多模態(tài)超聲評(píng)估尿毒癥患者動(dòng)靜脈造瘺術(shù)前橈動(dòng)脈彈性變化及病理對(duì)照研究

胡艷 董磊 郭麗蘋(píng) 饒先剛

[摘要] 目的 探討多模態(tài)超聲評(píng)估尿毒癥患者動(dòng)靜脈造瘺術(shù)前橈動(dòng)脈彈性變化的臨床應(yīng)用價(jià)值。 方法 選取2017年1月～2018年8月于我院就診的45例門診體檢者及經(jīng)腎內(nèi)科確診的78例擬行動(dòng)靜脈瘺的尿毒癥患者，根據(jù)橈動(dòng)脈（RA）病理結(jié)果將病例組分為輕度病變組和中-重度病變組，對(duì)所有受檢者橈動(dòng)脈分別進(jìn)行常規(guī)二維超聲、超聲彈性成像及血管回聲跟蹤技術(shù)檢查，將所得結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，并將彈性參數(shù)PWVβ、Ep、β、AC、B/A與橈動(dòng)脈病變程度作相關(guān)性分析，進(jìn)一步繪制ROC曲線，計(jì)算曲線下面積（AUC）、臨界值、靈敏度及特異度。結(jié)果 ①二維超聲顯示：除對(duì)照組與輕度病變組橈動(dòng)脈內(nèi)-中膜（IMT）比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）外，其他組間的IMT比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。②超聲彈性成像（UE）顯示：各組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。③血管回聲跟蹤技術(shù)（ET）顯示：除AI參數(shù)在各組間比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）外，其他參數(shù)在各組間比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。④相關(guān)性分析：除AI參數(shù)外，PWVβ、Ep、β、AC、B/A彈性參數(shù)與橈動(dòng)脈病變程度具有顯著相關(guān)性（P<0.001），其中彈性參數(shù)PWVβ、Ep、β、B/A與橈動(dòng)脈病變程度呈正相關(guān)（r=0.895、0.889、0.847、0.803）;彈性參數(shù)AC與橈動(dòng)脈病變程度呈負(fù)相關(guān)（r=-0.833）。⑤彈性參數(shù)PWVβ、Ep、β、AC 、B/A值的曲線下面積分別為0.897、0.857、0.769、0.750、0.677。 結(jié)論 UE及ET技術(shù)較常規(guī)二維超聲能客觀、準(zhǔn)確的評(píng)估擬行動(dòng)靜脈瘺尿毒癥患者的橈動(dòng)脈彈性變化，其中，ET技術(shù)的彈性參數(shù)PWVβ的靈敏度和特異度較好，是動(dòng)靜脈瘺術(shù)前評(píng)估橈動(dòng)脈彈性變化的有價(jià)值指標(biāo)。

[關(guān)鍵詞] 血管回聲跟蹤技術(shù);超聲彈性成像技術(shù);橈動(dòng)脈;尿毒癥;動(dòng)靜脈瘺

[中圖分類號(hào)] R445.1? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-9701（2020）05-0118-05

Multimodal ultrasound in assessing elastic changes of radial arteries before arteriovenous fistula in uremic patients： A case-control study

HU Yan1? ?DONG Lei2? ?GUO Liping1? ?RAO Xian'gang1

1.Department of Ultrasound， Zhongshan Hospital Affiliated to Dalian University， Dalian 116000， China;2.Department of Ultrasound， the 960th Hospital of PLA， Ji'nan? ?250031， China

