《Ultrasound in Medicine & Biology》:Evaluation of Transplant Renal Artery Stenosis in Pediatric Recipients Using Duplex and High-Frequency Contrast-Enhanced Ultrasound Compared with Computed Tomography Angiography
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本研究评估了双功超声(DUS)和高频对比增强超声(CEUS)在诊断儿童肾移植受体移植肾动脉狭窄(TRAS)中的性能。纳入89名儿童,通过112例CTA作为金标准,比较DUS、CEUS与CTA的诊断效能。结果显示,联合DUS阈值(RIR≥3.5和RI≤0.49)敏感度52.4%、特异度95.1%;CEUS在图像质量优的亚组中AUC达0.91。方案可避免61.4%的CTA检查。
潘富顺|王燕|杨道鹏|邓荣海|黄刚|刘明
中国广州中山大学第一附属医院诊断与介入超声研究所医学超声科
摘要
目的
评估双工超声(DUS)和高频对比增强超声(CEUS)在儿童受者中诊断移植肾动脉狭窄(TRAS)的效能。
方法
本研究共纳入89名儿童,这些儿童接受了112次计算机断层扫描血管造影(CTA)检查。其中70对DUS/CEUS/CTA数据组构成了推导队列,另外42对DUS/CTA数据组则用于验证DUS诊断标准。记录了DUS参数(移植肾动脉的峰值收缩期血流速度[TRA-PSV]、肾动脉与髂动脉的PSV比值[RIR]、节段性和小叶间阻力指数[RI])以及高频CEUS检测到的狭窄情况。以CTA作为参考标准,通过接收者操作特征曲线下面积(AUC)来衡量诊断效能。
结果
在推导队列中,结合使用DUS标准(RIR ≥ 3.5和RI ≤ 0.49)的敏感性为52.4%,特异性为95.1%,可用于诊断TRAS。单独的验证队列显示该DUS标准的特异性很高(100%)。在64张可解读的CEUS图像中,TRAS的诊断AUC为0.85(敏感性=80%,特异性=89.5%)。在图像质量优秀的亚组(n=40)中,AUC进一步提高至0.91(敏感性=88.9%,特异性=92.3%)。对于DUS诊断结果不确定的病例(RIR < 3.5和/或RI > 0.49,n=34),图像质量优秀的CEUS检测显示出87.5%的敏感性和91.7%的特异性。应用这种DUS/CEUS联合诊断方案可避免推导队列中61.4%(43/70例)的CTA检查。
结论
结合使用DUS标准(RIR ≥ 3.5和RI ≤ 0.49)和CEUS在诊断TRAS方面表现出高特异性,从而减少了儿童受者不必要的CTA检查。
引言
儿童受者的移植肾动脉狭窄(TRAS)的发病率在4%至18%之间,可能导致难治性高血压,进而导致肾功能恶化[1,2]。由于数字减影血管造影(DSA)具有侵入性且需要使用肾毒性造影剂,因此不能常规用于TRAS的评估[3]。计算机断层扫描血管造影(CTA)是筛查肾移植后动脉并发症的广泛接受的参考标准[4]。值得注意的是,大量证据表明CT相关的辐射暴露会增加儿童患肿瘤的风险,因此必须严格证明CTA在儿童中的必要性[5]。此外,CTA中使用的含碘造影剂存在诱发肾病的风险[4]。磁共振血管造影(MRA)已被证明是诊断TRAS的准确方法,但需要较长的检查时间,且可能高估狭窄程度,并存在肾源性系统性纤维化的风险[6,7]。这些限制凸显了寻找非侵入性、无辐射、高效且准确的TRAS评估方法的重要性。
双工超声(DUS)因其非侵入性和无辐射特性而被广泛用于肾移植物的血流动力学评估。针对成人TRAS的众多DUS研究显示,峰值收缩期血流速度(PSV)和PSV比值是更具鉴别力的诊断参数,常用的PSV阈值范围为1.5 m/s至4.0 m/s,PSV比值范围为2.0至3.5[8], [9], [10], [11], [12]。然而,这些DUS阈值可能不适用于儿童TRAS。儿童的肾血流动力学与成人存在显著差异,表现为:(i)随着身体生长,动脉直径的扩张能力相对较弱[13];(ii)存在内在的高动力循环状态。这些因素可能导致PSV值人为升高,从而影响儿童TRAS的准确诊断[14]。
微泡是理想的血管内示踪剂;先前的研究表明,低频对比增强超声(CEUS)对成人TRAS的诊断效果良好[15]。尽管儿童的肾动脉直径较小,使用低频探头难以清晰显示,但肾脏位置较表浅。与低频凸形探头相比,高频线性探头具有更高的空间分辨率,这对于观察儿童移植受者的细小动脉至关重要。此外,已有大量关于2087名儿童使用CEUS的安全性数据,未报告严重不良事件[16]。因此,我们假设高频CEUS适用于评估儿童TRAS。
目前,尚无针对儿童TRAS的DUS诊断阈值或CEUS疗效数据。因此,本研究旨在:(i)评估DUS和CEUS与CTA相比在诊断TRAS方面的性能;(ii)开发一种基于DUS和CEUS的诊断成像算法,作为首选检查方法,以减少电离辐射和造影剂暴露。
研究参与者
这项回顾性单中心队列研究获得了我们机构审查委员会的批准(ID: 2025[301]),无需签署书面知情同意书。2017年1月至2025年2月期间,共有502名儿童患者在我院接受了尸体捐赠者的肾移植手术。纳入标准包括:(i)年龄在2至17岁的儿童患者;(ii)术后接受了CTA检查;(iii)DUS检查在CTA前两周内完成。
基线临床特征
在纳入的89名儿童受者中,59例通过CTA诊断为TRAS。就狭窄位置而言,50例为吻合口周围狭窄,9例为吻合口后狭窄,无吻合口前狭窄。在临床治疗方面,45例患者接受了干预,其中12例接受了二次干预,3例需要三次干预,其余14例接受了保守治疗。受者的年龄均大于供体。
讨论
我们的研究表明,结合使用DUS标准(肾动脉与髂动脉的PSV比值[RIR] ≥ 3.5和小叶间阻力指数[RI] ≤ 0.49)的敏感性为52.4%,特异性为95.1%,可用于诊断儿童TRAS。对于DUS诊断结果不确定的病例(RIR < 3.5和/或RI > 0.49),当图像质量优秀时,高频对比增强超声(CEUS)的诊断效能得到提升,敏感性为87.5%,特异性为91.7%。
结论
双工超声(DUS)和高频对比增强超声(CEUS)是诊断儿童受者移植肾动脉狭窄(TRAS)的有前景的非侵入性工具。鉴于CEUS在DUS诊断结果不确定的病例中具有辅助作用,我们开发了一种基于超声的TRAS诊断方案,以减少不必要的CTA检查和相关辐射及造影剂毒性风险,该方案需进一步验证。
致谢
本研究得到了广东省基础与应用基础研究基金会(编号2023A1515110660)和广东省医学科学技术基金会(编号A2025120)的资助。
作者贡献声明
潘富顺:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、方法学设计及概念构建。王燕:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写及数据整理。杨道鹏:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写及软件使用。邓荣海:撰写 – 审稿与编辑、指导及资源协调。黄刚:撰写 – 审稿与编辑、指导及概念构建。刘明:撰写 – 审稿与编辑、指导、方法学设计。