利用動態(tài)增強MR測量腎動脈狹窄模型豬分側(cè)GFR-Patlak曲線的應用.pdf

1、目的:
　　通過對左側(cè)腎動脈狹窄(renal artery stenosis，RAS)模型豬行低劑量Gd-DTPA動態(tài)增強MR檢查，并采用Patlak曲線計算雙側(cè)腎小球濾過率(glomerular filtration rate，GFR)，評估Patlak曲線計算GFR的準確性。
　　材料與方法:
　　實驗對象為30只北京農(nóng)業(yè)大學實驗中心育種的4月齡雄性中華實驗豬(體重21.93±2.31 kg)。通過單純隨機數(shù)碼表分

2、為RAS組(n=20)和對照組(n=10)。實驗過程中，RAS組4只豬意外死亡（麻醉藥物過敏性休克、急性肺水腫和窒息），3只建模失敗，2只因腸道內(nèi)金屬異物偽影致MR掃描失敗，其余11只豬成功完成RAS建模和MRI檢查;對照組2只豬分別因急性肺水腫和窒息死亡，2只因腸道內(nèi)金屬異物致MR掃描失敗，其余6只成功完成MRI檢查。RAS組術(shù)后隔離飼養(yǎng)一周待血流動力學達穩(wěn)定狀態(tài)后于全麻下行99mTc-DTPA動態(tài)核素腎圖檢查及低劑量Gd-DTPA動

3、態(tài)增強MR檢查。MR增強檢查在3.0 T機器上使用體部相控陣線圈完成，使用冠狀位3D肝臟加速容積采集(LAVA)序列。自耳緣靜脈團注Gd-DTPA，注藥總量0.04 mmol/kg，注藥速度3 ml/s。注藥即刻連續(xù)采集16期，每組圖像采集時間為3.0s，之后每隔30s采集直至6min。圖像數(shù)據(jù)利用東北大學協(xié)助開發(fā)的軟件進行圖像識別與分割。(1)為確定Patlak曲線計算GFR最佳時間窗，本實驗選取三個時間窗進行對比，即注藥后主動脈強化

4、達峰時刻為t1，t2分別取注藥后30s、39s及48s;(2)為評價Patlak曲線計算GFR數(shù)據(jù)的準確性，本實驗選取感興趣區(qū)(ROI)分別為腎皮質(zhì)和腎實質(zhì)并進行對比;為評估Patlak曲線計算GFR的可重復性，分別采用兩點法和擬合法并進行對比。綜上所述，分別將ROI設(shè)定為腎皮質(zhì)和腎實質(zhì)，再分別利用Patlak曲線在三個不同時間窗下分別采用兩點法和擬合法計算正常組和RAS組雙腎的對比劑清除率，經(jīng)過血漿紅細胞壓積(Hct)校正后獲得GFR

5、。Patlak曲線和腎動態(tài)顯像測量的GFR分別表示為GFRMR、GFRSPECT。以GFRSAPECT為參考標準，采用Pearson相關(guān)分析、回歸分析和Bland-Altman分析(B-A分析)評價GFRMR與GFRSPECT一致性。最后，為評估腎間質(zhì)體積對GFRMR的影響，MR和核素檢查后立即取雙腎行HE染色，顯微鏡下測量腎間質(zhì)體積百分比，并將其與GFRMR-GFRSPECT差值行Pearson相關(guān)分析。
　　結(jié)果:
　　

6、1.對照組和RAS組共17例34側(cè)腎臟在t2=30s、39s和48s獲得GFRMR與GFRSPECT均相關(guān)，但t2=39s實質(zhì)兩點法GFRMR(49.90±17.01 ml/min)與GFRSPECT(50.10±20.04 ml/min)相關(guān)性(R2=0.53，p=0)較其他時間點更好;B-A分析示1個數(shù)值位于95％一致性界限外。皮質(zhì)擬合法GFRMR(48.43±17.41 ml/min)與GFRSPECT也接近且有較好相關(guān)性(R2=

7、0.45，p=0);皮質(zhì)兩點法GFRMR為44.25±15.82ml/min(R2=0.52，p=0)，實質(zhì)擬合法GFRMR為54.75±18.98 ml/min(R2=0.45，p=0)。
　　2.正常腎、RAS腎和健腎組GFR計算準確性:(1)對照組12側(cè)正常腎在t2=39s時實質(zhì)兩點法GFRMR(46.35±18.72 ml/min)接近GFRSPECT(51.04±12.31ml/min)，兩者高度相關(guān)(R2=0.66，p

8、＜0.01);B-A分析示所有數(shù)值在95％一致性界限內(nèi)。(2)11側(cè)RAS腎在t2=39s時皮質(zhì)兩點法GFRMR(38.83±15.50 ml/min)接近GFRSPECT(37.27±15.84 ml/min)，兩者高度相關(guān)(R2=0.76, p＜0.01); B-A分析示所有數(shù)值在95％一致性界限內(nèi)。(3) RAS組11側(cè)健腎在t2=30s時皮質(zhì)兩點法GFRMR(63.36±14.22 ml/min)最接近GFRSPECT(61.9

9、1±23.91 ml/min)(R2=0.44，p＜0.05);B-A分析示1個數(shù)值位于95％一致性界限外。
　　3.腎間質(zhì)體積百分比對GFR的影響:5例左腎動脈輕中度狹窄模型的RAS腎和健腎均表現(xiàn)為腎間質(zhì)炎性細胞浸潤，腎間質(zhì)體積百分比在RAS腎(18.42±2.34％)和健腎(15.72±3.56％)均比1例正常雙腎(13.79±1.57％)數(shù)值增大。1例左腎動脈重度狹窄模型的RAS腎腎間質(zhì)有炎性細胞和成纖維細胞增生，腎小管壞死

10、、脫落及凋亡，腎間質(zhì)體積百分比(24.98％)增大;健腎腎間質(zhì)炎性細胞浸潤，腎間質(zhì)體積百分比(15.58％)增大;14側(cè)腎間質(zhì)體積百分比與GFRMR-GFRSPECT差值無相關(guān)性（r=-0.035，p=0.905）。
　　結(jié)論:
　　1.MR腎圖和Patlak曲線在時間窗為主動脈達峰至39s時測得的GFR與核素腎圖結(jié)果具有最好的一致性;2.Patlak曲線計算RAS對側(cè)健腎GFR最佳時間窗提前至30s;3.Patlak曲線計