[Abstract] Objective To investigate the clinical value of multimodal ultrasound in assessing the elasticity of radial artery before arteriovenous fistula in patients with uremia. Methods 45 cases of outpatient physical examinees from Zhongshan Hospital Affiliated to Dalian University between January 2017 and August 2018 were selected as the control group， and 78 cases of uremic patients with arteriovenous fistula diagnosed by nephrology department from the same period were selected and were grouped into mild lesions and moderate-severe lesions groups according to the results of radial artery （RA） pathology. All subjects were examined with conventional two-dimensional ultrasound， elastography， and vascular echo tracking techniques. The results were compared and analyzed， and the correlation between elastic parameters PWVβ， Ep， β， AC， B/A and RA were analyzed. The ROC curve was further drawn to calculate the area under the curve （AUC）， critical value， sensitivity and specificity. Results （1） Two-dimensional ultrasound showed that： except that there was no statistical difference in intima media thickness （IMT） of RA between the control group and the mild group （P>0.05）， there was statistical difference in IMT of RA between the other groups （P<0.05）. （2） Ultrasonic Elastography （UE） showed that the differences between groups were statistically significant （P<0.05）. （3） Vascular echo tracking technology （ET） showed that except for AI parameters， the differences of other parameters were statistically significant between the groups （P<0.05）. （4） Correlation analysis： except for AI parameters， elastic parameters such as PWVβ， Ep， β， AC， B/A were significantly correlated with the degree of RA lesions（P<0.001）， among which the elastic parameters PWVβ， Ep， β， B/A were positively correlated with the degree of RA lesions （rs were 0.895， 0.880， 0.847， 0.803）; the elasticity parameter AC was negatively correlated with the degree of RA lesions （rs=-0.833）. （5） The AUC of the elasticity parameters PWVβ， Ep， β， AC， B/A values were 0.897， 0.857， 0.769， 0.750， 0.677， respectively. Conclusion UE and ET technology can objectively and accurately evaluate the elasticity changes of radial artery in patients scheduled to arteriovenous fistula as compared with conventional two-dimensional ultrasound. Among them， the sensitivity and specificity of the elastic parameter PWVβ of ET technology are better， which is a valuable indicator of radial artery elasticity changes before arteriovenous fistula.

[Key words] Vascular echo tracking technology; Ultrasonic elastography technology; Radial artery; Uremia; Arteriovenous fistula

血液透析是終末期腎病患者接受腎移植替代治療的主要治療手段[1]，動(dòng)靜脈瘺是建立透析通路的首選方法，其中橈動(dòng)脈是動(dòng)靜脈瘺手術(shù)中首選動(dòng)脈[2]，橈動(dòng)脈管壁的彈性對(duì)于動(dòng)靜脈瘺的形成及成熟至關(guān)重要，因此，準(zhǔn)確評(píng)估橈動(dòng)脈彈性對(duì)動(dòng)靜脈瘺手術(shù)成敗意義重大，超聲彈性成像（Ultrasonic elastography，UE）和血管回聲跟蹤技術(shù)（Echo-tracking technique，ET）作為一種新的血管超聲檢測(cè)手段，可以更有效的對(duì)血管彈性進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，本研究主要應(yīng)用該技術(shù)檢測(cè)擬行動(dòng)靜脈瘺尿毒癥患者橈動(dòng)脈的彈性變化，并通過(guò)病理證實(shí)該技術(shù)的可行性，預(yù)期能為臨床術(shù)前評(píng)估提供準(zhǔn)確有價(jià)值的信息。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年1月～2018年8月于大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院擬行動(dòng)靜脈造瘺手術(shù)患者78例，其中男42例，女36例，年齡40～80歲，平均（57.60±9.46）歲。收集同期于我院就診的健康體檢者45例。其中男25例，女20例;年齡40～79歲，平均（55.82±8.79）歲。將受檢者分為正常組和病例組，根據(jù)病理結(jié)果將病例組分為兩組[3，4]：輕度病變組：血管組織結(jié)構(gòu)大致正?；蜓鼙诼栽龊?，內(nèi)膜尚光整，內(nèi)彈力膜完整，無(wú)異常細(xì)胞浸潤(rùn);中-重度病變組：血管壁明顯增厚伴或不伴透明變性，內(nèi)彈力膜部分?jǐn)嗔鸦蚱茐?，泡沫?xì)胞浸潤(rùn)和（或）附壁血栓和（或）粥樣硬化斑塊形成等。輕度病變組46例，其中男25例，女21例;中-重度病變組32例，其中男17例，女15例。三組間年齡、體質(zhì)指數(shù)（Body mass index，BMI）比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;與對(duì)照組比較，輕度病變組及中-重度病變組的收縮壓（Systolic blood pressure，SBP）和舒張壓（Diastolic blood pressure，DBP）增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），輕度病變組與中-重度病變組比較，SBP和DBP相近，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見(jiàn)表1。

1.2 儀器設(shè)備

采用HITACHE ARIETTA 70彩色多普勒超聲診斷儀，頻率3.5～12.0 MHz線振探頭，內(nèi)置UE及ET技術(shù)檢測(cè)功能及分析軟件。

