多普勒超聲及剪切波彈性成像技術(shù)評估移植腎AKI的應(yīng)用研究

陳 霞，付文學(xué)，趙 宸，陳姣姣，房 靜，何年安

腎移植手術(shù)患者1年平均存活率逾90%，但是其10年存活率卻低于50%。晚期移植腎功能喪失是導(dǎo)致腎移植患者長期存活率降低的主要原因之一。引起晚期移植腎功能喪失的原因有多種，其中急性腎損傷(acute kidney injury,AKI)是最為常見的。因此，早期診斷AKI對延長腎移植患者生命有著重要意義。研究發(fā)現(xiàn)多普勒超聲技術(shù)在診斷重癥患者和重癥感染患者并發(fā)AKI有一定臨床價(jià)值。此外，彈性成像技術(shù)也經(jīng)常被臨床上用于移植腎術(shù)后病情監(jiān)測。然而，應(yīng)用多普勒超聲和彈性成像技術(shù)來早期預(yù)測移植腎AKI發(fā)生的臨床研究仍鮮有報(bào)道。因此，該研究將在對比分析的基礎(chǔ)上，采用多元回歸分析移植腎AKI的影響因素，為今后移植腎AKI早診斷、早治療和早預(yù)防提供參考。

1 材料與方法

1.1 病例資料

選取2017年1月—2018年12月在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院行移植腎檢查患者。排除血液學(xué)檢查資料不全、局部感染、腎周血腫、移植腎尿路梗阻、移植腎動(dòng)脈或靜脈血栓及嚴(yán)重心肺疾病者，共計(jì)202例納入本次研究，其中男性147例，女性55例，收集患者一般人口學(xué)、超聲影像學(xué)以及血液檢查資料。按照改善全球腎臟病預(yù)后組織(Kidney Disease:Improving Global Outcomes,KDIGO)關(guān)于AKI的診斷和推薦的估算的血肌酐(serum creatinine,Scr)：Scr增高≥基礎(chǔ)值的1.5倍，且明確或經(jīng)推斷其發(fā)生在前7 d內(nèi)，將納入本研究的患者分為AKI組(以下簡稱“病例組”)和非AKI組(以下簡稱“對照組”)。

1.2 儀器與方法

采用法國Supersonic Imagine 彩色超聲診斷儀，探頭頻率為3.5～5.0 MHz。首先，患者取平臥位，先二維超聲觀察移植腎的大小(測量并記錄長徑及短徑)、回聲、集合系統(tǒng)有無分離、腎周有無積液。然后，用彩色多普勒技術(shù)觀察血流信號，頻譜多普勒技術(shù)測量并記錄腎主動(dòng)脈、段動(dòng)脈及葉間動(dòng)脈的峰值流速(peak systolic velocity,PSV)、阻力指數(shù)(resistance index,RI)及搏動(dòng)指數(shù)(pulsatility index,PI)，測量取樣時(shí)血流方向與聲束的夾角盡量<30°。最后，開展剪切波超聲彈性成像，以移植腎中部作為感興趣區(qū)，取樣框垂直于腎被膜。檢查時(shí)患者平靜呼吸下屏住呼吸，由兩位經(jīng)驗(yàn)豐富的主治或以上職稱醫(yī)師重復(fù)測量3次，然后取平均值。

2 結(jié)果

2.1 患者一般資料比較

202例腎移植患者中，有67例發(fā)生AKI，發(fā)生率為33.17%。對照組患者年齡小于病例組(

t

=2.87，

P

<0.01),但是移植腎長徑要長于病例組(

t

=2.56，

P

=0.01)，具體見表1。

表1 不同組別一般人口學(xué)特征分布

2.2 血流動(dòng)力學(xué)差異

對比分析病例組和對照組腎主動(dòng)脈、段動(dòng)脈和葉間動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，對照組的PSV均高于病例組(

P

<0.01)，RI和PI均小于病例組(

P

<0.01)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。具體見表2和圖1、2。

圖1 病例組血流動(dòng)力學(xué)情況腎移植術(shù)后AKI患者腎主動(dòng)脈PSV為54.9 cm/s，該患者肌酐為660 μmol/L

表2 不同組別血流動(dòng)力學(xué)情況

2.3 組織彈性差異

對照組腎皮質(zhì)彈性最大值、均值和最小值要小于病例組(

t

=4.21，

P

<0.01；

t

=4.92，

P

<0.01；

t

=4.34,

P

<0.01)，但是腎髓質(zhì)和集合系統(tǒng)彈性與病例組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具體見表3和圖3、4。

圖2 對照組血流動(dòng)力學(xué)情況腎移植術(shù)后未發(fā)生AKI患者的腎主動(dòng)脈PSV為136.6 cm/s，該患者肌酐為86 μmol/L

