糖尿病肾病（diabetic kidney disease，DKD）是糖尿病常见慢性并发症，是导致慢性肾病和终末期肾病的主要原因[1]。肾实质灌注减少和缺氧导致肾间质纤维化是DKD 进展的必经过程，评价肾实质灌注水平有助于DKD 病程的准确评价[2]。CT、超声微泡造影等是临床评价肾实质灌注的常用方法，但仍存在有创、可能引发对比剂肾病等风险，且停留在形态性层面[3-4]。动脉自旋标记（arterial spin labeling，ASL）MRI 无创、无辐射，通过对血液中水分子成像为肾实质灌注水平和肾功能提供了新方法[5]。本研究采用ASL MRI 评估DKD 患者肾皮质灌注水平，分析其与远期预后的相关性，探讨MRI 在DKD 患者病情评估和预后预测中的应用价值。

选取2016年8月至2017年8月沈阳市第一人民医院收治的120 例2 型糖尿病患者作为研究对象。纳入标准：①符合2 型糖尿病诊断标准[6]；②尿蛋白肌酐比值≥300 mg/g。排除标准：①MRI 检查禁忌证；②近1 个月服用肾毒性药物或合并肾动脉狭窄；③合并除DKD 之外的其他慢性或急性肾病。根据是否患DKD，分为单纯糖尿病（SD）组（60 例）和DKD 组（60例）。SD 组中，男30 例，女30 例，年龄42～71 岁，平均（58.3±5.6）岁，病程3～5年，平均（2.5±0.6）年；DKD 组中，男32 例，女28 例，年龄40～73 岁，平均（57.8±3.5）岁，病程2～5年，平均（2.7±0.5）年，其中轻度DKD[估算肾小球滤过率（estimated glomerular filtration rate，eGFR）≥60 ml/（min·1.73 m2）]27 例，中重度DKD[eGFR＜60 ml/（min·1.73 m2）]33 例。另选取同期来沈阳市第一人民医院体检的60 例健康人群作为正常对照组，其中男33 例，女27 例，年龄42～71 岁，平均（58.9±5.8）岁。三组研究对象的一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。所有患者均签署知情同意书，本研究经医院医学伦理委员会批准。

1.2.1 临床资料收集 入组前，收集患者性别、年龄、身高、体重等基本资料。MRI 检查前取静脉血和晨尿，测定尿微量蛋白、尿蛋白肌酐比值、血肌酐、血尿素、血红蛋白等生化指标。按照中国人群简化的肾脏病膳食改善公式计算eGFR[7]。

1.2.2 MRI 检查及图像分析 MRI 检查前禁食禁水10 h，采用德国8 通道体部相控阵线圈的Siemens Magnetom Trio 3.0T 超导MRI 仪。仰卧位，进行双肾常规MRI及ASL MRI 扫描，常规序列涵盖，轴位T1W1、T2W1、冠状位脂肪抑制T2W1，以了解肾脏的解剖形态结构，同时将器质性病变排除在外。从肾脏长轴斜矢状位ASL MRI 扫描双侧肾脏，获得未反转的MO 图像后，屏气状态下使用同等分辨率修饰的Look-Locker 反转恢复（modified Look-Locker inversion recovery，MOLLI），获取同层面的T1 图像； 最后使用血流敏感交替反转恢复——真实快速成像稳态自由进动序列进行ASL扫描，扫描参数如下，TR 4.48 ms，TE 2.24 ms，T1 1200 ms，翻转角70°，体素为2.3 mm×2.3 mm×5.0 mm，FOV 300 mm×300 mm，层厚5.0 mm，无间距，重复12 次。

图像分析：将MRI 图导入Matlab R2013a 软件，经转换获得双侧肾脏肾血流量（renal blood flow，RBF）图。将双侧RBF 图导入Image J 软件，分别在肾脏上极、中部和下极选择3 个感兴趣区域，获取RBF 值，计算9 个感兴趣区域的RBF 平均值。所有研究对象图均经2 名高年资医师分别阅片，取平均值作为最终测量值。

