多模態超聲評估尿毒癥患者動靜脈造瘺術前橈動脈彈性變化及病理對照研究

胡艷 董磊 郭麗蘋 饒先剛

[摘要] 目的 探討多模態超聲評估尿毒癥患者動靜脈造瘺術前橈動脈彈性變化的臨床應用價值。 方法 選取2017年1月～2018年8月于我院就診的45例門診體檢者及經腎內科確診的78例擬行動靜脈瘺的尿毒癥患者，根據橈動脈（RA）病理結果將病例組分為輕度病變組和中-重度病變組，對所有受檢者橈動脈分別進行常規二維超聲、超聲彈性成像及血管回聲跟蹤技術檢查，將所得結果進行對比分析，并將彈性參數PWVβ、Ep、β、AC、B/A與橈動脈病變程度作相關性分析，進一步繪制ROC曲線，計算曲線下面積（AUC）、臨界值、靈敏度及特異度。結果 ①二維超聲顯示：除對照組與輕度病變組橈動脈內-中膜（IMT）比較，差異無統計學意義（P>0.05）外，其他組間的IMT比較差異均有統計學意義（P<0.05）。②超聲彈性成像（UE）顯示：各組間比較差異均有統計學意義（P<0.05）。③血管回聲跟蹤技術（ET）顯示：除AI參數在各組間比較，差異均無統計學意義（P>0.05）外，其他參數在各組間比較，差異均有統計學意義（P<0.05）。④相關性分析：除AI參數外，PWVβ、Ep、β、AC、B/A彈性參數與橈動脈病變程度具有顯著相關性（P<0.001），其中彈性參數PWVβ、Ep、β、B/A與橈動脈病變程度呈正相關（r=0.895、0.889、0.847、0.803）;彈性參數AC與橈動脈病變程度呈負相關（r=-0.833）。⑤彈性參數PWVβ、Ep、β、AC 、B/A值的曲線下面積分別為0.897、0.857、0.769、0.750、0.677。 結論 UE及ET技術較常規二維超聲能客觀、準確的評估擬行動靜脈瘺尿毒癥患者的橈動脈彈性變化，其中，ET技術的彈性參數PWVβ的靈敏度和特異度較好，是動靜脈瘺術前評估橈動脈彈性變化的有價值指標。

[關鍵詞] 血管回聲跟蹤技術;超聲彈性成像技術;橈動脈;尿毒癥;動靜脈瘺

[中圖分類號] R445.1? ? ? ? ? [文獻標識碼] B? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2020）05-0118-05

Multimodal ultrasound in assessing elastic changes of radial arteries before arteriovenous fistula in uremic patients： A case-control study

HU Yan1? ?DONG Lei2? ?GUO Liping1? ?RAO Xian'gang1

1.Department of Ultrasound， Zhongshan Hospital Affiliated to Dalian University， Dalian 116000， China;2.Department of Ultrasound， the 960th Hospital of PLA， Ji'nan? ?250031， China

[Abstract] Objective To investigate the clinical value of multimodal ultrasound in assessing the elasticity of radial artery before arteriovenous fistula in patients with uremia. Methods 45 cases of outpatient physical examinees from Zhongshan Hospital Affiliated to Dalian University between January 2017 and August 2018 were selected as the control group， and 78 cases of uremic patients with arteriovenous fistula diagnosed by nephrology department from the same period were selected and were grouped into mild lesions and moderate-severe lesions groups according to the results of radial artery （RA） pathology. All subjects were examined with conventional two-dimensional ultrasound， elastography， and vascular echo tracking techniques. The results were compared and analyzed， and the correlation between elastic parameters PWVβ， Ep， β， AC， B/A and RA were analyzed. The ROC curve was further drawn to calculate the area under the curve （AUC）， critical value， sensitivity and specificity. Results （1） Two-dimensional ultrasound showed that： except that there was no statistical difference in intima media thickness （IMT） of RA between the control group and the mild group （P>0.05）， there was statistical difference in IMT of RA between the other groups （P<0.05）. （2） Ultrasonic Elastography （UE） showed that the differences between groups were statistically significant （P<0.05）. （3） Vascular echo tracking technology （ET） showed that except for AI parameters， the differences of other parameters were statistically significant between the groups （P<0.05）. （4） Correlation analysis： except for AI parameters， elastic parameters such as PWVβ， Ep， β， AC， B/A were significantly correlated with the degree of RA lesions（P<0.001）， among which the elastic parameters PWVβ， Ep， β， B/A were positively correlated with the degree of RA lesions （rs were 0.895， 0.880， 0.847， 0.803）; the elasticity parameter AC was negatively correlated with the degree of RA lesions （rs=-0.833）. （5） The AUC of the elasticity parameters PWVβ， Ep， β， AC， B/A values were 0.897， 0.857， 0.769， 0.750， 0.677， respectively. Conclusion UE and ET technology can objectively and accurately evaluate the elasticity changes of radial artery in patients scheduled to arteriovenous fistula as compared with conventional two-dimensional ultrasound. Among them， the sensitivity and specificity of the elastic parameter PWVβ of ET technology are better， which is a valuable indicator of radial artery elasticity changes before arteriovenous fistula.