圖3 病例組腎皮質(zhì)彈性情況腎移植術(shù)后AKI患者腎皮質(zhì)彈性最大值為44.0 kPa，均值為38.3 kPa，最小值為29.3 kPa，該患者肌酐175 μmol/L

表3 不同組別不同組織彈性情況

2.4 多因素Logistic回歸分析

將上述單因素分析有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素納入多因素Logistics回歸模型分析，結(jié)果顯示移植腎的長徑[

OR

=0.96,95%

CI

(0.90～0.99)]和移植腎的腎主動(dòng)脈PSV[

OR

=0.98,95%

CI

(0.97～0.99)]是移植腎AKI的保護(hù)因素。

圖4 對照組腎皮質(zhì)彈性情況腎移植術(shù)后未發(fā)生AKI患者腎皮質(zhì)彈性最大值為31.7 kPa，均值為22.5 kPa，最小值為15.0 kPa，該患者肌酐84 μmol/L

3 討論

AKI作為腎移植術(shù)后常見并發(fā)癥之一，主要是由移植腎排斥反應(yīng)、藥物毒性作用、自體腎病復(fù)發(fā)等原因引起的。移植腎患者發(fā)生AKI后雖然經(jīng)過治療好轉(zhuǎn)，但是大多數(shù)也合并移植腎的永久性損傷，嚴(yán)重影響腎移植患者的生活質(zhì)量。

本研究顯示，年齡較大，移植腎的長徑較短，腎主動(dòng)脈、段動(dòng)脈及葉間動(dòng)脈的血流PSV較低，腎主動(dòng)脈、段動(dòng)脈及葉間動(dòng)脈的RI和PI較高，腎皮質(zhì)彈性較差可能是移植腎AKI的危險(xiǎn)因素，這與該人群移植的腎有效腎單位數(shù)量、血流灌注不足及早期細(xì)胞免疫導(dǎo)致腎皮質(zhì)硬度增高等有關(guān)。

本研究發(fā)現(xiàn)移植腎的長徑與移植腎AKI發(fā)生率呈反向關(guān)系，究其原因可能是移植腎的長徑越長，有效腎單位相對越多，對超濾過損傷的耐受越強(qiáng)，從而發(fā)生AKI概率相對較低。既往研究認(rèn)為彩色多普勒超聲可以通過檢測腎葉間動(dòng)脈的RI和PI水平來診斷AKI。這與本研究結(jié)果不一致。本研究中發(fā)現(xiàn)較高的腎葉間動(dòng)脈RI和PI水平可能僅僅是移植腎AKI的危險(xiǎn)因素，不能用來診斷移植腎AKI，但是腎主動(dòng)脈的PSV可以用來評估移植腎AKI，考慮原因是移植腎腎內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)與非移植腎不同，而腎主動(dòng)脈作為腎外動(dòng)脈影響相對較小有關(guān)。既往研究顯示，移植腎由于長期受到免疫抑制劑，排斥反應(yīng)如T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞性排斥反應(yīng)和抗體介導(dǎo)的排斥反應(yīng)，缺血-再灌注損傷等因素影響，其腎內(nèi)血流動(dòng)力相關(guān)參數(shù)會(huì)發(fā)生改變。此外，也可能是受限于本次研究的設(shè)計(jì)及樣本量，本次研究是單中心的回顧性研究設(shè)計(jì)，樣本量相對較少。

本研究還發(fā)現(xiàn)腎皮質(zhì)彈性較差是移植腎AKI的危險(xiǎn)因素，這可能是因?yàn)樵谝浦材IAKI患者中，腎皮質(zhì)部位常出現(xiàn)間質(zhì)性腎炎和腎小管炎癥引起的腎間質(zhì)纖維化，從到導(dǎo)致彈性下降。多元素回歸分析發(fā)現(xiàn)移植腎剪切波彈性成像技術(shù)相關(guān)參數(shù)與移植腎AKI之間沒有相關(guān)性，這可能與影響移植腎彈性變化的因素有關(guān)。Lee et al研究發(fā)現(xiàn)，腎移植術(shù)后的12個(gè)月期間，腎臟剪切波速度與腎間質(zhì)纖維化和腎小管萎縮無明顯相關(guān)，而與腎內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)改變有關(guān)。

綜上所述，本次單中心回顧研究發(fā)現(xiàn)多普勒技術(shù)測量的腎主動(dòng)脈PSV可以用于預(yù)測腎移植術(shù)后AKI發(fā)生情況。限于本研究的樣本量，此結(jié)論有待進(jìn)一步證實(shí)，需進(jìn)一步探討用于預(yù)測腎移植術(shù)后AKI的腎主動(dòng)脈PSV推薦值，至于超聲彈性成像技術(shù)能否用于腎移植術(shù)后AKI的評估有待進(jìn)一步研究。