1.3 方法

1.3.1 常規(guī)二維超聲檢查? 檢查室保持溫度適宜，20℃～25℃，測(cè)定前1 h禁煙、酒、咖啡等，受檢者去枕平臥，充分暴露受檢側(cè)上肢，自然放于身體側(cè)面，上臂稍外展前臂處于稍內(nèi)旋位，掌心向上。于橈骨頭上約1.0 cm橈動(dòng)脈搏動(dòng)較明顯處輕置超聲探頭，在二維超聲模式下，檢查血管走行、管壁回聲強(qiáng)度、內(nèi)膜光滑程度、管腔有無(wú)狹窄及閉塞、有無(wú)附壁斑塊形成及斑塊大小、個(gè)數(shù)、有無(wú)中層鈣化及血流動(dòng)力學(xué)改變等?？v向掃查橈動(dòng)脈長(zhǎng)軸斷面，于前、后壁內(nèi)膜線回聲均清晰顯示下行IMT測(cè)量。

1.3.2 UE技術(shù)檢查? 在二維超聲模式下切換至UE模式，將探頭置于橈動(dòng)脈血管表面皮膚處，取管腔長(zhǎng)軸，使聲束通過(guò)管腔中央部分，調(diào)整取樣容積大小和取樣框位置，選取感興趣的區(qū)域（A區(qū)）于橈動(dòng)脈后壁，B區(qū)為橈動(dòng)脈管腔內(nèi)血液區(qū)域。采用手動(dòng)加壓對(duì)其規(guī)律均勻施壓，待超聲診斷儀顯示壓力與頻率綜合數(shù)字指標(biāo)為較穩(wěn)定的2～3時(shí)，凍結(jié)圖像。UE圖像中可見(jiàn)管腔內(nèi)血液呈藍(lán)、綠、紅三色分布，近前壁為藍(lán)色，近后壁為紅色，二者間呈綠色。A區(qū)只包括管壁本身，避免納入周圍脂肪、肌肉、其他軟組織等，B區(qū)選取包含藍(lán)、綠、紅三色范圍血液區(qū)，利用儀器分析軟件自動(dòng)計(jì)算出血管內(nèi)血液和血管壁彈性的應(yīng)變率及應(yīng)變率比值（B/A值）。

1.3.3 ET技術(shù)檢查? 檢查前，囑受檢者去枕平臥10 min，平靜呼吸后，測(cè)量受檢者右側(cè)肱動(dòng)脈SBP及DBP各3次，取其平均值并記錄。在B/M顯示模式下切換至ET模式，囑受檢者平靜呼吸，將兩條取樣門分別置于橈動(dòng)脈前、后壁的中-外膜層交界處，固定探頭，實(shí)時(shí)追蹤記錄血管壁運(yùn)動(dòng)軌跡，在同步心電圖記錄圖形及血管追蹤曲線穩(wěn)定時(shí)，采集由收縮和舒張血管壁運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的至少6個(gè)相位偏移信號(hào)波形，以曲線形式顯示血管的內(nèi)徑變化，并存儲(chǔ)在機(jī)內(nèi)分析工具（e-DMS系統(tǒng)）中，將所測(cè)肱動(dòng)脈血壓輸入后得出：僵硬度指數(shù)（Stiffness parameter，β）、血管壓力-應(yīng)變彈性系數(shù)（Pre-ssurestrain elasticty modulus，Ep）、順應(yīng)性（Arterial compliance，AC）、膨大指數(shù)（Augmentation velocity index，AI）、脈搏波傳導(dǎo)速度（One-point pulse wave velocity，PWVβ）等指標(biāo)。以上各超聲測(cè)值均重復(fù)測(cè)量三次，取其平均值。

1.3.4 病理檢查? 所有病例組橈動(dòng)脈標(biāo)本均取自手術(shù)中對(duì)橈動(dòng)脈的修剪，10%中性福爾馬林固定24 h后石蠟包埋，分別進(jìn)行HE、彈力纖維、VG染色。HE染色，主要觀察血管組織結(jié)構(gòu)大致正常，血管壁內(nèi)膜略增厚，內(nèi)膜尚完整;VG染色用于觀察有無(wú)異常細(xì)胞浸潤(rùn);彈力纖維染色用于觀察內(nèi)彈力膜是否完整，最后綜合判斷橈動(dòng)脈血管病變程度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析處理，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用單因素方差分析，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，各檢測(cè)指標(biāo)的相關(guān)性采用Spearman秩相關(guān)分析，利用ROC曲線分析所得AUC評(píng)估相關(guān)檢測(cè)指標(biāo)的診斷效能。應(yīng)用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)進(jìn)行各檢測(cè)指標(biāo)的重復(fù)性檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 重復(fù)性評(píng)價(jià)

