郝嘉榮,孫佳威,王曉蕾

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院住院處超聲科,黑龍江 哈爾濱 150086)

系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus, SLE)是以多系統(tǒng)損害為特征的自身免疫性疾病,累及腎臟時(shí)稱為狼瘡腎炎(lupus nephritis, LN),后者是導(dǎo)致SLE患者死亡的常見(jiàn)原因[1]。早期評(píng)估LN腎臟損傷對(duì)臨床治療及預(yù)后至關(guān)重要[2]。腎活檢是診斷LN的金標(biāo)準(zhǔn)[3],但有創(chuàng),不宜用于監(jiān)測(cè)病情變化。本文就多模態(tài)影像學(xué)用于評(píng)估LN腎臟損傷的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 MRI

1.1 彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging, DWI) DWI可通過(guò)檢測(cè)水分子擴(kuò)散情況反映組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能變化,并以表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)進(jìn)行定量評(píng)價(jià):組織中的氫質(zhì)子擴(kuò)散受限可致ADC降低[4]。針對(duì)LN的DWI研究相對(duì)較少。既往研究[5-6]表明,LN患者腎臟ADC顯著低于健康對(duì)照者,且不同病理類型LN患者之間腎臟ADC存在顯著差異;LN致腎臟ADC降低的原因可能在于腎臟毛細(xì)血管內(nèi)細(xì)胞增多、炎細(xì)胞浸潤(rùn)及腎間質(zhì)纖維化等病理改變使腎組織內(nèi)水分子擴(kuò)散受到限制。彌散張量成像是在DWI基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái),可同時(shí)提供組織擴(kuò)散的各向異性信息。LN進(jìn)展過(guò)程中腎小管排列的各向異性可能發(fā)生改變。RAZEK等[7]發(fā)現(xiàn)平均彌散率和部分各向異性有助于鑒別LN與健康人,以及預(yù)測(cè)LN病理亞型(增生型或非增生型)。

既往DWI研究多采用單指數(shù)模型,但水分子運(yùn)動(dòng)復(fù)雜,其擴(kuò)散情況還與組織結(jié)構(gòu)、微灌注和擴(kuò)散異質(zhì)性相關(guān)。將雙指數(shù)模型、拉伸指數(shù)模型和峰度模型用于DWI可更好地描述水分子擴(kuò)散情況。ZHENG等[5]認(rèn)為雙指數(shù)模型用于表征LN所致病理改變具有一定價(jià)值,但未探討DWI參數(shù)與不同LN病理亞型之間的相關(guān)性。ZHANG等[8]以4種DWI模型觀察彌散參數(shù)與病理改變的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)髓質(zhì)拉伸指數(shù)模型的α參數(shù)用于反映LN活動(dòng)性最具價(jià)值,而髓質(zhì)雙指數(shù)模型的f參數(shù)是反映LN慢性改變的最佳參數(shù)。截至目前開(kāi)發(fā)新模型的相關(guān)研究較少,其臨床應(yīng)用價(jià)值有待觀察。

1.2 血氧水平依賴(blood oxygen level dependent, BOLD)MRI BOLD MRI通過(guò)測(cè)量脫氧血紅蛋白相對(duì)變化而無(wú)創(chuàng)評(píng)估腎組織氧生物利用度,并以表觀自旋-自旋弛豫率(R2*)加以量化。組織內(nèi)脫氧血紅蛋白濃度越高,則R2*值越大。目前對(duì)于LN腎臟R2*值的變化趨勢(shì)尚存在爭(zhēng)議。SHI等[9]認(rèn)為L(zhǎng)N患者腎R2*值顯著高于健康人,且LN患者腎R2*值增高可能與以下因素有關(guān):①LN所致腎血流動(dòng)力學(xué)障礙影響組織氧化,導(dǎo)致缺氧;②活性氧過(guò)量形成增強(qiáng)小管轉(zhuǎn)運(yùn)活性及線粒體吸收,導(dǎo)致耗氧量增加;③大量蛋白尿觸發(fā)腎小管重吸收代償機(jī)制,使耗氧量增加。而LI等[10]得出了相反結(jié)果,該研究發(fā)現(xiàn)LN組R2*值顯著低于健康對(duì)照組,且腎R2*值與腎小管間質(zhì)病變?cè)u(píng)分呈負(fù)相關(guān)。對(duì)于R2*值變化存在爭(zhēng)議的原因可能不僅在于脫氧血紅蛋白濃度受局部血流灌注、pH值及腎動(dòng)靜脈血之間的氧分流等多種因素影響,還與腎臟存在2種不同氧合模式有關(guān),采用不同測(cè)量ROI方法所獲R2*值可存在差異[11]。以上問(wèn)題均為限制BOLD MRI臨床應(yīng)用的重要因素,且成像時(shí)還應(yīng)避免吸氧及使用擴(kuò)血管藥物以減少對(duì)R2*值的影響,并制定合理且規(guī)范的測(cè)量ROI方法。

