超聲組織彌散定量分析技術評估慢性腎功能不全的臨床價值

張麗娟 郭麗蘋 胡艷

1.遵義醫學院研究生學院，貴州遵義563000；2.大連大學附屬中山醫院超聲科，遼寧大連116001

超聲組織彌散定量分析技術評估慢性腎功能不全的臨床價值

張麗娟1郭麗蘋2▲胡艷2

1.遵義醫學院研究生學院，貴州遵義563000；2.大連大學附屬中山醫院超聲科，遼寧大連116001

目的探討超聲彈性成像組織彌散定量分析技術評估慢性腎功能不全的應用價值。方法應用超聲彈性成像組織彌散定量分析技術對自2014年9月～2015年4月間來我院就診的健康體檢者或經臨床確診的慢性腎功能不全患者腎實質組織彈性特征進行檢測及對比分析，主要檢測指標包括：應變均值（MEAN）、標準差（SD）、藍色區域面積百分比（AREA%）、偏度（SKEW）、對比度（CONT）。結果慢性腎功能不全組與對照組比較，應變均值（MEAN）減小、藍色區域面積百分比（AREA%）及對比度（CONT）參數增高，差異具有統計學意義（P<0.05）。慢性腎功能不全組與對照組比較，標準差（SD）、偏度（SKEW）參數比較差異均無統計學意義（P>0.05）。結論慢性腎功不全患者的腎實質組織彈性成像具有一定的特征性，超聲彈性成像組織彌散定量分析技術能夠為慢性腎功能不全的臨床診治提供有價值的信息。

慢性腎功能不全；失代償；超聲彈性成像；組織彌散定量分析；超聲檢查

腎功能不全（kidney dysfunction）是指各種原因造成腎實質損害，致使腎臟不能維持基本功能而出現的以代謝產物潴留，水、電解質、酸堿平衡失調等方面受累的臨床綜合征。分為急性腎功能不全（acute kidney dysfunction，AKD）和慢性腎功能不全（chronic kidney dysfunction，CKD），其中慢性腎功能不全具有患病率高、早期病情隱匿、合并心血管疾病的危險性高及預后差等特點，被認為是影響人類健康的重大疾病之一。本研究應用超聲彈性組織彌散定量分析技術，檢測慢性腎功能不全患者腎實質的組織彈性特征，旨在為臨床早期診治及判斷預后提供一種新的、有價值的檢測方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

所有受試者均為2014年9月～2015年4月間就診于大連大學附屬中山醫院的門診或住院患者或健康體檢者。對照組：選擇無腎臟疾病、內分泌疾病及循環系統疾病的健康成人30例，其中男14例，女16例，年齡21～71歲，平均（46.73±12.35）歲。慢性腎功能不全組30例，均經血液生化檢測和/或腎組織活檢確診慢性腎功不全失代償期，并除外內分泌疾病及原發性高血壓病，男13例，女17例，年齡25～75歲，平均（45.70±12.45）歲，病程6個月～3年，其中慢性腎小球腎炎10例，糖尿病腎病8例，狼瘡性腎炎2例，局灶性節段性腎小球硬化6例，IgA腎病4例。兩組間的性別、年齡參數比較均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。見表1。

表1 兩組間一般資料比較

1.2 儀器設備

采用HI VISION Ascendus彩色超聲診斷儀，其具有彈性成像組織彌散定量分析功能，并內置相關數據處理系統。選擇L52線陣探頭，頻率3.0～7.0 MHz。

1.3 研究方法

受試者取側臥位，對雙側腎臟彌漫性病變者選取左腎為目標臟器，單腎損害者選取患側腎臟為目標臟器。清楚顯示腎實質二維圖像后，選取腎實質長軸與體表相垂直的節段（每個患者均選取相同部位），固定探頭位置，啟動彈性成像軟件，囑患者屏住呼吸，采用手法加壓，保持壓力指導曲線始終在彈力線范圍內，選取壓力在彈力線波谷時的圖像，觀察其聲像圖特點，對色彩分布均勻的區域進行彌散定量分析，得出以下參數：應變均值（MEAN）、標準差（SD）、藍色區域面積百分比（AREA%）、偏度（SKEW）、對比度（CONT）。所有參數均測量3次，取其平均值。

