2型糖尿病早期腎損害的彩色多普勒超聲診斷研究

趙勝利,李秀芬,耿 喆

糖尿病腎病 (DN)是糖尿病最常見的并發癥,是糖尿病患者的主要死亡原因之一。DN主要是腎臟的微小血管受累,其特征之一是患者一旦出現臨床或實驗室檢查方面的異常,腎組織已具有明顯的病理改變[1],包括腎小球結節性和彌漫性硬化,腎內微血管和中等大小動脈的硬化,腎動脈及其分支的硬化,彈性阻力的增加以及血管腔的閉塞,最終導致了腎的血流阻力增加[2]。因此,應該采取有效的早期診斷方法來診斷糖尿病早期腎臟病變,以免病情進展。本研究采用彩色多普勒超聲檢查 2型糖尿病患者和健康者的腎臟,比較其腎臟的大小及動脈血流動力學參數,以探討超聲檢查判斷 2型糖尿病早期腎臟損害的可行性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇 2006—2009年在我院確診的 2型糖尿病患者 102例,均符合 2005年美國糖尿病協會公布的糖尿病診斷標準[3]。根據尿清蛋白排泄率 (UAER)將患者分為 3組:A組 (UAER＜20μg/min)35例,男 20例,女 15例;平均年齡 (43±16)歲。 B組 (UAER 20～200μg/min)33例,男 19例,女 14例;平均年齡 (47±18)歲。C組 (UAER＞200μg/min)34例,男 19例,女 15例;平均年齡 (50±16)歲。另選擇同期在我院進行體檢的健康者 32例為正常對照組(D組),其中男 17例,女 15例;平均年齡 (47±11)歲;無糖尿病及心、肺、腎、血管等疾病。

1.2 方法 (1)采用美國 E公司 Vivid7型彩色多普勒超聲診斷儀,探頭頻率 3.5 MHz,先做二維超聲檢查,患者取側臥位,探頭置于腋中線與肋緣交界處做冠狀切面,顯示腎臟輪廓并測量其經過腎門的腎長徑、前后徑和左右徑,然后用近似橢圓的方法計算腎臟體積,公式為:π/6×長徑 ×前后徑 ×左右徑[4]。同時排除腎臟囊腫、腎積水等病變。(2)然后改用彩色多普勒血流顯像,觀察腎血管床血流灌注情況,進行血流分級。 (3)將取樣容積置于距離腎門 1 cm處檢測主腎動脈(MRA),在腎竇區尋找段動脈 (SRA),在腎椎體間尋找葉間動脈 (IRA)。用頻譜多普勒分別獲取 MRA、SRA、IRA的脈沖多普勒血流頻譜。囑患者屏住呼吸或等待呼吸間隙測多普勒血流頻譜,當頻譜輪廓顯示清晰時,凍結圖像,自動顯示頻譜血流參數,分別記錄收縮期最大血流速度 (Vmax)、舒張末期最低血流速度 (Vmin)、阻力指數 (RI)及搏動指數 (PI),每一處測 3次,取平均值,最后各個參數均取雙側腎的平均值。

1.3 統計學方法 采用 SPSS 13.0統計學軟件進行統計分析。計量資料以 (±s)表示,多組間比較采用方差分析,組間兩兩比較采用 q檢驗。等級資料采用 Ridit分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組腎臟大小比較 二維超聲檢查顯示,A、B、C、D組受檢者的腎臟長徑、左右徑、前后徑及體積比較,差異均有統計學意義 (P＜0.05);與 D組比較,A、B、C組患者的腎臟均增大,且呈漸進趨勢 (見表 1)。

2.2 各組腎臟血流分布情況比較 彩色多普勒血流顯像顯示,D組 MRA、SRA及IRA均顯示清楚,彩色血流信號從 MRA至SRA均可顯示連續的血流信號,IRA顯示細條狀血流信號,且顯示率高 (見圖 1)。而糖尿病患者隨著病情變化,SRA及IRA彩色血流信號分布呈逐漸減弱甚至消失的趨勢,部分病例IRA難以顯示 (見圖 2～4)。腎臟內血流分級:A組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級血流分別有 19、16、0、0例;B組分別為 2、3、28、0例;C組分別為 0、4、12、18例;D組分別為 27、5、0、0例,4組間差異有統計學意義 (P＜0.05)。A組及 D組血流顯像主要為Ⅰ級或Ⅱ級,B組主要為Ⅲ級,C組主要為Ⅳ級。

2.3 腎臟各級動脈血流動力學參數比較 頻譜多普勒檢測顯示:(1)A組 MRA、SRA及 IRA的 Vmax、Vmin、 RI、 PI與D組比較,差異無統計學意義 (P＞0.05);(2)B組及 C組MRA、SRA及 IRA的 Vmax、Vmin均顯著低于 A組及 D組,而 RI、PI則顯著高于 A組及 D組,差異均有統計學意義 (P＜0.05);(3)C組 MRA、SRA的 Vmax與 B組比較,差異無統計學意義 (P＞0.05);但 IRA的 Vmax與 B組比較,差異有統計學意義 (P＜0.01);MRA、SRA及 IRA的 Vmin均顯著低于 B組,而 RI、PI則顯著高于 B組,差異有統計學意義(P＜0.05,見表 2)。