1.3 動(dòng)脈自旋標(biāo)記(arterial spin labeling, ASL)MRI ASL MRI以動(dòng)脈血內(nèi)氫質(zhì)子作為內(nèi)源性對(duì)比劑,以獲得組織灌注信息。RAPACCHI等[12]發(fā)現(xiàn),與健康志愿者相比,LN患者腎臟血流量顯著增加,可能與炎癥反應(yīng)有關(guān)。SKEOCH等[13]觀察ASL參數(shù)與LN患者尿蛋白定量及腎小球?yàn)V過(guò)率的相關(guān)性,并未發(fā)現(xiàn)其間存在關(guān)聯(lián),但在腎小球?yàn)V過(guò)率相同的前提下,LN患者的示蹤劑到達(dá)時(shí)間有所延遲,可能提示利用ASL可在腎小球?yàn)V過(guò)率發(fā)生變化之前檢出腎臟微觀結(jié)構(gòu)改變。目前ASL MRI尚存在圖像信噪比較低、測(cè)量ROI誤差及呼吸運(yùn)動(dòng)偽影等問(wèn)題,且需制定規(guī)范的圖像分析方法。

2 超聲

2.1 二維超聲 二維超聲可評(píng)估腎臟大小、形態(tài)以及皮、髓質(zhì)回聲改變等,但LN僅晚期才可見(jiàn)實(shí)質(zhì)回聲增高、腎皮質(zhì)與髓質(zhì)分界不清,故二維超聲對(duì)早期評(píng)估LN價(jià)值有限。

2.2 CDFI 腎臟血管病變是影響治療LN效果及患者預(yù)后的重要因素。CDFI可宏觀、量化顯示腎血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。LN所致免疫復(fù)合物沉積及炎癥因子浸潤(rùn)可引發(fā)血管腔狹窄或閉塞,進(jìn)而造成腎動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)改變。目前針對(duì)CDFI對(duì)于LN的診斷價(jià)值尚存爭(zhēng)議,大部分研究持肯定態(tài)度,例如李麗平等[14]報(bào)道,LN組、非LN組與健康對(duì)照組血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)存在顯著差異,LN組各級(jí)動(dòng)脈血流阻力指數(shù)與血肌酐濃度呈正相關(guān),提示CDFI可在一定程度上反映LN腎功能損傷程度;CONTI等[15]探討LN多普勒參數(shù)與腎組織病理改變之間的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)阻力指數(shù)高于0.7主要見(jiàn)于Ⅳ型LN患者。陳玉媛等[16]則得出相反結(jié)論,該研究中LN患者與健康人腎臟阻力指數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但可能與部分研究對(duì)象處于LN早期或曾接受藥物治療有關(guān)?？傮w而言,CDFI操作簡(jiǎn)便,臨床應(yīng)用較廣,但其敏感性較差,難以清晰顯示腎微小血管。

