超声造影定量分析技术在糖尿病肾病早期诊断中的价值

李 莉 林志艳 陈斌娟 戴恩来 李海龙 王 晶

(甘肃中医药大学医学技术学院，甘肃 兰州 730000)

超声造影定量分析技术在糖尿病肾病早期诊断中的价值

李 莉 林志艳 陈斌娟1戴恩来 李海龙 王 晶

(甘肃中医药大学医学技术学院，甘肃 兰州 730000)

目的 探讨超声造影(CEUS)定量分析技术联合血清胱抑素(Cys)C及β2微球蛋白(β2-MG)在糖尿病(DM)肾病(DN)肾功能损伤早期诊断中的价值。方法 采用免疫比浊法和CEUS定量分析技术分别检测44例单纯DM组患者、56例早期DN患者以及50例健康人群血清中Cys C、β2-MG的水平及各项CEUS肾血流灌注参数，并比较CysC、β2-MG、CEUS单项检测、两两联合以及三项指标联合检测对DN肾功能损伤的早期诊断价值。结果 与健康组和单纯DM组相比，早期DN患者的血清CysC、β2-MG水平和异常检出率显著升高(P<0.05)；肾皮质灌注CEUS检测中健康组和单纯DM组患者的各项肾皮质血流灌注参数无显著性差异；而早期DN患者的CEUS灌注参数中曲线下面积(AUC)显著增加，达峰时间(TTP)延长，峰值强度(DPI)降低，曲线上升支斜率(A)增加(P<0.05)；早期DN组CysC、β2-MG及CEUS的单项异常检出率分别为73.2%，67.9%及80.4%，三项指标联合异常检出率为91.1%，显著高于任一单项指标检测和两项指标联合检测(P<0.05)。结论 血清CysC、β2-MG及CEUS检测均可应用于早期DN的临床诊断中，且三项指标的联合检测可显著提高DN患者的早期诊断率。

胱抑素C；β2微球蛋白；超声造影；糖尿病肾病

糖尿病肾病(DN)是糖尿病(DM)最严重的慢性微血管并发症之一，也是导致终末期肾病(ESRD)的最常见原因〔1〕。早期DN临床表现较为隐匿且缺乏特异性，确诊时往往已经发生肾功能损害，因而早期DN的诊断和治疗已成为临床研究中的重要内容〔2〕。胱抑素(Cys)C是一种能自由滤过肾小球的非糖基化碱性蛋白质，可作为反映肾功能早期损伤情况的重要指标〔3〕。β2微球蛋白(β2-MG)由于其相对分子量较小，可经肾小球自由滤过并被近曲小管吸收降解，对临床中肾功能状态的检测具有重要参考价值〔4〕。早期DN的血流动力学监测对DN的诊断及治疗具有重要的参考意义，超声造影(CEUS)定量分析可精确地反映器官的微循环血流及动力学变化，已逐渐应用于DN的临床诊断和治疗中〔5〕。本研究拟探讨CEUS定量分析技术联合CysC、β2-MG对DN的早期临床诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2015年1月至2016年1月兰州大学第二医院内分泌科及肾病内科收治的2型DM患者100例，病程3～12年，均符合WHO制定的DM相关诊断标准，且无原发性肾病、高血压、肝胆疾病、脑血管疾病、恶性肿瘤、泌尿系统感染以及糖皮质激素服用史等。根据Mogensen的DN分期标准，当DM患者的蛋白排泄率(UAER)介于20～200 μg/min时判定为早期DN。将44例UAER<20 μg/min的DM患者纳入单纯DM组，其中男26例，女18例，平均年龄(53.57±6.15)岁,平均病程(7.01±2.06)年；将56例UAER介于20～200 μg/min的DM患者纳入早期DN组，其中男32例，女24例，平均年龄(52.97±6.82)岁,平均病程(1.33±2.48)年。另选同期来我院体检的健康者50例作为对照组，其中男29例，女21例，平均年龄(54.20±7.31)岁，所有患者的血清尿素氮(BUN)、肌酐(Scr)水平均处于正常范围内(BUN：2.7～6.4 mmol/L；Scr：44～106 μmol/L)。其中单纯DM组BUN(5.27±0.41)mmol/L,Scr(84.33±13.72)μmol/L,早期DN组分别为(5.68±0.35)mmol/L,(91.26±12.91)μmol/L,对照组分别为(4.93±0.31)mmol/L,(79.47±14.44)μmol/L,三组一般资料比较无显著差异(P>0.05)。所有研究对象均签署知情同意书并愿意配合相关检测。

1.2 研究方法

1.2.1 试剂与仪器 血清CysC测定试剂盒购自中生北控生物科技股份有限公司，β2-MG检测试剂盒购自南京信帆生物技术有限公司，BUN ELISA检测试剂盒购自上海酶联生物科技有限公司，Cre检测试剂盒购自西门子医学诊断产品(上海)有限公司，超声造影剂Sonovue购自意大利Bracco公司。全自动生化分析仪购自日本OLYMPUS公司，超声造影仪购自日本Philips公司。

