BOLD MRI評(píng)價(jià)原發(fā)性腎病綜合征的腎內(nèi)氧代謝狀態(tài)

張 瑞，肖文波*，汪啟東，王照明

(1.浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院放射科，2.病理科，浙江 杭州 310003)

BOLD MRI評(píng)價(jià)原發(fā)性腎病綜合征的腎內(nèi)氧代謝狀態(tài)

張 瑞1，肖文波1*，汪啟東1，王照明2

(1.浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院放射科，2.病理科，浙江 杭州 310003)

目的采用BOLD MRI評(píng)估原發(fā)性腎病綜合征(PNS)患者腎內(nèi)氧代謝狀態(tài)。方法收集20例初次發(fā)病且未接受治療的PNS患者和18名健康志愿者進(jìn)行BOLD MR檢查，分別測量腎臟皮質(zhì)和髓質(zhì)的R2*值，記錄檢查當(dāng)日PNS患者的評(píng)估腎小球?yàn)V過率(eGFR)等實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)。PNS患者在檢查后1周內(nèi)進(jìn)行穿刺活檢，腎小管間質(zhì)病理損害評(píng)分采用Katafuchi積分標(biāo)準(zhǔn)。比較PNS患者和正常人間R2*值的差異，分析PNS患者R2*值與腎小管間質(zhì)病理損害積分、eGFR等臨床指標(biāo)的相關(guān)性，并對(duì)PNS患者的預(yù)后情況進(jìn)行隨訪。結(jié)果PNS患者髓質(zhì)R2*值明顯低于正常人(t=-9.270，P<0.001)；PNS患者髓質(zhì)R2*值與eGFR呈負(fù)相關(guān)(r=-0.462，P=0.040)，與腎小管間質(zhì)病理損害積分呈正相關(guān)(r=0.809，P<0.001)。隨訪結(jié)果顯示髓質(zhì)R2*值相對(duì)增高的PNS患者預(yù)后常較差。結(jié)論BOLD MRI能反映PNS患者腎內(nèi)氧合水平及腎功能、病理損害程度，為評(píng)估PNS患者預(yù)后提供更多輔助信息。

腎臟；血氧水平依賴；磁共振成像；病理學(xué)；預(yù)后

原發(fā)性腎病綜合征(primary nephrotic syndrome, PNS)是一組表現(xiàn)為大量蛋白尿、低蛋白血癥、水腫和高脂血癥的臨床癥候群。PNS由不同病理類型的腎小球病變引起，可合并腎小管間質(zhì)損傷。研究[1]發(fā)現(xiàn)，小管間質(zhì)的病理損害程度是決定腎病預(yù)后轉(zhuǎn)歸的重要因素，而腎內(nèi)氧代謝異常是腎病綜合征小管間質(zhì)損傷進(jìn)行性發(fā)展為腎臟間質(zhì)纖維化的主要原因和共同機(jī)制[2]。BOLD MRI為分析腎內(nèi)氧合狀態(tài)的一種非侵入性方法[3-4]，其定量分析參數(shù)R2*值與局部組織去氧血紅蛋白水平成正比[3]，與血氧分壓(PO2)成反比[5]。BOLD MRI可穩(wěn)定、可靠地反映正常及病變狀態(tài)下腎內(nèi)氧代謝的改變[6-7]。本研究采用BOLD MRI觀察PNS患者腎臟組織氧合狀態(tài)的變化特征，探討其與腎功能和病理改變間的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2012年1月—2013年12月間我院腎內(nèi)科初次發(fā)病、未接受任何藥物治療的PNS患者20例(PNS組)，其中男11例，女9例，年齡18～66歲，平均(39.2±14.6)歲，均符合PNS臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)[8]，記錄檢查當(dāng)日患者的實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)并評(píng)估腎小球?yàn)V過率(estimated glomerular filtration rates, eGFR)。除2例患者拒絕腎臟活檢外，余18例在MR檢查后1周內(nèi)均接受超聲引導(dǎo)下穿刺活檢，明確病理類型及腎小管間質(zhì)血管損害程度。另選取18名健康志愿者作為正常對(duì)照組，其中男9名，女9名，年齡19～69歲，平均(41.4±17.6)歲，無腎臟疾病，腎臟功能檢查正常。所有研究對(duì)象在檢查前12 h內(nèi)均禁用利尿劑，4 h內(nèi)禁飲水和輸液。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受檢者均簽署知情同意書。

