30磁共振血氧水平依賴(lài)磁共振成像對(duì)腎內(nèi)氧代謝的評(píng)價(jià)

30磁共振血氧水平依賴(lài)磁共振成像對(duì)腎內(nèi)氧代謝的評(píng)價(jià)

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，比較劑被用作臨床應(yīng)用，并被認(rèn)為是安全可靠的、低毒含量的比較劑，并被廣泛應(yīng)用于磁共振成像和磁共振血管成像中。部分學(xué)者已開(kāi)始嘗試將釓作為X線碘對(duì)比劑的替代品,用于對(duì)碘對(duì)比劑過(guò)敏或腎功能不全患者的CT、DSA檢查中。但隨著對(duì)腎源性系統(tǒng)纖維化(NSF)發(fā)病機(jī)制研究的不斷深入,越來(lái)越多的證據(jù)表明NSF的發(fā)病與臨床上釓對(duì)比劑的使用密切相關(guān)[1~3]。因此,重新評(píng)估含釓對(duì)比劑的安全性毋庸置疑。本研究利用血氧水平依賴(lài)磁共振成像(BOLDMRI)技術(shù),監(jiān)測(cè)注入對(duì)比劑后腎臟氧含量的變化,以此評(píng)價(jià)靜脈注射釓對(duì)比劑對(duì)腎功能的急性影響。1數(shù)據(jù)和方法1.1納入標(biāo)準(zhǔn)和研究對(duì)象搜集2013年5月至2014年3月間在天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院行腹部增強(qiáng)MRI檢查的非腎臟病患者90例,其中使用釓噴酸葡胺注射液者43例,男29例,女14例,平均年齡(60.74±11.43)歲;使用釓塞酸二鈉注射液者47例,男26例,女21例,平均年齡(60.98±13.32)歲。非腎臟病患者的納入標(biāo)準(zhǔn)包括:(1)研究前3個(gè)月內(nèi)患者尿液檢測(cè)、與腎臟功能相關(guān)血液檢查以及腎臟影像學(xué)檢測(cè)無(wú)異常發(fā)現(xiàn)。(2)研究前3個(gè)月內(nèi)估算的腎小球?yàn)V過(guò)率不低于60ml/min/1.73m2。(3)研究前2周內(nèi)未服用過(guò)影響腎臟血流和氧耗的藥物,如血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑、血管緊張素受體阻斷劑、鈣離子阻斷劑、利尿劑、血管擴(kuò)張劑等。(4)除外合并影響患者氧合水平的呼吸系統(tǒng)疾病(如慢性阻塞性肺部疾病、支氣管擴(kuò)張、哮喘)、心血管系統(tǒng)疾病(如急慢性心功能不全)、血液系統(tǒng)疾病(如再生障礙性貧血、營(yíng)養(yǎng)性貧血、真性紅細(xì)胞增多癥等)。對(duì)納入研究的對(duì)象收集人口學(xué)指標(biāo)和人體測(cè)量指標(biāo),包括年齡、性別、身高、體重、體重指數(shù)(BMI)、體表面積(BSA)、血肌酐和估算的腎小球?yàn)V過(guò)率(eGFR)。采用CKD-EPI方程來(lái)估算腎小球?yàn)V過(guò)率。1.2塞酸二鈉注射液北京北陸藥業(yè)公司生產(chǎn)的釓噴酸葡胺注射液,化學(xué)名為二乙三胺五乙酸釓雙葡甲胺,商品名為磁顯葡胺,批準(zhǔn)文號(hào):國(guó)藥準(zhǔn)字1211052、1211034、1211062;德國(guó)拜爾先靈公司生產(chǎn)的釓塞酸二鈉注射液,化學(xué)名為(4S)-4-(4-乙氧苯基)-3、6、9-三(羧甲基)-3、6、9-三氮雜十一烷酸,商品名為普美顯,批準(zhǔn)文號(hào):國(guó)藥準(zhǔn)字067A、067B、047C。對(duì)比劑均使用高壓注射器靜脈團(tuán)注,注射流率為2ml/s,用藥劑量為10ml。1.3掃描系統(tǒng)twi采用GEDiscovery7503.0T磁共振掃描儀,8通道Torsopa體部專(zhuān)用相控陣線圈,受試者掃描前6h禁食水,掃描時(shí)取仰臥位,反復(fù)訓(xùn)練屏氣20s以上。常規(guī)MRI掃描冠狀T1INPHASE+FAT序列作為背景圖,FOV380mm×380mm,層厚7.0mm,層距1.0mm,TR180ms,TE2.1ms。