超声造影技术对糖尿病肾病患者早期肾功能改变的评估及其临床意义

过新民，金 泓，潘丽雯，陈 辉，刘 薇，全显跃（.南方医科大学珠江医院影像诊断科，广东广州 5080；.暨南大学第四附属医院超声诊断科，广东 广州 500）

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究观察病例共40例，来源于2009年11月—2011年11月在暨南大学第四附属医院内分泌科住院和门诊患者、肾内科及综合科住院患者。所有病例均按照临床血糖控制方法进行胰岛素及降糖药治疗。其中男性21例，女性19例，平均年龄（55.8±5.9）岁，发现糖尿病的平均病程（7.7±3.8）年。根据Mogensen分期，以24h尿白蛋白排泄量（UAE）作为评价指标将患者分为2组：正常白蛋白尿组（Ⅰ组），UAE＜30mg/24h，应激后可上升，肾脏肥大和滤过功能增高或正常，DN为Ⅰ、Ⅱ期；共20例，男性12例，女性8例，平均年龄（52.4±6.6）岁。早期DN 组（Ⅱ组），UAE 30～300mg/24h，DN为Ⅲ期；共20例，男性10例，女性10例，平均年龄（54.7±8.2）岁。纳入标准：①确诊为2型糖尿病（诊断均符合1999年WHO糖尿病的诊断标准）。②根据Mogensen的分期标准纳入正常白蛋白尿、微量白蛋白尿患者。③依从性良好，愿意接受检查和治疗者。排除标准：因其他可能引起或影响尿蛋白增加的原因，如各型肾炎、肾盂肾炎、泌尿系感染等；并发有糖尿病酮症酸中毒等严重原发性疾病、心肌梗死、心力衰竭、脑血管意外及终末期肾病等。对照组（N组）为15例健康志愿者，男性9例，女性6例，平均年龄（54.3±4.4）岁，血压正常，排除糖尿病，既往无明显临床心脑血管病变。

1.2 常规指标及24hUAE检测 试验前1d取清晨空腹静脉血行血电解质、肾功能 [肌酐清除率（Ccr）的数值根据 MDRD方程计算]、空腹血糖（FBG）、糖化血红蛋白（HbAlC）等常规生化检查；留24h尿，测定UAE排泄量，送检验科常规检验。

1.3 CEUS定量分析 常规彩色多普勒超声对双肾大小、形态、血流频谱进行检测，排除单侧肾声像图差异较大者，如单侧肾萎缩、局灶或弥漫性性病变等，超声造影检查应用西门子Antares彩色多普勒超声诊断仪凸阵探头，机械指数（MI）0.12，使用增强脉冲序列（CPS），造影剂为SonoVue（Brocca，Italy），造影前用5mL生理盐水与冻干粉末振荡摇匀成混悬液。取左侧卧位切面扫查，选取右侧肾脏长轴切面固定探头，进入CPS造影状态，使用一键优化功能调节背景噪声，抽取造影剂混悬液2.5mL经肘静脉以团注方式注入，继之快速推注入5.0mL生理盐水，注射同时开始计时，实时观察1.5min并储存图像。造影结束后用QontraXt图像分析软件在肾皮质选取感兴趣区域（ROI），选用 约5mm×5mm大小的取样框，置于与声束垂直的浅层肾皮质内，尽量同一深度部位多次选取并取较高重合率曲线时ROI，生成TIC软件分析图像，软件自动得出分析数值。TIC可以得出一系列反映肾皮质血流灌注的定量参数，包括局部血容量（regional blood volume，RBV）、曲线达峰绝对值（derived peak intensity，DPI）、达峰时 间（time to peak，TTP）、 局 部 血 流 量（regional blood flow，RBF）和平均渡越时间（mean transit time，MTT）。

1.4 统计学分析 采用SPSS 16.0统计软件进行统计学处理，FBG、HbAlC、血清钾（K＋）、Ccr、24hUAE和肾血流灌注参数RBV、DPI、TTP、RBF、MTT以±s表示，多组间比较采用单因素方差分析，两组间比较采用LSD法。

