(空心箭頭);E:數字減影血管造影早期未見右腎動脈顯影;F:數字減影血管造影晚期可見右腎動脈周圍多發側枝延遲顯影(空心箭頭)圖3 一例10歲男童患者的右腎動脈起始處閉塞的影像圖

此外,腎動脈CEUS在TARAS患者的長期、密切隨訪中有著無可比擬的優勢?！吨袊髣用}炎性腎動脈炎診治多學科專家共識》根據TARAS疾病嚴重程度確定的隨訪時間為:輕度每3～6個月隨訪1次,中度每1～3個月隨訪1次,重度每1個月隨訪1次[17]。TARAS患者的隨訪復查頻率非常高,因此復查的影像學檢查方式應慎重選擇。DSA盡管是診斷的金標準,但其為有創性檢查,存在穿刺部位出血、感染等術后并發癥,無法作為常規的門診隨訪方式。同時DSA和CTA檢查均存在著電離輻射風險、對比劑過敏風險以及潛在的腎毒性,因此不適用于TARAS患者的密集、高頻率隨訪。腎動脈CEUS具有無創、無電離輻射風險、無腎毒性、并發癥低、便捷、經濟且具有較高的診斷效能等優勢,故可以在TARAS患者的隨訪和復查中扮演著更加重要的角色。研究表明[5-6],腎動脈CEUS在動脈粥樣硬化性腎動脈狹窄患者的診斷和隨訪中有著很好的臨床應用價值。

本研究存在一些局限性。(1)本研究中部分DSA或CTA診斷為閉塞的腎動脈在超聲造影下仍然可以看到“細線”樣的對比劑微泡通過,但是我們目前無法證明顯影的對比劑微泡是管腔彌漫性狹窄的表現還是由TARA管壁顯影所致,從而最終臨床診斷為閉塞,對極重度狹窄和次全閉塞的診斷效能造成一定影響(表3)。其可能的原因是:腎動脈檢查采用的凸陣探頭頻率較低,空間分辨率較差,對于管壁結構的判斷有一定的局限性。(2)由于該疾病的發病率低、納入的病例數較少,且為單中心研究,部分病例未行病理評估,可能存在選擇偏倚,無法推廣應用到其他地區,還需要大樣本多中心研究證實我們的研究結果。

綜上,腎動脈CEUS對于TARAS的診斷具有較高的診斷效能,在TARAS患者的診斷和隨訪中具有很好的應用價值,因此,我們也推薦將腎動脈CEUS檢查作為腎動脈狹窄評估的主要檢查方法。

利益沖突:無