基于MRI-DKI分析IgA腎病早期腎臟損害與腎功能的相關(guān)性

許彬,王佳佳,華妙強(qiáng)（南京醫(yī)科大學(xué)附屬無錫人民醫(yī)院,江蘇 無錫 214000）

IgA腎病是導(dǎo)致終末期腎病的主要原因。但因其以血尿為主，有或沒有蛋白尿，在發(fā)病初期往往沒有明顯的腎臟病理改變，且大部分人對其缺乏足夠的認(rèn)識，重視度較低[1]。IgAN患者中約有17%會在10年后發(fā)展到終末期腎病。故對IgA腎病進(jìn)行早期檢測，對其腎臟病理改變進(jìn)行實時監(jiān)控，可為其防治提供依據(jù)[2]。磁共振成像（MRI）技術(shù)的不斷發(fā)展使得MRI功能性成像成為研究的一個熱點。腎臟是人體中最為主要的排泄器官之一，其血液循環(huán)十分充足，腎臟皮、髓質(zhì)具有獨(dú)特的生理學(xué)特征，這些特點為MRI在腎臟中的運(yùn)用奠定了良好的理論和實驗依據(jù)[3]。當(dāng)前，MR在腎臟形態(tài)上的應(yīng)用已較為成熟，但在腎組織內(nèi)的擴(kuò)散加權(quán)圖像（MRI-DWI）中，其在腎組織內(nèi)的微觀病理改變和功能變化的應(yīng)用仍在探討中。本次研究主要基于MRI-DKI分析IgA腎病早期腎臟損害與腎功能的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2021年1月-2023年1月我院收治的114例IgA腎病患者作為研究組。診斷標(biāo)準(zhǔn)：符合腎病診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]。納入標(biāo)準(zhǔn)：無MRI檢查相關(guān)禁忌；無嚴(yán)重腎萎縮；圖像符合要求。排除標(biāo)準(zhǔn)：患者患有IgA的既往疾??；患有其他腎臟疾?。换加袗盒阅[瘤患者；處于哺乳期及孕產(chǎn)期；急性腎臟損傷患者。對照組：選擇同時期的114例健康體檢者作為對照組。納入標(biāo)準(zhǔn)：無基礎(chǔ)疾病，例如高血壓等；無腎臟疾病病史；既往尿常規(guī)及腎功能實驗室檢查指標(biāo)正常。排除標(biāo)準(zhǔn)：3個月內(nèi)有腎毒性藥物使用史；有MRI檢查相關(guān)禁忌；曾罹患惡性腫瘤及接受化療患者；幽閉恐懼癥者。對照組114例，其中男女性別比為1∶1.23，平均年齡（42.77±3.41）歲。研究組114例，其中男女性別比為1∶1.25，平均年齡（42.97±3.02）歲。將兩組患者一般資料對比，無明顯差異（P＞0.05）。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審批通過。

1.2 方法

1.2.1 檢測方法 MRI檢查使用Prisma3.0T磁共振和18通道相控陣表面線圈。對患者均進(jìn)行MRI與DKI檢查，患者需要在檢查前禁食禁水＞4h，并在檢查時保持正常呼吸頻率。MRI序列：半傅立葉采集單次激發(fā)獲取冠狀面T2WI，TR=400ms，TE=92ms，層厚設(shè)置為5mm，層距設(shè)置為1mm，帶寬設(shè)置為699Hz，獲取視野為380mm×380mm。DKI：應(yīng)用SS-EPI序列，中心設(shè)置為腎門水平，患者自由呼吸，獲取冠狀面掃描數(shù)據(jù)，參數(shù)設(shè)置為：TR=400ms，TE=65ms，層厚設(shè)置為5mm，帶寬設(shè)置為1699Hz，獲取視野為380mm×380mm，b=0/500及倍數(shù)增長，最高2500s/mm2。

1.2.2 圖像處理和分析 將獲取的DKI圖像經(jīng)工作站軟件處理，生成MD圖和MK圖、ADC圖。測量層選擇近腎門水平，b=0的圖像上在腎皮質(zhì)、髓質(zhì)分別放置3個感興趣區(qū)（ROI），皮質(zhì)和髓質(zhì)的ROI面積均為22mm2。ROI避開腎盂結(jié)構(gòu)及偽影可能出現(xiàn)的區(qū)域。對患者的雙側(cè)腎臟測量，患者的參數(shù)圖像需要均進(jìn)行12個ROI參數(shù)，每一側(cè)均取3個ROI，并進(jìn)行平均取值。

