临床小儿外科杂志  2022, Vol. 21 Issue (2): 151-155  DOI: 10.3760/cma.j.cn.101785-202006044-010

引用本文  

邹翔宇, 孙佩璇, 石静, 等. 排尿性尿路超声造影对儿童原发性膀胱输尿管反流的诊断价值[J]. 临床小儿外科杂志, 2022, 21(2): 151-155.   DOI: 10.3760/cma.j.cn.101785-202006044-010
Zou XY, Sun PX, Shi J, et al. Role of contrast-enhanced voiding urosonography in the diagnosis of pediatric vesicoureteral reflux[J]. J Clin Ped Sur, 2022, 21(2): 151-155.   DOI: 10.3760/cma.j.cn.101785-202006044-010

基金项目

国家自然科学基金(81900618);上海"科技创新行动计划"扬帆计划(18YF1415000)

通信作者

孙杰, Email: sunjie@scmc.com.cn

文章历史

收稿日期:2020-06-18
排尿性尿路超声造影对儿童原发性膀胱输尿管反流的诊断价值
邹翔宇1 , 孙佩璇2 , 石静2 , 赵海腾1 , 姜大朋1 , 钟量1 , 杜隽2 , 孙杰1     
1. 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心小儿泌尿外科, 上海 200127;
2. 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心超声科, 上海 200127
摘要目的 探讨排尿性尿路超声造影(contrast-enhanced voiding urosonography,CeVUS)对儿童原发性膀胱输尿管反流(vesicoureteral reflux,VUR)的诊断价值。方法 回顾性分析上海儿童医学中心2018年12月至2020年6月116例[232个肾盂-输尿管单位(pyelo-ureter units,PUUs)]因临床疑为VUR而行初筛的患儿以及VUR术后随访资料,116例均行CeVUS,分析CeVUS的应用安全性以及诊断阳性率。同时收集24例患儿(共48个PUUs)的排尿性X线膀胱尿路造影(voiding cystourethrography,VCUG)数据进行结果比对,分析其诊断灵敏度、特异度以及一致性。结果 116例均成功行CeVUS检查,无一例发生不良反应。CeVUS诊断阳性69例,诊断阳性率为59.5%。232个PUUs中,反流阳性103个,诊断阳性率为44.4%。24例(48个PUUs)行VCUG检测患儿中,VCUG检测反流阳性PUUs 23个,CeVUS检测反流阳性PUUs25个,共同阳性诊断21个。以VCUG结果为金标准,CeVUS诊断VUR的灵敏度为91.3%,特异度为84%,阳性预测值为84%,阴性预测值为91.3%。CeVUS和VCUG对VUR的诊断有较高的一致性(Kappa值=0.75)。48个PUUs中,VCUG诊断为无反流25个,其中CeVUS诊断无反流21个;同时CeVUS检测到Ⅱ级反流4个,CeVUS与VCUG检查总体一致性为72.9%。另外,对于高级别反流,VCUG诊断为Ⅳ~Ⅴ级VUR 15个中,CeVUS诊断为Ⅲ级1个,其余均为Ⅳ~Ⅴ级;两项检查均诊断为Ⅳ级7个、Ⅴ级3个,Ⅳ~Ⅴ级诊断一致性为66.7%。结论 CeVUS对检测和分级原发性膀胱输尿管反流具有一定的诊断意义,且安全、无放射性,可作为膀胱输尿管反流的筛查手段以及术后随访工具。
关键词膀胱输尿管返流/诊断    尿路造影术    超声增强造影剂    儿童    
Role of contrast-enhanced voiding urosonography in the diagnosis of pediatric vesicoureteral reflux
Zou Xiangyu1 , Sun Peixuan2 , Shi Jing2 , Zhao Haiteng1 , Jiang Dapeng1 , Zhong Liang1 , Du Jun2 , Sun Jie1     
1. Shanghai Children's Medical Center, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine Department of Urology, Shanghai 200127, China;
2. Shanghai Children's Medical Center, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine Department of Sonog, Shanghai 200127, China
Abstract: Objective To determine the value of contrast-enhanced voiding urosonography (CeVUS) for diagnosing vesicoureteral reflux (VUR) in children. Methods A total of 116 cases (232 pyelo-ureter units, PUUs) of suspicious VUR and postoperative children were admitted from December 2018 to June 2020.The safety and positive rate were analyzed.Twenty-four children (48 PUUs) were compared with voiding cystourethrography (VCUG) for its sensitivity, specificity, and consistency. Results All of them were examined successfully and no adverse reactions occurred.The diagnosis was positive for CeVUS (n=69) with a positive rate of 59.5%.Among 232 PUUs, 103 were positive for VUR with a positive diagnostic rate of 44.4%.Moreover, among 24 patients (48 PUUs) 23 were detected by VCUG, 25 by CeVUS and 21 were all positive.As compared with VCUG, CeVUS had a sensitivity of 91.3%, a specificity of 84.0%, a positive predictive value of 84% and a negative predictive value of 91.3%.Contrast-enhanced ultrasound and VCUG had a high consistency in the examination of VUR (Kappa=0.75).Among them, VCUG diagnosed no reflux in 25 PUUs and CeVUS in 21 PUUs with 4 grade Ⅱ VUR.The overall consistency rate was 72.9%.Moreover, VCUG diagnosed 15 grade Ⅳ-Ⅴ VUR, except CeVUS Ⅲ diagnosed 1 with a consistency rate of 66.7% in grade Ⅳ-Ⅴ VUR. Conclusion CeVUS has certain diagnostic significance in detecting and grading VUR with its safety and non-radioactive characteristics.It is considered as a first choice for suspected or post-operated VUR in children.
Key words: Vesico-Ureteral Reflux/DI    Urography    Enhanced Contrast Agent    Child    

