余元蒙，張龍江，沈文（.云南省第一人民醫(yī)院磁共振科，云南 昆明 600； .東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，江蘇 南京 000；.天津市第一中心醫(yī)院放射科， 天津 009）

在過去的60 年中，器官移植已經(jīng)發(fā)展為終末期疾病患者標(biāo)準(zhǔn)的臨床治療手段之一［1-2］。盡管目前我國器官移植水平已經(jīng)日趨成熟，但移植整體發(fā)展現(xiàn)狀不容樂觀。為了最大化利用供體器官，術(shù)前供體器官全面精準(zhǔn)評估及術(shù)后移植物的監(jiān)測對于提高移植的成功率具有重要的臨床意義，而影像學(xué)貫穿了整個(gè)器官移植的過程，從潛在的供體和受體選擇，到術(shù)后患者的隨訪和并發(fā)癥的評估。本文回顧了中國器官移植影像學(xué)的現(xiàn)狀，探討該領(lǐng)域未來研究的方向。

1 中國器官移植現(xiàn)狀

我國器官移植事業(yè)起步于20 世紀(jì)70 年代，一直是機(jī)遇與挑戰(zhàn)共存。據(jù)2018 年中華醫(yī)學(xué)會器官移植學(xué)年會報(bào)道［3］：我國器官捐獻(xiàn)數(shù)量呈現(xiàn)出快速增長的勢頭，每百萬人口器官捐獻(xiàn)者數(shù)量從2010 年的0.01，提高到了2017 年的3.72。 2017 年實(shí)現(xiàn)5 146 例捐獻(xiàn)，共捐獻(xiàn)大器官15 047 個(gè)， 2018 年已完成公民逝世后器官捐獻(xiàn)4 103 例，捐獻(xiàn) 器官11 554 個(gè)，同比增長24%?；谥袊鞴僖浦仓驹刚呔W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，每年約有1 萬例移植手術(shù)進(jìn)行。其中，我國肝、腎移植相對較為成熟，數(shù)量也最多，居世界第2 位。心臟移植質(zhì)量穩(wěn)步提升，現(xiàn)移植量居世界第3 位，近3 年心臟移植1 年存活率均超過92.5%。我國肺和胰腺移植起步較晚，但發(fā)展較快，目前肺移植量世界排名第6 位。我國 器官移植事業(yè)仍面臨巨大挑戰(zhàn)：① 我國肝、腎供體短缺問題依然嚴(yán)峻、供需缺口仍在不斷擴(kuò)大； ② 心、肺供體利用率低，移植技術(shù)難度較大； ③ 地區(qū)間醫(yī)療技術(shù)水平參差不齊導(dǎo)致器官移植發(fā)展水平不均衡；④ 國內(nèi)器官移植領(lǐng)域尚缺乏具有基礎(chǔ)性、原創(chuàng)性、代表性被國際認(rèn)可的技術(shù)突破和創(chuàng)新；⑤ 缺乏具有臨床實(shí)踐指導(dǎo)意義的多中心臨床 研究［4-5］。

2 中國器官移植影像學(xué)現(xiàn)狀

2.1 解剖學(xué)影像評估——已經(jīng)成為常態(tài)化手段：影像學(xué)在器官移植術(shù)前和術(shù)后的評估已經(jīng)成為常態(tài)化的手段。綜合應(yīng)用各種影像檢查手段的優(yōu)勢能更好地進(jìn)行后續(xù)的臨床處理。超聲檢查是腎、肝、心臟移植術(shù)后評估的首選影像技術(shù)，但易受到肺和胃腸道氣體的干擾，在肺、小腸、胰腺移植中的評估受到了制約，且操作者依賴性、血管成角的固有不足也限制了其診斷血管并發(fā)癥的準(zhǔn)確性。多排螺旋CT（multi-detector row helical CT，MDCT）憑借快速掃描、容積數(shù)據(jù)采集、高時(shí)空分辨力及強(qiáng)大影像后處理功能的優(yōu)勢，能夠?qū)w臟器實(shí)質(zhì)與脈管系統(tǒng)的解剖與功能、受體胸腹腔容積等進(jìn)行一站式評估，排除移植禁忌證，有助于潛在供體和受體的選擇，指導(dǎo)手術(shù)方案制定。但CT 可能會漏掉小的病變，加之碘對比劑的腎毒性和X 線輻射損傷，使其不適合作為腎移植術(shù)后或伴有腎功能損傷的器官移植患者的首選評估技術(shù)。MRI 檢查已成為移植器官評價(jià)非常有前景的技術(shù)。非對比增強(qiáng)MRI 血管成像在顯示移植腎血管并發(fā)癥方面與數(shù)字減影血管造影（digital subsrtaction angiography，DSA）或手術(shù)結(jié)果有高度一致性［6-7］。但MRI 檢查時(shí)間長，對有金屬植入物、幽閉恐怖癥患者的應(yīng)用受限。DSA 是診斷器官移植術(shù)后血管并發(fā)癥的金標(biāo)準(zhǔn)， 目前基于DSA 的球囊擴(kuò)張、支架植入等介入治療仍是器官移植術(shù)后血管并發(fā)癥治療最重要的手段之一。但DSA 不能提供血管壁信息，不利于微血管病變的檢出，也不能用于血管外組織結(jié)構(gòu)的觀察。核醫(yī)學(xué)成像在移植術(shù)前和術(shù)后評估中也有重要價(jià)值。以99mTc-DTPA 腎動態(tài)顯像測量腎小球?yàn)V過率的Gates 分析法，已被列入中國親屬活體供腎移植臨床指南?？傊e極開展并合理常態(tài)化地應(yīng)用上述技術(shù)對于器官移植前和移植后的評估具有積極 意義。