2.3 超聲造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS) CEUS可定性及定量評(píng)價(jià)組織微循環(huán),且造影劑可經(jīng)肺代謝,腎功能較差患者亦可應(yīng)用。大量研究表明,CEUS對(duì)于慢性腎小球腎炎[17]、糖尿病腎病[18]及高血壓腎病[19]等彌漫性腎病具有良好診斷效能,然而CEUS用于LN則鮮有報(bào)道。雖然LN病因及發(fā)病機(jī)制與其他彌漫性腎病不同,但其病理進(jìn)展過(guò)程及轉(zhuǎn)歸類似,推測(cè)CEUS應(yīng)具有用于診斷LN的潛能,值得未來(lái)加以探討。

2.4 超聲彈性成像 超聲彈性成像通過(guò)測(cè)量組織形變程度而間接反映組織的彈性及硬度,其用于診斷腎臟疾病的表現(xiàn)備受關(guān)注[20-21],但對(duì)于LN的價(jià)值尚未得到充分展現(xiàn)。吳涵等[22]提出,聲觸診組織定量成像技術(shù)用于診斷早期LN具有一定價(jià)值。目前針對(duì)腎臟彈性值變化與病理嚴(yán)重程度之間的相關(guān)性尚無(wú)定論:腎小球硬化、間質(zhì)纖維化等病理改變將致腎臟硬度增加,但這些病理改變同時(shí)也可致腎血流灌注減少而引起腎臟硬度降低[23]。商蒙蒙等[24]探討彈性測(cè)量值與LN病理嚴(yán)重程度的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)腎實(shí)質(zhì)剪切波橫向速度與LN病理嚴(yán)重程度呈顯著正相關(guān)。HU等[25]觀察彈性測(cè)量值與腎活檢組織學(xué)評(píng)分之間相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)腎功能嚴(yán)重受損組的彈性測(cè)量值顯著低于輕、中度受損組。

超聲彈性成像用于LN尚有一定局限性:①腎臟彈性成像存在各向異性,導(dǎo)致剪切波在腎組織中的傳播速度不同;②對(duì)于高體質(zhì)量指數(shù)患者,取樣框無(wú)法完全覆蓋其腎實(shí)質(zhì)深部區(qū)域,導(dǎo)致成像質(zhì)量差;③血流灌注增多或尿道壓力增加可引起彈性測(cè)量值升高,行彈性成像前,應(yīng)先評(píng)估有無(wú)腎血管畸形及腎血流灌注情況,并囑患者排空膀胱。

3 核醫(yī)學(xué)

通過(guò)靜脈注射顯像劑,利用腎動(dòng)態(tài)顯像可準(zhǔn)確測(cè)定腎臟功能、形態(tài)及腎小球?yàn)V過(guò)率等,是較為理想的評(píng)估腎功能方法。DORRAGIE等[26]的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,非蛋白尿抗雙鏈DNA抗體陽(yáng)性小鼠腎臟攝取FDG與健康對(duì)照小鼠相比存在明顯變化,提示18F-FDG PET可用于檢出SLE進(jìn)展早期腎小球?yàn)V過(guò)降低。67Ga閃爍顯像具有評(píng)估LN、監(jiān)測(cè)疾病活動(dòng)及預(yù)測(cè)治療反應(yīng)的潛力。TSAIS等[27]開(kāi)發(fā)了一種絕對(duì)定量方法用于評(píng)估LN腎臟67Ga攝取,相比半定量法和視覺(jué)分級(jí)法,其所測(cè)腎臟攝取指數(shù)與LN活動(dòng)性的相關(guān)性最佳。另一方面,閃爍顯像具有輻射,且依賴特殊設(shè)備,限制了其應(yīng)用。

4 小結(jié)

多種影像學(xué)技術(shù)用于無(wú)創(chuàng)評(píng)估LN各具優(yōu)勢(shì),同時(shí)亦有其局限性;聯(lián)合應(yīng)用多種技術(shù)可為評(píng)估LN腎功能損害及病理改變提供更為全面、準(zhǔn)確的信息。未來(lái)應(yīng)著力于規(guī)范影像學(xué)技術(shù)操作流程及分析方法,并進(jìn)行多學(xué)科合作,通過(guò)多模態(tài)成像為臨床治療LN提供參考。