膀胱输尿管反流(vesicoureteral reflux, VUR)是由于膀胱与输尿管连接部异常,导致膀胱尿液逆流进入输尿管以及肾盂,大部分为先天性,是儿童期常见的泌尿系统疾病[1]。VUR常合并反复尿路感染,严重时可引起肾脏瘢痕形成,造成肾损伤。部分反流性肾病可出现高血压,甚至进展为终末期肾病。因此对VUR患儿予以早期诊断和干预治疗,对于减轻肾脏瘢痕形成、保护肾脏功能尤为重要[2-3]

目前对于VUR的诊断主要依靠排尿性膀胱尿道造影(voiding cystourethrography,VCUG)以及放射性核素膀胱造影术(radionuclide cystography, RNC)等,这些方法的最大缺点是存在放射暴露,用于儿童原发性VUR的筛查及术后随访有一定风险[4]。采用无辐射的超声检查代替放射性成像诊断VUR是理想的方法,尤其是近年来增强超声造影剂的临床应用,使得VUR的诊断敏感性以及准确性均大大提高[5-6]。但目前对于利用超声增强造影剂的排尿性尿路超声造影(contrast-enhanced voiding urosonography, CeVUS)技术在儿童原发性VUR筛选以及术后随访评估方面的应用价值还需要进一步的临床验证。因此本研究拟采用CeVUS对临床可疑VUR患儿以及VUR术后随访患儿进行排尿性尿路超声造影检查,同时结合部分患儿的VCUG检查结果,探讨CeVUS的诊断价值。

材料与方法 一、研究对象

回顾性收集2018年12月至2020年6月上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心收治的临床疑诊为VUR(表现为反复尿路感染与输尿管扩张)以及VUR术后(尿道瓣膜疾病)患儿共116例(排除重复肾、输尿管以及异位输尿管开口畸形患儿)作为研究对象,其中反复尿路感染以及普通超声检查显示输尿管扩张105例,VUR术后随诊11例;男61例,女55例;年龄1个月至14岁6个月,平均年龄35个月。所有患儿在门诊或入院时完成尿常规检查,对确认无尿路感染者行CeVUS检测,作为初筛。24例诊断为输尿管狭窄或高级别反流(Ⅲ~Ⅴ级反流)拟行输尿管再植术的患儿,于术前进一步完善VCUG检查,收集检查结果并与CeVUS数据进行比对。