2.2 功能與分子影像——移植影像學(xué)的新熱點(diǎn)：隨著影像技術(shù)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，醫(yī)學(xué)影像實(shí)現(xiàn)了從二維到三維，乃至四維的轉(zhuǎn)變，但是解剖形態(tài)學(xué)的影像信息對術(shù)后移植器官的功能和相關(guān)內(nèi)科并發(fā)癥的評估是不夠的，而后者的確診往往依賴于穿刺活檢等有創(chuàng)性操作，存在著一定的不足。因此，開發(fā)無創(chuàng)、可靠的影像技術(shù)已成為器官移植影像發(fā)展的新熱點(diǎn)和驅(qū)動力，功能和分子顯像有著巨大的應(yīng)用潛力。

我國學(xué)者在移植功能影像學(xué)方面做了大量工作，取得了可喜的成績。功能MRI 技術(shù)進(jìn)展迅速，包括擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）、擴(kuò)散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）、擴(kuò)散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）、血 氧 水 平 依 賴（blood oxygen level-dependent， BOLD）、磁敏感加權(quán)成像（susceptibility weighted imaging，SWI）、 動 脈 自 旋 標(biāo) 記（arterial spin labeling，ASL）、 磁 共 振 彈 性 成 像（magnetic resonance elastography， MRE）、T1 和T2 mapping等技術(shù)為移植器官功能、并發(fā)癥的評估提供新的功能參數(shù)［8］。國內(nèi)移植影像學(xué)研究主要集中在腎移植領(lǐng)域。急性排斥反應(yīng)（acute rejection, AR）和急性腎小管壞死（acute tubular necrosis，ATN）是腎移植早期常見且嚴(yán)重的并發(fā)癥，兩者治療方案和預(yù)后明顯不同，早期鑒別意義重大。Han 等［9］和李瓊等［10］研究發(fā)現(xiàn)BOLD 和DTI 能有效鑒別AR 和ATN，皮、髓質(zhì)表觀擴(kuò)散系數(shù)值（apparent diffusion coefficient, ADC）和髓質(zhì)R2 值可作為鑒別診斷指標(biāo)。移植器官功能評估是判斷手術(shù)是否成功和相關(guān)治療是否有效的重要指標(biāo)之一。Xie 等［11］探討小視野高分辨多b 值DWI 在移植腎功能評估中的應(yīng)用價(jià)值，發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)灌注分?jǐn)?shù)f 值較ADC 值更能診斷移植腎功能受損的發(fā)生。Sun 等［12］討論了SWI 在術(shù)后早期移植腎延遲腎功能恢復(fù)（delayed graft function，DGF）中的價(jià)值，發(fā)現(xiàn)皮髓質(zhì)交界區(qū)異常低信號有助于判斷DGF 腎功能嚴(yán)重受損的發(fā)生。Wang 等［13］聯(lián)合BOLD、DWI 和ASL 評價(jià)移植腎纖維化，發(fā)現(xiàn)腎纖維化多模態(tài)MRI指標(biāo)和穿刺結(jié)果有較高的一致性，其判定重度間質(zhì)纖維化擁有最佳的效能，該研究發(fā)表在國際腎臟病學(xué)界高水平期刊 《美國腎臟病協(xié)會臨床雜志》 （CJASN）上，并配發(fā)了述評，認(rèn)為該研究對推動移植腎纖維化功能MRI 評估從研究向臨床實(shí)踐轉(zhuǎn)化有重要的現(xiàn)實(shí)意義［14］。此外，Lin 等［15］探討多b 值DWI 在移植肝排斥反應(yīng)的應(yīng)用價(jià)值，發(fā)現(xiàn) b ＝600、800×10-3mm2/s 的ADC 值能鑒別排斥反應(yīng)。而早期診斷肝缺血/再灌注損傷對肝移植術(shù)后肝功能恢復(fù)的預(yù)測尤為重要。Ji 等［16］聯(lián)合BOLD、DWI 和DTI 對兔肝缺血/再灌注損傷模型進(jìn)行評估，發(fā)現(xiàn)多模態(tài)功能MRI 能夠揭示肝缺血/再灌注損傷時(shí)肝臟微環(huán)境的改變，為肝移植術(shù)后肝功能恢復(fù)的預(yù)測提供了新方法。這些研究在一定程度上體現(xiàn)了我國目前在器官移植功能影像學(xué)領(lǐng)域的研究水平。

