SWE参数与慢性肾脏疾病患者肾功能指标的相关性研究.pdf

Modern Scientific Instruments Vol.40 No.4 Aug.2023 106 SWE 参数与慢性肾脏疾病患者肾功能指标的相关性研究 鲁 旭 易 芳 唐云琳（四川省广安市人民医院，四川广安 638099）摘 要 目的：探究实时剪切波超声弹性成像（SWE）参数与慢性肾脏疾病（CKD）患者肾功能指标的相关性。方法：纳入 106 例 CKD 患者为观察组，同期选择 53 例健康受试者为对照组，行 SWE 收集皮质杨氏模量（YM），收集血清、尿液标本测定肾功能指标，分析 SWE 参数与肾功能指标相关性以及诊断效能。结果：皮质 YM 与 ACR 呈正相关（r=0.418），与 eGFR 呈负相关（r=-0.485）；皮质 YM 预测 CKD 发生预测价值最高，AUC 值为 0.893。结论：彩色多普勒超声肾组织 SWE 中 YM 与肾功能指标具有较强相关性，且 YM 可准确预测 CKD 发生。关键词 慢性肾脏疾病；彩色多普勒超声；弹性成像；肾功能；相关性 Correlation between SWE parameters and renal function indexes in patients with chronic kidney disease Lu Xu;Yi Fang;Tang Yunlin（Guang an Peoples Hospital.Guang an 638099,China）Abstract Objective:To explore the correlation between real-time shear wave ultrasonic elastography(SWE)parameters and renal function indexes in patients with chronic kidney disease(CKD).Methods:106 patients with chronic kidney disease(CKD)were included in the observation group,and 53 healthy subjects were selected as the control group.YMs modulus was collected by SWE,serum and urine samples were collected to measure renal function indexes,and correlation between SWE parameters and renal function indexes as well as diagnostic efficacy were analyzed.Results:Cortical YM was positively correlated with ACR(r=0.418),and negatively correlated with eGFR(r=-0.485).Cortical YM had the highest predictive value of CKD occurrence,and the AUC value was 0.893.Conclusion:There is a strong correlation between YM and renal function in color Doppler ultrasound,and YM can accurately predict the occurrence of CKD.Key words chronic kidney disease;Color Doppler ultrasound;Elastic imaging;Kidney function;correlation 慢性肾脏疾病（chronic kidney disease，CKD）是因高血压、原发性肾脏疾病等致病因素作用下导致肾组织形成纤维化，进而使肾功能呈进行性丧失的慢性病症1。据全球疾病负担（GBD）研究显示2：CKD发病率约为 9.1%（6.98 亿），近 1/5 来自中国，且呈逐年递升趋势。因 CKD 起病隐匿，多数患者较易进展为终末期肾功能衰竭3。目前，临床以肾穿刺活检作为评估、诊断 CKD 的金标准，因其属有创检查，可能导致多种并发症，患者难以接受，且无法实时监测肾功能变化，应用有所限制4。应用肾功能生化指标则具有一定滞后性，难以及时识别肾功能损伤5。凭借微创且安全的二维超声结合彩色多普勒成像可对肾脏实质病变进行定性判断，但无法定量评估5。