超声技术在糖尿病肾病中的应用现状

冯 琳，刘慧颖，赵毅玲（通信作者）

（牡丹江医学院附属红旗医院超声科 黑龙江 牡丹江 157011）

糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）是糖尿病引起的慢性微血管并发症，可导致肾脏功能损伤，并随着疾病进展可导致肾衰竭死亡率增高[1]。目前，随着我国社会经济的发展，人们生活水平提高的同时饮食习惯也发生改变，导致DN发病率居高不下。流行病数据显示，我国的糖尿病患者中20%～40%伴有DN，并已经成为慢性肾脏病及终末期肾病发病的主要原因之一[2]。临床对DN的诊断方法多样，超声是DN诊断的主要方法，具有安全、方便及价廉等优点，可以通过对肾脏实质回声和体积的监测而提高DN疾病的诊断率[3]。目前随着超声影像技术的发展与创新，在DN疾病早期诊断中发挥重要作用，尤其是三维超声、超声造影、超声弹性成像等技术的出现大大增加了超声技术在疾病的应用价值。本文通过收集相关文献就超声技术在糖尿病肾病中应用现状做如下综述。

1 二维超声

超声是临床中应用价值较高的影像诊断技术，具有操作简单、经济实用、无创等优点。DN中应用二维超声可直接反映肾脏大小、回声等各种信息指标来提高疾病检出率。DN发生时患者肾小球囊内压升高及肾小球滤过率升高，病理改变为肾脏体积增大、厚度增加[4]。王岩等[5]学者研究表明，当糖尿病患者肾脏体积＞170 c m3时可以考虑为DN。DI BELLO V等[6]报道，DN早期表现为肾小球基底膜增厚、肾脏体积变大，随着疾病进展，DN患者晚期因肾小球纤维化、硬化而体积减小。二维超声通过测量经过肾门的肾长径、前后径和左右径，计算肾脏体积而提高DN检出率。同时，二维超声通过观察患者肾实质改变对DN患者进行分型，Ⅰ型肾皮质回声正常且肾未见萎缩，皮髓质分界清晰；Ⅱ型肾皮质变薄；Ⅲ型肾皮质变薄且肾出现明显萎缩，同时肾皮髓质分界欠清晰；Ⅳ型肾脏明显萎缩[7]。由此可知，二维超声可通过测量DN患者肾脏体积及对肾实质进行分型而提高疾病诊断价值。

2 彩色多普勒超声

DN患者主要病因为多种因素对肾小球内皮细胞的损伤，通过影响血流改变进而导致肾脏过滤功能障碍。彩色多普勒超声凭借无创性、反复多次地获得肾脏叶间动脉各血流参数广泛用于DN的诊断中。彩色多普勒超声根据成像分为彩色多普勒血流成像（color Doppler flow imaging，CDFI）和彩色多普勒能量图（color Doppler energy，CDE）。

2.1 CDFI

CDFI主要通过采集DN患者早期肾动脉血流参数而了解肾脏损伤程度。CDFI检测DN患者肾内血流呈低速高阻型，肾血管床阻力指数（resistance index，RI）显著升高，弓状动脉、叶间动脉血流消失的同时伴随肾脏血流灌注降低，表明患者肾小动脉出现弥漫性硬化。有研究表明，与正常人比较，DN患者收缩期峰值流速增高及舒张末期流速降低，说明CDFI是通过评估DN患者血流动力学变化而提高诊断准确率[8]。高枫等[9]研究发现，早期DN患者肾段动脉及叶间动脉舒张期末血液流速降低，RI增加，这与肾功能损伤程度相关，表明通过CDFI观察DN患者肾内小动脉血流异常可提高疾病的早期检出率。

2.2 CDE

CDE利用血流中红细胞密度、散射强度或能量分布及信号振幅大小进行成像。CDE对DN患者肾实质血流灌注情况进行观察，其不受检测角度影响，且对肾脏血流分布、末梢血流、低速血流信号敏感性较高，尤其较好测量弓状动脉各血流参数值，可作为CDFI的补充形式，是了解DN早期病变的辅助检查手段。王海燕等[10]研究表明，通过采用CED方法分析DN患者肾脏血流分布，主要可分为4个等级，Ⅰ级肾脏血流信号呈现树枝状红色图像，在包膜下可见小血管网；Ⅱ级肾脏血供较丰富，但是包膜下血管网受到损害，信号无法到达包膜内；Ⅲ级患者肾脏血供减少，小叶间动脉消失；Ⅳ级患者肾脏血流量显著降低，血供减少且血流信号不连续，整个肾内呈现稀少血流信号，认为通过采用CDE方法观察DN患者肾脏动脉血流改变有利于发挥疾病预防及早期诊断的作用。