[Key words] Vascular echo tracking technology; Ultrasonic elastography technology; Radial artery; Uremia; Arteriovenous fistula

血液透析是終末期腎病患者接受腎移植替代治療的主要治療手段[1]，動靜脈瘺是建立透析通路的首選方法，其中橈動脈是動靜脈瘺手術中首選動脈[2]，橈動脈管壁的彈性對于動靜脈瘺的形成及成熟至關重要，因此，準確評估橈動脈彈性對動靜脈瘺手術成敗意義重大，超聲彈性成像（Ultrasonic elastography，UE）和血管回聲跟蹤技術（Echo-tracking technique，ET）作為一種新的血管超聲檢測手段，可以更有效的對血管彈性進行客觀評價，本研究主要應用該技術檢測擬行動靜脈瘺尿毒癥患者橈動脈的彈性變化，并通過病理證實該技術的可行性，預期能為臨床術前評估提供準確有價值的信息。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年1月～2018年8月于大連大學附屬中山醫院擬行動靜脈造瘺手術患者78例，其中男42例，女36例，年齡40～80歲，平均（57.60±9.46）歲。收集同期于我院就診的健康體檢者45例。其中男25例，女20例;年齡40～79歲，平均（55.82±8.79）歲。將受檢者分為正常組和病例組，根據病理結果將病例組分為兩組[3，4]：輕度病變組：血管組織結構大致正?；蜓鼙诼栽龊?，內膜尚光整，內彈力膜完整，無異常細胞浸潤;中-重度病變組：血管壁明顯增厚伴或不伴透明變性，內彈力膜部分斷裂或破壞，泡沫細胞浸潤和（或）附壁血栓和（或）粥樣硬化斑塊形成等。輕度病變組46例，其中男25例，女21例;中-重度病變組32例，其中男17例，女15例。三組間年齡、體質指數（Body mass index，BMI）比較，差異均無統計學意義（P>0.05）;與對照組比較，輕度病變組及中-重度病變組的收縮壓（Systolic blood pressure，SBP）和舒張壓（Diastolic blood pressure，DBP）增高，差異有統計學意義（P<0.05），輕度病變組與中-重度病變組比較，SBP和DBP相近，差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。

1.2 儀器設備

采用HITACHE ARIETTA 70彩色多普勒超聲診斷儀，頻率3.5～12.0 MHz線振探頭，內置UE及ET技術檢測功能及分析軟件。

1.3 方法

1.3.1 常規二維超聲檢查? 檢查室保持溫度適宜，20℃～25℃，測定前1 h禁煙、酒、咖啡等，受檢者去枕平臥，充分暴露受檢側上肢，自然放于身體側面，上臂稍外展前臂處于稍內旋位，掌心向上。于橈骨頭上約1.0 cm橈動脈搏動較明顯處輕置超聲探頭，在二維超聲模式下，檢查血管走行、管壁回聲強度、內膜光滑程度、管腔有無狹窄及閉塞、有無附壁斑塊形成及斑塊大小、個數、有無中層鈣化及血流動力學改變等?？v向掃查橈動脈長軸斷面，于前、后壁內膜線回聲均清晰顯示下行IMT測量。

1.3.2 UE技術檢查? 在二維超聲模式下切換至UE模式，將探頭置于橈動脈血管表面皮膚處，取管腔長軸，使聲束通過管腔中央部分，調整取樣容積大小和取樣框位置，選取感興趣的區域（A區）于橈動脈后壁，B區為橈動脈管腔內血液區域。采用手動加壓對其規律均勻施壓，待超聲診斷儀顯示壓力與頻率綜合數字指標為較穩定的2～3時，凍結圖像。UE圖像中可見管腔內血液呈藍、綠、紅三色分布，近前壁為藍色，近后壁為紅色，二者間呈綠色。A區只包括管壁本身，避免納入周圍脂肪、肌肉、其他軟組織等，B區選取包含藍、綠、紅三色范圍血液區，利用儀器分析軟件自動計算出血管內血液和血管壁彈性的應變率及應變率比值（B/A值）。