分子影像學(xué)可以利用影像學(xué)技術(shù)對組織水平、細(xì)胞和亞細(xì)胞水平的特定分子進(jìn)行特異性標(biāo)記， 反映活體狀態(tài)下分子水平變化，對生物組織的基因表達(dá)、代謝活性及生理功能進(jìn)行定性或定量評價(jià)，從而實(shí)現(xiàn)疾病的早期診斷、病程的動態(tài)監(jiān)測、治療的效能評價(jià)，目前分子影像已經(jīng)成為評估心臟疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、惡性腫瘤等方面的重要工 具［17］。參與排斥反應(yīng)過程的大分子物質(zhì)或者免疫細(xì)胞可作為示蹤劑標(biāo)記靶點(diǎn)，利用這一特性，分子影像也可以用作移植器官的評估。Liu 等［18］使用基于靶向T 淋巴細(xì)胞的納米氣泡超聲分子成像對心臟AR 進(jìn)行評估，發(fā)現(xiàn)其能對AR 發(fā)生時(shí)的T 淋巴細(xì)胞浸潤進(jìn)行較好的顯示。Wu 等［19］認(rèn)為功能MRI 是探索活體靶向免疫細(xì)胞在排斥反應(yīng)發(fā)生過程中所起作用的利器，通過T2＊加權(quán)成像對超順磁氧化鐵納米粒子標(biāo)記的巨噬細(xì)胞進(jìn)行觀察，證實(shí)了巨噬細(xì)胞的活動影響著排斥反應(yīng)發(fā)生和進(jìn)展，巨噬細(xì)胞的浸潤與排斥反應(yīng)的嚴(yán)重程度及心功能的降低密切相關(guān)。18F-FDG PET/CT 能夠?qū)ε懦夥磻?yīng)發(fā)生時(shí)移植物內(nèi)活化白細(xì)胞的聚集進(jìn)行成像，已經(jīng)被用于移植腎排斥反應(yīng)的評價(jià)［20］。傳統(tǒng)的影像學(xué)評估不能對術(shù)后移植胰島的存活進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤，因而不能及早地發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致移植胰島失功能的原因，分子影像技術(shù)恰好可以彌補(bǔ)這一空白［21］。此外，通過對紊亂的成纖維化過程中分子通路進(jìn)行監(jiān)測和量化，分子影像也為移植器官纖維化評估和分期提供了全新的思路， 未來越來越多的新型分子標(biāo)記探針的發(fā)現(xiàn)為纖維化的精準(zhǔn)、靈敏、穩(wěn)定評估提供了更多可能［22］。

2.3 移植相關(guān)影像學(xué)——重視心、腦等重要臟器結(jié)構(gòu)功能變化：器官移植對全身各系統(tǒng)都會產(chǎn)生影響。對于器官移植相關(guān)臟器的評估，特別是心和腦，影像學(xué)評估有著獨(dú)特的優(yōu)勢。我國學(xué)者在這一領(lǐng)域做出了積極的貢獻(xiàn)。Zhang 等［23］通過對終末期腎?。╡nd-stage renal disease，ESRD）患者移植術(shù)前和術(shù)后1 個(gè)月進(jìn)行DTI 和靜息態(tài)功能MRI（fMRI）檢查，發(fā)現(xiàn)術(shù)后1 個(gè)月ESRD 患者腦結(jié)構(gòu)和功能即出現(xiàn)快速恢復(fù)，且默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)（default mode network，DMN）的功能連接恢復(fù)早于結(jié)構(gòu)連 接。該文章被選為國際放射學(xué)界高水平期刊Radiology 當(dāng)期的封面文章。Chen 等［24］采用fMRI探究ESRD 患者認(rèn)知功能改善的機(jī)制，發(fā)現(xiàn)不同的靜息態(tài)腦網(wǎng)絡(luò)會出現(xiàn)不同的恢復(fù)模式，背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)、聽覺網(wǎng)絡(luò)和視覺網(wǎng)絡(luò)在腎移植術(shù)后6 個(gè)月就恢復(fù)到正常水平，而DMN、感覺運(yùn)動網(wǎng)絡(luò)腎移植術(shù)后6 個(gè)月并未完全恢復(fù)。該研究發(fā)表在CJASN 上并配發(fā)了長篇述評，認(rèn)為該研究的發(fā)現(xiàn)能更加激發(fā)ESRD 患者參與慢性腎臟病治療創(chuàng)新的熱情［25］。Chen 等［26］還發(fā)現(xiàn)移植術(shù)后早期部分DMN 區(qū)域如島葉、海馬、楔前葉的功能連接并沒有完全恢復(fù)。這些研究為腎移植術(shù)后患者認(rèn)知改善的機(jī)制提供新的見解。靜息態(tài)fMRI 也發(fā)現(xiàn)肝性腦病患者的腦功能異常［27］以及肝移植術(shù)后類似的腦結(jié)構(gòu)和功能部分恢復(fù)的現(xiàn)象。如Cheng 等［28］發(fā)現(xiàn)肝硬化肝性腦病患者術(shù)后1 個(gè)月的DMN 的功能連接仍低于健康人，一些腦區(qū)的功能連接持續(xù)減低，提示移植術(shù)后腦功能重組仍在進(jìn)行，認(rèn)知功能的完全恢復(fù)需要一定的時(shí)間。

