MRI評價糖尿病腎病患者腎皮質(zhì)灌注水平及與遠期預后的相關(guān)性

劉 冰

沈陽市第一人民醫(yī)院磁共振科，遼寧沈陽 110041

糖尿病腎病（diabetic kidney disease，DKD）是糖尿病常見慢性并發(fā)癥，是導致慢性腎病和終末期腎病的主要原因[1]。腎實質(zhì)灌注減少和缺氧導致腎間質(zhì)纖維化是DKD 進展的必經(jīng)過程，評價腎實質(zhì)灌注水平有助于DKD 病程的準確評價[2]。CT、超聲微泡造影等是臨床評價腎實質(zhì)灌注的常用方法，但仍存在有創(chuàng)、可能引發(fā)對比劑腎病等風險，且停留在形態(tài)性層面[3-4]。動脈自旋標記（arterial spin labeling，ASL）MRI 無創(chuàng)、無輻射，通過對血液中水分子成像為腎實質(zhì)灌注水平和腎功能提供了新方法[5]。本研究采用ASL MRI 評估DKD 患者腎皮質(zhì)灌注水平，分析其與遠期預后的相關(guān)性，探討MRI 在DKD 患者病情評估和預后預測中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年8月至2017年8月沈陽市第一人民醫(yī)院收治的120 例2 型糖尿病患者作為研究對象。納入標準：①符合2 型糖尿病診斷標準[6]；②尿蛋白肌酐比值≥300 mg/g。排除標準：①MRI 檢查禁忌證；②近1 個月服用腎毒性藥物或合并腎動脈狹窄；③合并除DKD 之外的其他慢性或急性腎病。根據(jù)是否患DKD，分為單純糖尿?。⊿D）組（60 例）和DKD 組（60例）。SD 組中，男30 例，女30 例，年齡42～71 歲，平均（58.3±5.6）歲，病程3～5年，平均（2.5±0.6）年；DKD 組中，男32 例，女28 例，年齡40～73 歲，平均（57.8±3.5）歲，病程2～5年，平均（2.7±0.5）年，其中輕度DKD[估算腎小球濾過率（estimated glomerular filtration rate，eGFR）≥60 ml/（min·1.73 m2）]27 例，中重度DKD[eGFR＜60 ml/（min·1.73 m2）]33 例。另選取同期來沈陽市第一人民醫(yī)院體檢的60 例健康人群作為正常對照組，其中男33 例，女27 例，年齡42～71 歲，平均（58.9±5.8）歲。三組研究對象的一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），具有可比性。所有患者均簽署知情同意書，本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料收集 入組前，收集患者性別、年齡、身高、體重等基本資料。MRI 檢查前取靜脈血和晨尿，測定尿微量蛋白、尿蛋白肌酐比值、血肌酐、血尿素、血紅蛋白等生化指標。按照中國人群簡化的腎臟病膳食改善公式計算eGFR[7]。

1.2.2 MRI 檢查及圖像分析 MRI 檢查前禁食禁水10 h，采用德國8 通道體部相控陣線圈的Siemens Magnetom Trio 3.0T 超導MRI 儀。仰臥位，進行雙腎常規(guī)MRI及ASL MRI 掃描，常規(guī)序列涵蓋，軸位T1W1、T2W1、冠狀位脂肪抑制T2W1，以了解腎臟的解剖形態(tài)結(jié)構(gòu)，同時將器質(zhì)性病變排除在外。從腎臟長軸斜矢狀位ASL MRI 掃描雙側(cè)腎臟，獲得未反轉(zhuǎn)的MO 圖像后，屏氣狀態(tài)下使用同等分辨率修飾的Look-Locker 反轉(zhuǎn)恢復（modified Look-Locker inversion recovery，MOLLI），獲取同層面的T1 圖像； 最后使用血流敏感交替反轉(zhuǎn)恢復——真實快速成像穩(wěn)態(tài)自由進動序列進行ASL掃描，掃描參數(shù)如下，TR 4.48 ms，TE 2.24 ms，T1 1200 ms，翻轉(zhuǎn)角70°，體素為2.3 mm×2.3 mm×5.0 mm，F(xiàn)OV 300 mm×300 mm，層厚5.0 mm，無間距，重復12 次。