BOLD掃描采用T2*SPGR序列,復(fù)制T1WI掃描基線,采集參數(shù):TR100ms,TE2.4ms、6.2ms、10.0ms、13.8ms、17.6ms、21.4ms、25.2ms、29.0ms?；夭〝?shù):8.00,翻轉(zhuǎn)角35°,帶寬19.23,FOV380mm×380mm,層厚7.0mm,層距1.0mm,矩陣192×160,NEX:1Hz,掃描范圍包括雙腎橫徑最大層面,層數(shù):8層。掃描時(shí)間:25s。使用釓噴酸葡胺者分別在注入對(duì)比劑后0min、5min、10min進(jìn)行T1WI和BOLDMRI掃描,使用釓塞酸二鈉者分別在注入對(duì)比劑后0min、5min、10min以及延時(shí)進(jìn)行T1WI和BOLDMRI掃描。將圖像數(shù)據(jù)傳至GEAW4.5工作站,功能重建選擇Functool和R2*map后處理軟件。1.4興趣區(qū)的選擇在腎臟冠狀面成像圖像中選取包括腎門(mén)的腎臟長(zhǎng)軸最大切面,在兩側(cè)腎臟皮髓質(zhì)區(qū)內(nèi)的上、中、下極各放置一個(gè)感興趣區(qū)(ROI)。ROI的大小以減少噪聲及部分容積效應(yīng)的影響為準(zhǔn),盡量避開(kāi)肉眼可見(jiàn)的血管。定義皮髓質(zhì)區(qū)延時(shí)掃描R2*均值水平回落至0min時(shí)皮髓質(zhì)R2*均值±2倍標(biāo)準(zhǔn)差范圍內(nèi)為R2*值水平恢復(fù)。1.5患者生理指標(biāo)與延遲掃描結(jié)果的相關(guān)性分析計(jì)量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示。數(shù)據(jù)的正態(tài)性檢驗(yàn)采用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)。不同時(shí)間點(diǎn)均值比較采用重復(fù)測(cè)量的方差分析?；颊呱碇笜?biāo)與延時(shí)掃描結(jié)果的相關(guān)性分析采用Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型分析。以雙側(cè)P值<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。2結(jié)果2.1結(jié)果表明，選定對(duì)象的基線生理指標(biāo)為本研究共納入患者90例,其中磁顯葡胺組43例,普美顯組47例。兩組患者基線生理指標(biāo)之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。2.2深灰色的外髓部BOLD功能磁共振偽彩圖顯示出含釓對(duì)比劑注射前腎臟皮質(zhì)區(qū)呈現(xiàn)深灰色,外髓部呈深藍(lán)色,內(nèi)髓部呈現(xiàn)深綠色。兩種含釓對(duì)比劑分別注入后引起腎臟皮髓質(zhì)區(qū)內(nèi)R2*值水平升高,表現(xiàn)為皮質(zhì)區(qū)呈現(xiàn)淡藍(lán)色和淡綠色,髓質(zhì)部呈黃色和橙紅色(圖1A~F)。2.3磁顯葡胺對(duì)皮髓質(zhì)區(qū)s1.兩組患者均在對(duì)比劑注入后5min皮髓質(zhì)區(qū)R2*值較0min明顯升高,至10min時(shí)皮髓質(zhì)區(qū)R2*值較5min有所下降。髓質(zhì)區(qū)R2*值變化幅度均低于皮質(zhì)區(qū)。磁顯葡胺組在5min和10min時(shí)其皮髓質(zhì)區(qū)R2*值均高于普美顯組(表2,圖2A、B)。兩組患者注入對(duì)比劑后R2*值的變化幅度也存在差異。磁顯葡胺組5min時(shí)皮髓質(zhì)區(qū)R2*值上升幅度高于普美顯組,磁顯葡胺組10min時(shí)皮髓質(zhì)R2*值的下降幅度均高于普美顯組(表3,圖3A~D)。2.4延遲掃描平均時(shí)間普美顯組患者均在注入對(duì)比劑45min后進(jìn)行最后一次延遲掃描,以確定腎臟R2*值是否恢復(fù)至正常范圍。延遲掃描平均時(shí)間為(70.75±14.1072.45±15.62)min,范圍(45~104)min。