程仲元,馮友珍,胡俊嬌,林綺婷,蔡香然

(暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心，廣東 廣州 510630)

我國(guó)高尿酸血癥發(fā)病率逐年上升，且患者日益年輕化。高尿酸血癥為高血壓、糖尿病、心血管疾病發(fā)生發(fā)展的危險(xiǎn)因素，亦與腎臟疾病關(guān)系密切[1-2]，可引發(fā)一系列腎功能損害；若能早期發(fā)現(xiàn)腎功能受損并給予干預(yù)和治療，可延緩甚至阻止其進(jìn)展[3-5]。擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imaging, DTI)已廣泛用于糖尿病腎病[6-7]、腎組織纖維化[8]、慢性腎臟疾病[9-10]及鑒別腎臟腫瘤[11]等相關(guān)研究。本研究探討DTI評(píng)估高尿酸血癥早期腎功能損傷的可行性，并分析其參數(shù)與血清尿酸(serum uric acid, SUA)及腎小球?yàn)V過(guò)率(estimated glomerular filtration rate, eGFR)的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2016年3月—2017年2月于暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院接受雙腎區(qū)MR檢查的56例男性高尿酸血癥患者及25名健康志愿者(HC組)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡25～45歲；②無(wú)惡性腫瘤、血液病、放射及化學(xué)治療等病史；③無(wú)高血壓、糖尿病、風(fēng)濕、類風(fēng)濕等全身系統(tǒng)性疾?。虎軣o(wú)慢性腎臟疾病史或慢性腎臟、腎病綜合征等；⑤近期無(wú)泌尿系感染史；⑥既往無(wú)規(guī)律服用降尿酸藥物治療史。排除標(biāo)準(zhǔn)：①圖像質(zhì)量差，嚴(yán)重影響診斷；②腎臟內(nèi)有較大(>2 cm)或較多(>3個(gè))單純性腎囊腫、腎臟錯(cuò)構(gòu)瘤、泌尿系結(jié)石(多發(fā)結(jié)石或結(jié)石>2 cm)或其他病變；③存在MR檢查禁忌證。本研究經(jīng)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)[批準(zhǔn)號(hào):(2016)050]，受檢者均簽署知情同意書。

根據(jù)高尿酸血癥患者是否有痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎癥狀將其分為2組，即無(wú)癥狀高尿酸血癥(asymptomatic hyperuricemia, AH)組和痛風(fēng)(gout arthritis, GA)組。AH定義為正常嘌呤飲食狀態(tài)下，非同日2次空腹SUA>416 μmol/L(7.0 mg/dl)而無(wú)痛風(fēng)發(fā)作史；GA為符合2015年ACR/EULAR聯(lián)合分類診斷標(biāo)準(zhǔn)[12]，且為首次發(fā)作。

1.2 儀器與方法 采用 GE Discovery MR750 3.0T超導(dǎo)型MR儀，8通道體部線圈。囑受檢者掃描前禁食4 h，2 h內(nèi)飲水量不超過(guò)350 ml；檢查前對(duì)其行呼吸訓(xùn)練。檢查時(shí)囑受檢者仰臥，足先進(jìn)，采集腹部冠狀位圖像。T1WI采用屏氣FSPGR序列，TR 3.8 ms，TE 2.2 ms,層厚4.0 mm, 層間隔0.4 mm，F(xiàn)OV 38.0 cm×38.0 cm，帶寬166.7 kHz，矩陣256×200，NEX 0.7，掃描時(shí)間6 s；T2WI采用呼吸觸發(fā)掃描自旋回波序列，TR 6 000 ms，TE 75.2 ms，層厚4.0 mm，層間隔0.4 mm，F(xiàn)OV 38.0 cm×38.0 cm，帶寬83.3 kHz，矩陣320×320，NEX 2.5，掃描時(shí)間 1 min 48 s；DTI采用呼吸觸發(fā)SE/EPI序列，TR 3 000～5 500 ms，TE 58.9 ms，層厚4.0 mm，層間隔0.4 mm，F(xiàn)OV 38.0 cm×30.4 cm，帶寬250 kHz，矩陣128×128，NEX 2.0，平均采集時(shí)間約3 min 51 s，b值取0和800 s/mm2，施加16個(gè)方向擴(kuò)散敏感梯度場(chǎng)。共獲得10～13層圖像。

