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为解决亚洲象(Elephas maximus)肾脏疾病无创诊断需求,研究人员利用灰度直方图(GLH)技术,通过经皮超声对 49 头圈养健康亚洲象的肾、肝、脾进行回声特性定量分析。发现腹膜后脂肪回声最强,脾次之,肾髓质和左皮质质地最均匀,且无性别、年龄差异,为临床提供了基线参考。
亚洲象(Elephas maximus)作为濒危物种,其健康管理一直是保护生物学的重要课题。在泰国,圈养亚洲象的急性和慢性肾衰竭发病率较高,传统诊断依赖血液化学检测和尸检,难以实现早期无创筛查。经直肠超声虽能评估肾脏,但需镇静或麻醉,操作复杂且仅能显示左肾,不适用于日常临床。经皮超声作为一种无创技术,已在人类和多种动物中用于肾脏疾病诊断,但其在亚洲象中的应用尚未见报道。因此,建立亚洲象经皮超声的正常回声参考值,对于早期发现肾脏结构异常具有重要意义。
为填补这一空白,泰国玛希敦大学(Mahidol University)和清迈大学(Chiang Mai University)的研究团队开展了相关研究。他们利用灰度直方图(Gray-Level Histogram, GLH)技术,通过经皮超声对 49 头圈养健康亚洲象的肾脏、肝脏、脾脏的回声强度和纹理进行定量分析,并探讨性别和年龄对结果的影响。该研究成果发表在《BMC Veterinary Research》,为亚洲象肾脏疾病的无创诊断提供了关键基线数据。
研究主要采用以下技术方法:使用 GE Logiq-e? 便携式超声仪(配备 2–5 MHz 凸阵探头),在非镇静状态下对大象的肝、脾、肾及腹膜后脂肪进行经皮超声成像,采集纵向和横向图像。通过 ImageJ 软件对图像进行 GLH 分析,在每个器官选取 3 个 0.3–0.5 cm2 的感兴趣区域(ROI),测量像素数(COUNT)、最频繁灰度值(MODE)、MODE 值像素数(MODE COUNT)、平均值(MEAN),并计算 MODE COUNT 与 COUNT 的比值(rMC:C)以评估回声纹理均匀性。采用 SPSS 29.0 进行统计分析,比较不同组织、性别和年龄组的差异,并建立参考区间。
结果分析
回声强度与纹理分布
通过 GLH 参数发现,腹膜后脂肪(尤其是左肾腹膜后脂肪)的 MEAN 和 MODE 值最高,为最强回声区域,其次为右肾腹膜后脂肪和脾脏。肾髓质(左、右肾髓质)和左肾皮质的 MEAN 和 MODE 值最低,呈低回声。回声纹理均匀性方面,右肾髓质、左肾髓质和左肾皮质的 rMC:C 值最高,质地最均匀;而脾脏、肝脏和腹膜后脂肪的 rMC:C 值较低,纹理更不均匀。
性别与年龄的影响
统计分析显示,不同性别和年龄组(幼龄 [<15 岁]、成年 [15–40 岁]、老年 [>40 岁])在 MEAN、MODE 和 rMC:C 值上均无显著差异。这表明健康亚洲象的器官回声特性不受性别和年龄影响,为跨年龄段的临床评估提供了统一基准。
参考区间建立
研究基于正态分布和稳健方法,分别为各组织的 MEAN、MODE 和 rMC:C 值建立了 95% 参考区间。例如,左肾皮质 MEAN 的正常范围为 24.5–110.9,右肾髓质 rMC:C 的参考区间为 0.04–0.23,这些数据为后续疾病状态下的回声异常判断提供了量化依据。
结论与讨论
本研究首次证实经皮超声结合 GLH 技术可用于圈养亚洲象肾脏、肝脏和脾脏的无创评估,成功建立了健康个体的回声特性基线。结果表明,肾髓质回声低于皮质,脾脏和肝脏与皮质回声相近但均匀性较差,腹膜后脂肪回声最强,且这些特征不受性别和年龄影响。
该研究的意义在于:①突破了传统经直肠超声的局限性,为亚洲象肾脏疾病提供了无创、可重复的筛查工具;②GLH 技术的定量分析减少了视觉评估的主观性,提高了诊断准确性;③建立的参考区间为临床鉴别肾积水、肾纤维化等病理状态提供了关键参照。尽管研究存在样本量较小、圈养环境局限性等不足,但其为后续野生种群研究和疾病队列分析奠定了基础。未来可进一步探索 GLH 技术在患病象中的应用,结合组织病理学验证回声异常与肾脏损伤的关联性,推动该技术在大象保护医学中的广泛应用。