肝、脾及腰椎R2*值評估慢性腎衰竭患者體內鐵含量

李 旭,馬培旗,張小艷,王仲秋,李小偉,許星成,張 磊*

[1.蚌埠醫科大學附屬阜陽醫院(阜陽市人民醫院)影像中心,2.腎內科,安徽 阜陽 236000]

貧血是慢性腎衰竭(chronic kidney failure,CKD)常見并發癥,且風險隨CKD進展而增加[1]。補鐵治療中,部分腎性貧血患者可因非絕對缺鐵或未嚴格監測體內鐵含量而出現鐵過載;體內多余鐵主要沉積在肝、脾及腰椎等器官中。骨髓涂片鐵染色法[2]是診斷缺鐵性貧血的金標準,肝活檢是反映非肝硬化背景下體內鐵含量的金標準[3];但二者均為侵入性檢查,臨床應用受限。鐵代謝指標檢測是臨床評估鐵含量的最常用方法,具有簡單、易行、價格低、可重復檢查等優點,但易受炎癥、感染及腫瘤等因素影響[4]。MR改良Dixon定量(modified DIXON quantification,mDIXON-quant)序列采用多梯度回波技術得到R2*mapping,其R2*值與鐵含量高度相關,已廣泛用于評估肝臟鐵濃度(liver iron concentration,LIC)及骨髓內鐵含量。本研究觀察肝、脾及腰椎R2*值用于評估CKD患者體內鐵含量的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2021年1月—2022年1月52例蚌埠醫科大學附屬阜陽醫院CKD患者,男29例、女23例,年齡23～74歲、平均(42.8±10.0)歲。以轉鐵蛋白飽和度≤20%為絕對鐵缺乏[5],據此將患者分為絕對缺鐵組(n=22)和非絕對缺鐵組(n=30):絕對缺鐵組,男14例、女8例,年齡25～59歲、平均(46.0±9.9)歲;非絕對缺鐵組,男16例、女14例,年齡23～74歲、平均(40.6±9.7)歲。納入標準:①于我院腎內科接受治療;②實驗室檢查及影像學資料完整。排除標準:①合并遺傳性血色病等鐵代謝疾病;②合并慢性肝病;③3個月內接受輸血治療;④合并惡性腫瘤;⑤合并嚴重感染及營養不良;⑥腰椎骨折病史。本研究經院醫學倫理委員會審核通過(2021[55]號),患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Philips Ingenia CX 3.0T超導MR掃描儀,8通道腹部專用線圈。囑患者仰臥,將線圈置于上腹部正中,進行掃描。參數:腹部軸位mDixon-quant,屏氣掃描,TR、TE均為系統默認最短,FOV 400 mm×35 mm,分辨率2.5 mm×2.5 mm×6 mm,NEX 1,掃描時間12 s;腰椎矢狀位mDixon-quant,TR 8.0 ms,TE 1.45 ms,FOV 156 mm×360 mm,分辨率2 mm×2 mm×6 mm,NEX 1,掃描時間20 s。

1.3 圖像處理 采用Philips Intellispace Portal后處理軟件,生成R2*偽彩圖;于肝門層面避開肝內血管、膽管、膽囊、椎體骨皮質及椎間盤等勾畫肝、脾ROI各3個,測量3個ROI R2*值后均取平均值為最終結果(圖1A、1B);于L1～L5椎體正中矢狀面各放置1個ROI,取5個ROI R2*值的平均值為最終結果(圖1C)。

圖1 于R2*偽彩圖上勾畫肝臟ROI(A)、脾臟ROI(B)及腰椎ROI(C)示意圖(圓圈及方框均為ROI)

1.4 鐵代謝指標檢測 于MR檢查前、后共24 h內采集空腹血液標本,檢測鐵代謝指標,包括鐵蛋白、不飽和鐵結合力、總鐵結合力、轉鐵蛋白、轉鐵蛋白飽和度及鐵元素。

1.5 統計學分析 采用SPSS 26.0統計分析軟件。以±s表示符合正態分布計量資料,組間比較采用兩獨立樣t檢驗。采用Spearman相關分析觀察R2*值與鐵代謝指標的相關性。行二元logistic回歸分析,觀察CKD患者絕對缺鐵的影響因素。繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