將年齡、性別、BMI、BSA和eGFR等生理指標(biāo)納入Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型后發(fā)現(xiàn),年齡指標(biāo)是影響腎髓質(zhì)區(qū)R2*值恢復(fù)的因素(P=0.033)(表4)。3腎損害檢測(cè)方法含釓絡(luò)合物由于可直接通過(guò)腎小球?yàn)V過(guò)膜以原型排出體外,因此認(rèn)為其腎毒性較CT常用的碘對(duì)比劑小,特別適用于終末期腎病患者[4~6]。但最近文獻(xiàn)報(bào)道,釓對(duì)比劑與NSF有顯著的相關(guān)性[7~9],因此含釓絡(luò)合物的安全性也成為需要重新考慮的問(wèn)題。含釓絡(luò)合物有很多種,按照其配體結(jié)構(gòu)可分為大環(huán)類(lèi)和線性類(lèi)兩種,這兩種類(lèi)型的釓絡(luò)合物又可分為離子型和非離子型。本研究使用的兩種釓對(duì)比劑釓噴酸葡胺為線性離子型經(jīng)腎排泄的對(duì)比劑,釓塞酸二鈉為線性離子型50%經(jīng)腎臟,50%經(jīng)膽汁排泄的對(duì)比劑。BOLDMRI是功能成像的一種,其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷中應(yīng)用已相當(dāng)廣泛,近年來(lái)腎臟BOLD研究逐漸成為研究熱點(diǎn)。BOLD成像是使用梯度回波序列通過(guò)不同的TE測(cè)量MRI信號(hào),計(jì)算信號(hào)與TE比值斜率。該斜率決定表觀自旋-自旋弛豫率R2*(=1/T2*),R2*與組織內(nèi)去氧血紅蛋白的含量成正比,R2*值增高代表去氧血紅蛋白含量增加,含氧血紅蛋白含量降低,從而反映組織氧分壓[p(O2)]的下降。因而借助內(nèi)源性對(duì)比劑———去氧血紅蛋白,BOLDMRI成為一種可對(duì)組織氧代謝進(jìn)行無(wú)創(chuàng)性評(píng)價(jià)的簡(jiǎn)單易行的檢查方法。患者在注射釓對(duì)比劑后雖然沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何臨床征象的異常變化,甚至血清肌酐也檢測(cè)正常,但通過(guò)BOLDMRI技術(shù)可以檢測(cè)到其腎臟的缺血缺氧性改變。目前國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道了BOLDMRI成像對(duì)注入碘對(duì)比劑腎損害的評(píng)價(jià),但有關(guān)釓對(duì)比劑腎損害的報(bào)道甚少。本研究結(jié)果顯示兩種釓對(duì)比劑在注入5min和10min后R2*值均較0min時(shí)升高。這可能是因?yàn)樽⑸鋵?duì)比劑后即刻血管擴(kuò)張,繼而血管收縮,腎血流量下降及腎小球?yàn)V過(guò)率減少導(dǎo)致腎臟缺血,有文獻(xiàn)報(bào)道注入對(duì)比劑后腎臟血流量將下降17%左右;另一方面通過(guò)對(duì)比劑滲透性利尿作用增加了鈉的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn),使腎臟代謝量增加,氧需求量增加更加重了腎臟缺血缺氧性損傷;此外腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)反應(yīng),腺苷增多,血管收縮因子(如內(nèi)皮素)和舒張因子(如一氧化氮)的失衡也介導(dǎo)了血流動(dòng)力學(xué)的改變。筆者在本研究中還發(fā)現(xiàn)兩種釓對(duì)比劑10min時(shí)比5min時(shí)的R2*值均有所恢復(fù),但髓質(zhì)的R2*值較皮質(zhì)的R2*值恢復(fù)幅度小,這可能由于正常情況下皮髓質(zhì)氧分壓不同,腎髓質(zhì)較皮質(zhì)血流灌注量低而代謝率高,因此腎髓質(zhì)處在相對(duì)缺氧環(huán)境中,其氧含量輕微變化即會(huì)導(dǎo)致氧合血紅蛋白與去氧血紅蛋白濃度比例發(fā)生很大變化,可以用BOLD檢測(cè)出該變化。因此對(duì)比劑性缺氧對(duì)腎髓質(zhì)影響更大[15~17]。筆者還發(fā)現(xiàn)注入普美顯