彈性模量值診斷早期原發(fā)性腎病綜合征的價(jià)值及其與腎功能指標(biāo)的相關(guān)性

左 娟，耿 磊，穆春華，侯勝旗，戴 麗，楊伏猛

1連云港市第四人民醫(yī)院超聲科，江蘇 連云港 222000；連云港市第二人民醫(yī)院2醫(yī)學(xué)影像科，3醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)科，江蘇 連云港222000

原發(fā)性腎病綜合征（PNS）是一種有多種因素引起的腎小球基底膜通透性增加，以大量蛋白尿、高脂血癥、高水腫，低蛋白血癥為特點(diǎn)的癥候群［1］，近年來(lái)發(fā)病率明顯上升，已成為常見(jiàn)腎臟疾病［2-3］。由于腎臟代償能力的強(qiáng)大性及生化指標(biāo)的局限性和滯后性，腎功能相關(guān)指標(biāo)出現(xiàn)異常時(shí)往往提示腎臟不可逆的損傷［1］，臨床治療不及時(shí)，往往易發(fā)展成慢性腎功能不全及終末期腎病。腎穿刺活檢存在有創(chuàng)性、風(fēng)險(xiǎn)性、不均質(zhì)性及一定的假陽(yáng)性［4］，很大程度上影響對(duì)PNS的診療方案及患者預(yù)后。剪切波彈性成像（SWE）是近些年來(lái)從生態(tài)學(xué)層面無(wú)創(chuàng)性定量評(píng)估腎臟組織的彈性與硬度新技術(shù)［5］，以往研究多以彈性模量值在慢性腎病及糖尿病腎病中應(yīng)用為主，但是存在一定的局限性，不能定量反映腎功能損傷的程度，且利用感興趣區(qū)（ROI）內(nèi)不同范圍彈性模量值對(duì)早期PNS診斷與鑒別及與PNS腎損傷指標(biāo)的相關(guān)性研究基本未見(jiàn)。本研究應(yīng)用SWE彈性模量值測(cè)量早期原發(fā)性腎病綜合征及健康者腎臟彈性模量平均值（Emean）作對(duì)比，并與患者的腎功能指標(biāo)作相關(guān)性分析，探討SWE彈性模量值在PNS早期腎損害中的應(yīng)用價(jià)值，以期為彈性模量值為早期PNS腎小球硬化、腎間質(zhì)纖維化狀態(tài)及腎功能損傷提供分子影像學(xué)依據(jù)，從而提示臨床進(jìn)行早期有效的干預(yù)治療。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2019年1月～2020年12月連云港市第四人民醫(yī)院經(jīng)臨床及病理證實(shí)的PNS患者30例作為PNS組，另選取健康者30例作為對(duì)照組。PNS組納入標(biāo)準(zhǔn)：24 h尿蛋白量（24 h-UTP）＞3.5 g和血漿白蛋白＜30 g/L，伴有或無(wú)高脂血癥和明顯的水腫；符合按照美國(guó)國(guó)家腎臟基金會(huì)工作組腎臟病的定義屬于早期原發(fā)性腎病綜合征慢性腎病1期的且腎功能正常[即血尿素氮（BUN）及血肌酐（Scr）指標(biāo)正常]階段［6］。PNS組排除標(biāo)準(zhǔn)：繼發(fā)性腎病綜合征、伴有高血壓、糖尿病及其他泌尿系疾病。對(duì)照組納入標(biāo)準(zhǔn)：排除高血壓、糖尿病及泌尿系系統(tǒng)病史的健康人群；腎功能指標(biāo)均正常；PNS組與對(duì)照組雙側(cè)腎臟形態(tài)結(jié)構(gòu)無(wú)異常，長(zhǎng)度相差＜1 cm。PNS組男性20例、女性10例，年齡20～63（38.33±1.81）歲；病理結(jié)果：系膜增生性腎小球腎炎8例，膜增生性腎病6例，膜性腎病11例，微小病變型腎病3例，局灶性節(jié)段性腎小球硬化組2例。患者多因全身浮腫、胃腸道反應(yīng)、蛋白尿等臨床癥狀就診。對(duì)照組男性16例、女性14例，年齡20～52（35.87±1.52）歲。PNS組與對(duì)照組的年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.043，P=0.301）。本研究患者均簽署知情同意書(shū)，并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法 采用邁瑞Resona 7彩色多普勒超聲診斷儀，SC5-1U凸陣探頭，頻率為1～6 MHz。患者側(cè)臥位進(jìn)行檢查，應(yīng)用二維聲像圖獲得腎臟長(zhǎng)度、厚度及皮質(zhì)厚度；然后取腎臟長(zhǎng)軸切面與聲束垂直，囑患者屏氣，在SWE模式下啟用Q-Box選擇腎臟下極腎包膜下腎皮質(zhì)區(qū)域作為ROI，避開(kāi)髓質(zhì)及腎周脂肪，直徑設(shè)為7 mm，量程設(shè)置為0～80 kPa。測(cè)量ROI內(nèi)的雙腎彈性模量平均值（Emean）、最大值（Emax）、最小值（Emin）及彌散度（SD），雙腎均數(shù)據(jù)取樣3次，分別計(jì)算其平均值，取雙腎均值作為最終測(cè)值。以上操作均由10年資質(zhì)以上超聲醫(yī)師完成。