实时剪切波超声弹性成像技术（shear wave elastography，SWE）能定量测量杨氏模量（Youngmodulus，YM）用以反映组织弹性，有望为肾功能损伤早期识别及进展评估提供助力7。现报告如下。收稿日期：2023-03-27 基金项目：四川省卫生和计划生育委员会科研课题，编号：19PJ034；课题名称：彩色多普勒超声肾组织实时剪切波超声弹性成像参数与肾脏疾病患者肾功能研究 作者简介：鲁旭，本科，副主任医师 第 40 卷 第 4 期 2023 年 8 月 鲁旭 等 SWE 参数与慢性肾脏疾病患者肾功能指标的相关性研究 1071 对象与方法 1.1 对象 1.1.1 研究对象 纳入 2020 年 9 月至 2022 年 5 月经本院肾活检证实为 CKD 患者 106 例为观察组，同期选择 53 例健康受试者为对照组作回顾性研究。其中，基线资料见表1。研究通过医院伦理委员会审查。1.1.2 纳入、排除标准 1.1.2.1 对照组纳入、排除标准 纳入标准：无任何肾脏疾病临床特征，且肾功能指标均正常【即肾小球滤过率（Estimated Glomerular Filtration Rate，eGFR）90mL/min1.73m2、尿白蛋白肌酐比值（ACR）30mg/g】；均进行常规超声及 SWE 检查；患者及家属对研究知情同意；排除标准：肾皮质厚度过薄；皮肤表面距肾皮质8cm；难以按指导规范呼吸完成检查。1.1.2.2 观察组纳入、排除标准 纳入标准：符合 慢性肾脏病筛查诊断及防治指南中相关标准8，且经本院肾活检证实为 CKD；接受肾移植或透析治疗；伴发急性肾损伤、多囊肾等疾病患者；排除标准：肾皮质厚度过薄；皮肤表面距肾皮质8cm；难以按指导规范呼吸完成检查。1.1.2.3 分期方法 参照慢性肾脏病筛查诊断及防治指南，以eGFR 水平予以分期，90mL/min 1.73m2计作 CKD1期，6089mL/min1.73m2计 作CKD2期；3059mL/min1.73m2计作CKD3期；1529mL/min1.73m2计作CKD4期；15mL/min1.73m2计作 CKD5 期。1.2 资料收集 1.2.1 基线资料 经调查问卷收集基线资料，包括性别、年龄、体质量（BMI）、吸烟史等。1.2.2 肾功能指标收集 全部患者均入院时收集血液、尿液标本，经本院检验科采用 7600 型全自动生化分析仪（日本日立公司）测定尿微量白蛋白（Microalbuminuria，MA）、肌酐（Creatinine，Cr），并计算 ACR，且根据肾脏病饮食改良（Modification of Diet in Renal Disease，MDRD）简化公式估算得出肾小球滤过率（Estimated Glomerular Filtration Rate，eGFR）。1.2.3 超声检查 采用配备 SWE 软件的 Epiq 5 型彩色多普勒超声诊断仪（美国飞利浦公司）进行常规超声及 SWE 检查，腹部 C5-1 凸阵探头，频率 15MHz。指导患者呈侧卧位，对两侧肾脏行常规超声检查测定肾脏长度（即冠状切面纵向最大距离）及皮质厚度（肾皮质外缘至髓质外缘）。而后叮嘱患者屏住呼吸实施 SWE 检查，于肾脏长轴视图成像，待图像稳定后，于肾皮质（不包括肾髓质和窦）绘制 0.50.80.02cm3感兴趣区（Region of Interest，ROI）测取皮质 YM，重复测量 3 次，取平均值，均由一名高年资（工作年限 15年）超声医师独立完成。1.4 统计学方法 采用 SPSS22.0 对数据作分析处理，以“s”表示符合正态分布计量资料，行 t 检验或 F 分析，以“%”表示计数资料，行 2检验，采用 Pearson 分析常规超声指标、SWE 参数与肾功能指标的相关性，且经受试者工作曲线（ROC）评估肾功能指标、常规超声指标及 SWE 参数诊断 CKD 预测价值，P0.05为差异有统计学意义。2 结果 2.1 两组基线资料比较 两组性别、年龄、BMI 及吸烟史比较，差异无统计学意义（P0.05），见表 1 所示。表 1 两组基线资料比较（s）组别例数性别（男/女）（例）年龄（岁）BMI（kg/m2）吸烟史（有/无）（例）对照组53 29/24 61.249.56 22.872.65 29/24 观察组106 57/49 63.8710.02 23.162.47 60/46 t/2 0.013 1.584 0.681 0.051 P 0.910 0.115 0.497 0.821 2.2 两组肾功能指标、常规超声指标及 SWE 参数比较 观察组 ACR、皮质 YM 高于对照组，eGFR、肾 Modern Scientific Instruments Vol.40 No.4 Aug.2023 108 脏长度、皮质厚度低于对照组，差异有统计学意义（P0.05），见表 2。