1.4 統計學方法

應用SPSS 21.0統計學軟件，計量資料采用均數±標準差（±s）表示，兩組組間比較采用t檢驗，檢驗水準α=0.05，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 實時超聲組織彈性成像特征

正常對照組腎臟彈性成像表現為感興趣區域（ROI）以綠色為主稍帶紅色渲染，色彩分布均勻；慢性腎功能不全患者腎實質彈性成像表現為藍綠相間以藍色渲染為主。見封三圖3A、B。

2.2 超聲彈性組織彌散定量分析

慢性腎功能不全組與對照組比較，所檢測的彈性應變參數中，應變均值（MEAN）變小、藍色區域面積百分比（AREA%）及對比度（CONT）參數增高，其差異性均有統計學意義（P<0.05）；慢性腎功能不全組與對照組比較，標準差（SD）及偏度（SKEW）兩項參數比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表2。

3 討論

實時超聲彈性成像（RTE）是由Ophir等[1]于1991年提出，其主要原理是基于正常組織之間以及不同解剖結構之間均存在著微小彈性差異的組織彈性或硬度屬性，即給組織一定的激勵，在彈性力學、生物力學等物理規律的作用下，組織將產生一個響應，利用超聲成像方法，結合數字信號處理或數字圖像處理技術，計算出感興趣部位組織的形變程度，借圖像色彩反映組織的硬度，從而客觀的得到組織的彈性信息來評價組織間的差異。目前該技術已廣泛應用于甲狀腺、乳腺、肝臟等疾病的診斷與鑒別診斷[2-4]，并不斷顯示出其優越性，具有較廣闊的應用前景，但是診斷方法大多是對彈性圖進行主觀的評分[5，6]，在一定程度上受檢查者的主觀因素影響，會造成一定的誤差[7，8]。

搭載組織彌散定量分析功能的新一代RTE技術，大大提高了彈性成像信號采集的敏感性。它在對感興趣區域進行成像時，除了根據所測組織軟硬度給出彩色編碼外，還可以選取其中的組織給出其在受力過程中的產生的一系列相關的客觀參數，通過其參數評價組織的彈性。其中紅色表示較平均硬度軟，綠色表示內部組織的硬度中等，藍色則表示較平均硬度較硬。國內外學者研究表明，該技術能夠對乳腺良惡性腫瘤進行診斷與鑒別診斷，并且是一種客觀有效的分析彈性圖像的方法[8，9]。近年來大量研究還顯示了其在肝纖維化分期[10-13]及脂肪肝分度[14，15]診斷方面的優越性和臨床應用價值。特別是祝志敏等[16，17]研究表明，組織彌散定量分析技術可用于早期監測移植腎急性排斥反應的發生及藥物干預治療效果的評估，從而為評價移植腎硬度、監測移植腎功能提供了新的影像學指標。

表2 超聲彈性組織彌散定量分析比較（±s）

表2 超聲彈性組織彌散定量分析比較（±s）

注：與對照組比較，*P>0.05；#P<0.05

組別n對照組腎功不全組t值M E A N S D A R E A（%）C O N T S K E W 3 0 3 0 1 1 4 . 2 1 ± 1 1 . 4 2 1 0 7 . 0 0 ± 9 . 9 3#2 . 3 8 3 4 9 . 1 5 ± 7 . 3 1 5 2 . 3 4 ± 4 . 1 7*2 . 0 2 5 6 . 9 4 ± 0 . 7 3 1 8 . 7 1 ± 5 . 8 1#1 4 . 1 5 3 1 6 4 . 0 8 ± 4 1 . 8 5 2 5 7 . 4 3 ± 4 0 . 5 7#4 . 4 6 2 0 . 2 8 ± 0 . 0 9 0 . 2 4 ± 0 . 0 8*1 . 2 8 8