1.2.3 同位素腎小球濾過率（GFR）測定 應(yīng)用閃爍掃描測定IgA腎病患者GFR水平。應(yīng)用SPECT進(jìn)行測量，視野包括雙腎，采用顯像劑進(jìn)行動態(tài)性采集，獲取腎動態(tài)顯像，并進(jìn)行計算，得出GFR。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 統(tǒng)計學(xué)分析軟件為SPSS22.0，組間兩兩比較采用LSD-t法。相關(guān)性關(guān)系采用Pearson相關(guān)分析法進(jìn)行分析，P＜0.05表示有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組ADC值比較 研究組腎皮質(zhì)ADC值與腎髓質(zhì)ADC值低于對照組（P＜0.05），見表1。

表1 兩組ADC值比較

2.2 兩組MD值、MK值比較 研究組腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)MD值低于對照組（P＜0.05），研究組腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)MK值高于對照組（P＜0.05），見表2。

表2 兩組MD值、MK值比較

2.3 DKI參數(shù)對腎功能損害的鑒別診斷效能 以髓質(zhì)MD值的ROC下面積最大（0.850）；當(dāng)髓質(zhì)MK值的截斷值為0.620時鑒別診斷特異度最高，為100.00%；皮質(zhì)MD的截斷值為2.70×10-3mm2/s或髓質(zhì)MD的截斷值為2.22×10-3mm2/s時，鑒別診斷的敏感度最高，為71.26%，見表3。

表3 DKI參數(shù)對腎功能損害的鑒別診斷效能

2.4 IgA腎病早期腎臟損害與腎功能指標(biāo)（GFR）的相關(guān)性 IgA腎病患者腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)ADC值與GFR呈正相關(guān)（r=0.79、0.78，P＜0.05）；腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)MD值與GFR呈正相關(guān)（r=0.59、0.27，P＜0.05）；腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)MK值與GFR呈負(fù)相關(guān)（r=-0.36、-0.28，P＜0.05），見表4。

表4 IgA腎病早期腎臟損害與GFR的相關(guān)性

3 討論

IgA腎病的主要病理變化是腎小球內(nèi)的系膜基質(zhì)增生和硬化，隨著病情的發(fā)展，會發(fā)生局部到整體彌漫的系膜增生和硬化，最后會發(fā)生腎小管的萎縮[5]。盡管已有研究證實，蛋白尿、血肌酐及其清除與腎間質(zhì)變化之間存在著某種聯(lián)系，但是，上述幾項檢測結(jié)果都會受到多種因素的影響，部分學(xué)者指出血肌酐不是衡量腎功能變化的金標(biāo)準(zhǔn)，以此為依據(jù)，可能會產(chǎn)生一些偏差[6-7]。DWI可以探測或展示水分子的隨機(jī)自由運(yùn)動及水分子運(yùn)動狀態(tài)受限程度的序列[8]。在組織發(fā)生病變的時候，會發(fā)生細(xì)胞功能、代謝異常，從而導(dǎo)致水分子分散運(yùn)動受限，從而被成像技術(shù)檢測出，并通過測量值使之定量。但是，因為這是活體內(nèi)組織水分子的彌散，所以它還受到了組織間隙的游離水的阻力、細(xì)胞膜的通透性、大分子蛋白質(zhì)、組織的均勻程度以及溫度等多種因素的影響，屬于多種運(yùn)動的綜合作用。DKI參數(shù)MK值能夠反映出水分子擴(kuò)散脫離高斯分布的程度，而腎臟的微觀結(jié)構(gòu)越是復(fù)雜，對水分子的運(yùn)動就會受到更大的限制，MK值就會變得更大。相關(guān)研究結(jié)果表明，MD能較好地反映水分子總體擴(kuò)散程度及擴(kuò)散阻力，當(dāng)復(fù)雜水分子擴(kuò)散半徑較大時，其MD也較高[9]。但MRI無法區(qū)分導(dǎo)致分子移動的各種因素，例如熱力學(xué)、壓力和離子間的交互作用。因此，只有通過ADC才能反映出水分子的移動，進(jìn)而反映被測部位中的水分子在細(xì)胞內(nèi)部和空間中的移動規(guī)律，揭示生物組織中水分子的活性特點，為臨床疾病早期診斷、治療等提供較為重要的信息支持。迄今為止，MRI是唯一一種可檢測活體中水分子的自由擴(kuò)散運(yùn)動的影像學(xué)技術(shù)[10]，但是，在肝臟、脾臟及脊髓等部位的檢查中，其經(jīng)常會受到呼吸運(yùn)動、吞咽及心臟搏動等因素的影響。本次研究中，腎臟為腹膜后位器官，它受到這些因素的影響比較少，而且因為它的血液灌注很大，所以它對病變造成的水分子運(yùn)動的變化也比較敏感。

