本文原载于《中华医学杂志》年第21期
移植肾功能延迟恢复(delayedgraftfunction,DGF)是肾移植术后早期最常见的并发症之一,为移植肾肾功能急剧损害的特征性表现[1]。由于移植肾穿刺活检存在诸多危险[2],寻找无创性的方法安全、准确地监测DGF肾功能状况一直是临床亟待解决的重大课题。磁敏感加权成像(susceptibilityweightedimaging,SWI)是新近发展的功能磁共振(MR)成像技术,无辐射,非侵入性,可多次重复检查,临床应用日益广泛。DGF的SWI表现与其肾功能损害程度是否存在相关性目前尚未见文献报道。而血清胱抑素C被认为是新发现的理想反映肾小球滤过率变化的内源性标志物,能准确地评价肾功能受损程度[3]。本研究采用SWI技术研究DGF,将其SWI表现与血清胱抑素C水平进行相关性分析,旨在探讨利用SWI判断DGF肾功能损害程度的可行性。
对象与方法一、对象
1.患者:
回顾性分析年9月至年8月医院肾脏移植中心的27例DGF资料,男19例、女8例,年龄23~63岁,中位年龄42岁。DGF的诊断标准:排除手术因素后,肾移植术后第1周内至少需要1次血液透析治疗[4]。医院伦理委员会批准(批准文号:科第号)。
2.纳入标准:
(1)接受首次同种异体肾移植的成人受者,(2)在术后第2~3周内、并于下一次透析治疗前一日接受移植肾常规MRI及SWI检查,(3)在MRI检查同日采集血清、检测胱抑素C。
3.排除标准:
(1)图像质量不能满足诊断要求,(2)明确的免疫抑制剂毒性肾损害,(3)明确的急性排斥反应。
二、方法
1.MRI检查方法:
采用德国西门子MagnetomVerio3.0T超导型MRI仪,仰卧位,头先进,扫描范围从髂窝移植肾上极至下极。所有患者均行常规MRI平扫(定位冠状面T2WI、横断面T1WI、T2WI及抑脂T2WI)与SWI检查。横断面T1WI采用二维快速小角度激发成像序列,重复时间ms,回波时间2.5ms,视野mm×mm,矩阵×;横断面T2WI采用半傅立叶采集单次激发快速自旋回波序列,重复时间ms,回波时间96ms,视野mm×mm,矩阵×;SWI采用横断面二维梯度回波序列,联合应用并行采集技术,加速因子为2,重复时间ms,回波时间10.3ms,采集带宽Hz/像素,视野mm×mm,矩阵×,翻转角20°,分3次屏气扫描,每次18s,扫描结束后自动重建出幅度图、相位图、最小密度投影图和SWI图。上述序列层厚均为5mm,层间距均为1mm。
2.图像分析:
由2名影像科高级职称医师应用MR工作站对所有DGF图像进行分析,如有不同意见则由两名医师相互讨论并达成一致。(1)常规MRI分析:观察每个层面,辨别移植肾正常解剖结构,然后判定移植肾内是否存在囊肿(单纯性与复杂性)、血管平滑肌脂肪瘤等良性肿瘤;(2)SWI分析:对照常规MRI,在SWI上排除上述良性肿瘤的影像表现,然后以移植肾皮质为参照,如在SWI上发现异常信号灶,则对其位置与信号强度(低、高)进行分析。依据SWI表现,将DGF分为:未出现异常信号灶组与出现异常信号灶组。
3.血清胱抑素C的采集与检测方法:
清晨空腹抽取肾移植术后受者的静脉血清样本2ml,分离血清,采用免疫比浊法检测胱抑素C,试剂盒购自上海景源医疗器械有限公司,试剂盒给定参考值范围:1.02mg/L,以美国贝克曼库尔特AU全自动生化分析仪测定。
4.统计学方法:
采用GraphPadPrism5统计软件分析数据。未出现异常信号灶组与出现异常信号灶组之间DGF的血清胱抑素C水平差异采用独立样本t检验比较;DGF的SWI表现与血清胱抑素C水平之间的相关性采用Spearman等级相关进行分析,P0.05为差异有统计学意义。
结果1.常规MRI表现:
27例DGF共27枚移植肾,髓质在T1WI上均显示为稍低信号、在T2WI上均显示为稍高信号(图1,图2,图3)。其中,3例发现皮质单纯性囊肿,呈类圆形,最大径0.2~0.8cm;1例发现髓质单纯性囊肿,呈类圆形,最大径1.8cm;1例发现皮质复杂性囊肿,呈类椭圆形,最大径2.5cm;余22例未出现明显异常信号灶。
2.SWI分析:
对照常规MRI,除外囊肿的SWI表现,27例DGF中:15例在SWI上均未出现异常信号灶(图1);12例在SWI上于皮髓质交界区出现点状、斑片状或条带状异常低信号灶(图2,图3)。
3.血清胱抑素C水平的比较及与SWI表现的相关性:
SWI上无异常信号灶DGF患者与有异常低信号灶DGF患者之间的血清胱抑素C水平差异有统计学意义(表1,图4)。DGF在SWI上出现异常低信号灶与血清胱抑素C水平之间呈正相关(r=0.,P=0.)。
