剪切波彈性成像評價流行性出血熱腎臟損害*

劉燕 吳曉莉 盧強 張金蘭 劉再榮 羅林法

(1. 攀枝花市中心醫院超聲科，四川 攀枝花 617000；2. 四川大學華西醫院超聲科，四川 成都 610041；3. 鹽源縣人民醫院超聲科，四川 涼山 615700)

流行性出血熱(Epidemic hemorrhagic fever，EHF)多由漢坦病毒感染引起的一種地方性自然疫源性疾病，又稱腎綜合征出血熱，四川省鹽源縣是流行性出血熱的高發區[1-2]。EHF臨床上以發熱、出血、休克和急性腎衰為主要表現，重癥患者病死率較高，如不及時診治，將威脅患者生命。腎臟是本病損害的重要器官，腎血管損害出現腎臟充血、出血、周圍水腫及灶性壞死。然而EHF腎臟常規超聲表現特征性較差[3-5]，無法定量診斷。

剪切波彈性成像[6](Shear wave elastography，SWE)通過獲取組織的剪切波傳播速度(Shear wave velocity，SWV)得到楊氏模量(單位kPa)，SWV越快，楊氏模量值越大，組織就越硬。SWE在肝臟、乳腺、甲狀腺、肌腱等臟器中應用相對較成熟[7-13]，SWE亦成功應用于慢性腎功能不全、糖尿病腎病、狼瘡性腎炎等的研究[14-16]。但目前SWE在流行性出血熱中的應用報道鮮少，因此本研究旨在探討SWE是否可作為流行性出血熱患者腎損害的一種無創定量評估方法。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2019年4月～2020年1月鹽源縣人民醫院臨床確診EHF既往無腎臟病史且做腎臟SWE患者20例設為EHF組，其中男14例，女6例；年齡5～63歲，平均(19.4±26.9)歲。另外選取46例健康體檢志愿者為對照組，其中男19例，女27例；年齡2～65歲，平均(14.5±24.9)歲。兩組年齡、性別比較，差異無統計學意義(P>0.05)。納入標準：①臨床確診EHF且做腎臟SWE。②既往無腎病史及引起腎損害的其它病史。③病例資料完整。排除標準：①既往有腎臟病史及患有引起腎損害的其它病史。②腎臟SWE圖像質量差。本研究經醫院倫理委員會批準，患者及家屬知情同意。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器： Resnoa7彩超儀(深圳Mindrary公司)，探頭SC5-1U，頻率l～5 MHz，配備SWE軟件。方法：受檢者俯臥位，首先行常規超聲掃查，測量腎臟大小、腎中部實質厚度，CDFI探查其內血流情況；然后囑受檢者屏住呼吸3～30 s，盡可能使聲束與腎臟包膜垂直，待圖像穩定后啟動SWE模式，SWE取樣方形框置于腎包膜下，方形框完全被彩色充填，M-STB index顯示4～5顆星，圖像質量可信度為100%，測量深度<8.0 cm，測量(呈圓形)直徑設置為固定同等大小5.0 mm，分別測量雙腎中部皮質、髓質及腎竇部的楊氏模量E值，即楊氏模量平均值(Emean)、最大值(Emax)、最小值(Emin)，同一部位測量3次取平均值，由經過標準化培訓的同一位高年資主治醫師完成。同時收集EHF楊氏模量E值測量24 h內血清肌酐、尿蛋白、尿酸、血小板計數等實驗室檢查結果。