1.2.2 检测方法及指标 所有待测对象于检测日清晨空腹抽取静脉血5 ml，4℃ 3 000 r/min离心10 min后保留上清并检测患者血清BUN、Scr、CysC及β2-MG实验室指标。同时收集患者的24 h UAER数据。CysC及β2-MG实验室指标正常范围分别为0.6～1.03 mg/L和2.14～4.06 mg/L。血清CysC含量使用血清CysC测定试剂盒(免疫比浊法)测定，血清β2-MG含量采用β2-MG检测试剂盒(胶乳增强免疫比浊法)测定，采用BUN ELISA检测试剂盒检测血清BUN水平，采用Scr检测试剂盒(免疫比浊法)检测血液中Scr水平。血靖CysC、β2-MG、BUN以及Scr均采用日本OLYMPUS AU5400型全自动生化分析仪检测。

1.2.3 CEUS过程 使用日本Philips IU 22彩色多普勒超声显像仪对患者进行检测，腹部超声探头选用C3-5型号，所用超声造影剂为声诺维(Sonovue)，微泡直径2.5 μm，同时采用随机配备的QLab定量分析软件对肾皮质造影结果进行定量并分析。所用Sonovue规格为25 mg/瓶，使用前需注射医用生理盐水5 ml，并震荡混匀呈悬液。所有患者取俯卧位，超声探头置于背侧以观察双肾，当二维基波成像清晰显示肾长轴观后，取最大截面并固定探头位置及方向，随即启动造影程序。每次造影取1 ml造影剂微泡混悬液，于肘静脉处团注注入，随即推注5 ml生理盐水，注射造影剂的同时启动图像采集程序，实时观察3 min内肾实质的回声变化，并进行自动序列采集。所有患者均行左右肾两次造影，且两次肾脏造影时间间隔≥15 min。所有患者进行CEUS时均需采用固定的超声仪器及条件。待检查结束后，统一采用DICOM医学影像格式记录肾灌注的各个时间点数据。

1.2.4 肾脏灌注图像处理 采用随机配备的QLab定量分析软件分析感兴趣区(ROI)内造影剂回声信号强度的变化。选用5 mm×5 mm的ROI正方形取样框置于与声束垂直的外层肾皮质内，所有患者之间的ROI取样面积相同，并尽量保持在同一位置及深度，根据造影剂回声信号的强弱分别生成造影剂时间-强度曲线(TIC)。TIC可为肾脏血流灌注特征提供相关的定量参数，包括到达时间(AT)、达峰时间(TTP)、平均通过时间(MTT)、峰值强度(DPI)、TIC曲线下面积(AUC)、曲线上升斜率(A)、曲线下降斜率(α)、局部血流量(RBF)等，这些量化指标可细致反映肾皮质微循环灌注的变化。

1.3 统计学方法 应用SPSS15.0软件进行单因素方差分析、χ2检验和LSD法分析。

2 结 果

2.1 三组UAER、CysC、β2-MG水平比较 早期DN组UAER水平〔(127.33±20.57)μg/min〕显著高于对照组〔(15.47±2.04)μg/min〕和单纯DM组〔(18.19±2.27)μg/min〕(P<0.05)。单纯DM组和早期DN组血清CysC〔(1.01±0.25)mg/L、(2.36±0.36)mg/L〕及β2-MG水平〔(3.58±0.47)mg/L、(5.33±0.51)mg/L〕显著高于对照组〔(0.79±0.21)mg/L,(2.69±0.35)mg/L〕，且早期DN组显著高于单纯DM组(P<0.05)。早期DN组血清CysC及β2-MG异常检出率(73.2%,67.9%)均显著高于对照组(2.0%,4.0%)和单纯DM组(11.4%、13.6%)(P<0.05)。

2.2 三组患者肾皮质CEUS灌注参数比较 所有患者均顺利完成CEUS检查，且无不良反应出现。注入造影剂后，双肾动脉、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。三组患者的肾皮质灌注TIC曲线均为含上升支、峰值以及下降支的非对称单峰曲线。其中对照组的肾皮质TIC曲线上升陡直，迅速到达峰值，随后缓慢下降至基础水平；单纯DM组肾皮质TIC与对照组相比无显著差异(P>0.05)；与对照组相比，早期DN组的肾皮质TIC曲线上升明显缓慢且圆钝，TTP较长，峰值较低，并缓慢下降至基础水平。肾皮质CEUS定量参数比较结果显示，与对照组和单纯DM组相比，早期DN组患者AUC显著增大，TTP明显延长，A增大，且DPI显著降低(P<0.05)。三组患者的α及RBF无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 三组患者肾皮质CEUS灌注参数比较±s)

