張蕊，吳煥煥，董峰，張富海，王翔，孫浩然

·腹部影像學(xué)·

動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI腎圖評(píng)估慢性乙型肝炎早期腎損害的價(jià)值

張蕊，吳煥煥，董峰，張富海，王翔，孫浩然

目的：探討動(dòng)態(tài)增強(qiáng)（DCE）MRI測(cè)量慢性乙型肝炎相關(guān)性早期腎損害患者腎小球?yàn)V過率（GFR）的準(zhǔn)確性。方法：21例慢性持續(xù)性HBV肝炎納入本前瞻性研究，所有患者均進(jìn)行DCE-MRI檢查、核素腎圖檢查和生化檢查，獲得GFRMRI、GFRSPECT和臨床估算腎小球?yàn)V過率（eGFR）。以GFRSPECT為金標(biāo)準(zhǔn)，采用配對(duì)t檢驗(yàn)、Pearson相關(guān)性分析和Bland-Altman分析評(píng)價(jià)GFRMRI、eGFR和GFRSPECT相關(guān)性和一致性。結(jié)果：eGFR與GFRSPECT差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=4.615，P=0.00），GFRMRI與GFRSPECT差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.872，P=0.08）。GFRMRI與GFRSPECT之間（r=0.83，P＜0.001）較eGFR與GFRSPECT（r=0.57，P=0.01）具有更好的相關(guān)性。在Bland-Altman分析中，GFRMR與GFRSPECT結(jié)果的差值（5.4±13.3）m L／min較eGFR與GFRSPECT的差值（22.0±21.9）m L／min小，提示GFRMR與GFRSPECT一致性更高。結(jié)論：作為反映慢性乙型肝炎早期腎損害的重要指標(biāo)，DCE-MRI獲得的GFR結(jié)果較eGFR具有更好的準(zhǔn)確性。

腎功能；慢性腎臟?。灰倚透窝?，慢性；磁共振成像；腎小球?yàn)V過率

乙型肝炎病毒（hepatitis b virus，HBV）可導(dǎo)致多系統(tǒng)功能紊亂，其中HBV所致的肝炎相關(guān)性慢性腎損害正在引起關(guān)注［1］。HBV相關(guān)腎功能損害發(fā)病緩慢，癥狀隱匿，屬慢性腎臟?。╟hronic kidney disease，CKD）。對(duì)于CKD，腎小球?yàn)V過率（glomerular filtration rate，GFR）是評(píng)估腎功能最準(zhǔn)確的指標(biāo)，GFR隨著患病時(shí)間進(jìn)行性下降，每年平均下降率為4 m L／min［2］。通過測(cè)量GFR可預(yù)測(cè)腎功能損傷，并評(píng)估其損傷程度。雖然很多功能MR成像方法，包括擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）和腎臟血氧水平依賴（blood oxygen level-dependent，BOLD）等均可反映或者評(píng)估腎功能損害程度，但均不能精確測(cè)量GFR［3-4］。最近，有作者利用動(dòng)態(tài)增強(qiáng)（dynamic contrast-enhanced，DCE）MRI繪制MR腎圖（MR renogram，MRR）測(cè)量腎動(dòng)脈狹窄患者GFR［5］，獲得與金標(biāo)準(zhǔn)非常一致的結(jié)果，然而對(duì)于慢性HBV相關(guān)性CKD患者的GFR測(cè)量準(zhǔn)確性目前未見報(bào)道。本研究利用DEC-MRI繪制的MRR測(cè)量慢性HBV相關(guān)性早期腎損害患者的GFR，以動(dòng)態(tài)核素腎圖測(cè)量值為金標(biāo)準(zhǔn)，并與目前臨床估算腎小球?yàn)V過率（estimated GFR，eGFR）相對(duì)照，評(píng)估其結(jié)果的準(zhǔn)確性。

