移植腎磁共振成像研究進展

謝媛綜述　盧光明審校

移植腎磁共振成像研究進展

謝媛綜述盧光明審校

【摘要】近年來隨著成像技術的進步，磁共振在移植腎中的應用逐漸增多，本文旨在介紹磁共振血管成像、擴散加權成像、磁共振灌注成像、血氧水平依賴成像、磁共振彈性成像在移植腎功能評估及并發癥診斷中的應用和價值。

【關鍵詞】腎移植；排斥；腎小管壞死，急性；磁共振成像

腎移植較透析可顯著降低患者治療費用并且提高患者生存質量，被視為終末期腎病最理想的治療方法。早期診斷移植腎術后并發癥并及時采取有效的治療措施對延長移植腎存活時間、提高移植腎存活率尤為重要。MRI技術具有多序列、多參數、多方位成像的特點，圖像有高對比的軟組織分辨力，并且不存在電離輻射的暴露問題。結合功能成像技術，MRI能夠同時提供移植腎形態和功能方面的信息，在移植腎術后的功能評估和并發癥檢測中顯示出了巨大的應用潛力。本文就近年來MRI在移植腎的應用進展作一綜述。

磁共振血管成像

磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）是MRI在臨床上的基本應用之一。最初的磁共振血管成像技術不使用外源性對比劑，主要包括時間飛躍法（time-of-flight，TOF）和相位對比法（phase contrast，PC），構成了最初的非對比增強MR血管成像（non-contrast-enhanced MRA，NCE-MRA）技術。然而早期的NCE-MRA在移植腎血管的應用效果欠佳，小樣本研究顯示對移植腎動脈狹窄檢出的假陽性率較高［1，2］。

自釓對比劑1994年首次應用于MRA起［3］，隨著硬件、軟件的不斷進步，對比增強MR血管成像（contrast-enhanced MRA，CE-MRA）擁有了較快的掃描速度和優秀的圖像質量，迅速成為臨床顯示血管的常規掃描技術之一，逐步替代了NCEMRA。Ismaeel等［4］研究顯示CE-MRA診斷移植腎術后血管并發癥與金標準數字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）有很好的一致性，Hwang等［5］將CE-MRA應用于144例移植腎受體，結果顯示除了移植腎血管，CE-MRA還可以提供腎實質及腎周集合系統的信息，有助于移植腎功能不全原因的診斷和鑒別診斷。

近年來NCE-MRA再次煥發生機，除了節約成本之外，也考慮到對比劑所產生的安全問題［6，7］。Lanzman等［8］將非增強穩態自由進動磁共振血管成像（NCE-steady-state free precession MR angiography，NCE-SSFP MRA）序列與DSA對比，證實了NCE-SSFP MRA是一種可信的血管成像技術。Liu等［9］的研究也證實NCE-SSFP MRA對移植腎血管的顯示質量與CE-MRA相當，對移植腎動脈狹窄的診斷能力也無差異。Tang

作者單位：210002 南京，南京軍區南京總醫院/南京大學醫學院附件屬金陵醫院醫學影像科

擴散加權成像

擴散加權成像（diffusion-weighted imaging，DWI）是目前唯一能在活體檢測體內水分子擴散運動的方法，而腎臟的主要功能均與水分子的運動有關，因而擴散特性能對不同病變腎功能變化提供有價值的信息。Thoeny等［11］首先將DWI應用于移植腎受體成像，證實了移植腎DWI定量參數的可重復性及DWI進一步應用于移植腎功能監測的潛力。隨后也有一系列研究繼續探索了DWI對移植腎功能監測的意義。Abou-El-Ghar等［12］研究顯示急性移植腎功能受損的患者與術后腎功能正常的受體相比ADC值顯著降低。Rheinheimer等［13］的研究指出擴散參數尤其是ADC值與冷缺血時間顯著相關。Eisenberger等［14］和Vermathen等［15］在兩項研究中均將DWI用于移植腎術后長期隨訪中，顯示出了良好的應用前景。

擴散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）是在DWI基礎上發展起來的一種無創MRI技術。水分子在體內組織中的擴散在各個方向上并不相同，例如在腎組織中由于血管及腎小管等解剖結構的存在，水分子的擴散呈各向異性。DTI便是利用水分子擴散的各向異性來評價組織結構的完整性。Hueper等［16］首次將DTI用于移植腎功能不全的評估，結果顯示髓質FA值與正常對照組間存在顯著差異，并且髓質平均FA值與移植腎功能顯著相關。Lanzman等［17］在40例移植腎受體中運用DTI技術進行功能評估，結果也顯示移植腎功能較差的患者其髓質平均FA值較移植腎功能穩定者明顯降低。

磁共振灌注成像

磁共振灌注成像可分為使用外源性示蹤劑和內源性示蹤劑兩類，前者基于快速注射對比劑后的首過效應反映組織血管分布及血流灌注情況；后者的代表是動脈自旋標記（artery spin labeling，ASL）灌注加權成像，使用血液中的氫質子作為內源性示蹤劑無創反映組織血流灌注情況。