1.2.3 远期预后评价 所有患者随访至2020年8月5日，预后不良事件设定为死亡、 血肌酐较入组时增加≥30%或达到终末期肾病[eGFR＜15 ml/（min·1.73 m2）]。随访过程中达到上述任一终点即可停止随访。

采用SPSS 19.0 统计学软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差（±s）表示，两组间比较采用t检验，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用SNK-q 检验；计数资料用率表示，组间比较采用χ2 检验；采用组内相关系数（interclass correlation coefficient，ICC） 评价2 名医生测量结果的一致性，ICC＜0.4 表示一致性差，0.4≤ICC＜0.75，表示一致性中等，ICC≥0.75 表示一致性好；采用Pearson 检验分析相关性； 绘制ROC 曲线评价RBF 值预测不良事件的效能，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 名医师测得SD 组、DKD 组和正常对照组RBF值的ICC 均＞0.90，一致性较好（表1）。

表1 两名医师对RBF 检测结果的一致性分析（±s）

SD 组、轻度DKD 组、中重度DKD 组和正常对照组的RBF 值整体比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；正常对照组的RBF 值高于SD 组、轻度DKD 组、中重度DKD 组（qSD 组VS 正常对照组=3.021、q 轻度DKD 组VS 正常对照组=9.777、q 中重度DKD 组VS 正常对照组=30.656，P＜0.05）；SD 组的RBF 值高于轻度DKD 组、中重度DKD 组（qSD 组VS 轻度DKD组=6.757、qSD 组VS 中重度DKD 组=27.636，P＜0.05）； 轻度DKD组的RBF 值高于中重度DKD 组（q=20.879，P＜0.05）（表2）。

表2 各组患者肾皮质RBF 值的比较[ml/（100 g·min），（±s）]

糖尿病患者肾皮质RBF 值与eGFR 值呈显著正相关（r=0.664，P＜0.05）（图1）。

 

图1 RBF 值与eGFR 值的相关性分析

随访期间60 例DKD 患者中5 例在入组时即达到慢性肾脏病5 期，未作为随访对象。随访过程中，11 例患者因不同意继续随访、 联系方式更改或未按要求进行后续检查失访。共计44 例完成随访，随访时间为23～38 个月，平均（32.1±2.1）个月。随访期间，18 例患者到达随访终点，其中2 例死亡（死因分别为脑血管意外和心血管事件），13 例进入终末期肾病，3 例肌酐升高＞30%。

绘制ROC 曲线，分析采用RBF 值预测DKD 患者远期预后（随访终点事件）的效能，结果显示，RBF值预测远期预后的截断值为194.3 ml/（100 g·min），AUC 为0.821（95%CI 0.742～0.901），预测的敏感度、特异度、准确度分别为78.2%、85.5%、83.2%，预测效果良好。

 

图2 RBF 值预测DKD 患者远期预后的ROC 曲线

糖尿病患者的血糖常常处于持续性的较高水平，易导致GFR 升高，高滤过性和高灌注状态易损伤大血管内皮组织，使疾病进展为为肾小球硬化[8-10]。因此肾灌注水平与肾功能存在相关性，肾灌注水平能够有效反映出肾功能的改变。肾皮质中包含大部分的肾单位[11-13]。

本研究经2 名医师评价研究对象的MRI 图，两名医师的结果一致性较高，证实MRI 评估肾皮质灌注水平稳定可靠、重复性较好，与文献报道结果一致[11-12]。不同组间RBF 值比较结果显示，正常对照组＞SD 组＞轻度SD 组＞中重度SD 组（P＜0.05），提示随着DKD 患者病情的加重，RBF 值下降，这与相关性分析结果中，糖尿病患者肾皮质RBF 值与eGFR 值呈正相关（r=0.664，P＜0.05）这一结果一致。随着DKD 患者病情的进展，长期的糖基化终末产物和高血糖的刺激是的白细胞介素、肿瘤生长因子等炎症因子和细胞介质的释放，使得肾纤维连接蛋白增生和肾小球细胞外基质增生，造成肾小球硬化，从而激活肾素损管紧张素系统进一步诱导纤维化，进而导致肾血流改变，RBF值增加[14-18]。正是由于RBF 值与eGFR 呈正相关，表明RBF 值能够能够反映DKD 患者肾功能。因此，采用RBF 值评价患者远期预后，结果显示RBF 值预测远期预后的ROC 曲线下面积为0.821，预测的敏感度、特异度、准确度分别为78.2%、85.5%、83.2%，预测效果良好，提示RBF 能够反映DKD 患者肾功能，可用于患者远期疗效预测，是DKD 患者远期疗效预测的无创新方法。