1.3.3 ET技術檢查? 檢查前，囑受檢者去枕平臥10 min，平靜呼吸后，測量受檢者右側肱動脈SBP及DBP各3次，取其平均值并記錄。在B/M顯示模式下切換至ET模式，囑受檢者平靜呼吸，將兩條取樣門分別置于橈動脈前、后壁的中-外膜層交界處，固定探頭，實時追蹤記錄血管壁運動軌跡，在同步心電圖記錄圖形及血管追蹤曲線穩定時，采集由收縮和舒張血管壁運動產生的至少6個相位偏移信號波形，以曲線形式顯示血管的內徑變化，并存儲在機內分析工具（e-DMS系統）中，將所測肱動脈血壓輸入后得出：僵硬度指數（Stiffness parameter，β）、血管壓力-應變彈性系數（Pre-ssurestrain elasticty modulus，Ep）、順應性（Arterial compliance，AC）、膨大指數（Augmentation velocity index，AI）、脈搏波傳導速度（One-point pulse wave velocity，PWVβ）等指標。以上各超聲測值均重復測量三次，取其平均值。

1.3.4 病理檢查? 所有病例組橈動脈標本均取自手術中對橈動脈的修剪，10%中性福爾馬林固定24 h后石蠟包埋，分別進行HE、彈力纖維、VG染色。HE染色，主要觀察血管組織結構大致正常，血管壁內膜略增厚，內膜尚完整;VG染色用于觀察有無異常細胞浸潤;彈力纖維染色用于觀察內彈力膜是否完整，最后綜合判斷橈動脈血管病變程度。

1.4 統計學方法

采用SPSS20.0統計學軟件進行分析處理，計量資料以均數±標準差（x±s）表示，采用單因素方差分析，計數資料采用χ2檢驗，各檢測指標的相關性采用Spearman秩相關分析，利用ROC曲線分析所得AUC評估相關檢測指標的診斷效能。應用組內相關系數進行各檢測指標的重復性檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 重復性評價

橈動脈彈性參數IMT、B/A、PWVβ、Ep、β、AC觀察者間的ICC分別為0.90、0.92、0.96、0.95、0.92、0.93（ICC>0.75），觀察者內的ICC分別為0.91、0.91、0.97、0.96、0.94、0.92（ICC>0.75），說明上述彈性參數重復測量的一致性好，而參數AI的觀察者間的ICC和觀察者內的ICC分別為0.68、0.67（ICC<0.75），說明上述參數重復測量的一致性一般。

2.2 超聲檢查

2.2.1 常規二維超聲檢查? 除了輕度病變組與對照組IMT比較差異無統計學意義（P>0.05）外，其他組間比較差異均有統計學意義（P<0.05）。見表2、圖1。

2.2.2 UE技術檢查? B/A值在各組間比較差異均有統計學意義（P<0.05）。見表2、封三圖2。

2.2.3 ET技術檢查? 除AI在各組間比較差異無統計學意義（P>0.05）外，其他彈性參數PWVβ、Ep、β、AC在各組間比較差異均有統計學意義（P<0.05）。見表2、封三圖3。

2.3 相關性分析

彈性參數PWVβ、Ep、β、B/A與橈動脈病變程度呈正相關（r=0.895、0.889、0.847、0.803，P=000）;彈性參數AC與橈動脈病變程度呈負相關（r=-0.833，P=0.000）。

2.4 UE與ET診斷橈動脈彈性的效能比較

彈性參數PWVβ、Ep、β、AC 及B/A的AUC分別為0.897、0.857、0.769、0.750、0.677，靈敏度與特異度之和最大時，PWVβ、Ep、β、AC、B/A對應的輕度病變組與中-重度病變組的臨界值分別為10.43（靈敏度84.4%，特異度78.3%）、257.6（靈敏度81.3%，特異度78.3%）、18.49（靈敏度75.0%，特異度76.1%）、0.055（靈敏度81.3%，特異度67.0%）、1.88（靈敏度62.5%，特異度69.6%）。見表3、圖2。