表2 两组肾功能指标、常规超声指标及SWE参数比较（s）组别 例数 ACR（mg/g）eGFR（mL/min1.73m2）肾脏长度（cm）皮质厚度（cm）皮质 YM（kPa）对照组 53 13.543.16 95.172.58 10.310.86 0.920.243.841.21观察组 106 81.7377.78 68.9126.14 9.840.91 0.830.177.852.84t/2 6.370 7.284 3.126 2.730 9.831 P 0.000 0.000 0.002 0.007 0.000 2.3 不同分期肾功能指标、常规超声指标及 SWE参数比较 经 F 分析，除皮质厚度外，不同分期 ACR、eGFR、肾脏长度及皮质 YM 比较，差异有统计学意义（P0.05），见表 3。表 3 不同分期肾功能指标、常规超声指标及 SWE 参数比较（s）组别 例数 ACR（mg/g）eGFR（mL/min1.73m2）肾脏长度（cm）皮质厚度（cm）皮质 YM（kPa）CKD1 期 29 15.7112.31 99.244.31 10.040.82 0.900.16 6.172.25 CKD2 期 49 87.6536.50 71.637.30 9.700.83 0.820.16 7.942.62 CKD3 期 13 94.9036.79 46.038.31 10.541.07 0.810.17 8.353.06 CKD4 期 11 111.2965.06 24.193.90 9.390.84 0.780.15 9.392.05 CKD5 期 4 363.60137.56 13.031.85 9.230.99 0.830.26 12.981.96 F 62.980 423.728 4.073 1.691 8.560 P 0.000 0.000 0.004 0.158 0.000 2.4 Pearson 分析常规超声指标、SWE 参数与肾功能指标的相关性 经 Pearson 相关性分析结果显示，肾脏长度、皮质厚度与 ACR、eGFR 均无相关性（r均0.3），皮质 YM 与 ACR 呈轻度正相关（r=0.418），与 eGFR呈轻度负相关（r=-0.485），见表 4、图 1。表 4 Pearson 分析常规超声指标、SWE 参数与肾功能指标的 相关性 ACR eGFR皮质 YM 肾脏长度皮质厚度ACR 皮尔逊相关性 1-.668*.418*-.208*-.235*Sig.（双尾）.000.000.033.015 个案数 106 106 106 106 106 eGFR 皮尔逊相关性-.668*1-.485*.092.190 Sig.（双尾）.000 .000.349.051 个案数 106 106 106 106 106 皮质YM 皮尔逊相关性.418*-.485*1-.112-.184 Sig.（双尾）.000.000 .254.059 个案数 106 106 106 106 106 肾脏长度 皮尔逊相关性-.208*.092-.112 1.097 Sig.（双尾）.033.349.254 .322 个案数 106 106 106 106 106 皮质厚度 皮尔逊相关性-.235*.190-.184.097 1 Sig.（双尾）.015.051.059.322 个案数 106 106 106 106 106*.在 0.01 级别（双尾），相关性显著。*.在 0.05 级别（双尾），相关性显著。2.5 ROC 评估肾功能指标、常规超声指标及 SWE参数诊断 CKD 预测价值 经 ROC 分析结果显示：皮质 YM 预测 CKD 发生预测价值最高，AUC 值为 0.893，最佳截断值为5.35kPa，此时灵敏度、特异度分别为 75.50%、100.00%，见表 5、图 2。表 5 ROC 评估肾功能指标、常规超声指标及 SWE 参数诊断 CKD 预测价值 指标 ROC 曲线 最佳 截断值 敏感度（%）特异度（%）AUC95%CI P ACR 0.823 0.7550.890 0.00022.25 78.30（83/106）100.00（53/53）eGFR0.781 0.7810.038 0.00088.40 72.60（77/106）100.00（53/53）肾脏长度 0.656 0.5640.747 0.00110.35 76.40（81/106）67.57（30/53）皮质厚度 0.618 0.5160.719 0.0160.95 71.70（76/106）47.20（25/53）皮质 YM 0.893 0.8440.942 0.0005.35 75.50（80/106）100.00（53/53）第 40 卷 第 4 期 2023 年 8 月 鲁旭 等 SWE 参数与慢性肾脏疾病患者肾功能指标的相关性研究 109ROC 曲线 1-特异性 对角段由绑定值生成。