動態增強MRI與SPECT腎動態顯像測定GFR評估腎移植術腎功能的臨床價值比較

顧虹 劉丹 李云鶴

[摘要] 目的 比較動態增強MRI（DCE-MRI）與單光子發射計算機斷層成像術（SPECT）腎動態顯像測定腎小球濾過率（GFR）評估腎移植術腎功能的臨床價值。 方法 選取2015年4月～2018年4月于內蒙古包鋼醫院接受腎移植術的患者70例為研究對象，分別采用DCE-MRI及SPECT測定其移植腎GFR（分別為GFR-MRI、GFR-SPECT），并與內生肌酐清除率（Ccr）進行比較分析。評估DCE-MRI檢測中造影劑的安全性。 結果 檢查測得患者GFR-MRI與Ccr值的偏倚高于GFR-SPECT，30%及50%精確度高于GFR-SPECT，差異有統計學意義（P < 0.05）;Pearson相關性分析結果顯示，GFR-MRI、GFR-SPECT值均與Ccr呈正相關（P < 0.05），GFR-MRI與Ccr相關系數高于GFR-SPECT與Ccr相關系數，差異有統計學意義（P < 0.05）。通過Bland-A1tman分析，GFR-SPECT的95%可信區間為95.49 mL/（min·1.73m2），GFR-MRI的95%可信區間為62.35 mL/（min·1.73m2），GFR-MRI的可信區間更窄。70例患者中僅2例出現輕微皮疹，且在未經任何治療的情況下自行好轉。 結論 與SPECT比較，DCE-MRI測得的GFR與Ccr偏倚較大，但與Ccr比較具有更高的精確度、相關性及一致性，可信區間更窄，DCE-MRI能更準確通過測定GFR評估腎移植術腎功能，且具有較高的安全性。

[關鍵詞] 腎移植;動態增強MRI;單光子發射計算機斷層成像術;腎動態成像

[中圖分類號] R692? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2019）01（c）-0167-04

[Abstract] Objective To compare the clinical value of dynamic contrast-enhanced MRI （DCE-MRI） and single photon emission computed tomography （SPECT） renal dynamic imaging of glomerular filtration rate （GFR） measurement in the evaluation of renal function in renal transplantation. Methods A total of 70 recipients who underwent renal transplantation in Baogang Hospital in Inner Mongolia from April 2015 to April 2018 were selected research as objeets. The transplanted renal GFR was measured by DCE-MRI and SPECT （GFR-MRI， GFR-SPECT respectively）， and was compared with endogenous creatinine clearance rate （Ccr）. The safety of contrast agents was evaluated in DCE-MRI detection. Results The GFR-MRI and Ccr values were more biased than GFR-SPECT， and the accuracy of 30% and 50% were higher than GFR-SPECT， and the difference was statistically significant （P < 0.05）. Pearson correlation analysis showed that GFR-MRI and GFR-SPECT values were positively correlated with Ccr （P < 0.05）， and GFR-MRI and Ccr correlation coefficients were higher than GFR-MRI and Ccr correlation coefficients， and the difference was statistically significant （P < 0.05）. By Bland-A1tman analysis， the 95% confidential interval of GFR-SPECT was 95.49 mL/（min·1.73m2）， and the 95% confidential interval of GFR-MRI was 62.35 mL/（min·1.73m2）， and the confidential interval of GFR-MRI was narrower. Only 2 cases developed mild rash among 70 patients， and improved on their own without any treatment. Conclusion Compared with SPECT， the bias of GFR measured by DCE-MRI and Ccr is larger， but it has higher accuracy， correlation and consistency with Ccr， and has narrower confidential interval. DCE-MRI can more accurately evaluate renal function in renal transplantation through measuring GFR， and it has high safety.