1.3 圖像后處理及分析 由2名具有5年以上腹部影像學(xué)診斷經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師根據(jù)T1WI、T2WI及b=800 s/mm2的DWI獨(dú)立觀察雙腎有無(wú)占位性病變、多發(fā)腎結(jié)石和積水及明顯腎周滲出等，意見不一致時(shí)經(jīng)討論決定。將DTI原始數(shù)據(jù)上傳至GE ADW4.5工作站，經(jīng)后處理獲得各向異性(fractional anisotropy, FA)和表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)偽彩圖，由上述2名醫(yī)師在b=0 s/mm2的DTI原始圖像(圖1A)近腎門層面勾畫ROI，盡量避開血管、腎盂和腎臟邊緣。腎皮質(zhì)ROI為沿皮質(zhì)區(qū)勾畫并盡量覆蓋當(dāng)前層面皮質(zhì)的600～800 mm2弧形區(qū)域。于腎上、中、下極髓質(zhì)區(qū)分別勾畫25～40 mm2類圓形區(qū)域，為腎髓質(zhì)ROI(圖1B)。將所有ROI自動(dòng)匹配至FA和ADC偽彩圖(圖2～4)，分別測(cè)量右腎皮、髓質(zhì)相應(yīng)參數(shù)，選取腎門層面及其相鄰前后3個(gè)層面測(cè)量各參數(shù)值，以其均值為最終結(jié)果。

1.4 實(shí)驗(yàn)室檢查 于MR檢查前1天檢測(cè)SUA、肌酐，測(cè)量前避免劇烈運(yùn)動(dòng)、發(fā)熱等。根據(jù)中國(guó)腎臟疾病膳食改良(modification of diet in renal disease, MDRD)方程[13]計(jì)算eGFR。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料以±s表示。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(interclass correlation coefficient, ICC)分析HC組DTI參數(shù)結(jié)果，評(píng)估2名醫(yī)師測(cè)量結(jié)果的一致性：ICC≤0.4為一致性差，0.40.8為一致性好。以采用單因素方差分析比較3組年齡、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)、SUA、eGFR及腎皮、髓質(zhì)DTI參數(shù)結(jié)果的差異，組間方差性齊采用Bonferroni檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較，否則采用Tamhane′sT2法。以Pearson相關(guān)性分析觀察腎皮、髓質(zhì)DTI各參數(shù)與SUA、eGFR及SUA與eGFR間關(guān)系。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 于b=0 m/s2DTI原始圖(A-B)勾畫腎皮質(zhì)、髓質(zhì)ROI示意圖 圖2 男性志愿者，27歲， 腎ADC(A)和FA(B)偽彩圖

圖3 AH患者，男，34歲，腎ADC(A)和FA(B)偽彩圖 圖4 GA患者，男，28歲， 腎ADC(A)和FA(B)偽彩圖

2 結(jié)果

2.1 臨床資料 共53例患者及23名志愿者納入研究，包括AH組23例、GA組30例及HC組23名，3組間年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，BMI、SUA及eGFR差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。HC組SUA值低于AH組及GA組(P均<0.05)，GA組eGFR低于HC組(P<0.05)，余組間兩兩比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。見表1。

2.2 腎皮、髓質(zhì)DTI各參數(shù)比較 2名醫(yī)師測(cè)量皮質(zhì)與髓質(zhì)ADC值及FA值的結(jié)果一致性好(ADC值的ICC=0.88、0.99,FA值的ICC=0.89、0.89，P均<0.05)。3組間腎皮、髓質(zhì)ADC值及FA值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。AH組、GA組腎皮質(zhì)ADC值及GA組髓質(zhì)ADC值均低于HC組(P均<0.05)；AH組、GA組腎皮質(zhì)及髓質(zhì)FA值均低于HC組(P均<0.05)，余各參數(shù)兩兩比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。見表2。

2.3 相關(guān)性 腎皮、髓質(zhì)FA值(r=-0.41、-0.40)及腎皮、髓質(zhì)ADC值(r=-0.34、-0.28)與SUA均呈負(fù)相關(guān)(P均<0.05)，而腎皮、髓質(zhì)DTI各參數(shù)與eGFR無(wú)明顯相關(guān)；SUA與eGFR呈負(fù)相關(guān)(r=-0.43，P<0.05)。

3 討論

DTI由BASSER等[14]于1994年首次提出，在MR擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging, DWI)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，通過(guò)施加6個(gè)以上采集方向的擴(kuò)散敏感梯度場(chǎng)，獲得反映體內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的張量信息，能較DWI技術(shù)更精確地反映體內(nèi)組織水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。FA值與ADC值是DTI用來(lái)描述水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的2個(gè)最常用參數(shù)。FA值反映組織水分子擴(kuò)散的各向異性程度；而ADC值是組織內(nèi)水分子擴(kuò)散的定量參數(shù)，反映水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受限制程度。

表1 3組基本資料比較

表2 3組腎皮質(zhì)及髓質(zhì)DTI參數(shù)比較(±s)

表2 3組腎皮質(zhì)及髓質(zhì)DTI參數(shù)比較(±s)