二、研究方法 (一) 仪器与造影剂

采用Philip Epiq5彩色多普勒诊断仪,配备CPS造影软件、C5-1凸阵探头和L12-5高频线阵探头,造影模式下机械指数分别为0.06和0.08。同时使用SonoVue(Bracco, Italy)超声造影剂。注入5 mL无菌生理盐水,摇匀至冻干粉末完全消失,制成磷脂包裹的六氟化硫(SF6)微泡溶液,并溶解于500 mL生理盐水中备用。

(二) 检查步骤

① 根据科学公式计算患儿膀胱容量:大于1岁患儿膀胱容量=[(年龄+2)×30]mL,1岁以内患儿膀胱容量=[38+(2.5×月龄)]mL;②检查过程:患儿检查前留置Foley's导尿管,排空尿液后夹闭导尿管[7];③患儿取仰卧位,不使用镇静剂,以二维及彩超模式观察肾脏状况,记录肾脏大小和结构是否异常、肾实质厚度、集合系统及输尿管是否扩张;④造影剂灌注:用一次性输液皮条将导尿管与生理盐水连接,且以输液器对导尿管自高处进行盐水灌注(高于膀胱平面1 m左右),适度调节灌注高度,根据预估膀胱容量的大小选择灌注终点容量[8]。造影剂经导尿管注入后,动态存储图像。嘱患儿做排尿动作,不配合者可按压膀胱,实时观察膀胱、输尿管及肾盂肾盏造影剂增强情况; ⑤使用6 - 4 MHz扇形L12-5高频线阵探头,男童在矢状面将探头放置在阴囊水平,经盆腔在矢状面将探头放置在下腹壁正对耻骨区域;女童经盆腔在矢状面将探头放置在下腹壁正对耻骨区域进行检查。患儿排尿时可显示膀胱颈和整个尿道,经盆腔在矢状面及会阴部水平观察后尿道,了解有无尿液反流及后尿道病变。记录检查过程中以及检查后患儿不良反应(有无腹痛、发热或继发尿路感染等)。

(三) 图像观察及VUR分级

如超声造影剂出现在输尿管或肾盂,则可诊断为膀胱输尿管反流。反流程度分级根据国际反流性肾病协会提出的5级分类方法,Darge提出的VUS评价VUR程度方法基本同VCUG[9]。Ⅰ级:仅限于输尿管检测到微泡;Ⅱ级:微泡出现在肾盂,但无明显肾盂扩张;Ⅲ级:微泡出现在肾盂,肾盂明显扩张,肾盏轻度扩张;Ⅳ级:微泡出现在肾盂,肾盂、肾盏明显扩张;Ⅴ级:肾盂检测到微泡,肾盂、肾盏严重扩张,输尿管扭曲,肾盂形态异常。

三、图像及统计学处理

采用SPSS 21.0进行数据的整理与分析。反流的分级和计数主要基于肾输尿管单位进行,每个肾输尿管单位包含1个肾盂和1根独立开口于膀胱的输尿管。以VCUG诊断结果为金标准,计算CeVUS诊断VUR的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值。截取膀胱输尿管及肾盂VUS图像拼接后行VCUG的图像比较。采用Kappa分析法评价两种方法诊断VUR及评定VUR分级的一致性。

结果 一、整体情况

本研究共检查了116例患儿232个肾输尿管单位(pyelo-ureter units, PUUs),检查过程顺利,无一例出现腹痛、发热或继发尿路感染等。116例中,男性61例(122个PUUs),诊断为左侧VUR 11例,右侧VUR 3例,双侧VUR 20例,总计VUR 34例(55.7%)。女性55例(110个PUUs),诊断为左侧VUR 14例,右侧VUR 7例,双侧VUR 14例,总计VUR 35例(63.6%)。全部患儿中,诊断为左侧VUR 25例,右侧VUR 10例,双侧VUR 34例,共计69例(59.5%),详见表 1