本研究應用組織彌散定量分析技術對正常對照組與慢性腎功能不全組患者腎皮質組織彈性成像特征進行分析，結果顯示，在所測量的彈性參數中，慢性腎功能不全組與對照組比較，應變均值（MEAN）減低、藍色區域面積百分比（AREA%）及對比度（CONT）參數增高，差異有統計學意義（P<0.05），且藍色區域面積百分比及對比度兩項參數與對照組比較，其差異性更為顯著。其中，應變均值（MEAN）代表感興趣區（ROI）內組織相對變形的平均値，該值越小組織硬度越高；藍色區域面積百分比（AREA%）代表ROI內組織相對變形在閾值以下的像素的比例，即閾值以下的像素/ROI內的總像素，對比度（CONT）代表變形數據相對于主対角線的分布情況，反映紋理明暗之間對比度的大小，分離度越大，對比度越大。該兩項參數值越大組織硬度越高。當腎功能受損時，腎血管的阻力增加和腎小球的高壓使得腎小動脈壁增厚和毛細血管張力增高，腎小球毛細血管狹窄、閉塞，腎血管床減少，導致腎實質血流灌注減少，腎小球固有細胞減少或消失，膠原纖維增加，最終導致節段性或整個腎小球的硬化。由于腎小球血流和過濾性狀的改變，致使腎小管上皮細胞發生變性，腎小球發生硬化時，相應腎小管萎縮或消失，間質發生纖維化，進而引起缺血和內皮細胞的損害，造成腎小球上皮細胞足突融合，系膜細胞和基質顯著增生，促使殘余腎小球代償性肥大，繼而加重腎小球硬化和間質纖維化的發生，從而導致腎實質硬度的增加[18]。這一病理生理改變使得腎皮質在受力過程中變形程度縮小，則應變均值減低；腎皮質組織硬度的增加，成像時表現為ROI內彈性渲染以藍色為主，致使藍色區域面積百分比增大，同時，偏移度位移變大，使得對比度參數增高。

綜上所述，超聲彈性成像組織彌散定量分析技術作為一項判定組織硬度的超聲新技術，具有簡便、無創、重復性較好及實用性強的特點，不僅能夠實時、直觀顯示組織器官的形態、結構，更可提供組織器官彈性硬度的客觀量化指標，實現了傳統超聲從定性診斷到定量診斷的轉變，特別是應變均值（MEAN）、藍色區域面積百分比（AREA%）及對比度（CONT）三項參數作為為較重要的特征量，能夠為慢性腎功不全的臨床診治及預后判斷提供一種新的客觀量化分析指標，具有一定的臨床應用價值。

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Clinical value of ultrasonic tissue diffuse quantitative analysis technique in evaluating chronic renal insufficiency

ZHANG Lijuan1GUO Liping2HU Yan2
1.Graduate School,Zunyi Medical College,Zunyi563000,China;2.Department of Ultrasound,the Affiliated Zhongshan Hospital of Dalian University,Dalian116001,China

Objective To investigate the application value of ultrasonic elastography tissue diffuse quantitative analysis technique in evaluating chronic renal insufficiency.Methods The ultrasonic elastography tissue diffuse quantitative analysis technique was used to detect and compare the renal parenchyma tissue elastic characteristics of the healthy examinees and the patients clinically diagnosed with chronic renal insufficiency who were treated in our hospital from September 2014 to April 2015.The main detection indicators included mean stress(MEAN),standard deviation(SD), area percentage of blue area(AREA%),skewness(SKEW)and contrast(CONT).Results Compared with the control group, the chronic renal insufficiency group had reduced MEAN and increased AREA%and CONT,with statistically significant differences(P<0.05).Compared with the control group,the chronic renal insufficiency group did not have statistically different in SD and SKEW(P＞0.05).Conclusion The renal parenchyma tissue elastography of the patients with chronic renal insufficiency has certain characteristics and the ultrasonic elastography tissue diffuse quantitative analysis technique can provide valuable information for the clinical diagnosis and treatment of chronic renal insufficiency.

Chronic renal insufficiency;Decompensation;Ultrasonic elastography;Tissue diffusion quantitative analysis;Ultrasound examination

R692.5

B

1673-9701（2015）24-0112-03

2015-05-15）

遼寧省大連市醫學衛生科學研究計劃項目（2014-17）

▲通訊作者