圖像分析：將MRI 圖導入Matlab R2013a 軟件，經(jīng)轉(zhuǎn)換獲得雙側(cè)腎臟腎血流量（renal blood flow，RBF）圖。將雙側(cè)RBF 圖導入Image J 軟件，分別在腎臟上極、中部和下極選擇3 個感興趣區(qū)域，獲取RBF 值，計算9 個感興趣區(qū)域的RBF 平均值。所有研究對象圖均經(jīng)2 名高年資醫(yī)師分別閱片，取平均值作為最終測量值。

1.2.3 遠期預后評價 所有患者隨訪至2020年8月5日，預后不良事件設定為死亡、 血肌酐較入組時增加≥30%或達到終末期腎病[eGFR＜15 ml/（min·1.73 m2）]。隨訪過程中達到上述任一終點即可停止隨訪。

1.3 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 19.0 統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料用均數(shù)±標準差（±s）表示，兩組間比較采用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SNK-q 檢驗；計數(shù)資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗；采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（interclass correlation coefficient，ICC） 評價2 名醫(yī)生測量結(jié)果的一致性，ICC＜0.4 表示一致性差，0.4≤ICC＜0.75，表示一致性中等，ICC≥0.75 表示一致性好；采用Pearson 檢驗分析相關(guān)性； 繪制ROC 曲線評價RBF 值預測不良事件的效能，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩名醫(yī)師對RBF 檢測結(jié)果的一致性分析

2 名醫(yī)師測得SD 組、DKD 組和正常對照組RBF值的ICC 均＞0.90，一致性較好（表1）。

表1 兩名醫(yī)師對RBF 檢測結(jié)果的一致性分析（±s）

表1 兩名醫(yī)師對RBF 檢測結(jié)果的一致性分析（±s）

組別 ICC 值RBF[ml/（100 g·min）]醫(yī)師1 醫(yī)師2 SD 組（n=60）左腎右腎DKD 組（n=60）左腎右腎正常對照組（n=60）左腎右腎264.5±24.3 258.6±34.3 262.3±26.4 254.4±32.2 0.97 0.95 188.2±21.3 197.5±27.5 193.3±24.3 201.3±29.6 0.95 0.94 284.3±35.4 259.7±35.3 279.4±33.2 262.3±36.4 0.93 0.95

2.2 各組患者腎皮質(zhì)RBF 值的比較

SD 組、輕度DKD 組、中重度DKD 組和正常對照組的RBF 值整體比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；正常對照組的RBF 值高于SD 組、輕度DKD 組、中重度DKD 組（qSD組VS正常對照組=3.021、q輕度DKD組VS正常對照組=9.777、q中重度DKD組VS正常對照組=30.656，P＜0.05）；SD 組的RBF 值高于輕度DKD 組、中重度DKD 組（qSD組VS輕度DKD組=6.757、qSD組VS中重度DKD組=27.636，P＜0.05）； 輕度DKD組的RBF 值高于中重度DKD 組（q=20.879，P＜0.05）（表2）。

表2 各組患者腎皮質(zhì)RBF 值的比較[ml/（100 g·min），（±s）]

表2 各組患者腎皮質(zhì)RBF 值的比較[ml/（100 g·min），（±s）]

組別 例數(shù) RBF SD 組輕度DKD 組中重度DKD 組正常對照組F 值P 值60 27 33 60 260.0±29.3 234.5±25.6 155.7±25.8 271.4±35.2 190.820 0.000