移植后的心臟結(jié)構(gòu)和功能的改變越來越受到大家的重視。一些新技術(shù)，如T1 和T2 mapping 技術(shù)、心肌細(xì)胞外體積分?jǐn)?shù)可以評估心肌間質(zhì)纖維化，有助于預(yù)測腎移植患者不良心血管事件的發(fā) 生［29］。國外有研究通過使用心臟MRI 對ESRD 患者腎移植術(shù)后的心功能進(jìn)行評估，證實(shí)了相較于血容量和血壓，腎移植對加強(qiáng)ESRD 患者左心室心肌功能恢復(fù)的作用更大，進(jìn)一步驗(yàn)證了腎移植有助于改善ESRD 患者心功能［30］。國內(nèi)在這方面相關(guān)研究較少。王未等［31］探索心臟MRI 對腎移植術(shù)后心臟結(jié)構(gòu)和功能評估的價(jià)值，發(fā)現(xiàn)尿毒癥性心肌病導(dǎo)致的左心室擴(kuò)張、收縮功能障礙及彌漫性心肌纖維化在術(shù)后是可逆的，而初始T1 弛豫時(shí)間可作為評價(jià)ESRD 患者彌漫性心肌纖維化程度的敏感指標(biāo)。

3 中國器官移植影像學(xué)研究展望

中國器官移植影像學(xué)的發(fā)展面臨著機(jī)遇和挑戰(zhàn)。近些年隨著影像學(xué)和醫(yī)工交叉合作研究的深入，極大地推動了影像學(xué)，包括器官影像學(xué)的快速發(fā)展，新的技術(shù)手段在這一領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。然而我們應(yīng)該清醒地看到中國器官移植影像學(xué)面臨的諸多困難。一是國際上對中國器官移植工作還抱有懷疑的心態(tài)，因此嚴(yán)格遵守移植相關(guān)規(guī)范，提升我國器官移植水平和國際聲譽(yù)是我們今后一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)努力的方向；二是盡管國內(nèi)器官移植影像相關(guān)研究已取得了不錯(cuò)的成就，諸如腎移植的功能MRI 研究，但某些方面的器官移植影像學(xué)研究還處在追趕國際先進(jìn)水平的地位，比如器官移植分子影像學(xué)研究中新型分子標(biāo)記探針的缺乏，在移植基數(shù)相對較小的器官方面相關(guān)研究數(shù)量不足等；三是影像技 術(shù)，尤其是新的影像技術(shù)還需要優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化， 才能滿足臨床和科研工作需求，比如心臟MRI 在國內(nèi)發(fā)展相對滯后，缺乏統(tǒng)一的掃描規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)， 應(yīng)用不夠普及；四是單一的影像技術(shù)對器官移植的評估價(jià)值有限，多參數(shù)、多模態(tài)、多學(xué)科的影像評價(jià)對于移植器官的全面、精準(zhǔn)評估十分必要。未來，國內(nèi)器官移植影像學(xué)研究應(yīng)該集中在這些未解決的問題上，提供更有效的證據(jù)。

4 結(jié) 語

總之，中國器官移植影像學(xué)研究雖然面臨諸多困難，但在批判和懷疑中一直努力堅(jiān)持和探索自己前進(jìn)的道路，在劈波斬浪中揚(yáng)帆前行，近些年已經(jīng)在移植腎功能MRI 和移植相關(guān)器官影像學(xué)方面取得了可喜的進(jìn)展。我們堅(jiān)信，中國器官移植影像學(xué)，一定會乘風(fēng)破浪會有時(shí)，直掛云帆濟(jì)滄海。呼吁全國同道們一起努力，推動我國器官移植影像學(xué)的研究和應(yīng)用水平再上新臺階。