1.2.2 檢測(cè)方法 采用貝克曼AU5800全自動(dòng)生化分析儀及德靈-Ⅱ型全自動(dòng)血漿蛋白分析儀，患者空腹血清抽樣，BUN、Scr、血清β2-微球蛋白量（β2-MG）用免疫比濁法進(jìn)行檢測(cè)。收集24 h尿標(biāo)本總量，混勻后取3～5 mL，采用磺基水楊酸法對(duì)尿蛋白進(jìn)行測(cè)定，最后乘以尿量得出24 h-UTP。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩組雙側(cè)腎臟彈性模量值組內(nèi)差異采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行比較；兩組腎臟的長(zhǎng)度、厚度、腎皮質(zhì)厚度及腎臟彈性模量值最終測(cè)值組間差異采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行比較。繪制ROC曲線，分析比較雙腎平均Emean、Emax、Emin、SD對(duì)兩組的診斷效能，并確定兩組參數(shù)的診斷閾值。Emean與腎功能損傷相關(guān)指標(biāo)相關(guān)性用Spearman等級(jí)相關(guān)分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組腎臟常規(guī)二維超聲各徑線比較

PNS組與對(duì)照組雙側(cè)腎臟的長(zhǎng)度、厚度和腎皮質(zhì)厚度經(jīng)組間兩兩比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05，表1）。

表1 兩組腎臟的長(zhǎng)度、厚度和腎皮質(zhì)厚度比較Tab.1 The length,thickness and cortical thickness of the kidney were compared between the two groups(n=30,mm,Mean±SD)

2.2 兩組彈性模量值比較

PNS組及對(duì)照組左右腎Emean、Emax、Emin及SD經(jīng)組內(nèi)兩兩比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表2）。PNS組雙腎平均Emean、Emax、Emin、SD均大于對(duì)照組雙腎平均Emean、Emax、Emin及SD（P＜0.05，表3、圖1～2）。分別以Emean=13.72 kPa、Emax=24.74 kPa、Emin=8.4 kPa、SD=5.0 kPa時(shí)為診斷兩組的最佳診斷分界點(diǎn)，ROC 曲線下面積分別為：0.737、0.857、0.702、0.743。其中Emax=24.74 kPa時(shí)，鑒別診斷兩組的敏感度、特異性和準(zhǔn)確率分別為：80%、93.3%、86.7%，曲線下面積最大（0.857），診斷效能最高（圖3）。

圖3 彈性模量值診斷腎病的操作者工作特征曲線Fig. 3 Operator operating characteristic curve of nephropathy diagnosed by elastic modulus value.

表2 PNS組與對(duì)照組組內(nèi)雙側(cè)腎臟彈性模量值比較Tab.2 Bilateral renal elastic modulus values were compared between PNS group and control group(n=30,kPa,Mean±SD)

表3 PNS組與對(duì)照組腎臟彈性模量值最終測(cè)值組間比較Tab.3 Comparison between the PNS group and the control group of renal elastic modulus values(n=30,kPa,Mean±SD)

圖1 PNS組與對(duì)照組左側(cè)腎臟SWE圖Fig. 1 SWE images of left kidney in PNS group and control group.