2.5 病理檢查

輕度病變組橈動脈的血管組織結構大致正常，血管壁內膜略增厚，內膜尚完整，無異常細胞浸潤;中-重度病變組橈動脈的血管壁內膜明顯增厚，內彈力膜部分斷裂或破壞，局部可見針細樣裂縫。見封三圖4。

3 討論

尿毒癥患者由于腎功能明顯減退，循環系統受到長期慢性炎癥和毒素的影響，導致內皮細胞損傷不能及時修復，出現內皮功能障礙并進行性加重。同時因貧血及酸性代謝產物排出障礙引起的酸中毒進一步促進組織缺氧，繼而加速內皮細胞損傷及凋亡，血管壁炎性細胞浸潤，通透性增加，最終導致動脈血管壁增厚，血管舒張功能下降，僵硬度增加。

目前，有許多檢查方法可以用于檢測血管彈性，但判斷的金標準還是依靠動脈標本的病理組織學檢查[5]。以往臨床首選常規二維超聲技術判斷動脈血管的彈性，如血管內-中膜增厚、管壁有無斑塊及管腔狹窄程度。現已有研究表明[6-7]，常規二維超聲不足以檢測出動脈血管的早期病變情況，并已有研究表明[8-9]，ET及UE技術可在動脈血管發生形態學改變之前，能早期準確地反映動脈血管的彈性變化。但以往研究僅限于超聲檢查，未與病理組織學檢查進行對比分析，本研究應用多模態超聲技術對擬行動靜脈瘺尿毒癥患者橈動脈彈性進行檢測，常規二維超聲研究結果顯示，正常對照組與擬行動靜脈瘺術尿毒癥患者橈動脈輕度病變組進行比較，差異無統計學意義，因輕度病變組其病理特點僅表現為血管壁略增厚，無斑塊形成，而且橈動脈屬于肌性動脈，目前對橈動脈內中膜厚度還沒有公認的參考標準，而且內-中膜厚度的測量受操作者影響較大，中-重度病變組與其他兩組比較均有統計學差異，隨病變逐漸加重，血管壁發生重構，內-中膜明顯增厚并出現斑塊等[10-12]。

UE技術是通過測定血管內血流與血管壁彈性的比值反映血管壁彈性的無創、簡便的方法。本研究結果顯示，與對照組比較，輕度病變組的B/A值升高，中-重度病變組的B/A值明顯增高，各組間比較均有明顯差異，這點與以往蘇暢[13]、陳芳[14]研究結論一致，即B/A值越高，橈動脈彈性越差。動脈硬化早期，血管內皮功能受損引起血管舒張和收縮功能障礙，血管壁彈性降低;晚期，動脈壁發生重構且動脈斑塊形成，以致血管壁僵硬度明顯增加。有研究表明血管僵硬度與血管壁結構及成分密切相關，取決于膠原纖維與彈力纖維的比例，以及平滑肌細胞的含量、性質及空間構型的改變。

ET是通過收縮期和舒張期動脈內徑變化確定動脈內徑的擴張程度來評價血管的柔韌性，以往已有學者[15-16]研究證實，ET技術可更早、更準確地評估動脈彈性功能改變。本研究結果顯示，彈性參數AI在對照組與輕度病變組及中-重度病變組組間、輕度病變組與中-重度病變組組間均無統計學差異;與對照組比較，輕度病變組、中-重度病變組PWVβ、Ep、β值均增高，而AC值減低;與輕度病變組比較，中-重度病變組PWVβ、Ep、β值明顯升高，而AC值明顯減低。PWVβ、Ep、β值隨橈動脈病變程度逐漸增高，呈正相關，AC值隨橈動脈病變程度逐漸降低，呈負相關，其中PWVβ值的靈敏度及特異度較好，當PWVβ≥10.43 m/s時，橈動脈病變程度已達中-重度水平，其靈敏度為84.4%，特異度為78.3%，這對于臨床動靜脈瘺術前評估橈動脈血管條件提供有價值的信息。

總之，本研究通過多模態超聲技術檢測橈動脈血管彈性，其中ET技術的彈性參數PWVβ檢測橈動脈血管病變程度的靈敏度和特異度較好，提示PWVβ參數可輔助常規二維超聲對尿毒癥患者動靜脈瘺術前橈動脈血管彈性作進一步評估，為臨床術前評估尿毒癥患者橈動脈血管病變程度提供有效方法。

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（收稿日期：2019-10-09）