2 結果

2.1 典型受試對象楊氏模量E值及實驗室檢查結果 20歲男性健康志愿者，左腎皮質Emean13.2 Kpa、髓質Emean6.62 Kpa、腎竇Emean10.49 Kpa；肌酐38.3 μmol/L，尿素氮2.86 mmol/L，尿酸297 μmol/L，尿蛋白(+)(見圖1A)。15歲男性流行性出血熱患者，左腎皮質Emean22.31 Kpa、髓質Emean13.85 Kpa、腎竇Emean9.02 Kpa；肌酐150.8 μmol/L，尿素氮16.43 mmol/L，尿酸427 μmol/L，尿蛋白(+)(見圖1B)。8歲女性流行性出血熱患者，右腎皮質Emean31.51 Kpa、髓質Emean14.39 Kpa、腎竇Emean11.00 Kpa；肌酐177.7 μmol/L，尿素氮17.36 mmol/L，尿酸706 umol/L，尿蛋白(++)(見圖1C)。24歲男性流行性出血熱患者，右腎皮質Emean48.82 Kpa、髓質Emean24.80 Kpa、腎竇Emean23.74 Kpa；肌酐416.2 umol/L，尿素氮27.27 mmol/L，尿酸1170 μmol/L，尿蛋白(+++)(見圖1D)。俯臥位測量，感興趣區位于腎臟皮質、髓質和腎竇的中部，測量直徑設為最小相同尺寸5.0 mm。

2.2 兩組腎皮質、髓質、腎竇SWE楊氏模量值比較 兩組患者腎皮質、髓質、腎竇的Emean、Emax、Emin參數左右側比較，差異無統計學意義(P>0.05)。EHF組與對照組雙腎皮質和髓質的Emean、Emax比較，差異有統計學意義(P<0.05) ；EHF組與對照組腎竇各楊氏模量E值比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 EHF組與對照組腎皮質、髓質、腎竇SWE楊氏模量值SWE楊氏模量值Table 1 SWE Young′s modulus of renal cortex and medulla in the epidemic hemorrhagic fever group and healthy control group

2.3 楊氏模量診斷EHF腎損害 EHF腎損害右腎皮質楊氏模量Emean值AUC為0.820，截斷值為19.36 kPa時診斷EHF的敏感性和特異性分別為70.0%和89.1%；左腎皮質楊氏模量Emax值AUC為0.821，截斷值為30.39 kPa時診斷EHF的敏感性和特異性分別為70.0%和84.8%，見圖2、表2。

表2 腎臟SWE楊氏模量值對EHF腎損害的診斷效能

2.4 EHF楊氏模量E值與實驗室檢查結果 EHF左腎皮質和髓質楊氏模量Emax值與尿蛋白、左腎髓質Emean值與血清肌酐呈正相關，左腎髓質楊氏模量Emax值與尿酸、血小板計數呈負相關，見表3、表4。

表3 EHF組腎臟SWE楊氏模量值與實驗室檢查

表4 EHF組腎臟SWE楊氏模量值與實驗室檢查

3 討論

流行性出血熱是由于Hantaan病毒感染誘發的急性傳染性疾病。病毒進入人體內隨血液循環呈現泛嗜性的感染，引起多器官損害，對人體健康的危害大，起病急，病情進展迅速，重癥患者預后差，臨床表現復雜，主要表現為短暫發熱、充血出血、休克與急性腎功能衰竭等癥狀。EHF患者全身廣泛的毛細血管病變和實質臟器損害，以腎臟受侵最明顯，大體解剖表現為腎臟腫大，皮質呈蒼白色，髓質呈暗紅色，病理生理基礎為腎小球和腎小管基底膜受損、腎間質水腫和出血、腎小球微血栓形成和缺血性壞死，嚴重損害患者腎功能，降低患者生存質量[17-19]。

SWE是近年來研發的一種超聲彈性成像新技術，在常規超聲的基礎上疊加組織彈性圖像信息，通過定量分析測量組織器官的楊氏模量值，借助楊氏模量值評估組織的硬度，研究表明SWE不受操作者影響，重復性較好，無需施壓，結果穩定，診斷效能較高，能夠以數據客觀的評價腎臟功能[20]。本研究應用SWE技術測量流行性出血熱患者腎臟的楊氏模量E值實時觀察腎組織的硬度變化，為EHF腎損害的定量評估和臨床分析提供可靠信息。