表 1 CeVUS诊断VUR阳性结果列表 Table 1 List of positive results of CeVUS for VUR

232个PUUs中,男性122个,Ⅰ级VUR 3个,Ⅱ级VUR 17个,Ⅲ级VUR 13个,Ⅳ级VUR 16个,Ⅴ级VUR 5个,总计VUR 54个(44.3%);女性110个, Ⅰ级VUR 1个,Ⅱ级VUR 16个,Ⅲ级VUR 13个,Ⅳ级VUR 14个,Ⅴ级VUR 5个,总计VUR 49个(44.5%)。全部PUUs中,Ⅰ级VUR 4个,Ⅱ级VUR 33个,Ⅲ级VUR 26个,Ⅳ级VUR 30个,Ⅴ级VUR 10个,总计VUR 103个(44.4%),详见表 2

表 2 CeVUS诊断VUR分级结果 Table 2 CeVUS diagnosis of VUR grading
二、VUS和VCUG结果对比

24例患儿VCUG检测发现PUUs48个,其中无反流PUUs 25个,CeVUS诊断反流21个,共同阳性PUUs 21个。以VCUG、CeVUS诊断VUR灵敏度为91.3%, 特异度为84%,阳性预测值为84%,阴性预测值为91.3%,详见表 3

表 3 CeVUS和VCUG判断反流阳性对比(n) Table 3 Comparison of positive reflux by CEVUS versus VCUG(n)

对VUR反流进行分级显示,VCUG检测到Ⅱ级VUR 2个,CeVUS检测到Ⅱ级VUR 4个。VCUG检测到Ⅲ级VUR 6个,Ⅳ级VUR 10个,Ⅴ级VUR 5个。CeVUS与VCUG共同诊断阴性21个,反流Ⅲ级4个、Ⅳ级7个、Ⅴ级3个,总体一致性为72.9%[(21+4+7+3)/48]。在15例Ⅳ~Ⅴ级VUR患儿中,两项检查均诊断为Ⅳ级7个、Ⅴ级3个,一致性为66.7%[(3+7)/15],详见表 4

表 4 CeVUS和VCUG判断反流分级结果比较(n) Table 4 Comparison of judgment of reflux classification between CeVUS versus VCUG(n)

进一步行CeVUS检查可见造影剂充盈膀胱,肾脏、输尿管显影以及后尿道图像详见图 1。获取不同部位多层面图像并进行拼接,可以获得与VCUG相似的肾、输尿管以及膀胱形态(图 2)。


图 1 CeVUS检查图像 Fig.1 The image of CeVUS.Contrasted-enhanced bladder (1A), kidney (1B), ureter (1C) and posterior urethra (1D)   可见被造影剂充盈的膀胱(1A),肾脏显影(1B),输尿管显影以及后尿道的图像(1C,1D)


图 2 CeVUS和VCUG图像对比。CeVUS图像拼接成像(2A),VCUG成像(2B) Fig.2 Comparison of CeVUS versus VCUG imaging.CeVUS imaging (2A) versus VCUG imaging (2B)
讨论

传统VUR的诊断主要依靠VCUG,但VCUG具有一定的放射性,尤其对于儿童,即使是低量放射也会增加肿瘤的患病风险[10]。超声造影检查因简便、无放射性损伤而被人们广泛运用于多种疾病的诊断。早在20世纪70年代,人们已经开始利用超声进行儿童VUR的诊断,由于B型超声和多普勒超声诊断VUR的灵敏度及特异度均较低,人们开始将目标转向增强超声造影剂[11-12]。自20世纪末开始,人们将CeVUS运用于VUR的临床诊断;近来新型超声造影剂的批准使用为CeVUS的诊断提供了更可靠的图像质量[13]。2016年12月六氟化硫脂质微球造影剂(Lumason)在美国获得FDA批准运用于儿童VUR的临床诊断,2017年6月获欧洲药品管理局批准,使其临床应用有了可能性[14]

CeVUS通过增强造影剂膀胱灌注,利用无放射性超声技术动态观察整个尿路的成像情况,诊断VUR安全可靠,同时具有比VCUG更高的灵敏度及诊断准确率[15-16]。本研究结果也证明该检查安全有效。在与VCUG的对比检测中,对于无反流患儿的诊断,CeVUS检测一致率为84%(21/25),同时CeVUS检测到4个Ⅱ级VUR,证明CeVUS对无VUR患儿具有一定的诊断价值,同时CeVUS对于无反流患儿的诊断可能存在一定的假阳性结果,这值得临床关注。高级别VUR的诊断对于患儿的外科治疗具有一定的指导作用,本研究发现VCUG诊断Ⅳ~Ⅴ级反流与CeVUS诊断相似,证明CeVUS在高级别VUR中具有与VCUG相似的诊断价值,可较好地指导VUR的临床治疗。