絕對缺鐵組與非絕對缺鐵組轉鐵蛋白飽和度、脾和腰椎R2*值差異均有統計學意義(P均<0.05)。見表1。

表1 絕對缺鐵與非絕對缺鐵CKD患者轉鐵蛋白飽和度及肝、脾、腰椎R2*值比較

CKD患者脾、腰椎R2*值與鐵蛋白、轉鐵蛋白飽和度均呈正相關(P均<0.05),與不飽和鐵結合力、總鐵結合力及轉鐵蛋白均呈負相關(P均<0.05)。見表2。

表2 CKD患者肝、脾及腰椎R2*值與鐵代謝指標的相關性分析

腰椎R2*值減低是CKD患者絕對缺鐵的影響因素(P<0.05,表3)。以腰椎R2*值=134.26 Hz為最佳截斷值,其診斷CKD患者絕對缺鐵的敏感度為86.70%,特異度為68.20%,曲線下面積(area under the curve,AUC)為0.727。

表3 CKD患者絕對缺鐵影響因素的logistic回歸分析

3 討論

CKD患者缺鐵原因包括失血、腸道鐵吸收功能差、紅細胞生成刺激劑(erythropoiesis stimulating agent,ESA)治療導致鐵利用增加、機體儲存鐵部位釋放受損[6];其中,失血可由透析時血液滯留、尿毒癥性血小板功能障礙等因素引起。糾正CKD患者貧血時,常需反復靜脈注射鐵劑,從而可導致正鐵平衡[7];而人體并無排泄多余鐵的生理機制,僅能通過使用螯合劑達到負鐵平衡[8]。若體內鐵過多而未及時治療,多余鐵則可沉積于組織器官中,引起脂質過氧化,從而損傷細胞,導致癌癥及血液病等[9]。因此,持續監測CKD患者體內鐵濃度極為重要。

R2*技術是目前無創定量LIC的可靠影像學方法[10-11]。本研究采用mDIXON-quant為多梯度回波技術,通過1次掃描即可得到脂肪分數(fat fraction,FF)圖、T2*mapping及R2*mapping;其中,FF圖可直接用于測量脂肪含量,T2*值可量化組織內結構及物質代謝變化,R2*值則能反映組織內鐵含量;同時,該技術還可有效減少主磁場不均勻性、渦流效應、T1偏差和脂肪共振磁化偏移的影響,具有簡便、可重復、采集速度快、水脂分離效果佳等優勢[12-13]。

生理情況下,人體內大部分鐵儲存于肝臟內,因此LIC可反映全身鐵代謝情況。然而,本研究結果顯示,絕對缺鐵組與非絕對缺鐵組肝R2*值差異無統計學意義,且肝R2*值與鐵代謝指標均無明顯相關性;可能由于CKD患者長期處于炎癥狀態,網狀內皮系統中儲存鐵被限制釋放,使其無法被利用[14]。而組間脾和腰椎R2*值差異均有統計學意義,且二者與鐵代謝指標具有一定相關性;主要在于脾中的鐵主要儲存在巨噬細胞中,而巨噬細胞在血漿中釋放鐵的能力遠強于肝細胞,使得長期炎癥狀態下該機制利用率大大提高[15];而腰椎為造血器官之一,是體內主要鐵代謝器官[16],而CKD患者促紅細胞生成素減少,紅細胞減少,紅骨髓轉化活躍度增高,導致腰椎R2*值與鐵代謝指標關系更為緊密。同時,本研究結果顯示腰椎R2*值減低是CKD患者絕對缺鐵的影響因素,以134.26 Hz為最佳截斷值診斷CKD患者絕對缺鐵的敏感度為86.70%,特異度為68.20%,AUC為0.727。

綜上所述,腰椎R2*值有助于評估CKD患者體內鐵含量。然而,本研究樣本量較小,有待未來擴大樣本量進行更深入地探索。

利益沖突:全體作者聲明無利益沖突。

作者貢獻:李旭研究設計和實施、查閱文獻、撰寫和修改文章;馬培旗研究設計、圖像處理、數據分析、統計分析;張小艷圖像處理、數據分析;王仲秋數據分析、查閱文獻;李小偉和許星成數據分析;張磊指導、研究設計、修改和審閱文章、經費支持。