以Emax=24.74 kPa作為診斷PNS與健康成人的最佳診斷分界點(diǎn)，曲線下面積為0.857（95%CI：0.749～0.965，P＜0.001），敏感度、特異性及準(zhǔn)確率分別為80.0%、93.3%、90.8%.

2.3 Emean與腎損傷相關(guān)指標(biāo)相關(guān)性

Emean與24 h-UTP呈正相關(guān)關(guān)系（r=0.635，P＜0.001），與β2-MG成弱正相關(guān)關(guān)系（r=0.366，P=0.046，圖4A、B），而與BUN、Scr與無(wú)相關(guān)性（P＞0.05，表4）。

表4 PNS組Emean值(kPa)與實(shí)驗(yàn)室各指標(biāo)相關(guān)性分析Tab.4 Correlation analysis of Emean value(kPa)and laboratory indexes in PNS group

圖4 PNS組Emean與24 h-UTP、β2-MG相關(guān)性散點(diǎn)圖Fig. 4 Scatter diagram of correlation between Emean and 24 H-UTP and β2-MG in PNS group.

圖2 不同組別箱式圖比較Fig. 2 Comparison of different groups of box type drawings.

3 討論

近年來(lái)，SWE作為無(wú)創(chuàng)、可重復(fù)性、安全且實(shí)時(shí)定量評(píng)估腎纖維化進(jìn)展程度的新技術(shù)被廣泛應(yīng)用于腎臟疾病的診療［7-9］。利用彈性模量值可以從生態(tài)學(xué)層面定量測(cè)量及分析腎組織的硬化程度及損傷程度［10］。以往研究多以彈性模量值在慢性腎病及糖尿病腎病中應(yīng)用為主［10-11］，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)通過(guò)彈性模量值評(píng)估腎臟硬度的改變程度能較好地評(píng)判糖尿病腎病患者的腎損害程度，從而為其早期診斷提供可靠依據(jù)［11-12］。也有學(xué)者利用彈性模量值對(duì)PNS腎臟的硬度及損害程度進(jìn)行評(píng)估［13］。但是利用ROI內(nèi)不同范圍彈性模量值對(duì)PNS診斷與鑒別、對(duì)PNS腎損傷指標(biāo)的相關(guān)性研究甚少。PNS早期可出現(xiàn)血流動(dòng)力學(xué)的改變及腎小球微小病變，進(jìn)展期不同的病理的類型可以表現(xiàn)出腎小球基底膜通透性增加伴硬化、系膜增生、腎小管變性、間質(zhì)性水腫及纖維化等病理過(guò)程［14-15］。早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷并進(jìn)行干預(yù)治療對(duì)于逆轉(zhuǎn)PNS的病理改變具有重要意義。PNS組與對(duì)照組左腎及右腎Emean、Emax、Emin、SD進(jìn)行組內(nèi)比較，亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明PNS組與對(duì)照組雙側(cè)腎臟取樣均勻。本組研究顯示兩組腎臟的長(zhǎng)度、厚度和腎皮質(zhì)厚度組間比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而PNS組雙側(cè)腎平均Emean、Emax、Emin、SD均大于對(duì)照組（P＜0.05）。這表明即使早期PNS患者腎臟在形態(tài)學(xué)上無(wú)明顯改變，但是其硬度在生態(tài)學(xué)上已有較明顯的變化。李淑敏等［16］研究通過(guò)測(cè)量51例PNS與正常人腎臟彈性模量值對(duì)比發(fā)現(xiàn)，PNS 組的Emean、Emax、Emin均高于對(duì)照組，與本組研究結(jié)果存在一定的重疊。但與以往研究相比，本組研究的Emean值有一定程度的減小，筆者分析可能是因?yàn)楸窘M病例均選擇早期PSN，腎臟處于損傷早期，腎臟硬度增加的幅度較小，致使平均彈性模量值對(duì)比以往研究增加的幅度減低。本組研究對(duì)早期PSN的彈性模量值進(jìn)行測(cè)量分析，得出病變的最佳臨界值，更有利于臨床的早期干預(yù)，提高療效。結(jié)合以往研究，提示早期PSN可能已經(jīng)導(dǎo)致腎小球硬化及腎小管間質(zhì)纖維化等病理變化，致使腎組織變硬，彈性降低，彈性模量值增大［13,16］；PNS組的SD明顯高于對(duì)照組，表明PNS患者受腎小球硬化及腎間質(zhì)性纖維化的影響致使腎硬度存在較大的不均勻性，故SD增高。以病理為金標(biāo)準(zhǔn)，以Emax=24.735 kPa為診斷兩組的最佳診斷分界點(diǎn)時(shí)，鑒別診斷兩組的敏感度、特異性、準(zhǔn)確率分別為：80.0%、93.3%、90.8%，曲線下面積最大（0.857），診斷效能最高。這表明PNS存在不均質(zhì)性，Emax更能準(zhǔn)確、有效地直接反映PNS患者早期腎臟硬度的變化，從而能更有效地間接反應(yīng)腎小球硬化及腎小管間質(zhì)性纖維化的等病理學(xué)變化。因而，SWE 技術(shù)能為通過(guò)對(duì)腎臟硬度評(píng)估間接的為早期PNS腎小球硬化程度及腎間質(zhì)纖維化程度評(píng)估提供重要依據(jù)。