本研究中流行性出血熱組和健康對照組組內的腎皮質、腎髓質Emean、Emax、Emin參數左右側比較，差異無統計學意義，與鐘婷婷等[21]研究左右腎楊氏模量值無統計學差異相符，因為左右側無統計學差異，因此臨床工作中可選其中一側進行測量。本研究發現流行性出血熱組與健康對照組的腎竇各楊氏模量E值比較，差異無統計學意義，在后續研究中腎竇楊氏模量可不納入。

其它腎臟疾病SWE研究[22]中患者長期的慢性腎臟損害導致腎臟硬度增加使腎臟楊氏模量值增加。本研究中EHF組腎臟皮質、髓質及腎竇的楊氏模量較健康對照組增加，且雙腎皮質和髓質的Emean、Emax較健康對照組腎臟硬度值的增加有統計學差異，說明流行性出血熱患者整個腎臟的硬度較健康人群有增加，可能與流行性出血熱患者感染漢坦病毒后主要靶器官腎臟受損后出現腎小球急性充血、髓質出血、腎小管壞死及變性等急性間質性腎炎表現密切相關[23]；EHF患者腎交感神經興奮，腎小球旁細胞釋放的腎素增加，由于腎素-血管緊張素-醛固酮系統作用引起腎小球內皮細胞損傷，腎小球基底膜增厚，阻力血管強烈收縮、擴張，入球小動脈痙攣導致管腔內壓力升高，小血管破裂出血；腎小管變性壞死水腫、管腔受壓變窄或閉塞，血流受阻減少，微血栓快速形成及阻塞；急性出血及缺血梗死導致腎臟硬度在短時間內迅速增加，應用實時剪切波彈性成像檢測到流行性出血熱患者腎臟硬度楊氏模量值較健康人群增加，且腎臟皮質及髓質楊氏模量值顯著增加，差異有統計學意義。因此使用實時剪切波彈性成像技術檢測腎皮質及髓質楊氏模量值可以定量評估流行性出血熱患者腎損害情況，輔助臨床早診斷、早治療，減輕流行性出血熱患者腎損害的程度，減少腎功能不全的發生率，改善預后，提高患者生存質量。

Leong等[24]的研究中測量203名健康志愿者和106例慢性腎病 (Chronic kidney disease，CKD)患者腎臟的SWV與血清肌酐呈正相關；南彩玲等[25]的研究中，兒童過敏性紫癜腎炎組腎臟SWV值與血清肌酐呈正相關；Grossmann[26]利用諧波彈性成像對腎小球腎炎檢測結果顯示腎皮質SWV與腎小球濾過率呈正相關。上述研究表明，腎臟SWV與腎功能存在正相關。本研究中流行性出血熱患者右腎髓質Emean、Emax、左腎皮質和髓質Emax與尿蛋白呈正相關，左腎髓質Emean與血清肌酐呈正相關，本研究與上述研究相似。由于漢坦病毒廣泛損傷腎臟小血管，血管通透性增加，尿蛋白排出增加，血漿外滲腎血流量減少，腎小球濾過率呈急劇下降，尿蛋白、血肌酐值越高，腎臟楊氏模量值增加越明顯，腎功能損害越重，表明腎臟SWE可作為流行性出血熱患者腎功能損害的輔助評估方法。此外本研究還發現流行性出血熱患者左腎髓質Emax與血小板呈負相關，可能流行性出血熱患者血小板計數減少越明顯，出血癥狀越嚴重，腎臟微血管血栓形成越多，腎功能損害越嚴重，腎臟的楊氏模量值越高。SWE對流行性出血熱患者的臨床診斷及腎臟受損嚴重程度評估具有指導性作用。

本研究的不足在于病例數較少，部分結論有待大樣本的研究證實，期待后續更多的關于剪切波彈性成像在流行性出血熱中的進一步研究報道。

4 結論

SWE可作為EHF腎損害的無創定量評價方法。左、右腎皮質及髓質Emean、Emax均可作為參考指標，而左、右腎皮質楊氏模量Emean較健康組明顯增加，差異有顯著統計學意義，且 AUC較大而敏感性和特異性亦較高，臨床應用中推薦測量腎臟皮質中部楊氏模量Emean值。