[Key words] Renal transplantation; Dynamic contrast-enhanced MRI; Single photon emission computed tomography; Renal dynamic imaging

目前，腎移植已經成為終末期腎病最有效的治療措施，而腎移植術后腎功能監測及移植腎解剖結構的及時評估是有效延長移植腎存活時間的關鍵[1]。腎小球濾過率（GFR）是反映腎臟濾過功能最直接指標，也是評價腎臟功能最為敏感的指標之一[2]。但是GFR不能直接測定，只能通過某些標志物的清除率來間接測得。菊粉清除率是公認的測定GFR的金標準，但其操作復雜、費時，不適用于臨床推廣[3]。單光子發射計算機斷層成像術（SPECT）腎動態顯像方法是目前評價腎移植供體GFR的常規檢查方法，簡易方便、安全無創，可直觀反映GFR及尿路排泄情況，但是SPECT無法提供腎臟的血管、尿路解剖結構[4]。核磁共振（MRI）常被用于了解腎臟結構，其中動態增強MRI（DCE-MRI）已逐步被應用于評估腎臟GFR[5]。然而，DCE-MRI在評估腎移植術后移植腎GFR中的準確性及安全性的研究尚不多見。本研究選取70例腎功能良好且穩定的患者為研究對象，比較DCE-MRI及SPECT測定移植腎GFR的準確性及安全性，報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年4月～2018年4月于內蒙古包鋼醫院（以下簡稱“我院”）接受腎移植術的患者70例為研究對象。其中男41例，女29例;年齡16～62歲，平均（45.36±8.68）歲;體重36～87 kg，平均（61.23±11.06）kg;體表面積1.48～3.16 m2，平均（2.06±0.35）m2;血清肌酐水平57.23～186.20 μmol/L，平均（94.36±26.03）μmol/L。納入標準：①均接受腎移植術;②腎功能良好且穩定;③遵從醫囑積極配合治療者;④經我院醫學倫理委員會批準實施，所有患者均知情并簽署知情同意書。排除標準：①存在造影劑過敏史;②對本研所采用藥物過敏者;③合并其他類型嚴重疾病者;④心、肝、脾等重要器官功能不全者。

1.2 免疫治療方案

所有患者免疫抑制治療方案均為三聯免疫抑制方案。環孢素A（華北制藥有限公司，國藥準字H10960009），起始用量為6～8 mg/（kg·d），隨后根據血藥濃度及血肌酐水平調整劑量;來氟米特（蘇州長征-欣凱制藥有限公司，國藥準字H20000550），起始劑量為50 mg/d，治療3～5 d后，予以20 mg/d（體重<60 kg）或30 mg/d（體重>60 kg）維持;霉酚酸酯（江蘇倍達醫藥科技有限公司，國藥準字：H12020809），劑量為1.0 g/d（體重<60 kg）或1.5 g/d（體重>60 kg）。

1.3 內生肌酐清除率（Ccr）測定

所有受試者在檢查前禁食肉類和保持低蛋白飲食3 d，避免劇烈運動，檢查當天留取血樣及24 h尿液，檢測尿肌酐及血清肌酐含量，并按照以下公式計算Ccr。Ccr=（尿肌酐/血清肌酐）×每分鐘尿量。Ccr經過標準體表面積（BSA）校正，即矯正Ccr=（尿肌酐/血清肌酐）×每分鐘尿量×1.73/BSA，單位為mL/（min·1.73 m2）。