有研究發(fā)現(xiàn)，在腎臟中存在大量的ECM，這些病變變化有可能會造成腎組織的微結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，進(jìn)而限制了水在細(xì)胞外空間的擴(kuò)散，造成MD和MK值的變化，這有可能成為DKI評估早期IgAN腎臟微結(jié)構(gòu)變化的依據(jù)[11]。本研究發(fā)現(xiàn)，研究組腎皮質(zhì)ADC值與腎髓質(zhì)ADC值低于對照組（P＜0.05），研究組腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)MD值低于對照組（P＜0.05）；研究組腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)MK值高于對照組（P＜0.05）。分析認(rèn)為相對于對照組，研究組患者的腎皮質(zhì)MD值出現(xiàn)降低，同時MK值升高，并且隨著IgAN腎小管間質(zhì)損害程度的逐漸加重會出現(xiàn)進(jìn)一步的改變。研究表明，一些IgA腎病的腎臟微結(jié)構(gòu)在早期就出現(xiàn)了變化，導(dǎo)致了腎臟水分子的彌散限制，而且隨著病情的發(fā)展，腎臟微結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，彌散限制越來越嚴(yán)重[12]。以髓質(zhì)MD值的ROC下面積最大（0.850）；當(dāng)髓質(zhì)MK值的截斷值為0.620時鑒別診斷特異度最高，為100.00%；皮質(zhì)MD的截斷值為2.70×10-3mm2/s或髓質(zhì)MD的截斷值為2.22×10-3mm2/s時鑒別診斷的敏感度最高，為71.26%。在全部的受試者中，皮質(zhì)MD值都比髓質(zhì)要高，而皮質(zhì)MK值卻比髓質(zhì)要低，這很有可能是因為腎髓質(zhì)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且在腎髓質(zhì)中還包含了腎直小管和血管，使得水分子的移動限制變得更加顯著。IgAN的發(fā)病初期，腎臟病變主要表現(xiàn)為炎性細(xì)胞的浸潤，并逐漸進(jìn)展為腎臟間質(zhì)纖維化。一些研究表明，在慢性炎癥狀態(tài)下，腎臟組織中存在著大量的基質(zhì)蛋白，引起了腎臟小管的破壞，進(jìn)而引起了腎臟的間質(zhì)纖維化，其作用機(jī)理是：腎臟組織中炎性細(xì)胞活化，分泌大量炎性因子，破壞了腎臟組織的再上皮性轉(zhuǎn)化，造成再上皮性轉(zhuǎn)化障礙，引起腎臟組織的萎縮[13-14]。

由于腎臟的血流灌注減少、腎單位丟失、間質(zhì)纖維化、小管萎縮及腎小球硬化等特征性病理損傷，導(dǎo)致了病變腎臟整體水分子擴(kuò)散減少，以及細(xì)胞外水分子的擴(kuò)散受阻，并都表現(xiàn)為腎實質(zhì)值的降低。所以，盡管該值可以反映腎實質(zhì)的病理損傷程度，但其是否為某些主要原因還需進(jìn)一步探討。除此之外，有研究表示在選擇ADC值時，還進(jìn)一步減少了灌注因素的影響[15]。本次研究中，IgA腎病患者腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)ADC值與GFR呈正相關(guān)（r=0.79、0.78，P＜0.05）；腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)MD值與GFR呈正相關(guān)（r=0.59、0.27，P＜0.05）；腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)MK值與GFR呈負(fù)相關(guān)（r=-0.36、-0.28，P＜0.05）。以上結(jié)果表明腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)ADC值、MK值、MD值與腎功能之間有明顯的關(guān)系，并具有較高的臨床應(yīng)用價值。MRI-DKI在IgA腎病中具有較高的應(yīng)用前景。臨床中早期間質(zhì)纖維化完全可以逆轉(zhuǎn)，而在進(jìn)展期則可對纖維化進(jìn)展進(jìn)行抑制，進(jìn)而減緩疾病的惡化速度。因此早期對間質(zhì)纖維化進(jìn)行防治，對于臨床腎臟疾病轉(zhuǎn)歸具有較重要的意義[16]。因皮質(zhì)、髓質(zhì)結(jié)構(gòu)不同對ADC值造成影響，且皮質(zhì)變化更為明顯，對于早期病變的防治存在一定意義，疾病后期腎臟體積縮小，往往最先對腎皮質(zhì)區(qū)造成影響，因而在腎臟病變患者中晚期，腎皮質(zhì)的檢測會因皮質(zhì)萎縮變薄而使得測量難度增加，因而髓質(zhì)之中尋找敏感區(qū)域，對于全程檢測腎臟病變極為重要[17]。此外，此次研究之中排除了大量的急性腎臟損傷病人，而MRI-DKI彌散指標(biāo)與急性腎臟損傷患者之間存在一定的關(guān)系，可以成為今后進(jìn)一步的研究方向。

綜上所述，MRI-DKI可以反映腎皮、髓質(zhì)各自的生理效能，在IgA腎病中具有臨床價值，IgA腎病患者早期腎臟損害與腎功能指標(biāo)GFR具有相關(guān)性。