1.對比劑首過灌注成像

對比劑首過灌注成像通過檢測對比劑首次流經組織時引起的信號強度變化，可計算出其T1或T2＊弛豫率變化，組織T1或T2＊弛豫率的變化在一定范圍內代表組織中對比劑的濃

度變化，而對比劑的濃度變化則代表血流動力學變化，通過數學模型的計算還可得到組織血流灌注的半定量信息，如組織血流量、血容量和平均通過時間等。Szolar等［18］的研究顯示磁共振灌注成像可用于無創鑒別急性排斥（acute rejection，AR）和急性腎小管壞死（acute tubular necrosis，ATN）。Wentland等［19］也指出AR髓質血流灌注顯著低于ATN患者及正常對照組，進一步證實了MR灌注成像用于無創鑒別急性移植腎功能不全的潛力。Yamamoto等［20］應用小劑量釓對比劑進行首過灌注成像，也達到了較好地鑒別AR、ATN、正常移植腎的效果，進一步降低了對比劑對移植腎功能的影響。

2.動脈自旋標記灌注加權成像

ASL的基本原理是在掃描容積上方標記磁性質子，當磁性標記的質子流入成像組織時可改變容積內組織的T1值，得到變化后的T1標記圖像，然后將標記圖像與原始圖像減影，即得到反映組織灌注的圖像。這種方法的優點是無需對比劑，可對移植腎灌注情況進行反復測定、長期隨訪。Lanzman等［21］首次將ASL應用于移植腎血流灌注的評估，結果顯示功能受損的移植腎皮質血流灌注明顯低于正常移植腎。Artz等［22］則指出ASL對不同功能水平的原位腎和移植腎的皮質灌注顯像重復性很好，而在髓質灌注顯像中重復性相對較差。Heusch等［23］將ASL用于98例移植腎受體的灌注成像，結果顯示皮質灌注在不同功能水平移植腎之間存在顯著差異，皮質灌注與eGFR顯著相關。這些數據顯示在ASL中，皮質灌注信息較髓質更具價值。

血氧水平依賴成像

血氧水平依賴（blood oxygen level dependent，BOLD）成像技術最先是由Ogawa等［24］于1990年提出，基于逆磁性的氧合血紅蛋白脫氧后變成順磁性的去氧血紅蛋白這一事實，研究者發現血液中順磁性分子的存在使血管和周圍組織產生磁化率差異，在高場強下運用梯度回波序列檢測這種差異即產生了血氧水平依賴的增強效應。

自2005年Sadowski等［25］將該技術首次應用到移植腎后，已有一系列研究探討了BOLD對移植腎氧合狀態的顯示情況。有數項研究都探討了BOLD用于鑒別AR和ATN的可行性［25-30］。Djamali等［30］和Sadowski等［25，26］的三項研究均發現在移植后的4個月內，AR、ATN患者與正常受體相比盡管髓質血流下降，但髓質氧合水平升高，皮質含氧量組間無明顯差異。在Han等［31］的研究中，AR患者皮髓質含氧量均較正常受體上升，髓質尤為明顯，而ATN患者表現為含氧量下降。另一項研究指出AR患者與正常受體、健康志愿者相比皮髓質含氧量均上升［29］。這些數據顯示AR患者與正常受體相比髓質氧合上升，而皮質含氧量的變化各研究之間并不一致。而在慢性移植腎腎病患者中，皮髓質含氧量均較健康志愿者升高，并且皮髓質含氧量與氧化應激相關標志物相關［32］。

磁共振彈性成像

彈性是組織固有的一種物理特性，人體各組織的彈性模量存在差異，組織的彈性特征可受病理改變的影響，例如纖維化、炎癥、腫瘤等。磁共振彈性成像（magnetic resonance elastography，MRE）是一種新型的無創定量測量組織彈性特征的成像方法，其基本原理是利用磁共振技術顯示人體的組織或器官在外力作用下產生的質點位移，通過運動敏感梯度獲得相位圖像，以此為基礎通過對彈性力學的逆行求解，得出組織或器官內部各點的彈性系數的分布圖，并以組織或器官的彈性力學參數作為醫學診斷的依據。

目前關于MRE的研究已覆蓋全身多種器官，其最重要的臨床應用之一在于無創評估肝臟纖維化［33，34］。Lee等［35］對11例腎移植術后患者進行了MRE檢查，通過與腎穿刺活檢結果相比較，顯示中度腎實質纖維化患者與輕度纖維化患者相比，組織硬度有增高趨勢，但差異無統計學意義，提示MRE技術具有無創評估移植腎纖維化及炎癥的潛力。目前針對移植腎的MRE成像研究較少，仍需進一步的臨床試驗探討MRE在移植腎功能評估、并發癥診斷中的價值。

綜上所述，MRI在移植腎功能評估及并發癥監測中具有廣泛的應用前景。盡管目前受軟硬件普及、技術推廣等方面的限制，移植腎MRI的臨床應用尚未廣泛開展，但隨著軟硬件的不斷開發、標準操作程序的制定和推廣，有理由相信MRI結合各種常規和新型成像技術的優點，必將在移植腎的基礎和臨床研究中發揮更為重要的作用。

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?實驗研究?

收稿日期:（2015-03-10）

通訊作者：盧光明，E-mail:luguangming@vip.163.com等［10］基于多翻轉脈沖空間標記技術（spatial labeling with multiple inversion pulses，SLEEK）的NCE-MRA序列在評估移植腎血管解剖和并發癥方面的研究也顯示出了良好的應用前景，與DSA有良好的一致性。

作者簡介：謝媛（1990-），女，江蘇如皋人，碩士研究生，主要從事移植腎MRI研究工作。

DOI:10.13609/j.cnki.1000-0313.2015.05.009

【中圖分類號】R692.9；R445.2

【文獻標識碼】A

【文章編號】1000-0313（2015）05-0542-03