1.2儀器與方法 采用GE Signa HDxt 3.0T MR儀，常規(guī)掃描后行腎臟BOLD MR檢查，BOLD MR掃描以腎門為中心行5個(gè)層面的冠狀位成像，層厚 5 mm，間隔1 mm。采用梯度回波序列，每層面采集16個(gè)回波信號(hào)，TE 1.6～77.5 ms，TR 150 ms，翻轉(zhuǎn)角30°，帶寬±31.25 kHz，矩陣128×128。采集每層面圖像需受試者屏氣15 s。

1.3數(shù)據(jù)處理 采用GE AW 4.4工作站，以Functool軟件對(duì)BOLD MRI原始數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，獲得腎臟R2*值偽彩圖，選擇以腎門為中心的3個(gè)層面，在每個(gè)層面的皮質(zhì)及髓質(zhì)內(nèi)各取3個(gè)ROI[(50.2±13.7)mm2，圖1)]，計(jì)算受試者兩側(cè)腎臟皮質(zhì)和髓質(zhì)的平均R2*值。

1.4病理檢查 將PNS組所取腎組織分別送光鏡(HE、PAS、PASM和Masson染色)、免疫熒光(IgG、IgA、IgM、C3、C4、C1q等直接法免疫酶標(biāo)染色)和電鏡檢查，根據(jù)1982年WHO發(fā)布的腎小球疾病組織學(xué)分型方案[9]及1995年WHO腎小球疾病組織學(xué)分型修訂方案[8]進(jìn)行病理分型。由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的病理科醫(yī)師共同對(duì)腎小管間質(zhì)病理損害進(jìn)行評(píng)分，并達(dá)成共識(shí)，參照Katafuchi腎病積分標(biāo)準(zhǔn)制定[9]，總分0～9分，包括間質(zhì)炎性細(xì)胞浸潤積分0～3分、間質(zhì)纖維化積分0～3分和腎小管萎縮積分0～3分。

1.5隨訪 對(duì)患者進(jìn)行12個(gè)月的隨訪。規(guī)范治療8周內(nèi)尿蛋白轉(zhuǎn)為陰性而12個(gè)月內(nèi)未復(fù)發(fā)者，定義為治療有效；規(guī)范治療8周內(nèi)尿蛋白仍呈陽性者為治療無效；對(duì)治療有效，但12個(gè)月內(nèi)復(fù)發(fā)者，定義為治療依賴。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。PNS組與正常對(duì)照組患者腎臟皮髓質(zhì)R2*值的比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；PNS組不同病理類型和預(yù)后患者的皮、髓質(zhì)R2*值的比較采用單因素方差分析；PNS患者R2*值與腎小管間質(zhì)病理損害積分、eGFR等實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的相關(guān)性采用Spearman相關(guān)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

PNS組與正常對(duì)照組腎皮質(zhì)R2*值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[(20.41±3.92)s-1vs (19.71±0.66)s-1；t=0.792，P=0.438]，PNS組髓質(zhì)R2*值明顯低于正常對(duì)照組[(23.97±5.89)s-1vs (36.54±1.34)s-1；t=-9.270，P<0.001]，見圖2。

接受腎臟活檢的18例PNS患者中，膜性腎病(membranous nephropathy, MN)7例(7/18， 38.89%)，系膜增生性腎小球腎炎(mesangial proliferative glomerulonephritis, MsPGN)5例(5/18，27.78%)，微小病變型(minimal change disease, MCD)3例(3/18，16.67%)，局灶節(jié)段性腎小球硬化(focal segmental glomerulosclerosis, FSGS)1例(1/18，5.56%)，系膜毛細(xì)血管性腎小球腎炎(mesangiocapillary glomerulonephritis, MPGN)2例(2/18，11.11%)。不同病理類型PNS患者的皮、髓質(zhì)R2*值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=1.370、1.791，P=0.298、0.191)。18例PNS患者中，腎小管間質(zhì)病變0分3例(3/18，16.67%)，1～3分10例(10/18，55.56%)，4～6分4例(4/18，22.22%)，7～9分1例(1/18，5.56%)；5例行腎活檢時(shí)小管間質(zhì)病變達(dá)中重度。PNS患者髓質(zhì)R2*值與腎小管間質(zhì)病理損害積分呈正相關(guān)(r=0.809，P<0.001)，見圖3A。

