IVIM在移植腎排斥反應(yīng)診斷中的應(yīng)用

范雙莉，王曉靜，范雙園，王玉強(qiáng)

1.濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 濟(jì)源 459000；2.濟(jì)源市人民醫(yī)院，河南 濟(jì)源 459000；3.鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院，河南 鄭州 450052

腎移植是終末期腎病的最佳替代治療方法[1]，但有資料顯示，約35%的腎移植受者在術(shù)后1年內(nèi)仍有急性排斥反應(yīng)，而急性排斥反應(yīng)的發(fā)生會(huì)使移植物術(shù)后1年的存活率降低約20%[2]。腎移植可能發(fā)生不同程度的腎功能損害甚至完全衰竭等不良反應(yīng)，其中常見的原因包括：急性排斥反應(yīng)(AR)、急性腎小管壞死(ATN)、復(fù)發(fā)性腎病等[3]。因此，早期發(fā)現(xiàn)移植腎功能障礙對(duì)移植腎患者及時(shí)的臨床干預(yù)非常重要。病理活檢是確定診斷移植腎急慢性排異反應(yīng)的“金標(biāo)準(zhǔn)”，是一種侵入性檢查，可能引起出血、感染，甚至腎移植功能完全喪失等并發(fā)癥[4]。體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(IVIM)可以將傳統(tǒng)DWI ADC中包含的水分子擴(kuò)散信息與微循環(huán)灌注信息區(qū)分開來(lái)，從而準(zhǔn)確地描述組織的微觀結(jié)構(gòu)和功能的變化，對(duì)腎移植排斥敏感，可以提供獨(dú)立的參數(shù)來(lái)評(píng)估組織的真實(shí)擴(kuò)散和微循環(huán)灌注[5,6]。近年來(lái)，IVIM逐漸應(yīng)用于移植腎功能的評(píng)價(jià)中，本研究主要探討IVIM在移植腎排斥反應(yīng)診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用回顧性研究方法，選取2018年1月至2021年2月濟(jì)源市人民醫(yī)院就診的移植腎患者53例進(jìn)行本次研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：行異體腎移植術(shù)；腎移植術(shù)后2～4周內(nèi)患者；有明確術(shù)前病理穿刺結(jié)果；IVIM檢查保存完整；患者及家屬知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：發(fā)生出血、梗死、腎靜脈血栓等并發(fā)癥；病理穿刺前未行IVIM檢查?；颊吒鶕?jù)病理結(jié)果分組，24例發(fā)生急性排斥患者為排斥組，29例正常腎功能患者為非排斥組。排斥組中，包括慢性腎小球炎18例(細(xì)胞性排斥10例、體液性排斥8例)及其他混合性排斥6例。兩組患者一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組患者臨床一般資料比較

1.2 檢查方法

使用的設(shè)備是德國(guó)西門子MAGNETOM Skyra 3.0T MR，腹部使用相控陣線圈。在掃描IVIM序列之前，獲取定位圖像，在冠狀位進(jìn)行掃描，可以最大程度地顯示腎臟的結(jié)構(gòu)。每位患者接受IVIM DWI序列掃描，參數(shù)為：TR1 600 ms，TE 95 ms，層厚1.8 cm，間距0.36 mm，F(xiàn)OV 320 mm×320 mm，矩陣160×160，NEX 2，共7個(gè)b值(分別為0、50、100、150、200、400、600 s/mm2)，2D T2WI序列掃描參數(shù)：TR 2000 ms，TE 102 ms，層厚4 mm，間距1.2 mm，F(xiàn)OV 400 mm×400 mm，矩陣384×384。

1.3 圖像分析

圖像傳輸?shù)胶筇幚砉ぷ髡?，使用GE的AW Volume Share 5的Functool軟件進(jìn)行后處理。利用MR同層接受原理，將不同b值下采集的DWI圖像擬合到對(duì)應(yīng)的ADC圖像上。使用單雙指數(shù)數(shù)學(xué)加權(quán)擬合模型軟件處理，得到相應(yīng)的總表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADCT)、純擴(kuò)散系數(shù)(ADCD)、假灌注擴(kuò)散系數(shù)(ADCP)和灌注評(píng)分(FP)參數(shù)圖。由兩名具有3年以上腹部MRI檢查經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師分別讀取結(jié)果，并參照移植腎T1WI圖像在rFOV DWI圖像上勾畫感興趣區(qū)(ROI)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 22.0軟件，組間比較使用t檢驗(yàn)或F檢驗(yàn)或χ2檢驗(yàn)；預(yù)測(cè)價(jià)值采用受試者操作特征(ROC)曲線分析。檢驗(yàn)水準(zhǔn)：α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 排斥組和非排斥組IVIM參數(shù)比較

排斥組腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)ADCT明顯低于非排斥組(P<0.05)；排斥組和非排斥組腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)ADCD、ADCP和FP比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 排斥組和非排斥組IVIM參數(shù)比較

2.2 排斥組不同分型患者IVIM參數(shù)比較

細(xì)胞性排斥、體液性排斥、混合性排斥患者IVIM參數(shù)比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表3 排斥組不同分型患者IVIM參數(shù)比較

2.3 IVIM參數(shù)診斷排斥的價(jià)值

腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)ADCT診斷移植腎患者發(fā)生急性排斥反應(yīng)的ROC曲線下面積分別為0.793和0.889，P<0.05。具體參數(shù)見表4。

表4 IVIM參數(shù)診斷排斥的ROC曲線參數(shù)