本研究尚存在以下不足： ①未将RBF 值与金标准比较；②样本量有限；③未获取整个肾脏皮质的灌注信息。因此，本研究结果有待于进一步的细化研究，并扩大样本量验证。

综上所述，MRI 是一种无创、 安全的影像学检查方法，可用于定量评估糖尿病肾脏灌注水平，肾皮质灌注指标RBF 值能够有效反映DKD 早期肾脏血流动力学改变，并能敏感地区分患者预后差异，为DKD患者肾功能的评价和远期疗效预测提供一种无创、可重复的临床监测方法。

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MRI evaluation of renal cortical perfusion level and its correlation with long-term prognosis in patients with diabetic nephropathy

LIU Bing
Department of Magnetic Resonance Section, Shenyang First People′s Hospital, Liaoning Province, Shenyang 110041,China

[Abstract] Objective To investigate the role of MRI in evaluating renal cortical perfusion level and long-term prognosis in patients with diabetic nephropathy. Methods A total of 120 patients with type 2 diabetes admitted to Shenyang First People′s Hospital from August 2016 to August 2017 were selected as the research objects. According to whether they had diabetic nephropathy (DKD), they were divided into simple diabetes (SD) group (60 cases) and DKD group (60 cases), and DKD group was further divided into mild DKD subgroup (27 cases) and moderate and severe DKD subgroup(33 cases) according to the severity of their disease. Sixty healthy people who came to Shenyang First People′s Hospital during the same period were selected as the normal control group.The incidence of adverse events(death, ≥30%increase in serum creatinine, and end-stage renal disease) was recorded during follow-up. All subjects underwent arterial spin labeling (ASL) MRI scanning, and renal blood flow (RBF) was measured by two physicians. The consistency of the results was analyzed, and the correlation between RBF and glomerular filtration rate (eGFR) was analyzed. The predictive value of RBF for long-term prognosis was evaluated by ROC curve. Results The intra-group correlation coefficient(ICC) of RBF values in SD group, DKD group and normal control group was higher than 0.90, indicating a high consistency. RBF values of SD group, mild DKD group, moderate and severe DKD group and normal control group were significantly different (P＜0.05). The RBF value of normal control group was higher than that of SD group, mild DKD group and moderate and severe DKD group. The RBF value of SD group was higher than that of mild DKD group and moderate and severe DKD group. The RBF value of mild DKD group was higher than that of moderate and severe DKD group(P＜0.05). The RBF value of renal cortex was positively correlated with eGFR value in diabetic patients (r=0.664, P＜0.05).Forty-four DKD patients were followed up for 23-38 months,with an average of(32.1±2.1) months, and 18 patients had adverse events during the follow-up. The area under ROC curve of RBF for predicting long-term prognosis was 0.821 (95%CI 0.742～0.901), and the sensitivity, specificity and accuracy were 78.2%, 85.5% and 83.2%, respectively.Conclusion ASL MRI can quantitatively assess the level of renal cortex perfusion in diabetic patients, and sensitively distinguish differences in patient prognosis, which provides a non-invasive and reproducible clinical monitoring method for the evaluation of renal function and long-term efficacy prediction of DKD patients.

[Key words] MRI; Diabetic nephropathy; Renal cortical perfusion level; Long-term prognosis

[中图分类号] R587.2

[文献标识码] A

[文章编号] 1674-4721（2021）10（a）-0141-04

（收稿日期：2021-04-07）