PNS患者血紅蛋白(141.50±5.43)g/L，總蛋白(39.33±1.07)g/L，白蛋白(17.91±0.93)g/L，eGFR(100.90±30.44)ml/(min·1.73 m2)，血肌酐(serum creatinine, SCR)(89.20±32.64)μmol/L，尿蛋白(5.38±0.51)g/L。髓質(zhì)R2*值與eGFR呈負(fù)相關(guān)(r=-0.462，P=0.040)，見圖3B，患者皮、髓質(zhì)R2*值與其他實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)均無明顯相關(guān)性(P均>0.05)。

患者臨床治療全部以強(qiáng)的松為主，其中1例加用他克莫司，2例加用雷公藤多苷。7例患者治療有效，5例治療依賴，8例治療無效。有效、依賴、無效患者髓質(zhì)R2*值分別為(19.91±3.71)s-1、(25.50±3.91)s-1、(26.57±6.92)s-1，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=3.222，P=0.065)。7例MN患者中2例治療無效，其治療前髓質(zhì)R2*值分別為26.88 s-1和28.26 s-1，病理活檢顯示其小管間質(zhì)損害嚴(yán)重；5例MsPGN患者中2例治療無效，其髓質(zhì)R2*值分別為36.86 s-1和29.34 s-1，均伴腎功能不全，腎小管間質(zhì)損害嚴(yán)重；2例MPGN患者治療效果不佳，治療前髓質(zhì)R2*值分別為18.46 s-1和21.79 s-1。

3 討論

本研究結(jié)果顯示PNS患者腎內(nèi)髓質(zhì)R2*值顯著低于正常對(duì)照組，即PNS患者腎內(nèi)髓質(zhì)氧濃度增加，與慢性腎病的BOLD MRI研究[7,10-15]報(bào)道結(jié)果相一致。腎內(nèi)氧代謝取決于氧供應(yīng)和氧消耗的平衡狀態(tài)，對(duì)于PNS患者，腎內(nèi)耗氧量的減少(腎小管重吸收減少)可能是氧濃度改變的主導(dǎo)因素。

本研究顯示髓質(zhì)R2*值與腎小管間質(zhì)病理損害積分呈正相關(guān)，與Inoue等[14]的報(bào)道一致，后者對(duì)37例慢性腎病患者(非糖尿病)的活檢標(biāo)本進(jìn)行Masson染色，發(fā)現(xiàn)腎臟R2*值與其纖維化區(qū)域面積密切相關(guān)，表明BOLD MRI對(duì)腎臟病理改變有較好的預(yù)測性和輔助診斷價(jià)值。另外本研究還發(fā)現(xiàn)PNS患者髓質(zhì)R2*值與eGFR呈負(fù)相關(guān)，也與Inoue等[14]的研究結(jié)果相同。eGFR是反映腎功能的重要指標(biāo)，與SCR相比，前者經(jīng)過MDRD方程消除一些因素的影響，可更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)腎功能。

圖1 ROI勾畫示意圖 A.梯度回波T1WI圖像; B.相應(yīng)的R2*偽彩圖 圖2 腎臟R2*偽彩圖 A.正常志愿者; B.治療有效者; C.治療依賴者; D.治療無效者 (藍(lán)色代表最低的R2*值，隨著R2*值的增加，顏色逐漸變亮，依次為綠色、黃色和紅色，治療有效者的髓質(zhì)顏色最暗，代表其R2*值最低，氧濃度最高；治療依賴和無效者的髓質(zhì)顏色逐漸變亮，氧濃度逐漸減低，但仍高于正常志愿者的髓質(zhì)氧濃度)

圖3 相關(guān)性散點(diǎn)圖 A.PNS患者髓質(zhì)R2*值與腎小管間質(zhì)病理損害積分相關(guān)性; B.PNS患者髓質(zhì)R2*值與eGFR相關(guān)性

