动态增强MRI与SPECT肾动态显像测定GFR评估肾移植术肾功能的临床价值比较

顾虹 刘丹 李云鹤

[摘要] 目的 比較动态增强MRI（DCE-MRI）与单光子发射计算机断层成像术（SPECT）肾动态显像测定肾小球滤过率（GFR）评估肾移植术肾功能的临床价值。 方法 选取2015年4月～2018年4月于内蒙古包钢医院接受肾移植术的患者70例为研究对象，分别采用DCE-MRI及SPECT测定其移植肾GFR（分别为GFR-MRI、GFR-SPECT），并与内生肌酐清除率（Ccr）进行比较分析。评估DCE-MRI检测中造影剂的安全性。 结果 检查测得患者GFR-MRI与Ccr值的偏倚高于GFR-SPECT，30%及50%精确度高于GFR-SPECT，差异有统计学意义（P < 0.05）;Pearson相关性分析结果显示，GFR-MRI、GFR-SPECT值均与Ccr呈正相关（P < 0.05），GFR-MRI与Ccr相关系数高于GFR-SPECT与Ccr相关系数，差异有统计学意义（P < 0.05）。通过Bland-A1tman分析，GFR-SPECT的95%可信区间为95.49 mL/（min·1.73m2），GFR-MRI的95%可信区间为62.35 mL/（min·1.73m2），GFR-MRI的可信区间更窄。70例患者中仅2例出现轻微皮疹，且在未经任何治疗的情况下自行好转。 结论 与SPECT比较，DCE-MRI测得的GFR与Ccr偏倚较大，但与Ccr比较具有更高的精确度、相关性及一致性，可信区间更窄，DCE-MRI能更准确通过测定GFR评估肾移植术肾功能，且具有较高的安全性。

[关键词] 肾移植;动态增强MRI;单光子发射计算机断层成像术;肾动态成像

[中图分类号] R692          [文献标识码] A          [文章编号] 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，肾移植已经成为终末期肾病最有效的治疗措施，而肾移植术后肾功能监测及移植肾解剖结构的及时评估是有效延长移植肾存活时间的关键[1]。肾小球滤过率（GFR）是反映肾脏滤过功能最直接指标，也是评价肾脏功能最为敏感的指标之一[2]。但是GFR不能直接测定，只能通过某些标志物的清除率来间接测得。菊粉清除率是公认的测定GFR的金标准，但其操作复杂、费时，不适用于临床推广[3]。单光子发射计算机断层成像术（SPECT）肾动态显像方法是目前评价肾移植供体GFR的常规检查方法，简易方便、安全无创，可直观反映GFR及尿路排泄情况，但是SPECT无法提供肾脏的血管、尿路解剖结构[4]。核磁共振（MRI）常被用于了解肾脏结构，其中动态增强MRI（DCE-MRI）已逐步被应用于评估肾脏GFR[5]。然而，DCE-MRI在评估肾移植术后移植肾GFR中的准确性及安全性的研究尚不多见。本研究选取70例肾功能良好且稳定的患者为研究对象，比较DCE-MRI及SPECT测定移植肾GFR的准确性及安全性，报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年4月～2018年4月于内蒙古包钢医院（以下简称“我院”）接受肾移植术的患者70例为研究对象。其中男41例，女29例;年龄16～62岁，平均（45.36±8.68）岁;体重36～87 kg，平均（61.23±11.06）kg;体表面积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。纳入标准：①均接受肾移植术;②肾功能良好且稳定;③遵从医嘱积极配合治疗者;④经我院医学伦理委员会批准实施，所有患者均知情并签署知情同意书。排除标准：①存在造影剂过敏史;②对本研所采用药物过敏者;③合并其他类型严重疾病者;④心、肝、脾等重要器官功能不全者。

1.2 免疫治疗方案

所有患者免疫抑制治疗方案均为三联免疫抑制方案。环孢素A（华北制药有限公司，国药准字H10960009），起始用量为6～8 mg/（kg·d），随后根据血药浓度及血肌酐水平调整剂量;来氟米特（苏州长征-欣凯制药有限公司，国药准字H20000550），起始剂量为50 mg/d，治疗3～5 d后，予以20 mg/d（体重<60 kg）或30 mg/d（体重>60 kg）维持;霉酚酸酯（江苏倍达医药科技有限公司，国药准字：H12020809），剂量为1.0 g/d（体重<60 kg）或1.5 g/d（体重>60 kg）。