組別腎皮質(zhì)ADC(×10-3 mm2/s)FA腎髓質(zhì)ADC(×10-3 mm2/s)FAHC組(n=23)2.12±0.070.16±0.011.87±0.090.32±0.02AH組(n=23)2.05±0.050.15±0.011.82±0.040.30±0.02GA組(n=30)2.06±0.220.15±0.011.82±0.040.30±0.02F值7.7812.566.266.73P值<0.05<0.05<0.05<0.05

本研究采用DTI評(píng)估eGFR正常水平或輕度下降的AH和GA患者的腎損傷，探討以此評(píng)估高尿酸所致腎功能損傷的可行性。因右腎受心臟大血管及膈肌運(yùn)動(dòng)影響較小，故選擇右腎進(jìn)行參數(shù)測(cè)量。本研究結(jié)果顯示，AH、GA組皮質(zhì)或髓質(zhì)FA值均顯著低于HC組，提示組織水分子擴(kuò)張方向的一致性在一定程度上受損，可能與以下因素有關(guān)：①持續(xù)高尿酸鹽狀態(tài)易致尿酸鹽結(jié)晶沉積于腎小管內(nèi)，引起腎小管損傷，使水分子彌散方向性發(fā)生改變；②尿酸鹽及尿酸鹽結(jié)晶誘發(fā)炎性反應(yīng)，促進(jìn)炎性細(xì)胞增殖、浸潤(rùn)等[15]；CHEUNG等[16]認(rèn)為肝炎性細(xì)胞浸潤(rùn)及間質(zhì)纖維化會(huì)導(dǎo)致FA值下降；③平滑肌細(xì)胞增殖導(dǎo)致入球小動(dòng)脈管壁增厚，管腔變窄，腎小球血流量隨之減少；HEUSCH等[17]指出腎實(shí)質(zhì)FA值、尤其腎髓質(zhì)FA值與腎臟血流量相關(guān)，腎臟血流量減少會(huì)致其降低；④腎小管損傷、間質(zhì)纖維化和腎小球硬化隨疾病進(jìn)展而不斷加重，使腎臟FA值進(jìn)一步降低[10]；HUEPER等[18]發(fā)現(xiàn)腎小管損傷及腎間質(zhì)纖維化時(shí)FA值明顯下降。

本研究AH、GA組腎皮質(zhì)及GA組髓質(zhì)ADC值均低于HC組。高尿酸血癥所致尿酸鹽結(jié)晶沉積、炎性細(xì)胞增殖及浸潤(rùn)[15]和平滑肌細(xì)胞增生等均會(huì)減小細(xì)胞內(nèi)外間隙致水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受限，使ADC值下降。此外，腎臟是血供及含水量豐富的腹膜后臟器，其微循環(huán)及小管內(nèi)液體流動(dòng)是影響ADC值不可忽略的因素；腎損傷致血容量及血流量減低、小管液流動(dòng)受阻及破壞、小管內(nèi)尿酸鹽結(jié)晶沉積、間質(zhì)纖維化等亦可能導(dǎo)致ADC值下降。本研究中AH組腎臟FA值及ADC值與GA組無(wú)明顯差異，原因可能在于AH組患者腎臟功能改變程度與GA組相近。

本研究結(jié)果顯示SUA與腎皮、髓質(zhì)ADC值及FA值均呈負(fù)相關(guān)，SUA與eGFR呈負(fù)相關(guān)，與既往研究[19-20]結(jié)果相符，提示腎功能受損程度與SUA濃度呈正相關(guān)。OBERMAYR等[19]認(rèn)為SUA水平越高，發(fā)生慢性腎病的可能性越高，患者SUA為7.0～8.9 mg/dl時(shí)，其發(fā)生慢性腎病的危險(xiǎn)是正常人的2倍；SUA>9.0 mg/dl時(shí)，危險(xiǎn)為正常人的3倍。WEINER等[20]亦指出發(fā)生腎臟疾病風(fēng)險(xiǎn)增加與SUA水平相關(guān)。GA組eGFR低于HC組，而eGFR與DTI參數(shù)均無(wú)明顯相關(guān)，可能與eGFR對(duì)評(píng)估早期高尿酸血癥所致腎功能損傷不敏感有關(guān)；且本研究受檢者相對(duì)年輕，早期腎臟微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)，可能調(diào)節(jié)代償功能仍較好，致eGFR改變不明顯。

綜上，DTI可用于評(píng)估高尿酸血癥早期腎功能損傷；高尿酸血癥腎皮質(zhì)ADC值及腎皮、髓質(zhì)FA值均低于正常人，而腎皮、髓質(zhì)FA值及ADC值與SUA呈負(fù)相關(guān)，SUA與腎功能損傷程度呈正相關(guān)。本研究主要不足在于：①未行組織病理檢查；②為單中心研究，樣本量較??；③未對(duì)高尿酸患者早期腎功能變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察及隨訪。