Native T1-mapping在評估慢性腎小球腎炎腎臟纖維化中的應(yīng)用

施釗鈺，王欣全，顧紅梅，張園，袁莉，吳建華*

1.南通大學(xué)附屬醫(yī)院腎內(nèi)科，江蘇 南通 226200；2.南通大學(xué)附屬醫(yī)院影像科，江蘇 南通 226200；*通信作者 吳建華wujoshua1@163.com

慢性腎小球腎炎（chronic glomerular nephritis，CGN）是我國慢性腎臟病的重要病因[1]。腎間質(zhì)纖維化是所有類型腎臟疾病的常見組織學(xué)異常，也是大多數(shù)腎臟疾病腎功能恢復(fù)和預(yù)后的關(guān)鍵預(yù)測因子，因此，明確腎臟纖維化程度對掌握腎臟病的病情、判斷預(yù)后及制訂治療方案具有重要意義[2-3]。目前腎活檢是評估腎臟纖維化的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但存在有創(chuàng)性、難以反復(fù)、取材局限性等缺點[4]。因此，無創(chuàng)監(jiān)測腎臟纖維化成為臨床亟待解決的問題。Native T1-mapping是一種新型非增強(qiáng)定量MRI技術(shù)，通過直接測量組織的T1值反映組織纖維化程度，然而在CGN中的應(yīng)用目前鮮有報道。本研究擬運用T1-mapping定量技術(shù)分析腎臟皮質(zhì)T1值與不同慢性腎臟?。╟hronic kidney disease，CKD）分期CGN患者腎活檢病理及臨床指標(biāo)的相關(guān)性，并驗證其評估CGN腎臟纖維化的可行性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 前瞻性選取2019年9月—2020年8月于南通大學(xué)附屬醫(yī)院腎內(nèi)科住院治療并行腎活檢的43例CGN，年齡17～82歲。選取同期招募的19名志愿者作為對照組，年齡25～69歲。兩組基本資料見表1。對照組納入標(biāo)準(zhǔn)：①既往無腎臟疾病史及惡性腫瘤、結(jié)核等可能會影響腎功能的其他嚴(yán)重全身疾??；②無水腫、血尿等與腎臟疾病有關(guān)的臨床表現(xiàn)；③臨床與腎功能相關(guān)的各項指標(biāo)均在正常范圍；④無腎毒性藥物服用、接觸史；⑤無腎臟手術(shù)史。排除標(biāo)準(zhǔn)同CGN組。

CGN組納入標(biāo)準(zhǔn)：尿檢異常（蛋白尿、血尿）、伴/不伴水腫及高血壓病史3個月以上，無論有無腎功能損害，并排除繼發(fā)性腎小球腎炎及遺傳性腎小球腎炎[5]。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有MRI檢查禁忌證及無法配合檢查者，如無法完成屏氣、體內(nèi)有金屬器械等；②MRI檢查時發(fā)現(xiàn)腎臟巨大囊腫、孤立腎、腎積水、腫瘤等腎臟異常情況者；③圖像質(zhì)量較差影響圖像分析者；④<18歲。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)（2019-K070），所有研究對象均簽署知情同意書。

1.2 臨床資料收集 收集研究對象的年齡、性別、血壓、體質(zhì)量指數(shù)（BMI）、24 h尿蛋白、白蛋白、血紅蛋白、紅細(xì)胞壓積、腎臟長徑（B超）、中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)載脂蛋白（neutrophil gelatinase associated lipocalin，NGAL）、胱抑素C、血肌酐、腎小球濾過率（estimated glomerular filtration rate，eGFR）等指標(biāo)。根據(jù)CKD-EPI公式計算eGFR估計值[6]。

1.3 MRI檢查 采用3.0T MR儀（GE Discovery MR750w），最大梯度場強(qiáng)40 mT/m，最大轉(zhuǎn)換率200 mT/（m·s），接受線圈：16通道相控陣腹部線圈。受檢者禁食、禁水至少6 h，取仰臥位，保持自然呼吸。采用基于單點恢復(fù)飽和的穩(wěn)態(tài)采集快速成像序列，即SMART1序列。掃描參數(shù)：TR 1 600 ms，TE 90 ms，層厚5 mm，層距1 mm，視野320 mm×320 mm；矩陣192×128；激勵次數(shù)1；加速因子2，采用呼吸門控技術(shù)減少呼吸偽影。由1名高年資影像科醫(yī)師采用盲法在工作站自動生成的腎臟T1-mapping冠狀圖像上進(jìn)行測量，手動繪制3個感興趣區(qū)，測量部位包括皮質(zhì)上極、中極和下極，取平均值為最終T1值（圖1A～C）。