1.3 内生肌酐清除率（Ccr）测定

所有受试者在检查前禁食肉类和保持低蛋白饮食3 d，避免剧烈运动，检查当天留取血样及24 h尿液，检测尿肌酐及血清肌酐含量，并按照以下公式计算Ccr。Ccr=（尿肌酐/血清肌酐）×每分钟尿量。Ccr经过标准体表面积（BSA）校正，即矫正Ccr=（尿肌酐/血清肌酐）×每分钟尿量×1.73/BSA，单位为mL/（min·1.73 m2）。

1.4 DCE-MRI测定患者GFR

所有患者采用GE Discovery 750 3.0T MR扫描仪，进行腹部MRI扫描。定位扫描之后，对双肾区使用冠状面3D肝脏加速容积采集序列进行扫描。增强检查使用双筒高压注射器自肘静脉注射，经生理盐水稀释的0.04 mmol/kg的钆喷酸葡胺（Gd-DOTA，0.5 mmol/L，德国拜耳先灵公司，批号：20150402），注射流率3.0 mL/s，注畢使用10 mL生理盐水冲管。LAVA序列扫描参数：TR4.7 ms，TE1.9 ms，TI 5.0 ms，翻转角度15°，像素带宽977 kHz，矩阵256×160，视野35.0 cm×35.0 cm，层厚2.8 mm，间隔2.8 mm，采集24层，采集时间3.0 s。注药开始后延迟10.0 s以屏气方式连续采集10期，采集时间共30 s，之后每间隔30 s扫描一期，总扫描时间为6 min。采用软件计算单肾GFR，GFR计算选用简化双室（2C模型），模型计算公式如下：Med（t）=fCco（t）+Γ* Cco（t），模型假设对比剂由皮质入球动脉血管经肾小球进入髓质。其中Med（t）为单位体积下对比剂在髓质的时间积累量，f为髓质内动脉血管的容量百分比，Cco（t）为对比剂在皮质的时间依赖浓度，Γ为单位体积肾小球过滤，*为卷积符。GFR值经BSA校正，单位为mL/（min·1.73m2）。

1.5 SPECT测定GFR

使用Philip公司的Philips Bright View SPECT扫描机，患者在99mTc-DTPA注射前30 min饮水300～500 mL，显像前排空膀胱，记录身高、体重。受检者取仰卧位，后位采集，双肾及膀胱置于探头视野内，自肘静脉“弹丸”式注射99mTc-DTPA，立即启动SPECT肾动态进行采集，采集条件：低能高分辨准直器，能峰140 keV，窗宽20%，矩阵64×64，1帧/2 s，采集30帧，之后以1帧/60 s采集，整个采集时间20 min。分别记录采集前、后满针和空针放射性计数测定，以计算注入体内的放射性计数。采集完利用SPECT配套的软件处理图像，用Gates法计算双肾GFR。GFR值经BSA校正，单位为mL/（min·1.73m2）。

1.6 造影剂安全性评估

按照修改的Hartwing严重程度分级标准[6]评估造影剂安全性。1级：轻微药物不良反应及疾病，无需治疗;2级：造成患者短暂损害，需对怀疑药物进行停药等干预，不需使用其他治疗，无需住院或延长住院时间;3级：造成患者短暂损害，需对怀疑药物进行停药等干预或使用其他治疗，无需住院或延长住院时间;4级：患者需住院治疗或延长住院时间1 d以上;5级：患者需重症监护治疗;6级：造成永久性损害;7级：间接导致患者死亡;8级：直接导致患者死亡。

1.7 統计学方法

采用SPSS 22.0软件进行数据处理分析，计量资料采用均数±标准差（x±s）表示。GFR-MRI、GFR-SPECT与Ccr值的偏倚为GFR-MRI，GFR-SPECT与Ccr间均值的差异;精度为偏倚的标准差（SD）;30%和50%精确度为GFR-MRI、GFR-SPECT在Ccr的30%及50%以内的比例。采用Pearson相关分析及Bland-Altma分析GFR-MRI、GFR-SPECT与Ccr间的相关性及一致性。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 GFR-MRI、GFR-SPECT与Ccr的偏倚、精度和精确度

GFR-MRI与矫正Ccr值的偏倚高于GFR-SPECT，30%及50%精确度高于SPECT，差异有统计学意义（P < 0.05）。见表1。

2.2 GFR-MRI、GFR-SPECT与Ccr相关性分析

采用Pearson相关性分析两种检测方法测得的GFR与Ccr的相关性，结果显示，GFR-MRI、GFR-SPECT均与Ccr正相关（r = 0.821、0.407，P < 0.05）。