材料與方法

1.研究對(duì)象

本前瞻性研究完成于天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院，經(jīng)院倫理委員會(huì)討論通過本研究方案（批準(zhǔn)文號(hào)201316），所有受檢者檢查前均簽署了知情同意書。病例納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床診斷為慢性持續(xù)性HBV肝炎，合并或不合并肝硬化；②血清肌酐水平正常；③早期腎損害指標(biāo)，包括血、尿N-乙酰-d-氨基葡萄糖、血β2微球蛋白、胱抑素C中至少有一項(xiàng)高于正常；④無MRI檢查禁忌征。病例排除標(biāo)準(zhǔn)：①有腎臟先天性疾患或急、慢性腎病史；②患有腎動(dòng)脈狹窄、糖尿病、高血壓病、高代謝綜合征等；③MRI檢查發(fā)現(xiàn)腎臟形態(tài)異?；蚓衷钚圆∽儭Ｔ?013年12月-2015年3月，共21例患者符合標(biāo)準(zhǔn)入組，其中男16例，女5例；年齡25～67歲，中位年齡53歲；身高156～182 cm，中位身高172 cm；體重45～90 kg，中位體重71 kg。HBV感染合并肝功能異常病史1.5～8.0年。

2.檢查方法

所有患者采用GE Discovery 750 3.0T MR掃描儀，使用8通道體部相控陣線圈進(jìn)行腹部MRI掃描。定位掃描之后，對(duì)雙腎區(qū)使用冠狀面3D肝臟加速容積采集序列（liver acceleration volume acquisition，LAVA）進(jìn)行掃描，將腹主動(dòng)脈及雙腎全部包含在定位框內(nèi)。增強(qiáng)檢查使用雙筒高壓注射器自肘靜脈注射經(jīng)生理鹽水稀釋的0.04 mmol／kg的Gd-DTPA（釓噴酸葡胺，0.5 mol／L，拜耳先靈公司，德國），注射流率3.0 m L／s，注畢使用10 m L生理鹽水沖管。LAVA序列掃描參數(shù)：TR 4.7 ms，TE 1.9 ms，TI 5.0 ms，翻轉(zhuǎn)角15°，像素帶寬977 k Hz，矩陣256×160，視野35.0 cm×35.0 cm，層厚2.8 mm，間隔2.8 mm，采集24層，采集時(shí)間3.0 s。注藥開始后延遲10 s以屏氣方式連續(xù)采集10期，采集時(shí)間共30 s，之后每間隔30 s掃描一期，總掃描時(shí)間為6 min。

3.動(dòng)態(tài)核素腎圖和eGFR

患者于DCE-MRI檢查同日使用配置低能高分辨通用準(zhǔn)直器的NM／CT 670型SPECT機(jī)（GE公司，密爾沃基，美國）進(jìn)行核素腎圖檢查，經(jīng)肘靜脈彈丸注射10 mCi的99mTc-DTPA和2 m L生理鹽水洗液，采用SPECT專用腎小球?yàn)V過率處理軟件（Integra），獲得單腎GFR，雙腎相加后獲得總GFR，表示為GFRSPECT。

對(duì)所有患者身高、體重和血肌酐水平進(jìn)行測(cè)量，通過校正的腎臟病膳食改良試驗(yàn)（modification of diet in renal disease，MDRD）公式而獲得臨床eGFR［6］：

eGFR（m L／min／1.73m2）=175×Scr（mg／dl）-1.154×（年齡）-0.203×（0.742，女性）×（1.233，中國人）

4.數(shù)據(jù)處理和圖像分析

掃描結(jié)束后，將所有數(shù)據(jù)以DICOM格式傳輸至工作站，參考葉露等［7］提出的方法，使用東北大學(xué)協(xié)作開發(fā)軟件進(jìn)行圖像識(shí)別、分割、描繪腎圖和計(jì)算GFR。首先利用增強(qiáng)圖像獲得雙腎和主動(dòng)脈的最大密度投影（MIP），隨后手動(dòng)選取主動(dòng)脈和雙腎興趣區(qū)，然后通過軟件對(duì)雙腎皮質(zhì)和腎髓質(zhì)進(jìn)行自動(dòng)分割，獲得雙腎實(shí)質(zhì)MRR曲線，再利用Patlak兩室模型計(jì)算出患者雙腎對(duì)比劑清除率，最后經(jīng)過血漿紅細(xì)胞壓積（Hct）校正后獲得單腎GFR，雙腎相加后獲得總GFR，表示為GFRMRI。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

不同檢查方法獲得GFR測(cè)量值均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示。利用SPSS 20.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。首先，對(duì)各組數(shù)據(jù)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。其次，分別對(duì)GFRMR和GFRSPECT、eGFR和GFRSPECT的配對(duì)差進(jìn)行Kolmogorov-Smirnov正態(tài)性檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布后進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)。采用Bland-Altman分析（B-A分析）分別評(píng)價(jià)GFRMR、eGFR和GFRSPECT之間的一致性。以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