图 2 肾功能指标、常规超声指标及 SWE 参数预测 CKD 发生 ROC 结果 3 讨论 目前，临床诊断 CKD 的方法包括临床表现、实验室指标检查、影像学检查、病理诊断，其中肾活检是 CKD 病理诊断的金标准，但该方法属于创伤性检查，无法动态观察患者病情变化，而实验室指标易受到其他因素影响导致出现假阴性或假阳性。有研究证实，血清学、尿液实验室指标存在与患者病情进展不一致的情况9。故目前亟需寻求一种敏感且无创的检查方法。随超声技术近年来飞速发展，超声弹性成像（ultrasonic elastography，UE）弥补了常规超声检查的不足。SWE 是 UE 中较为先进的弹性成像技术，通过向实体组织外界施加声波激励，可使测量部位产生微小形变形成剪切波及横波，进而定量反映测量部位的生态学特征10。现 SWE 已在乳腺、甲状腺及肝脏疾病中获有可靠应用价值1113。基于 SWE 衍生的肾脏组织 YM 具有实时、可重复测量、不易受操作影响等优势，便于定量评估患者肾脏组织弹性，已有研究发现肾脏组织 YM 与 CKD 早期病变及进展有较强相关性，有望成为 CKD 早期识别及进展评估特异性标志物14。考虑到基线资料偏倚，随年龄增长，肾脏老化，可促进肾小球硬化、间质纤维化进展15；肥胖可增加糖尿病、高血压发生风险诱发 CKD16；吸烟史可损伤机体血管内皮细胞影响肾脏功能17。控制上述因素偏倚后，本文研究发现 CKD 患者肾功能指标、常规超声指标及 SWE 参数均较健康人群有明显异常。且随分期提升，ACR、皮质 YM 相应升高，eGFR、肾脏长度相应下降。经相关性分析证实皮质 YM 与ACR、eGFR 具有轻度相关性。出现上述原因在于肾脏长度、皮质厚度虽可一定程度预测 CKD 发生，但无法准确评估 CKD 分期。且现今 CKD 分期及风险分层是根据 eGFR、ACR 划分的，可见皮质 YM 用于CKD 早期识别及进展评估均是可行的。这与 Leong等18研究证实肾脏长度、皮质厚度与 eGFR、Cr 及尿素间无明显相关性有一定类似。且还研究证实皮质YM 为 4.31kPa 时，预测 CKD 发生灵敏度、特异度依次为 80.3%、79.5%。另经 Lucisano 等19研究表明eGFR 预测 CKD 发生 AUC 值为 0.78。由本文 ROC结果显示：肾功能指标、常规超声指标及 SWE 参数预测 CKD 发生 AUC 值在 0.6180.893 之间，尤以SWE 参数中实质 YM 诊断效能最佳。表明实质 YM预测 CKD 发生切实可行。与上述研究观点一致。究其原因2021：因 CKD 发生及进展时间较长，且肾脏具有代偿功能，在受损肾脏单位占比达 75%以下时，eGFR、ACR 测取仍可为正常范围（即 CKD 1 期），但此时肾功能可能已经出现损伤，且因肾组织病变主要累及肾脏微小血管，最初损伤见于肾小球（为肾皮质主要组织），而后方才入侵髓质，且肾窦部非病变靶器官。综上所述：彩色多普勒超声肾组织 SWE 中 YM与肾功能指标具有较强相关性，且 YM 可准确预测CKD 发生。参考文献 1 Charles C,Ferris AH.Chronic Kidney Disease.Prim Care.2020,47(4):585-595.2 GBD Chronic Kidney Disease Collaboration.Global,regional,and national burden of chronic kidney disease,1990-2017:a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017J.Lancet.2020,395(10225):709-733.3 Spence JD,Urquhart BL.Cerebrovascular Disease,Cardi-ovascular Disease,and Chronic Kidney Disease:Interplays and Influences.Curr Neurol Neurosci Rep.2022,22(11):757-766.4 Liu Q,Wang Z.Diagnostic value of real-time shear wave elastography in children with chronic 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