1.4 腎臟病理檢查 采用Katafuchi半定量評分系統(tǒng)[7]評價腎臟病理損傷程度，總病理積分為1～27分：腎小球損傷積分為1～12分，腎小管間質(zhì)損傷積分為0～9分，血管損傷積分為0～6分，并根據(jù)間質(zhì)纖維化水平分為中纖維化（25%～50%，5例）、低纖維化（<25%，22例）及無纖維化（0%，16例）進(jìn)一步分析。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 25.0 軟件，正態(tài)分布的計量資料以±s表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD法；非正態(tài)分布的計量資料以M（Q1，Q3）表示，兩組及多組間比較采用秩和檢驗，采用Pearson相關(guān)分析T1 值與舒張壓、血紅蛋白、紅細(xì)胞壓積的相關(guān)性，采用Spearman 相關(guān)分析T1 值與BMI、收縮壓、eGFR、NGAL、胱抑素C、血肌酐、血白蛋白、24 h 尿蛋白、腎臟長徑及各病理積分的相關(guān)性。采用單因素及多因素Logistic 回歸分析腎臟纖維化的相關(guān)危險因素。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 腎臟皮質(zhì)T1值與eGFR的相關(guān)性及在對照組及不同CKD分期中的差別 CGN組腎臟皮質(zhì)T1值與eGFR呈負(fù)相關(guān)（r=-0.413，P=0.003），見圖1D。對照組及CKD1期、CKD2期、CKD3期T1值分別為（1 595±78）ms、（1 688±104）ms、（1 717±94）ms、（1 802±72）ms，組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=11.74，P<0.001），除1、2期組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）外，其他各期間CGN腎臟T1值兩兩比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05，圖1E）。

圖1 T1值與eGFR的相關(guān)性及在對照組及不同CKD分期中的差別。A.男，62歲，CKD1期；B.男，67歲，CKD2期；C.男，55歲，CKD3期，1～6為影像科醫(yī)師手動繪制的左、右腎各3個感興趣區(qū)所測得T1值；D.腎臟皮質(zhì)T1值與eGFR呈負(fù)相關(guān)；E.對照組及各期CKD的T1值比較，aP<0.05

2.2 腎臟皮質(zhì)T1值與腎臟病理指標(biāo)的關(guān)系 各組腎臟病理總積分見表1。CGN組T1值與總病理積分（r=0.398，P<0.05）、腎小球積分（r=0.340，P<0.05）、腎小管積分（r=0.309，P<0.05）、血管積分（r=0.418，P<0.05）及腎臟纖維化積分（r=0.367，P<0.05）均呈正相關(guān)。不同纖維化程度組間T1值比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=6.37，P<0.05），無纖維化組T1值低于中、低纖維化組，見圖2。

圖2 不同程度間質(zhì)纖維化組CGN的T1值比較，aP<0.05

表1 CGN患者的人口學(xué)及臨床指標(biāo)

2.3 腎臟纖維化的相關(guān)因素分析 單因素Logistic回歸分析顯示，T1值、eGFR、胱抑素C、血肌酐、血白蛋白與腎臟纖維化相關(guān)；多因素Logistic回歸分析納入單因素分析P<0.05的指標(biāo)，結(jié)果顯示T1值可獨立預(yù)判腎臟纖維化的發(fā)生（表2）。

表2 單因素及多因素Logistic回歸分析臨床指標(biāo)及腎臟皮質(zhì)T1值預(yù)判CGN纖維化

3 討論

Native T1 mapping已應(yīng)用于心臟及肝臟的纖維化評估[8-11]，但目前使用該技術(shù)檢測腎臟纖維化尚處于初步研究階段。Hueper等[12]的動物模型研究表明，T1 mapping能同時提供反映急、慢性腎臟病理改變的附加參數(shù)，T1值有較好的穩(wěn)定性和可靠性。Gillis等[13]和Cox等[14]研究表明，與對照組相比，CKD患者腎臟皮質(zhì)T1值增加，皮髓質(zhì)分化明顯降低。Friedli等[15]結(jié)合腎臟病理發(fā)現(xiàn)在動物模型及腎移植患者中，T1值與纖維化和炎癥程度均有很好的相關(guān)性，可用于評估移植腎的腎間質(zhì)纖維化。Graham-Brown等[16]發(fā)現(xiàn)經(jīng)活檢病理證實的IgA腎病患者的腎臟T1值較正常對照顯著增加，且與纖維化相關(guān)。

既往研究中檢測的物理模型多樣，如基于modified looker-locker（MOLLI）模型得到的表征T1[16]、基于多翻轉(zhuǎn)角模型的T1[17]等，與既往報道不同，本研究所測的SMART T1是一種比較新的算法，反映真實T1值，具有高精度、重復(fù)性好、低變異性等特點[18]，關(guān)于使用SMART技術(shù)的Native T1 mapping在CGN中的研究目前鮮有報道。

與既往研究相似，本研究發(fā)現(xiàn)腎臟T1值在對照組與CKD1～3期間均有差異，CKD1期T1值顯著高于對照組，此趨勢隨CKD分期升高更明顯，提示T1值可以反映腎功能情況，能敏感地評估CGN患者早期腎臟功能受損。本研究顯示T1值與腎活檢總病理積分均呈正相關(guān)，驗證了T1 mapping在無創(chuàng)評估腎臟病理改變中的優(yōu)勢，無纖維化組T1值明顯低于其他各組，提示T1-mapping對纖維化敏感。多因素回歸分析僅發(fā)現(xiàn)T1值與腎間質(zhì)纖維化相關(guān)，提示在諸多纖維化指標(biāo)中T1 mapping的檢測有望用于腎間質(zhì)纖維化評估。

本研究存在以下局限性：本研究為單中心、橫斷面研究，需要擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步證實結(jié)果；本研究病例僅限于CGN，需要更多的研究證實T1-mapping在腎臟病中的臨床價值。

總之，CGN患者腎臟皮質(zhì)T1值較正常人顯著升高，且T1值與CKD分期、腎臟纖維化及腎功能指標(biāo)均有較好的相關(guān)性，在無創(chuàng)檢測慢性腎小球腎炎纖維化方面具有良好的預(yù)測價值。