雙腎皮質(zhì)在增強(qiáng)第3～4期（注藥后19～22 s）開始強(qiáng)化并于第5～6期（注藥后25～28 s）達(dá)到峰值，隨后腎髓質(zhì)逐漸強(qiáng)化并于第15期（注藥后190 s）左右與腎皮質(zhì)強(qiáng)化程度接近（圖1a）。所有患者雙腎MRR曲線趨勢(shì)近似：早期信號(hào)強(qiáng)度迅速上升，在達(dá)到峰值之后緩慢下降，注藥第10個(gè)時(shí)間點(diǎn)后曲線保持穩(wěn)定狀態(tài)，雙側(cè)MRR幾乎重疊；而主動(dòng)脈時(shí)間-信號(hào)曲線（time density curve，TDC）早期信號(hào)強(qiáng)度迅速上升，達(dá)到峰值后迅速下降（圖1b）。

通過MDRD公式、MRR和核素腎圖所得GFR值分別為（103.1±24.3）、（86.5±23.1）和（81.1± 22.5）m L／min。eGFR、GFRMRI分別與GFRSPECT進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，結(jié)果顯示eGFR與GFRSPECT差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=4.615，P=0.00），而GFRMRI與GFRSPECT差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.872，P=0.08）。

在GFRMR、eGFR與GFRSPECT的Pearson相關(guān)性分析中，eGFR與GFRSPECT分析圖中13個(gè)數(shù)值位于95%一致性界限外，GFRMR與GFRSPECT分析圖中僅6個(gè)數(shù)值位于95%一致性界限外。GFRMR與GFRSPECT之間以及eGFR與GFRSPECT之間均具有相關(guān)性（r=0.83，P=0.00；r=0.57，P=0.01），見圖2。

GFRMR、eGFR與GFRSPECT的B-A分析結(jié)果以差值均數(shù)±差值的標(biāo)準(zhǔn)差表示，GFRMRI與GFRSPECT的差值為（5.4±13.3）mL／min，95%一致性界限為-20.6～31.4 m L／min，GFRMR與GFRSPECT分析圖中2個(gè)數(shù)值位于95%一致性界限外（圖3a）；eGFR與GFRSPECT差值為（22.0±21.9）m L／min，95%一致性界限為-20.9～65 m L／min，eGFR與GFRSPECT分析圖中有1個(gè)數(shù)值位于95%一致性界限外（圖3b）。GFRMR與GFRSPECT的差值與標(biāo)準(zhǔn)差較eGFR與GFRSPECT的差值和標(biāo)準(zhǔn)差更小，提示GFRMR與GFRSPECT一致性更高。

圖1 男，52歲，慢性乙型肝炎。a）冠狀面雙腎3D LAVA動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MR圖像自左向右逐行向下依次為20個(gè)時(shí)間點(diǎn)動(dòng)態(tài)采集圖像，前10個(gè)時(shí)間點(diǎn)為注射對(duì)比劑間隔10 s后連續(xù)采集圖像，間隔時(shí)間3.0 s，之后每隔30 s采集一個(gè)時(shí)間點(diǎn)。雙腎皮質(zhì)約第3～4個(gè)時(shí)間點(diǎn)開始強(qiáng)化并于第5～6個(gè)時(shí)間點(diǎn)達(dá)峰，隨后腎髓質(zhì)逐漸強(qiáng)化，約第15個(gè)時(shí)間點(diǎn)左右與腎皮質(zhì)強(qiáng)化程度接近；b）患者雙腎MRR曲線（綠色和藍(lán)色）：早期信號(hào)強(qiáng)度迅速上升，達(dá)峰后緩慢下降，注藥第10個(gè)時(shí)間點(diǎn)后曲線保持穩(wěn)定狀態(tài)，雙側(cè)MR腎圖幾乎重疊，主動(dòng)脈信號(hào)曲線（紅色）呈速升速降表現(xiàn)。