CeVUS在VUR的临床诊断中具有与VCUG相似的临床价值,但其对尿道形态的成像不如VCUG直观,从而限制了其对梗阻性疾病(如后尿道瓣膜)导致VUR的原发病的诊断价值[12]。近年来随着相关造影检查技术的成熟,已有文献报道利用CeVUS进行男童及女童的尿道成像,并用其诊断尿道瓣膜相关疾病。本研究对男童行膀胱灌注后尿道检测,发现通过实时动态观察可以获得满意的正常后尿道形态,然而对于后尿道相关病变的检查以及与VCUG的对比仍然需要更多病例的经验积累。另外,CeVUS除了对VUR进行诊断外,对肾盂以及输尿管先天性畸形也具有重要诊断意义[14]。但CeVUS对于复杂尿路畸形的诊断,往往依赖于超声医生的临床熟练程度,必要时需结合VCUG以及膀胱镜检查以确诊。

对于反复发生尿路感染的高级别VUR,外科手术是治疗的首选,但由于儿童存在生长发育变化的特点,该类患儿常需要定期随访,以评估远期效果。CeVUS的无放射性为长期、多次VUR检查诊断提供了可能性,已有文献提出在女性VUR患儿的初次检查以及确诊VUR患儿的随诊中,CeVUS可以取代VCUG[17]。本研究尝试对VUR术后随访患儿进行CeVUS检查,发现随着年龄增长,部分患儿输尿管或肾盂可见到造影剂,同时仍保持术前输尿管及肾盂扩张形态。因此对于此类患儿尿液反流的诊断,不能单纯依靠肾脏及输尿管的形态,而需要结合患儿临床症状以及肾功能改变评估手术治疗效果。另外,本研究仍存在一定的局限性:其一是CeVUS检查与VCUG对比的患儿数量有限,需要后续进一步积累数据研究;其二,整个尿路的成像需要获取多层面的数据,存在一定的人为误差,故在显影层面不清以及尿路情况复杂需要进一步手术治疗的情况下,推荐行VCUG以及内镜检查。

综上,CeVUS作为一种无辐射隐患的检查方法,对VUR及其术后随诊评估具有了重要的诊断价值。此外,该方法对超声医生的操作经验有一定的依赖性,必要时需结合VCUG或膀胱镜进一步明确诊断。

利益冲突   所有作者均声明不存在利益冲突

作者贡献声明   文献检索为邹翔宇、孙佩璇、孙杰,论文调查设计为邹翔宇、钟量、杜隽、孙杰,数据收集与分析为邹翔宇、孙佩璇、石静、杜隽,论文结果撰写为邹翔宇、孙杰,论文讨论分析为邹翔宇、赵海腾、姜大朋、孙杰