1.4 DCE-MRI測定患者GFR

所有患者采用GE Discovery 750 3.0T MR掃描儀，進行腹部MRI掃描。定位掃描之后，對雙腎區使用冠狀面3D肝臟加速容積采集序列進行掃描。增強檢查使用雙筒高壓注射器自肘靜脈注射，經生理鹽水稀釋的0.04 mmol/kg的釓噴酸葡胺（Gd-DOTA，0.5 mmol/L，德國拜耳先靈公司，批號：20150402），注射流率3.0 mL/s，注畢使用10 mL生理鹽水沖管。LAVA序列掃描參數：TR4.7 ms，TE1.9 ms，TI 5.0 ms，翻轉角度15°，像素帶寬977 kHz，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，采集時間3.0 s。注藥開始后延遲10.0 s以屏氣方式連續采集10期，采集時間共30 s，之后每間隔30 s掃描一期，總掃描時間為6 min。采用軟件計算單腎GFR，GFR計算選用簡化雙室（2C模型），模型計算公式如下：Med（t）=fCco（t）+Γ* Cco（t），模型假設對比劑由皮質入球動脈血管經腎小球進入髓質。其中Med（t）為單位體積下對比劑在髓質的時間積累量，f為髓質內動脈血管的容量百分比，Cco（t）為對比劑在皮質的時間依賴濃度，Γ為單位體積腎小球過濾，*為卷積符。GFR值經BSA校正，單位為mL/（min·1.73m2）。

1.5 SPECT測定GFR

使用Philip公司的Philips Bright View SPECT掃描機，患者在99mTc-DTPA注射前30 min飲水300～500 mL，顯像前排空膀胱，記錄身高、體重。受檢者取仰臥位，后位采集，雙腎及膀胱置于探頭視野內，自肘靜脈“彈丸”式注射99mTc-DTPA，立即啟動SPECT腎動態進行采集，采集條件：低能高分辨準直器，能峰140 keV，窗寬20%，矩陣64×64，1幀/2 s，采集30幀，之后以1幀/60 s采集，整個采集時間20 min。分別記錄采集前、后滿針和空針放射性計數測定，以計算注入體內的放射性計數。采集完利用SPECT配套的軟件處理圖像，用Gates法計算雙腎GFR。GFR值經BSA校正，單位為mL/（min·1.73m2）。

1.6 造影劑安全性評估

按照修改的Hartwing嚴重程度分級標準[6]評估造影劑安全性。1級：輕微藥物不良反應及疾病，無需治療;2級：造成患者短暫損害，需對懷疑藥物進行停藥等干預，不需使用其他治療，無需住院或延長住院時間;3級：造成患者短暫損害，需對懷疑藥物進行停藥等干預或使用其他治療，無需住院或延長住院時間;4級：患者需住院治療或延長住院時間1 d以上;5級：患者需重癥監護治療;6級：造成永久性損害;7級：間接導致患者死亡;8級：直接導致患者死亡。

1.7 統計學方法

采用SPSS 22.0軟件進行數據處理分析，計量資料采用均數±標準差（x±s）表示。GFR-MRI、GFR-SPECT與Ccr值的偏倚為GFR-MRI，GFR-SPECT與Ccr間均值的差異;精度為偏倚的標準差（SD）;30%和50%精確度為GFR-MRI、GFR-SPECT在Ccr的30%及50%以內的比例。采用Pearson相關分析及Bland-Altma分析GFR-MRI、GFR-SPECT與Ccr間的相關性及一致性。以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 GFR-MRI、GFR-SPECT與Ccr的偏倚、精度和精確度

GFR-MRI與矯正Ccr值的偏倚高于GFR-SPECT，30%及50%精確度高于SPECT，差異有統計學意義（P < 0.05）。見表1。

2.2 GFR-MRI、GFR-SPECT與Ccr相關性分析

采用Pearson相關性分析兩種檢測方法測得的GFR與Ccr的相關性，結果顯示，GFR-MRI、GFR-SPECT均與Ccr正相關（r = 0.821、0.407，P < 0.05）。