討 論

人感染HBV后，進(jìn)入體內(nèi)的乙肝病毒裂解并與體內(nèi)的相應(yīng)抗體結(jié)合而形成免疫復(fù)合物，其中分子量較小的抗原-抗體免疫復(fù)合物大量沉積在腎小球的毛細(xì)血管襻，吸引不同類型的炎性介質(zhì)從而導(dǎo)致炎癥反應(yīng)，炎癥反應(yīng)誘發(fā)腎臟的纖維化進(jìn)程，使得正常的功能腎單位受損，造成腎小球硬化、腎小管-間質(zhì)纖維化、腎血管纖維化［8-10］。上述病理改變導(dǎo)致腎功能不可逆損傷，因此早期發(fā)現(xiàn)和評(píng)估CKD對(duì)于疾病的治療和預(yù)后判斷具有重要作用。

DCE-MRI為臨床較早應(yīng)用的功能性MRI成像手段，它在注射對(duì)比劑之后連續(xù)獲得動(dòng)態(tài)T1加權(quán)圖像來描繪TDC曲線，并利用不同的數(shù)學(xué)模型獲得組織和病變灌注的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)。腎臟DCE-MRI檢查后，通過圖像處理可利用合適的模型獲得單側(cè)腎臟的血流灌注和濾過率信息。Buckley等［11］曾利用Patlak模型對(duì)39例動(dòng)脈粥樣硬化性腎動(dòng)脈狹窄患者腎小球?yàn)V過率進(jìn)行評(píng)估，證實(shí)Patlak曲線測(cè)得結(jié)果與核素腎圖檢查具有比較好的一致性。本研究在靜脈團(tuán)注對(duì)比劑后通過勾畫主動(dòng)脈和雙腎實(shí)質(zhì)興趣區(qū)生成TDC曲線，即腹主動(dòng)脈和雙腎腎圖曲線，再根據(jù)Patlak模型將腎實(shí)質(zhì)劃分為血管空間和腎小管空間的兩室，計(jì)算Patlak曲線的斜率即血管空間向腎小管空間的流速，從而獲得對(duì)比劑的血漿清除率，經(jīng)過紅細(xì)胞壓積校正后得到GFR結(jié)果［12-15］。

圖2 GFRMRI、eGFR與GFRSPECT散點(diǎn)圖。a）GFRMRI與GFRSPECT散點(diǎn)圖顯示GFRMRI與GFRSPECT的Pearson分析結(jié)果（r=0.83，P=0.00）。GFRMRI與GFRSPECT散點(diǎn)圖中僅6個(gè)數(shù)值位于95%一致性界限外；b）eGFR與GFRSPECT散點(diǎn)圖顯示eGFR與GFRSPECT的Pearson分析結(jié)果（r=0.57，P=0.01）。eGFR與GFRSPECT散點(diǎn)圖中13個(gè)數(shù)值位于95%一致性界限外，所得數(shù)值距離相關(guān)曲線離散度大。圖3 DCE-MRI、MDRD與SPECT結(jié)果的B-A分析。a）GFRMRI與GFRSPECT BA分析圖中2個(gè)差值位于95%一致性界限外，GFRMRI與GFRSPECT的差值為（5.4±13.3）mL／min，95%一致性界限為-20.6～31.4m L／min，差值集中度好；b）eGFR與GFRSPECT BA分析圖中僅1個(gè)差值位于95%一致性界限外，eGFR與GFRSPECT差值為（22.0±21.9）m L／min，95%一致性界限為-20.9～65mL／min，差值集中度差。

本研究結(jié)果的臨床價(jià)值在于利用患者上腹部DCE-MRI的形態(tài)學(xué)信息，通過數(shù)據(jù)挖掘描繪MR腎圖，并利用Patlak模型獲得雙腎GFR。HBV肝炎患者常并發(fā)肝硬化和肝細(xì)胞肝癌，為評(píng)估肝臟病變常需進(jìn)行腹部動(dòng)態(tài)增強(qiáng)檢查，如果在肝臟增強(qiáng)檢查的同時(shí)，利用Patlak曲線進(jìn)行腎臟功能評(píng)估，則患者無需再對(duì)腎臟進(jìn)行單獨(dú)腎功能檢查，從而節(jié)約了檢查時(shí)間和費(fèi)用，減輕患者身體和精神負(fù)擔(dān)，具有潛在的社會(huì)效益。