讨论DGF被认为是肾移植术后预后不良的标志,不仅增加了急性排斥反应的发生率、影响人/肾长期成活率,而且延长了住院时间、加重经济负担[5,6]。DGF一旦发生,需随时评价其肾功能损害程度,及时对症治疗。虽然各种血、尿标志物逐步用于移植肾肾功能状况的评价,但目前国际上仍缺乏公认的无创诊断体系[2]。而常用的无创评价移植肾的影像学方法又存在一定不足,如常规超声对移植肾低速血流不敏感,CT有放射性且对比剂存在肾毒性等。SWI因安全、无需对比剂,且能提供肾组织血氧、代谢等移植肾更多的功能相关信息[7],有望成为无创评价DGF肾功能状况的新方法。
SWI是一项利用组织间磁敏感性差异而成像的相位对比增强技术,提供了T1WI、T2WI及扩散加权成像之外的另一种对比度,对脱氧静脉血、血液产物(脱氧血红蛋白、正铁血红蛋白和含铁血黄素)、钙化及铁等磁敏感性物质的显示非常敏感[8,9]。SWI最初多用于神经影像的诊断及研究,显示其能敏感地检测出颅内静脉血管及微出血灶[10,11]。在正常生理状态下,肾皮质血流充足,血氧丰富,顺磁性氧和血红蛋白较多,而髓质血流不足,含氧量低,反磁性脱氧血红蛋白更多,皮髓质交界区存在明显的氧分压梯度差,肾脏这一特殊结构使其适合采用SWI进行评价。Mie等[10]最早指出由于肾脏皮髓质的磁敏感性差异,SWI有望对糖尿病肾病、肾动脉狭窄及肾移植后急慢性排斥反应等引起的肾功能损害进行评估。Ding等[7]应用SWI研究健康成人,通过水负荷前后肾脏血氧水平变化的观察与测量,认为SWI可以准确评价肾脏的代谢与功能。
目前研究证实,缺血再灌注损伤是引起DGF发生的重要病理生理机制[4,5]。肾移植手术时,供肾血流中断,再灌注后将导致供肾(移植肾)的功能、代谢甚至结构发生异常。张京刚等[12]开展动物实验,建立兔肾脏缺血-再灌注模型,发现SWI能够显示缺血再灌注损伤后兔肾脏尤其是外髓带信号的降低及更低信号的微出血灶,对评估早期缺血再灌注损伤有一定价值。本研究显示部分DGF可在SWI上于皮髓质交界区出现异常低信号灶,与张京刚等的研究结果有如下相似:(1)病灶部位:本研究为皮髓质交界区,与张京刚等表述的兔肾脏外髓带区域基本一致。这是由于皮髓质交界区受到缺血再灌注损伤引发的炎症浸润、过度缺氧刺激及细胞因子释放等因素的影响最大[5,6,7]。(2)病灶信号强度:均为低信号。首先缺血性损伤,使移植肾组织内氧自由基产生,细胞和线粒体内钙离子积聚;接着再灌注损伤,通过进一步恶化无氧代谢所致的损害导致急性肾小管内皮损伤、缺血及坏死[5,6]。上述病理生理改变引起皮髓质内静脉血的氧合和脱氧血红蛋白含量发生变化,导致局部磁场环境不均匀而引起质子失相位,磁敏感产生差异,在SWI上显示为低信号。本研究中,因移植肾本身存在的各种小的良性肿瘤,可能会对DGF在SWI上出现异常信号的判断造成阻碍,因此结合常规MRI,首先将SWI上这些良性肿瘤的影像表现排除,使研究结果更准确。
血清胱抑素C是一种低分子质量的半胱氨酸蛋白酶抑制剂,由所有有核细胞以恒定的速率生成并释放入血液循环,在肾小球自由滤过后被近端小管完全重吸收、降解,并不分泌[3,4]。血清胱抑素C水平越高,反映肾功能的损害程度越大。而实验室常用指标血清肌酐,产量易受年龄、性别、肌肉量、用药、肝功能及许多疾病的影响,此外由于肾小管的分泌及肾外肠管的降解,其血清浓度通常在肾功能丧失一半以上才能显现异常[3]。与血清肌酐相比,血清胱抑素C与肾小球滤过率的负相关性更好、评价移植肾肾功能尤其轻中度损伤的敏感性更高[3]。本研究结果DGF在SWI上出现异常低信号灶与血清胱抑素C水平之间呈正相关,表明:随着血清胱抑素C水平的增高(即肾功能受损程度的增大),DGF在SWI上出现异常低信号灶的可能性增大;反之,DGF在SWI上于皮髓质交界区出现异常低信号灶,预示其肾功能受损程度可能高于那些未出现异常信号者。因此,利用SWI可在一定程度上对DGF的肾功能受损状况进行判断。
本研究还存在一些局限性:限于客观条件,肾移植术后受者须绝对卧床,不能于第1周内透析前行MRI检查,本组MRI检查尽可能最早在术后第2~3周内完成;由于研究的样本量不够大,DGF在SWI上出现异常低信号灶的面积大小及信号强弱与血清胱抑素C水平之间是否有相关性,没有就此进一步探讨。
总之,利用SWI评价DGF肾功能受损程度的方法简单、无创,无须复杂的图像后处理,SWI表现能在一定程度上反映移植肾的病理生理变化,较单纯实验室检查指标更加形象、直观、便于随访对照。本研究是对影像学新技术SWI在肾移植术后肾功能评价上的初步探索,以期为今后移植肾领域的相关研究及临床工作提供一个新的思路。
参考文献(略)
(收稿日期:-12-30)
(本文编辑:刘雪松)
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