参考文献
[1]
张北叶. 原发性膀胱输尿管反流诊断与治疗的最新趋势[J]. 临床小儿外科杂志, 2019, 18(10): 817-819.
Zhang BY. Recent diagnostic & therapeutic trends of primary vesicoureteral reflux[J]. J Clin Ped Sur, 2019, 18(10): 817-819. DOI:10.3969/j.issn.1671-6353.2019.10.003
[2]
中华医学会小儿外科学分会泌尿外科学组. 儿童原发性膀胱输尿管反流的专家共识[J]. 临床小儿外科杂志, 2019, 18(10): 811-816.
Pediatric Urology Group, Branch of Pediatric Surgery, Chinese Medical Association. Expert Consensus on Management of Primary Vesicoureteral Reflux in Children[J]. J Clin Ped Sur, 2019, 18(10): 811-816. DOI:10.3969/j.issn.1671-6353.2019.10.002
[3]
Oukhouya MA, Andaloussi S, Tazi M, et al. Long-term evolution of vesicoureteral reflux in children[J]. Pan Afr Med J, 2019, 19(33): 304. DOI:10.11604/pamj.2019.33.304.18966
[4]
Arlen AM, Merriman LS, Kirsch JM, et al. Early effect of American Academy of Pediatrics Urinary Tract Infection Guidelines on radiographic imaging and diagnosis of vesicoureteral reflux in the emergency room setting[J]. J Urol, 2015, 193(5): 1760-1765. DOI:10.1016/j.juro.2014.06.100
[5]
Yi H, Cui X, Cai B, et al. A quantitative grading system of vesicoureteral reflux by contrast enhanced voiding urosonography[J]. Med Ultrason, 2020, 22(3): 287-292. DOI:10.11152/mu-2311
[6]
Arlen AM, Cooper CS. New trends in voiding cystourethrography and vesicoureteral reflux: Who, when and how?[J]. Int J Urol, 2019, 26(4): 440-445. DOI:10.1111/iju.13915
[7]
伏雯, 刘国昌, 周路遥, 等. 超声造影对膀胱输尿管反流诊断价值的探讨[J]. 临床小儿外科杂志, 2013, 12(4): 306-310.
Fu W, Liu GC, Zhou LY, et al. Diagnosis of vesieoureteral reflux in children: Role of voiding ultrosonography[J]. J Clin Ped Sur, 2013, 12(4): 306-310. DOI:10.3969/j.issn.1671-6353.2013.04.015
[8]
Duran C, del Riego J, Riera L, et al. Voiding urosonography including urethrosonography: high-quality examinations with an optimized procedure using a second-generation US contrast agent[J]. Pediatr Radiol, 2012, 42(6): 660-667. DOI:10.1007/s00247-012-2360-z
[9]
Darge K, Troeger J. Vesicoureteral reflux grading in contrast-enhanced voiding urosonography[J]. Eur J Radiol, 2002, 43(2): 122-128. DOI:10.1016/S0720-048X(02)00114-6
[10]
Brenner D, Elliston C, Hall E, et al. Estimated risks of radiation-induced fatal cancer from pediatric CT[J]. Am J Roentgenol, 2001, 176(2): 289-296. DOI:10.2214/ajr.176.2.1760289
[11]
Chua ME, Kim JK, Mendoza JS, et al. The evaluation of vesicoureteral reflux among children using contrast-enhanced ultrasound: a literature review[J]. J Pediatr Urol, 2019, 15(1): 12-17. DOI:10.1016/j.jpurol.2018.11.006
[12]
Velasquez M, Emerson MG, Diaz E, et al. The learning curve of contrast-enhanced 'microbubble' voiding urosonography-validation study[J]. J Pediatr Urol, 2019, 15(4): 385.e1-e6. DOI:10.1016/j.jpurol.2019.04.015
[13]
Lee T, Ellimoottil C, Marchetti KA, et al. Impact of clinical guidelines on voiding cystourethrogram use and vesicoureteral reflux incidence[J]. J Urol, 2018, 199(3): 831-836. DOI:10.1016/j.juro.2017.08.099
[14]
Duran C, Beltran VP, Gonzalez A, et al. Contrast-enhanced voiding urosonography for vesicoureteral reflux diagnosis in children[J]. Radiographics, 2017, 37(6): 1854-1869. DOI:10.1148/rg.2017170024
[15]
Sitthisarunkul N, Uthairat M, Dissaneewate P, et al. Characteristics and findings of childhood urinary tract infection in the last decade[J]. Urol Int, 2019, 102(4): 456-461. DOI:10.1159/000497443
[16]
Papadopoulou F, Anthopoulou A, Siomou E, et al. Harmonic voiding urosonography with a second-generation contrast agent for the diagnosis of vesicoureteral reflux[J]. Pediatr Radiol, 2009, 39(3): 239-244. DOI:10.1007/s00247-008-1080-x
[17]
Darge K, Papadopoulou F, Ntoulia A, et al. Safety of contrast-enhanced ultrasound in children for non-cardiac applications: a review by the Society for Pediatric Radiology (SPR) and the International Contrast Ultrasound Society (ICUS)[J]. Pediatr Radiol, 2013, 43(9): 1063-1073. DOI:10.1007/s00247-013-2746-6