橈動(dòng)脈彈性參數(shù)IMT、B/A、PWVβ、Ep、β、AC觀察者間的ICC分別為0.90、0.92、0.96、0.95、0.92、0.93（ICC>0.75），觀察者內(nèi)的ICC分別為0.91、0.91、0.97、0.96、0.94、0.92（ICC>0.75），說(shuō)明上述彈性參數(shù)重復(fù)測(cè)量的一致性好，而參數(shù)AI的觀察者間的ICC和觀察者內(nèi)的ICC分別為0.68、0.67（ICC<0.75），說(shuō)明上述參數(shù)重復(fù)測(cè)量的一致性一般。

2.2 超聲檢查

2.2.1 常規(guī)二維超聲檢查? 除了輕度病變組與對(duì)照組IMT比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）外，其他組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見(jiàn)表2、圖1。

2.2.2 UE技術(shù)檢查? B/A值在各組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見(jiàn)表2、封三圖2。

2.2.3 ET技術(shù)檢查? 除AI在各組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）外，其他彈性參數(shù)PWVβ、Ep、β、AC在各組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見(jiàn)表2、封三圖3。

2.3 相關(guān)性分析

彈性參數(shù)PWVβ、Ep、β、B/A與橈動(dòng)脈病變程度呈正相關(guān)（r=0.895、0.889、0.847、0.803，P=000）;彈性參數(shù)AC與橈動(dòng)脈病變程度呈負(fù)相關(guān)（r=-0.833，P=0.000）。

2.4 UE與ET診斷橈動(dòng)脈彈性的效能比較

彈性參數(shù)PWVβ、Ep、β、AC 及B/A的AUC分別為0.897、0.857、0.769、0.750、0.677，靈敏度與特異度之和最大時(shí)，PWVβ、Ep、β、AC、B/A對(duì)應(yīng)的輕度病變組與中-重度病變組的臨界值分別為10.43（靈敏度84.4%，特異度78.3%）、257.6（靈敏度81.3%，特異度78.3%）、18.49（靈敏度75.0%，特異度76.1%）、0.055（靈敏度81.3%，特異度67.0%）、1.88（靈敏度62.5%，特異度69.6%）。見(jiàn)表3、圖2。

2.5 病理檢查

輕度病變組橈動(dòng)脈的血管組織結(jié)構(gòu)大致正常，血管壁內(nèi)膜略增厚，內(nèi)膜尚完整，無(wú)異常細(xì)胞浸潤(rùn);中-重度病變組橈動(dòng)脈的血管壁內(nèi)膜明顯增厚，內(nèi)彈力膜部分?jǐn)嗔鸦蚱茐?，局部可?jiàn)針細(xì)樣裂縫。見(jiàn)封三圖4。

3 討論

尿毒癥患者由于腎功能明顯減退，循環(huán)系統(tǒng)受到長(zhǎng)期慢性炎癥和毒素的影響，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷不能及時(shí)修復(fù)，出現(xiàn)內(nèi)皮功能障礙并進(jìn)行性加重。同時(shí)因貧血及酸性代謝產(chǎn)物排出障礙引起的酸中毒進(jìn)一步促進(jìn)組織缺氧，繼而加速內(nèi)皮細(xì)胞損傷及凋亡，血管壁炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，通透性增加，最終導(dǎo)致動(dòng)脈血管壁增厚，血管舒張功能下降，僵硬度增加。