2.3 GFR-MRI、GFR-SPECT與Ccr一致性分析

采用Bland-Altman分析兩種檢測方法測得的GFR與Ccr的一致性，結果顯示GFR-MRI的95%可信區間短于GFR-SPECT。見表2。

2.4 安全性評估

安全性評估結果顯示，70例患者中出現1級不良反應患者2例，占2.86%;患者未出現2～8級不良反應。

3 討論

自1954年人類開展首例臨床腎移植術以來，腎移植已成為終末期腎病的常規治療手段，而腎移植術后腎功能監測及移植腎解剖結構的及時評估是移植腎存活時間有效延長的關鍵[7]。GFR是評估腎功能最直接的參數，是評價腎功能最敏感的指標[8]。目前，菊粉清除率仍被認為是測定GFR的金標準，但其操作復雜，僅適用于實驗研究，而臨床上常用的實驗室測定肌酐、尿素氮的方法敏感性差，不是評價GFR的早期指標，而且無法評價單腎功能[9]。目前，SPECT腎功能檢查是臨床常用的評價腎功能的檢查方法，操作簡便、安全無創[10]。SPECT腎動態顯像在評價活體移植腎供者GFR中具有較好的準確性和可重復性，已成為臨床腎移植術前評價供體腎功能的常規檢查[11]。但是，SPECT無法提供腎臟的血管、尿路解剖信息[12]。本研究中，SPECT測得的移植腎GFR與Ccr均偏倚較DCE-MRI小，但其變異較DCE-MRI大，一致性較DCE-MRI差。而造成該結果的原因可能包含：①與腎臟校正深度有關，SPECT測量GFR時采用的腎臟校正深度為正常解剖位置腎臟深度的估計值，而在受者接受腎移植術后其髂窩、腎臟深度已發生變化，且深度變異很大[13];②移植腎臨近髂血管及膀胱，在使用SPECT測量移植腎GFR時，腎臟感興趣區的勾畫更易受到影響，從而造成誤差的出現[14]。

DCE-MRI為臨床較早應用的功能性MRI成像手段，它在注射對比劑之后連續獲得動態T1加權圖像來描繪TDC曲線，并利用不同的數學模型獲得組織和病變灌注的血流動力學參數[15]。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腎臟的血流灌注和濾過率信息[16]。與SPECT比較，DCE-MRI能夠提供清晰的移植腎周圍血管、組織的二維及三維解剖影響，在測量移植腎GFR的過程中，能有效排除血管、膀胱的影響[17]。此外，DCE-MRI對于移植腎皮、髓質感興趣的勾畫更為精確，其計算GFR不受腎臟深度的影響，能更準確地測定GFR[18]。在本研究中，DCE-MRI測量所得GFR與Ccr具有很高的相關性及一致性，與以往的研究[19]結果相符。然而，DCE-MRI測量所得的GFR與Ccr偏倚略大于SPECT，這一誤差可能來源于DCE-MRI測量所采用的GFR計算模型。簡化2C模型最大的優勢在于不需要測量動脈輸入函數，利于改善測量的重復性及穩定性，但該模型假設輸入腔為腎皮質，未考慮腎皮質內近端小管容積效應的影響，同時髓質輸出腔忽略腎小管流出及對比劑外滲至腎間質的影響，從而造成上述誤差。

在成像檢測中，造影劑的安全性至關重要[20]。有報道[21]指出，DCE-MRI的造影劑Gd-DOTA的不良反應率低，在臨床應用中具有較高的安全性。在本研究中，僅出現2例1級不良反應患者，且均為注射小劑量Gd-DOTA后出現輕微皮疹，在未經任何治療的情況下自行好轉，提示小劑量Gd-DOTA不會造成明顯不良反應，采用DCE-MRI檢測移植腎GFR具有較高的安全性。

綜上所述，DCE-MRI作為評估移植腎GFR的新興方式，與SPECT比較，同樣可用于通過測定GFR評估移植腎的腎功能，為移植腎腎功能的評估提供一種新的途徑。此外，相較于SPECT，DCE-MRI能更好地了解移植腎解剖結構、血管及尿路情況，且無明顯毒副作用。因此，DCE-MRI在臨床測定GFR評估腎移植術腎功能中具有較高應用價值。

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（收稿日期：2018-10-07? 本文編輯：封? ?華）