3 三维超声

三维超声的原理是把肾脏的体积参数利用可连续扫描的多维空间系统进行收集，通过数据分析最后得到三维立体图像。三维超声可对DN患者肾脏体积进行测量及了解器官血流灌注情况评估疾病进展，具有信息精准率高、直观性好的优点[11]。马妍等[12]学者报道，对所收集DN患者及非糖尿病肾病（non-diabetic renal disease，NDRD）患者应用三维超声检查，获得肾脏体积、肾实质剪切波速度（shear wave velocity，SWV）、肾血流灌注等参数，发现与NDRD患者相比，DN患者肾脏体积、SWV增大、双肾血管指数（vascularity index，VI）及血管血流指数（vascular flow index，VFI）降低，可为DN疾病诊断提供依据。三维超声通过对肾脏血管灌注情况进行评价可较好获得血管指数、血流指数及血管血流比值等定量参数，进行定量分析，通过了解肾脏血管灌注评价疾病情况。此外，三维超声检测易于操作及实施，对于需要多次检测的患者而言其可以作为首选检查方法。

4 超声造影

超声造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）技术是指将超声造影剂经静脉注射后进入血液循环达到器官，当声束与造影剂相遇时产生散射，通过了解散射强度来反映器官血流灌注及分布情况。近些年，CEUS已经广泛应用于DN疾病的早期诊断中，相关研究表明，CEUS技术分析早期DN患者血流灌注参数的改变，可以评估DN患者早期肾功能异常[13]。过新民等[14]也研究发现，与健康志愿者相比，DN患者肾脏局部血容量（relatively blood volume，RBV）明显增大，达峰时间（time to peak，TTP）和平均渡越时间（mean transit time，MTT）明显增长，达峰强度（derived peak intensity，DPI）及局部血流量（regional blood flow，RBF）明显降低，认为通过定量分析上述指标可较好反映DN患者肾脏血流灌注情况，可提高DN诊断价值。林林等[15]研究表明，分别对DN患者及膜性肾病患者采用CEUS监测患者肾实质TTP、峰值强度、MTT、肾血流量曲线下面积，认为DN患者的峰值强度显著低于膜性肾病者，并认为CEUS能实时动态评估肾脏的血流灌注，造影参数峰值强度对于评估糖尿病肾病及膜性肾病具有一定的临床意义。

5 超声弹性成像

超声弹性成像是近年来新兴发展的一项影像学检查方法，通过对组织施压后了解组织物理规律的改变，经过超声成像联合数字信号处理，可一定程度反映组织弹性。研究表明，DN患者伴随肾功能障碍，随着疾病进展可出现肾小球变硬及肾脏纤维化加重，进而导致肾组织弹性改变，采用超声弹性成像可通过检测DN患者肾脏组织纤维化程度而提高诊断价值。超声剪切波弹性成像（SWE）是超声弹性成像新技术之一，可通过测量组织杨氏模量值而评估组织病变程度，DN疾病中SWE可通过评估肾组织硬度作为预测肾纤维化的非侵入性工具。叶蔓菁等[16]研究表明，在糖尿病合并高血压患者中SWV与糖尿病病程、高血压病程存在关联，并随着病程的增加SWV值越高且肾实质弹性越差，证实采用超声弹性成像了解患者肾脏弹性有助于了解疾病进展。房建秀等学者[17]研究表明，通过对A组（单纯糖尿病或Ⅰ/Ⅱ期DN），B组（Ⅲ期DN）及C组（Ⅳ期DN）患者分别采用SWE技术检测左肾中部肾实质最大杨氏模量值（maximum elastic value，Emax）、平均杨氏模量值（mean elastic value，Emean）及最小杨氏模量值（minimum elastic value，Emin），认为SWE技术可分析DN患者肾实质弹性，并通过分析Emax、Emean及Emin参数变化，有助于区分DN疾病发展进展，为早期诊断DN提供了新的诊断信息。郑一君等[18]研究表明，对59例DN患者采用超声弹性成像进行分析观察患者不同部位剪切波速变化，认为用声触诊组织定量分析技术可直观观察患者肾组织弹性改变，并较好反映病理改变为肾脏损伤程度的评估提供依据。

6 小结

DN起病隐匿，疾病进展缓慢，临床早期诊断较困难，采用超声诊断可通过分析肾脏大小及各级动脉血流，监测血流速度而了解血流受累情况，提高临床诊断。本文通过叙述DN疾病诊断常见超声技术，包含二维超声、彩色多普勒超声、三维超声、超声造影及超声弹性成像的方法，证实超声技术可显著提高疾病诊断效果，在临床有广阔的应用前景。