2.3 GFR-MRI、GFR-SPECT与Ccr一致性分析

采用Bland-Altman分析两种检测方法测得的GFR与Ccr的一致性，结果显示GFR-MRI的95%可信区间短于GFR-SPECT。见表2。

2.4 安全性评估

安全性评估结果显示，70例患者中出现1级不良反应患者2例，占2.86%;患者未出现2～8级不良反应。

3 讨论

自1954年人类开展首例临床肾移植术以来，肾移植已成为终末期肾病的常规治疗手段，而肾移植术后肾功能监测及移植肾解剖结构的及时评估是移植肾存活时间有效延长的关键[7]。GFR是评估肾功能最直接的参数，是评价肾功能最敏感的指标[8]。目前，菊粉清除率仍被认为是测定GFR的金标准，但其操作复杂，仅适用于实验研究，而临床上常用的实验室测定肌酐、尿素氮的方法敏感性差，不是评价GFR的早期指标，而且无法评价单肾功能[9]。目前，SPECT肾功能检查是临床常用的评价肾功能的检查方法，操作简便、安全无创[10]。SPECT肾动态显像在评价活体移植肾供者GFR中具有较好的准确性和可重复性，已成为临床肾移植术前评价供体肾功能的常规检查[11]。但是，SPECT无法提供肾脏的血管、尿路解剖信息[12]。本研究中，SPECT测得的移植肾GFR与Ccr均偏倚较DCE-MRI小，但其变异较DCE-MRI大，一致性较DCE-MRI差。而造成该结果的原因可能包含：①与肾脏校正深度有关，SPECT测量GFR时采用的肾脏校正深度为正常解剖位置肾脏深度的估计值，而在受者接受肾移植术后其髂窝、肾脏深度已发生变化，且深度变异很大[13];②移植肾临近髂血管及膀胱，在使用SPECT测量移植肾GFR时，肾脏感兴趣区的勾画更易受到影响，从而造成误差的出现[14]。

DCE-MRI为临床较早应用的功能性MRI成像手段，它在注射对比剂之后连续获得动态T1加权图像来描绘TDC曲线，并利用不同的数学模型获得组织和病变灌注的血流动力学参数[15]。肾脏DCE-MRI检查后，通过图像处理可利用合适的模型获得单侧肾脏的血流灌注和滤过率信息[16]。与SPECT比较，DCE-MRI能够提供清晰的移植肾周围血管、组织的二维及三维解剖影响，在测量移植肾GFR的过程中，能有效排除血管、膀胱的影响[17]。此外，DCE-MRI对于移植肾皮、髓质感兴趣的勾画更为精确，其计算GFR不受肾脏深度的影响，能更准确地测定GFR[18]。在本研究中，DCE-MRI测量所得GFR与Ccr具有很高的相关性及一致性，与以往的研究[19]结果相符。然而，DCE-MRI测量所得的GFR与Ccr偏倚略大于SPECT，这一误差可能来源于DCE-MRI测量所采用的GFR计算模型。简化2C模型最大的优势在于不需要测量动脉输入函数，利于改善测量的重复性及稳定性，但该模型假设输入腔为肾皮质，未考虑肾皮质内近端小管容积效应的影响，同时髓质输出腔忽略肾小管流出及对比剂外渗至肾间质的影响，从而造成上述误差。

在成像检测中，造影剂的安全性至关重要[20]。有报道[21]指出，DCE-MRI的造影剂Gd-DOTA的不良反应率低，在临床应用中具有较高的安全性。在本研究中，仅出现2例1级不良反应患者，且均为注射小剂量Gd-DOTA后出现轻微皮疹，在未经任何治疗的情况下自行好转，提示小剂量Gd-DOTA不会造成明显不良反应，采用DCE-MRI检测移植肾GFR具有较高的安全性。

综上所述，DCE-MRI作为评估移植肾GFR的新兴方式，与SPECT比较，同样可用于通过测定GFR评估移植肾的肾功能，为移植肾肾功能的评估提供一种新的途径。此外，相较于SPECT，DCE-MRI能更好地了解移植肾解剖结构、血管及尿路情况，且无明显毒副作用。因此，DCE-MRI在临床测定GFR评估肾移植术肾功能中具有较高应用价值。

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（收稿日期：2018-10-07  本文编辑：封   华）