2 结 果

2.1 各组患者FBG、HbAlC、K＋、Ccr及24h UAE的比较 与N组比较，Ⅰ、Ⅱ组患者HbAlC增高（P＜0.05），FBG及 K＋无明显变化（P＞0.05）；Ⅰ组与Ⅱ组患者FBG、HbALc及K＋比较差异无统计学意义（P＞0.05）。在肾功能方面，与N组、Ⅰ组比较，Ⅱ组患者Ccr差异有统计学意义（P＜0.05），Ⅰ组与N组Ccr比较差异无统计学意义（P＞0.05）；与N组及Ⅰ组比较，Ⅱ组患者24hUAE差异有统计学意义（P＜0.05），Ⅰ组与N组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

2.2 CEUS定量分析 ①肾皮质灌注的实时观察结果：所有受检者均顺利完成CEUS检查，无不良反应。注入造影剂后，由肾动脉、段动脉、叶间动脉、弓形动脉、小叶间动脉、肾皮质、肾髓质依次增强，Ⅱ组患者肾皮质TIC曲线上升较平缓，到达峰值强度缓慢，紧接着缓慢下降，直至基础水平。Ⅰ组与N组注射造影剂后肾皮质实时灌注表现及TIC曲线视觉差异不明显（图1，见封三）。②肾皮质定量灌注参数分析结果：N组、Ⅰ组及Ⅱ组比较，RBV依次增大、TTP、MTT依次延长，组间比较差异均有统计学意义（P＜0.05）；与N组比较，Ⅱ组 DPI及 RBF明显减小（P＜0.05），Ⅰ组与N组比较差异无统计学意义（P＞0.05）；Ⅱ组与Ⅰ组比较，DPI及RBF减小，差异有统计学意义（P＜0.05）（表2）。

图1 对照组（A）、正常白蛋白尿组（B）及早期DN组（C）CEUS分析曲线及灌注参数Fig.1 CEUS analysis curves and perfusion parameters in control group（A），normal albuminuria group（B），and early DN group（C）

表1 各组患者静脉血FBG、HbAlC、K＋、Ccr及24hUAE比较Tab.1 Comparisons of FBG，HbAlC，K，Ccr and 24hUAE of the patients between various groups （±s）

表1 各组患者静脉血FBG、HbAlC、K＋、Ccr及24hUAE比较Tab.1 Comparisons of FBG，HbAlC，K，Ccr and 24hUAE of the patients between various groups （±s）

＊ P＜0.05compared with group N；△P＜0.05compared with groupⅠ.

Group n FBG[cB/（mmol·L－1）]HbAlC（η/%） K＋[cB/（mmol·L－1）]Ccr（mL·min－1） UAE（mg·24h－1）N 15 5.47±0.68 5.59±0.59 4.23±0.45 94.6±10.522.86±5.36Ⅰ20 5.54±0.94 7.69±0.85＊ 4.26±0.50 93.4±12.8＊ 23.43±5.72Ⅱ20 5.45±0.80 7.68±0.60＊ 4.25±0.44 61.3±13.3＊△ 167.85±95.81＊△

表2 各组患者肾皮质血流灌注参数比较Tab.2 Comparisons of kidney blood perfusion parameters between various groups （±s）

表2 各组患者肾皮质血流灌注参数比较Tab.2 Comparisons of kidney blood perfusion parameters between various groups （±s）

＊ P＜0.05compared with group N；△P＜0.05compared with groupⅠ.