本研究還證實(shí)相對(duì)于臨床常用的eGFR評(píng)估，MRR測(cè)量GFR還可獲得較高的符合率。由于MDRD公式計(jì)算所得eGFR值為總體GFR，而MRR和動(dòng)態(tài)核素腎圖方法獲得的是單側(cè)腎GFR，在本研究中為統(tǒng)一方法，將雙腎GFR值相加來獲得總體GFR。近年國內(nèi)外一些研究證實(shí)，由MDRD方程測(cè)得的eGFR在正常人群、糖尿病腎病患者及血肌酐正常的慢性腎臟疾病人群中準(zhǔn)確性差［16-17］。Zuo等［18］曾指出，相對(duì)于GFR標(biāo)準(zhǔn)值，MDRD方程評(píng)價(jià)我國慢性腎臟病患者時(shí)有可能產(chǎn)生高估或低估。

本研究不足之處如下：第一，本研究不是縱向研究，無法明確慢性HBV感染與腎損傷的前后關(guān)系，患者HBV感染的知曉率低，發(fā)病時(shí)間常常為就診時(shí)間，不能明確發(fā)病的準(zhǔn)確時(shí)間，無法確定感染后何時(shí)出現(xiàn)腎功能損傷；第二，曾有文獻(xiàn)指出Gd-DTPA可能與腎臟系統(tǒng)性纖維化有關(guān)，本研究針對(duì)早期腎損害患者，此時(shí)患者GFR出現(xiàn)減低，但血肌酐水平仍位于正常范圍，無對(duì)比劑使用禁忌征；第三，本研究使用低劑量對(duì)比劑，可降低對(duì)比劑導(dǎo)致腎纖維化的風(fēng)險(xiǎn)；第四，為避免腎組織活檢導(dǎo)致的腎臟損傷，本研究未進(jìn)行腎組織活檢，但對(duì)患者進(jìn)行了血、尿生化檢查，提示患者存在慢性肝炎合并腎功能損傷；第四，本研究樣本量小，研究結(jié)果仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。

本研究利用DCE-MR腎圖和Patlak曲線測(cè)量慢性乙型肝炎患者的GFR，其結(jié)果較eGFR具有更高的準(zhǔn)確性。

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Evaluation of early kidney injury induced by chronic B virus hepatitis using dynamic contrast enhanced MRI renogram

ZHANG Rui，WU Huan-huan，DONG Feng，et al.Department of Radiology，Tianjin Medical University General Hospital，Tianjin 300052，China

Objective：To evaluate the accuracy of dynamic contrast enhanced（DCE）MRI to measure the glomerular filtration rate（GFR）in early kidney injury induced by chronic B virus hepatitis（HBV）.Methods：Twenty-one patients with chronic HBV were enrolled in this prospective study，all patients underwent DCE MRI，dynamic scintigraphic renography and biochemical assay to obtain the GFR measurements，including GFRMR、GFRSPECT and eGFR.GFRSPECT was regarded as the golden standard，the correlation and consistence of GFRMR、eGFR with GFRSPECT were analyzed byttest，Pearson correlation and Bland-Altman analysis.Results：The results between eGFR and GFRSPECT had significant statistic difference（t=4.615，P=0.00），while results between GFRMRI and GFRSPECT had no significant difference（t=1.872，P=0.08）.The correlation between GFRMR and GFRSPECT（r=0.83，P=0.00）is better than that of eGFR and GFRSPECT（r=0.57，P=0.01）.As of Bland-Altman analysis，the discrepancy from GFRMR and GFRSPECT（5.4± 13.3）mL／min is smaller than that from eGFR and GFRSPECT（22.0±21.9）mL／min.Conclusion：As an important indicator for the early kidney injury induced by chronic HBV，the GFR result obtained from DCE MRI is more accurate than that of eGFR.

Renal function；Chronic kidney disease；Hepatitis B，chronic；Magnetic resonance imaging；Glomerular filtration rate

R445.2；R692；R512.62

A

1000-0313（2016）11-1071-05

10.13609／j.cnki.1000-0313.2016.11.011

2016-04-01）

300052 天津，天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院放射科（張蕊、吳煥煥、王翔、孫浩然），核醫(yī)學(xué)科（董峰、張富海）

張蕊（1989-），女，山西臨汾人，碩士研究生，主要從事肝炎患者腎功能改變的影像學(xué)研究。

孫浩然，E-mail：sunhaoran2006＠hotmail.com

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（81171316）