BUN、Scr對(duì)PNS腎功能損害程度及其臨床治療、預(yù)后具有重要的指導(dǎo)作用［17］。β2-MG能夠較早反映PNS患者腎小球和腎小管功能損害的程度［17］。24 h-UTP對(duì)定量判斷PNS患者腎功能損害程度、療效及評(píng)估預(yù)后有重要的臨床意義［17］。有研究發(fā)現(xiàn)彈性模量均值可以結(jié)合腎功能相關(guān)指標(biāo)對(duì)早期慢性腎臟疾病患者腎臟纖維化及其早期腎損害進(jìn)行有效評(píng)估［18］。本研究正是探討腎病綜合征患者腎功能損害早期，當(dāng)BUN和Scr在正常范圍內(nèi)時(shí)彈性模量值定量分析對(duì)腎功能損害的評(píng)估。研究認(rèn)為，腎功能指標(biāo)變化不一定與腎小管間質(zhì)形態(tài)學(xué)相平行，通過(guò)檢測(cè)彈性模量值及結(jié)合腎功能指標(biāo)水平增高的程度更有利于評(píng)估腎小球及腎小管間質(zhì)損害情況，指導(dǎo)臨床醫(yī)生評(píng)估PNS患者的治療效果和預(yù)后［19-20］。本研究中，Emean與24 h-UTP呈正相關(guān)關(guān)系，與β2-MG呈弱正相關(guān)關(guān)系，也可證明彈性模量值作為評(píng)估PNS腎功能損傷程度得可行性。表明Emean越大，腎功能損害的程度越重，間接表明腎小球硬化及腎小管間質(zhì)性纖維化越明顯。故Emean可以從腎臟的硬度和組織彈性的變化來(lái)間接反映腎功能的損害程度。β2-MG與Emean成弱相關(guān)可能受身體炎癥、肝臟合成量等其他因素的影響。

本文的局限性：一是樣本量較少，可能存在抽樣誤差和統(tǒng)計(jì)偏倚；二是沒(méi)有對(duì)PNS組患者進(jìn)行腎小球硬化及腎臟間質(zhì)纖維化程度的分級(jí)。將在后續(xù)研究中對(duì)此進(jìn)一步完善。

綜上所述，SWE彈性模量值量化分析技術(shù)為無(wú)創(chuàng)性判斷早期PNS腎臟硬度變化及損傷程度提供病理基礎(chǔ)及分子影像學(xué)依據(jù)，有助于早期診斷PNS發(fā)生、發(fā)展，為早期PNS 的診斷與鑒別提供可靠依據(jù)，亦可聯(lián)合24 h-UTP和β2-MG對(duì)早期PNS腎功能損傷作出有價(jià)值的評(píng)估，從而指導(dǎo)臨床醫(yī)生早期干預(yù)、及時(shí)調(diào)整治療方案及判斷預(yù)后。