3 討論

DN的發生是因為各種因素對腎臟微血管的損傷,因此DN的發展必然會在腎臟血流分布和動力學改變上體現,故探討腎臟血流動力學改變對早期診斷 DN有實際意義。而彩色多普勒超聲檢查在顯示腎臟血管血流動力學方面有著無法比擬的優越性,它可以無創地評價腎臟大小、血流分布情況及腎臟各動脈的血流動力學。正常情況下腎臟超聲檢查顯示彩色血流豐富,分布均勻,色彩明亮,各級血管充填完整;還可以顯示自 MRA、SRA、IRA、弓狀動脈 (ARA)直到腎表面皮質內小葉間動脈,呈連續性樹枝狀彩色血流,為腎血管樹充滿型。本研究對健康者和糖尿病患者進行腎臟體積、彩色多普勒血流顯像檢查,發現隨著 DN的病情進展,腎臟的體積呈漸進性增大,腎臟血流灌注減少,血流分級增加。正常腎動脈彩色血流信號分布連續完整,顯示整個血管樹,腎臟切面顯示豐富的血流信號,彩色多普勒能量圖 (CDFI)分級:Ⅰ級 27例,Ⅱ級 5例,無 Ⅲ、 Ⅳ級;A組CDFI顯示腎動脈血流分布大致正常,切面顯示豐富的動脈血流信號,Ⅰ級 19例,Ⅱ級 16例,無Ⅲ、Ⅳ級,隨著腎臟損害的加重,CDFI顯示腎內血流信號減少,MRA、SRA血流信號清晰可見,部分 IRA粗細不等,ARA部分血流信號減少,彩色多普勒血流呈非典型樹枝狀分布;B組Ⅰ級 2例,Ⅱ級 3例,Ⅲ級 28例,無Ⅳ級;C組 CDFI顯示腎臟血流減少,MRA仍清晰顯示,腎內動脈的粗細不等或變細,并可見腎內動脈突然變細或截斷現象,部分 IRA彩色血流信號消失,CDFI分級:無Ⅰ級,Ⅱ級 4例,Ⅲ級 12例,Ⅳ級 18例?？梢?隨著 DN病情的發展,腎臟血管床的損害加重,腎臟血流灌注越少。

表 1 4組受檢者腎臟大小比較 ±s)Table 1 The comparison of renal size in four groups

表 1 4組受檢者腎臟大小比較 ±s)Table 1 The comparison of renal size in four groups

注:與 C組比較,*P＜0.05,☆P＜0.01;與 D組比較,△P＜0.01,▲P＜0.05

組別 例數 長徑(mm)左右徑(mm)前后徑(mm)體積(cm3)A組 35 109±6*△ 58± 9* 49±6*△ 162±17☆△B組 33 110±6△ 60±10 50±7*△ 174±23☆△C組 34 113±8△ 64±10▲ 53±6△ 199±40△D組 32 102±5 57± 8 43±5 132± 7 F值.89 P值 0 0.0131 0 0 17.48 3.72 15.72 40

圖 1 IRA正常血流頻譜圖Figure 1 The normal Doppler flow spectrum of IRA圖 2 A組腎臟 IRA血流頻譜圖Figu re 2 The IRA Doppler flow spectrum of patients in group A圖 3 B組腎臟 IRA血流頻譜圖Figure 3 The IRA Doppler flow spectrum ofpatients in group B圖 4 C組腎臟 IRA血流頻譜圖Figure 4 The IRA Doppler flow spectrum ofpatients in group C

表 2 4組受檢者各級動脈血流動力學參數比較 ±s)Table 2 The comparison of renal blood flow parameters in four groups

表 2 4組受檢者各級動脈血流動力學參數比較 ±s)Table 2 The comparison of renal blood flow parameters in four groups