Group n RBV（dB） TTP（t） DPI（dB） RBF（dB/s） MTT（t）N 15 2 158.64±360.59 10.68±3.75 61.02±7.46 81.96±9.59 25.36±3.85Ⅰ20 2 689.21±358.82＊ 14.56±4.12＊ 60.68±5.54 83.58±8.65 33.65±5.63＊Ⅱ20 3 059.16±485.36＊△ 17.85±5.67＊△ 50.06±4.96＊△ 70.31±12.38＊△ 43.21±6.32＊△

3 讨 论

DN是糖尿病最常见和最严重的微血管并发症之一，往往发生进行性的肾功能损害，最终导致肾功能衰竭。临床上常用检测肾功能的生化指标如血清肌酐（SCr）、尿素氮（BUN）水平的测定，其敏感性较差，且只能反映总体肾功能的情况，不能反映单个肾的功能状况。采用核医学方法检测肾脏的血流灌注及肾小球滤过率（GFR），可以较敏感地反映肾功能的变化，但其具有放射性，不宜反复进行[3]。螺旋CT和DSA及MRI或因放射性、造影剂毒性、价格昂贵及时间分辨力低等不足而不宜用于肾功能评估。超声引导下肾脏组织穿刺活检可以明确肾脏病理改变，但属于有创性检查，具有一定的风险，且不能反映肾功能的变化。DN患者在BUN、SCr等常用的肾脏损伤指标尚未出现变化时，尿微量白蛋白即已经有明显的升高，临床出现蛋白尿，该阶段是治疗的关键时期，及时正确的治疗可以延缓DN的发展，甚至可以逆转DN的病理改变[4]。

DN的基本病理特征为肾小球毛细血管基底膜逐渐增厚、毛细血管腔变窄或完全闭塞以及出球和入球动脉硬化，肾血流灌注发生改变。CDFI可显示肾内各级动脉血流动力学的改变，目前国内外报道DN早期肾损害的患者肾血流多普勒频谱特点是：肾内动脉血流显像随着肾功能不全的加重而灌注逐渐减少，肾内各级动脉的舒张末期最低流速（Vd）减低、阻力指数（RI）增高[5－6]。但因 CDFI检测受到测量角度、取样门的大小、深度和血流信号强度、患者肥胖程度、体位以及随心动周期改变的血管内径和血流状态等因素的影响，其可重复性有一定的限制，并且在反映细小血管血流信息显示及频谱检测方面的误差则更大[1，7]。

CEUS在显示肾血流灌注方面有明显的优势，通过CEUS建立造影剂TIC，再通过相关软件选取图像中的ROI，可以自动提取区域内的回声强度随时间变化的数据，由于其融合了造影剂造影的动态过程，故提供的定量信息就更为丰富。目前，超声造影以其实时、高效和无创等特点在各种肾脏疾病中的应用已成为最新的研究热点[8－10]。对于肾移植患者，CEUS能检测并定量分析移植肾皮质微细血管的血流灌注情况，对发现移植后的活动性出血具有更高的敏感性，并能直观动态地显示血肿的扩大，因而逐渐发展为移植术后的一项常规检查[11－12]。在 CEUS用于肾功能损害的研究方面，有学者采用急性肾功能衰竭兔模型，通过CEUS清晰显示出早期的肾血流动力学变化，并发现其敏感性要显著高于BUN和SCr[13]。马云飞等[14]对慢性肾功能衰竭患者行超声造影、频谱多普勒及生化检查，发现超声造影更有利于评估代偿期慢性肾功能衰竭的肾功能情况。另有研究结果显示：实时灰阶超声造影技术能清晰地显示造影剂在肾脏灌注的整个过程；通过ROI获得TIC定量分析发现：早期肾功能损害患者肾的曲线下面积（AUC）、曲线上升支斜率（BPAS）等指标均大于对照组，而达峰强度（PI）则明显降低，具有统计学意义[15]。以上研究提示：CEUS技术通过肾血流微循环灌注在诊断早期肾功能损害中具有一定的应用价值。