本研究中，盡管PNS患者髓質(zhì)R2*值顯著低于健康對(duì)照組，但隨著腎臟損害程度加重(eGRF降低、TIDS增高)，髓質(zhì)R2*值增高。當(dāng)腎小管間質(zhì)病變時(shí)，腎小管周圍毛細(xì)血管丟失，小管間質(zhì)纖維化，導(dǎo)致腎髓質(zhì)血流量減少，因此腎髓質(zhì)氧濃度減低，R2*值增高。

Futrakul等[15]分析51例PNS患者的病理結(jié)果發(fā)現(xiàn)，小管間質(zhì)損害嚴(yán)重者預(yù)后多較差。本研究也顯示預(yù)后較差的PNS患者常存在間質(zhì)損害嚴(yán)重，髓質(zhì)氧濃度相對(duì)減低的現(xiàn)象。但本研究中2例MPGN患者預(yù)后較差，在治療前所測腎髓質(zhì)R2*值卻均偏低，提示除腎間質(zhì)損害程度，PNS患者的預(yù)后還受腎小球病理類型等其他因素影響。

本研究的樣本量較少，尚需進(jìn)一步大樣本量的分析。另外，如在患者治療過程中，采用BOLD MRI對(duì)腎內(nèi)氧代謝的改變進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，可為評(píng)估藥物干預(yù)效果、制定或調(diào)整用藥方案等提供更多輔助信息。

總之，與正常人相比，PNS患者腎臟髓質(zhì)氧濃度增高，但隨著腎小管間質(zhì)損害加重，髓質(zhì)氧濃度相對(duì)減低，臨床治療效果也常較差。BOLD MRI可反映PNS患者腎內(nèi)氧代謝狀態(tài)，有助于評(píng)估腎臟病理及功能損害。

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BOLD MRI in evaluation of renal oxygenation in primary nephrotic syndrome

ZHANG Rui1, XIAO Wenbo1*, WANG Qidong1, WANG Zhaoming2

(1.Department of Radiology, 2.Department of Pathology, the First Affiliated Hospital, College of Medicine, Zhejiang University, Hangzhou 310003, China)

ObjectiveTo evaluate the renal oxygenation in patients with primary nephrotic syndrome (PNS) using BOLD MRI.MethodsTwenty patients with untreated first-onset PNS and 18 healthy control subjects underwent BOLD MRI. The R2*of renal cortex and medulla were measured. Blood and urine samples were obtained on the day of MRI, and the patients underwent renal biopsy after MRI. The renal tubulointerstitial damage scores (TIDS) were determined using Katafuchi criteria. All patients

corticosteroids within 7 days after MRI and were followed up for 12 months. The difference of R2*levels between the PNS patients and controls were compared, and the correlations between R2*values and TIDS, laboratory parameters (eGFR, etc.) were tested.ResultsR2*values of renal medulla in PNS patients significantly decreased compared that of the controls (t=-9.270,P<0.001). R2*values of renal medulla in PNS patients were negatively correlated with eGFR (r=-0.462,P=0.040) and positively correlated with TIDS (r=0.809,P<0.001). There was a slight tendency for higher R2*values of renal medulla in individuals with poor prognosis.ConclusionBOLD MRI is a noninvasive method for the detection of renal oxygenation changes, which can evaluate the renal function and tubulointerstitial impairment, as well as prediction of the prognosis for PNS patients.

Kidney; Blood oxygen level dependent; Magnetic resonance imaging; Pathology; Prognosis

浙江省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(LZ16H180001)、浙江省科技廳公益技術(shù)研究社會(huì)發(fā)展項(xiàng)目(2015C33138)。

張瑞(1983—)，女，山東菏澤人，碩士，主治醫(yī)師。研究方向：慢性腎病的功能影像學(xué)研究。E-mail: 1510006@zju.edu.com

肖文波，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院放射科，310003。E-mail: xiaowenbo@zju.edu.com

2016-11-22 [

] 2017-04-18

10.13929/j.1003-3289.201611115

R692; R445.2

A

1003-3289(2017)09-1388-04