2.3 RBF 值與eGFR 值的相關(guān)性分析

糖尿病患者腎皮質(zhì)RBF 值與eGFR 值呈顯著正相關(guān)（r=0.664，P＜0.05）（圖1）。

2.4 RBF 值與遠期預后的相關(guān)性分析

隨訪期間60 例DKD 患者中5 例在入組時即達到慢性腎臟病5 期，未作為隨訪對象。隨訪過程中，11 例患者因不同意繼續(xù)隨訪、 聯(lián)系方式更改或未按要求進行后續(xù)檢查失訪。共計44 例完成隨訪，隨訪時間為23～38 個月，平均（32.1±2.1）個月。隨訪期間，18 例患者到達隨訪終點，其中2 例死亡（死因分別為腦血管意外和心血管事件），13 例進入終末期腎病，3 例肌酐升高＞30%。

繪制ROC 曲線，分析采用RBF 值預測DKD 患者遠期預后（隨訪終點事件）的效能，結(jié)果顯示，RBF值預測遠期預后的截斷值為194.3 ml/（100 g·min），AUC 為0.821（95%CI 0.742～0.901），預測的敏感度、特異度、準確度分別為78.2%、85.5%、83.2%，預測效果良好。

圖2 RBF 值預測DKD 患者遠期預后的ROC 曲線

3 討論

糖尿病患者的血糖常常處于持續(xù)性的較高水平，易導致GFR 升高，高濾過性和高灌注狀態(tài)易損傷大血管內(nèi)皮組織，使疾病進展為為腎小球硬化[8-10]。因此腎灌注水平與腎功能存在相關(guān)性，腎灌注水平能夠有效反映出腎功能的改變。腎皮質(zhì)中包含大部分的腎單位[11-13]。

本研究經(jīng)2 名醫(yī)師評價研究對象的MRI 圖，兩名醫(yī)師的結(jié)果一致性較高，證實MRI 評估腎皮質(zhì)灌注水平穩(wěn)定可靠、重復性較好，與文獻報道結(jié)果一致[11-12]。不同組間RBF 值比較結(jié)果顯示，正常對照組＞SD 組＞輕度SD 組＞中重度SD 組（P＜0.05），提示隨著DKD 患者病情的加重，RBF 值下降，這與相關(guān)性分析結(jié)果中，糖尿病患者腎皮質(zhì)RBF 值與eGFR 值呈正相關(guān)（r=0.664，P＜0.05）這一結(jié)果一致。隨著DKD 患者病情的進展，長期的糖基化終末產(chǎn)物和高血糖的刺激是的白細胞介素、腫瘤生長因子等炎癥因子和細胞介質(zhì)的釋放，使得腎纖維連接蛋白增生和腎小球細胞外基質(zhì)增生，造成腎小球硬化，從而激活腎素損管緊張素系統(tǒng)進一步誘導纖維化，進而導致腎血流改變，RBF值增加[14-18]。正是由于RBF 值與eGFR 呈正相關(guān)，表明RBF 值能夠能夠反映DKD 患者腎功能。因此，采用RBF 值評價患者遠期預后，結(jié)果顯示RBF 值預測遠期預后的ROC 曲線下面積為0.821，預測的敏感度、特異度、準確度分別為78.2%、85.5%、83.2%，預測效果良好，提示RBF 能夠反映DKD 患者腎功能，可用于患者遠期療效預測，是DKD 患者遠期療效預測的無創(chuàng)新方法。

本研究尚存在以下不足： ①未將RBF 值與金標準比較；②樣本量有限；③未獲取整個腎臟皮質(zhì)的灌注信息。因此，本研究結(jié)果有待于進一步的細化研究，并擴大樣本量驗證。

綜上所述，MRI 是一種無創(chuàng)、 安全的影像學檢查方法，可用于定量評估糖尿病腎臟灌注水平，腎皮質(zhì)灌注指標RBF 值能夠有效反映DKD 早期腎臟血流動力學改變，并能敏感地區(qū)分患者預后差異，為DKD患者腎功能的評價和遠期療效預測提供一種無創(chuàng)、可重復的臨床監(jiān)測方法。