与对照组相比：1)P<0.05；与单纯DM组相比：2)P<0.05

2.3 血清CysC、β2-MG及CEUS联合检测对DN肾功能损伤的早期诊断价值 早期DN组患者CysC、β2-MG、CEUS单项异常检出率分别为73.2%，67.9%及80.4%。两两联合检测时异常检出率明显提高，CysC+β2-MG为82.1%，CysC+CEUS为87.5%，β2-MG+CEUS为83.9%。当三项指标联合检测时，其异常检出率高达91.1%，显著高于任一单项指标检测和两项指标联合检测(P<0.05)。

3 讨 论

DN是DM最常见的微血管并发症和主要死因之一，由于其发病早期不易诊断，而在发病后肾功能损害的发展速度极快，绝大多数患者都在极短的时间内形成ESRD，因此DN的早期诊断对其临床治疗和预后评估具有重要意义〔6〕。目前临床中常用的诊断标准均存在一定的缺陷，如肾穿刺活检属有创检查，具有一定的风险；核素显像则存在放射性，不易多次进行；尿蛋白、Scr、BUN等实验室指标不易发现早期DN的发生，当患者出现大量的蛋白尿时意味着其肾功能已受到较为严重的损害，因此需联合多种指标及技术对DN提供更为灵敏、高效的早期诊断和评价〔7〕。

CysC是人体内所有有核细胞均可产生的一种非糖基化碱性蛋白质，相对分子量较低且等电点高，能自由滤过肾小球滤膜，大部分在近曲小管中被上皮细胞分解代谢，尿液中仅有少量排出。当肾小球出现损伤时，血清中CysC浓度随之升高，因而CysC是检测肾功能异常的一种高特异性、高灵敏度的理想指标〔8〕。但其缺陷是只能反映肾功能的总体状况，单个肾的功能状态则不能明晰。

β2-MG是由100个氨基酸组成的单链多肽低分子量蛋白，可经肾小球自由滤过，原尿中99.9%的β2-MG可被近端肾小管重吸收和降解，因此血清和尿液中β2-MG的含量极低。当患者的肾功能出现损伤时，血清及尿液中β2-MG的浓度上升，并随着损伤程度而逐渐加剧〔9〕。此外，β2-MG不易受患者的年龄、性别以及炎症因素影响，因此β2-MG可作为DN早期肾损害的敏感指标。但需要注意的是，β2-MG水平容易受多种因素的影响而升高，特异性一般，并且在酸性尿液中的稳定性较差，容易发生降解〔10〕。

研究显示，早期DM患者因肾脏微血管结构和功能的受损易造成肾血流动力学的改变。CEUS是近年来发展起来的一种评价肾血流灌注的新技术，它采用超声造影剂作为血流示踪剂来实时显示肾实质的微循环灌注动态过程〔11〕。有研究表明，在一定浓度范围内CEUS的信号强度与造影剂的微气泡浓度显著相关，而微气泡的浓度又与组织灌注的血流量具有相关性，因此可根据ROI内造影剂的回声信号强度建立TIC，以相应的定量参数反应CEUS的动态过程、强度变化以及肾皮质微循环灌注的改变〔12〕。目前，CEUS分析技术凭借实时、无创和高效的特点逐渐应用于各类肾脏疾病的检查中。

本研究结果表明血清CysC及β2-MG的变化均与DN的发生及发展存在一定的相关性，即血清CysC、β2-MG和CEUS检测均对早期DN具有一定的诊断价值,且CysC的诊断价值高于β2-MG。

本研究表明AUC、TTP、DPI以及A可能是评价早期DN患者肾皮质血流灌注改变的敏感指标。这与其他研究结果一致〔13〕。

虽然CEUS可较为灵敏地反映肾脏血流灌注的特点及动力学改变，但真实客观的肾皮质血流灌注易受多种因素的影响，因此多项指标联合检测可进一步提高诊断结果的稳定性和重复性。本研究结果表明三项指标的联合检测可对单项指标检测的缺陷和不足予以弥补，对DN的早期诊断价值最高，远远优于任一单项指标检测和两项指标联合检测,对于监测早期DN的发生和病情进展具有重要的临床价值。

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12 Colleran GC,Barnewolt CE,Chow JS,etal.Intrarenal reflux:diagnosis at contrast-enhanced voiding urosonography〔J〕.J Ultrasound Med,2016;35(8):1811-9.

13 Wang L,Wu J,Cheng JF,etal.Diagnostic value of quantitative contrast-enhanced ultrasound(CEUS) for early detection of renal hyperperfusion in diabetic kidney disease〔J〕.J Nephrol,2015;28(6):669-78.

〔2016-08-25修回〕

(编辑 袁左鸣/滕欣航)

甘肃省高等学校科研项目(No.2015A-103)； 2014甘肃中医药大学中青年基金(NO.ZQ2014-19)

李 莉(1978-)，女，硕士，讲师，主要从事影像医学与核医学(超声诊断)研究。

R587

A

1005-9202(2017)05-1119-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.05.035

1 兰州大学第二医院超声科