3 討論

及早發(fā)現(xiàn)排斥反應(yīng)，并積極采取有效措施盡可能逆轉(zhuǎn)排斥反應(yīng)，可以減少對(duì)移植腎急性排斥患者的長(zhǎng)期存活率的影響[7]。臨床新免疫抑制劑的使用使得典型的急性排斥癥狀減少，患者癥狀隱匿，可能表現(xiàn)出腎功能減退、尿量減少、尿檢異常等。彩色多普勒超聲顯示腎血流量減少和血管阻力增加、腫脹等癥狀時(shí)需要進(jìn)行腎活檢[8]。本研究主要探討IVIM在早期腎移植排斥反應(yīng)中的診斷和預(yù)測(cè)作用。以往的研究表明[9-11]，IVIM DWI可以通過(guò)組織不同水化和代謝狀態(tài)下ADC值的變化來(lái)間接反映組織的微觀結(jié)構(gòu)，IVIM特別適用于評(píng)估具有活躍水分子擴(kuò)散和血液微循環(huán)灌注的組織。腎臟水分子擴(kuò)散活躍，血液灌注豐富，當(dāng)發(fā)生移植腎的急性排斥反應(yīng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)腎小動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞的炎癥伴有內(nèi)皮細(xì)胞和內(nèi)膜增生，以及血管壁炎癥后透壁壞死，這些變化導(dǎo)致水分子的分散和灌注微環(huán)境的變化，這是IVIM檢查的基礎(chǔ)[12]。

理論上，IVIM DWI通過(guò)多個(gè)擴(kuò)散相關(guān)參數(shù)(ADCT、ADCD、ADCP、FP)特異性區(qū)分組織中水分子擴(kuò)散與微灌注的能力可能有助于了解移植腎纖維化過(guò)程中的病理生理變化[13]。本研究結(jié)果顯示排斥組腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)ADCT明顯低于非排斥組(P<0.05)，ADCT是評(píng)估移植腎纖維化最重要的參數(shù)，當(dāng)移植腎功能發(fā)生排異時(shí)，皮質(zhì)腎單位中的腎小球和腎小管結(jié)構(gòu)受到不同程度的破壞，使皮質(zhì)血液灌注和水分子擴(kuò)散減少，從而導(dǎo)致皮質(zhì)ADCT值降低。IVIM DWI分析可以獲得水分子擴(kuò)散信息，以及反映微循環(huán)的相關(guān)參數(shù)ADCP和FP。理論上，纖維化組織替代腎血管和腎小管會(huì)降低相應(yīng)結(jié)構(gòu)中微循環(huán)偽擴(kuò)散速率，進(jìn)而降低ADCP和FP[14-16]。但本研究中排斥組腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)ADCP和FP比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，相應(yīng)的擴(kuò)散參數(shù)變化不明顯，這可能表明在腎移植纖維化過(guò)程中，相對(duì)于腎臟微觀結(jié)構(gòu)的變化，IVIM檢測(cè)血液灌注信息可能較為困難。

當(dāng)移植腎功能發(fā)生急性排斥反應(yīng)時(shí)，皮質(zhì)腎單位內(nèi)的腎小球和腎小管會(huì)發(fā)生不同程度的損傷，甚至壞死。一方面皮質(zhì)血液灌注減少，另一方面水分子擴(kuò)散減少。本研究結(jié)果顯示，排斥組細(xì)胞性排斥、體液性排斥、混合性排斥患者IVIM參數(shù)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，這說(shuō)明腎移植后移植腎皮質(zhì)中水分子擴(kuò)散的各向異性在移植時(shí)仍受到一定程度的影響。發(fā)生腎排斥時(shí)腎小管及腎髓質(zhì)周圍間質(zhì)水腫、變性、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)等出現(xiàn)病理變化，導(dǎo)致腎小管的方向性改變，同時(shí)皮質(zhì)和髓質(zhì)之間微循環(huán)血流分布異常等因素也會(huì)造成水分子擴(kuò)散的各向異性無(wú)顯著差異，IVIM參數(shù)差異不大。研究顯示[17,18]，結(jié)合IVIM的評(píng)價(jià)指標(biāo)變化可以有效地對(duì)不同程度移植腎排斥反應(yīng)進(jìn)行鑒別診斷。本研究中腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)ADCT診斷移植腎患者發(fā)生急性排斥反應(yīng)的ROC曲線下面積分別為0.793和0.889，說(shuō)明IVIM可較好地分析不同功能移植腎的水分子擴(kuò)散特征，診斷價(jià)值較高。

本研究在已有研究[19,20]的基礎(chǔ)上探索了IVIM-MRI技術(shù)對(duì)腎移植術(shù)后早期排斥反應(yīng)的輔助診斷和預(yù)測(cè)作用，為腎排斥反應(yīng)發(fā)生機(jī)制的研究提供了有力的工具。ADCT具有非侵入性評(píng)估移植腎纖維化的潛力，可作為移植腎活檢的重要補(bǔ)充。但本研究缺少長(zhǎng)期的隨訪結(jié)果，后來(lái)移植腎功能的結(jié)局，以及水分子的擴(kuò)散和血液灌注的變化尚不清楚，有待后續(xù)進(jìn)一步深入研究。

綜上所述，IVIM掃描參數(shù)總體表觀擴(kuò)散系數(shù)在診斷移植腎排斥反應(yīng)中有較好的應(yīng)用價(jià)值。