目前，有許多檢查方法可以用于檢測(cè)血管彈性，但判斷的金標(biāo)準(zhǔn)還是依靠動(dòng)脈標(biāo)本的病理組織學(xué)檢查[5]。以往臨床首選常規(guī)二維超聲技術(shù)判斷動(dòng)脈血管的彈性，如血管內(nèi)-中膜增厚、管壁有無(wú)斑塊及管腔狹窄程度?，F(xiàn)已有研究表明[6-7]，常規(guī)二維超聲不足以檢測(cè)出動(dòng)脈血管的早期病變情況，并已有研究表明[8-9]，ET及UE技術(shù)可在動(dòng)脈血管發(fā)生形態(tài)學(xué)改變之前，能早期準(zhǔn)確地反映動(dòng)脈血管的彈性變化。但以往研究?jī)H限于超聲檢查，未與病理組織學(xué)檢查進(jìn)行對(duì)比分析，本研究應(yīng)用多模態(tài)超聲技術(shù)對(duì)擬行動(dòng)靜脈瘺尿毒癥患者橈動(dòng)脈彈性進(jìn)行檢測(cè)，常規(guī)二維超聲研究結(jié)果顯示，正常對(duì)照組與擬行動(dòng)靜脈瘺術(shù)尿毒癥患者橈動(dòng)脈輕度病變組進(jìn)行比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，因輕度病變組其病理特點(diǎn)僅表現(xiàn)為血管壁略增厚，無(wú)斑塊形成，而且橈動(dòng)脈屬于肌性動(dòng)脈，目前對(duì)橈動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度還沒(méi)有公認(rèn)的參考標(biāo)準(zhǔn)，而且內(nèi)-中膜厚度的測(cè)量受操作者影響較大，中-重度病變組與其他兩組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，隨病變逐漸加重，血管壁發(fā)生重構(gòu)，內(nèi)-中膜明顯增厚并出現(xiàn)斑塊等[10-12]。

UE技術(shù)是通過(guò)測(cè)定血管內(nèi)血流與血管壁彈性的比值反映血管壁彈性的無(wú)創(chuàng)、簡(jiǎn)便的方法。本研究結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，輕度病變組的B/A值升高，中-重度病變組的B/A值明顯增高，各組間比較均有明顯差異，這點(diǎn)與以往蘇暢[13]、陳芳[14]研究結(jié)論一致，即B/A值越高，橈動(dòng)脈彈性越差。動(dòng)脈硬化早期，血管內(nèi)皮功能受損引起血管舒張和收縮功能障礙，血管壁彈性降低;晚期，動(dòng)脈壁發(fā)生重構(gòu)且動(dòng)脈斑塊形成，以致血管壁僵硬度明顯增加。有研究表明血管僵硬度與血管壁結(jié)構(gòu)及成分密切相關(guān)，取決于膠原纖維與彈力纖維的比例，以及平滑肌細(xì)胞的含量、性質(zhì)及空間構(gòu)型的改變。

ET是通過(guò)收縮期和舒張期動(dòng)脈內(nèi)徑變化確定動(dòng)脈內(nèi)徑的擴(kuò)張程度來(lái)評(píng)價(jià)血管的柔韌性，以往已有學(xué)者[15-16]研究證實(shí)，ET技術(shù)可更早、更準(zhǔn)確地評(píng)估動(dòng)脈彈性功能改變。本研究結(jié)果顯示，彈性參數(shù)AI在對(duì)照組與輕度病變組及中-重度病變組組間、輕度病變組與中-重度病變組組間均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;與對(duì)照組比較，輕度病變組、中-重度病變組PWVβ、Ep、β值均增高，而AC值減低;與輕度病變組比較，中-重度病變組PWVβ、Ep、β值明顯升高，而AC值明顯減低。PWVβ、Ep、β值隨橈動(dòng)脈病變程度逐漸增高，呈正相關(guān)，AC值隨橈動(dòng)脈病變程度逐漸降低，呈負(fù)相關(guān)，其中PWVβ值的靈敏度及特異度較好，當(dāng)PWVβ≥10.43 m/s時(shí)，橈動(dòng)脈病變程度已達(dá)中-重度水平，其靈敏度為84.4%，特異度為78.3%，這對(duì)于臨床動(dòng)靜脈瘺術(shù)前評(píng)估橈動(dòng)脈血管條件提供有價(jià)值的信息。

總之，本研究通過(guò)多模態(tài)超聲技術(shù)檢測(cè)橈動(dòng)脈血管彈性，其中ET技術(shù)的彈性參數(shù)PWVβ檢測(cè)橈動(dòng)脈血管病變程度的靈敏度和特異度較好，提示PWVβ參數(shù)可輔助常規(guī)二維超聲對(duì)尿毒癥患者動(dòng)靜脈瘺術(shù)前橈動(dòng)脈血管彈性作進(jìn)一步評(píng)估，為臨床術(shù)前評(píng)估尿毒癥患者橈動(dòng)脈血管病變程度提供有效方法。

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（收稿日期：2019-10-09）