注:與 D組比較,*P＜0.05,☆P＜0.01;與A組比較,△P＜0.05,▲P＜0.01;與 B組比較,◇P＜0.05,◆P＜0.01

組別 例數 MRA Vmax(cm/s) Vmin(cm/s) RI PI SRA Vmax(cm/s) Vmin(cm/s) RI PI IRA Vmax(cm/s) Vmin(cm/s) RI PI A組 35 78±18 26±6 0.66±0.06 1.11±0.21 55±9 20±5 0.61±0.09 0.98±0.16 35±5 14.4±2.5 0.58±0.08 0.72±0.15 B組 33 69±15*△ 19±5☆▲ 0.73±0.07☆▲ 1.36±0.31☆▲ 49±10☆△ 15±4☆▲ 0.71±0.08☆▲ 1.18±0.28☆▲ 31±7☆▲ 9.9±2.2☆▲ 0.67±0.07☆▲ 0.94±0.22☆▲C組 34 62±16☆▲ 14±6☆▲◆ 0.81±0.08☆▲◆ 1.71±0.43☆▲◆ 42±8☆▲ 10±4☆▲◆ 0.79±0.05☆▲◆ 1.42±0.31☆▲◇ 24±9☆▲◆ 6.5±2.7☆▲◆ 0.75±0.08☆▲◆ 1.07±0.22☆▲◇D組 32 78±16 26±4 0.65±0.05 1.10±0.12 56±7 21±3 0.61±0.07 0.91±0.15 37±4 15.0±2.3 0.59±0.04 0.68±0.11 F值.65 P值 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 7.64 40.50 42.33 32.40 19.02 51.69 641.63 31.53 25.69 90.95 43.61 34

大量研究顯示,正常腎內動脈頻譜表現為 Vmax和 Vmin高,尤其是 Vmin較高,RI較低,呈高速低阻血流。糖尿病患者在發病初期腎小球呈高濾過狀態,腎血流量及腎小球濾過率增加,腎臟體積增大,而腎臟血管床仍保持低阻力狀態,脈沖多普勒頻譜顯示正常特點:腎血管 RI、Vmax、Vm in亦與正常相似。當 DN進一步發展到微量清蛋白尿階段,隨著腎病高灌注狀態的惡化,腎小球毛細血管基底膜逐漸增厚和 (或)系膜擴張、毛細血管和腎小球的阻塞使毛細血管腔變窄、血管床阻力增加,從而產生的血流動力學變化是前向阻力的增加,阻力增高導致舒張期血流較收縮期血流相對減少,多普勒頻譜表現以舒張期流速降低為主要改變,PI及 RI高,反映腎血管床阻力升高,腎臟出現損傷性改變。隨著腎功能損害加重,DN發展進入臨床腎病期,伴隨腎小球硬化的發生,腎動脈及其分支發生粥樣硬化,腎臟血供減少,多普勒頻譜顯示舒張期血流速度明顯降低,沿基線可見持續的低速血流,PI及 RI升高,Vmin、Vmax明顯降低,表現為高阻力、低流速、低灌注的特征[5]。本研究結果顯示,糖尿病患者中,隨著 UAER的增加,腎臟 MRA的 RI從 (0.66±0.06)升至 (0.73±0.07)、(0.81±0.08),SRA的 RI從 (0.61±0.09)升至 (0.71±0.08)、 (0.79±0.05),IRA的 RI從 (0.58±0.08)升至(0.67±0.07)、 (0.75±0.08);PI同樣呈現升高的趨勢;Vmax、Vmin則呈降低的趨勢。而在 DN發病初期 (A組),腎小球濾過率增高,腎血管床仍保持低阻力狀態,與健康者比較,Vmax、Vmin、RI及 PI均無顯著差異;當進入微量清蛋白尿階段 (B組),多普勒頻譜顯示 Vmax、Vmin降低,RI及 PI升高,與健康者及 A組患者比較均有顯著差異。DN病情進一步發展進入臨床蛋白尿階段 (C組),多普勒頻譜顯示 Vmax、Vmin明顯降低,RI及 PI升高,與 A組、B組及健康者比較均有顯著差異。RI在 DN初期開始增加,發展到微量清蛋白尿階段,RI開始超出正常范圍,隨著 DN的進展,RI進一步升高。有研究認為腎實質內 RI≥0.70提示存在腎臟病變[6]。

綜上所述,DN患者應用彩色多普勒超聲技術評估腎臟內血流灌注及其分布,測量腎臟大小和血流動力學參數。既可以客觀地展現腎臟的血液灌注情況,又能夠定量地顯示腎臟體積和各級血流的 RI、PI、Vmax、Vmin等指標,為臨床提供了一種簡單、易行、可靠的檢查方法,在臨床有著廣闊的應用前景,可以作為糖尿病患者進行早期 DN篩選的診斷方法。

1 Fioretto P,Steffes MW,Mauer SM.Glomerular structure in nonproteinuric IDDM patientswith various levels of album inuria[J].Diabetes,1994,43:1358.

2 王海燕,王娟,許廣波,等 .雙工彩色多普勒超聲研究對糖尿病患者腎動脈血流動力學研究 [J].中華超聲影像學雜志,1997,6(2):69.

3 劉玉春,顧敏琪,王海燕,等.B型超聲顯像儀測量腎臟體積的探討 [J].北京醫科大學學報,1990,22(3):168.

4 李保春,王林輝,梅小斌,等.糖尿病性腎病 [M].上海:上海第二軍醫大學出版社,2005:24-27.

5 馬曉芹,劉冠賢.彩色多普勒超聲對糖尿病患者腎臟大小與腎血流動力學關系的分析 [J].中國中西醫結合腎病雜志,2005,6(5):267-269.

6 Milovanceva-Popovska M,Dzikova S.Progression of diabeticnephropathy:value of intrarenal resistive index(RI)[J].Prilozi,2007,28(1):69-79.