本研究中，Ⅰ和Ⅱ期DN患者24hUAE检测尚在正常范围时，行CEUS定量分析检查发现造影参数已经发生改变，RBV增大、TTP及MTT延长，与正常对照组比较差异有统计学意义；Ⅱ期DN患者24hUAE超过正常范围时，CEUS定量分析检查见RBV明显增大、DPI、RBF明显降低、TTP、MTT显著延长，与正常对照组比较差异有统计学意义。本研究结果表明：DN早期患者随着肾内小血管阻力的增高，单位时间血流灌注速率减慢、DPI和RBF降低、TTP及MTT延长，反映了组织灌注和清除速度减慢，灌注时间延长，血流瘀滞，导致局部血容量增多；Ⅰ组患者与N组比较DPI、RBF无差异，可能由于DN最早期肾小球高滤过高灌注状态下单位时间内肾皮质局部血流量及血流灌注强度变化不明显。本文作者认为：RBV与AUC意义相近，可以直接反应单位时间肾血流总体灌注情况，为诊断早期DN肾功能改变的最具意义的指标，另外MTT也是反应血流灌注的一个重要指标。

综上所述，CEUS结合其定量分析软件能较好地反映DN肾功能的情况，尤其是在早期的DN患者中能够起到一定的评价和预示作用，且无创、可重复性强，为早期DN的防治提供了新的思路和理论依据。目前将该技术用于DN方面的研究较少，且CEUS定量分析实质脏器的灌注情况尚无统一的标准，还需加大样本量及结合肾髓质等灌注参数来进一步分析和研究。

[1]Cosgrove D，Eckersley R，Blomley M，et al.Quantification of blood flow [J].Eur Radiol，2001，11（5）：1338-1344.

[2]李建华，冯 蕾.超声造影评价肾脏实质血流灌注的研究进展 [J].医学综述，2010，16（14）：2225-2227.

[3]Kerl ME，Cook CR.Glomerular filtration rate and renal scintigraphy [J].Clin Tech Small Anim Pract，2005，20（1）：31-38.

[4]安 玲.糖尿病肾病早期诊断与治疗 [J].青海医学杂志，2009，39（3）：74-77.

[5]Pelliccia P，Savino A，Cecamore C，et al.Early changes in renal hemodynamics in children with diabetes：Doppler sonographic findings[J].J Clin Ultrasound，2008，36（6）：335-340.

[6]陈 鸣.彩色多普勒超声对诊断早期糖尿病肾病的价值 [J].中国临床医学影像杂志，2012，23（2）：88-90.

[7]Gaschen L，Schuurman HJ. Ultrasound score is more predictive than serum creating in assessment of cellular rejection in cynomolgus monkey renal allografts [J].Invest Radiol，2002，37（7）：376-380.

[8]Setola SV，Catalano O，Sandomenico F，et al.Contrastenhanced sonography of the kidney [J].Abdom Imaging，2007，32（1）：21-28.

[9]Wolters K， Herget-Rosenthal S，Langenbeck M. Renal sonography [J].Internist（Berl），2012，53（3）：282-290.

[10]刘秋云，陈 明.超声评价糖尿病肾病的临床价值 [J].生物医学工程学进展，2012，33（2）：101-103.

[11]Menez C，Lopez MO，Gonzalez E，et al.Ultrasonography in kidney transplantation：values and new developments [J].Transplant Rev（Orlando），2009，23（4）：209-213.

[12]Helck A，Sommer WH， Wessely M，et al.Benefit of contrast enhanced ultrasound for detection of ischaemic lesions and arterio venous fistulas in renal transplants－a feasibility study [J].Clin Hemorheol Microcirc，2011，48（1）：149-160.

[13]董 怡，王文平，丁 红，等.超声造影定量技术评价兔急性肾功能衰竭早期灌注改变 [J].中国医学科学院学报，2008，30（1）：45-48.

[14]马云飞，杜联芳.超声造影定量分析诊断慢性肾功能衰竭的优势 [J].中国临床医学影像杂志，2008，19（11）：787-789.

[15]董 怡，王文平，丁 红，等.超声造影定量分析技术诊断早期肾功能损害的临床价值 [J].上海医学，2009，32（3）：210-213.