多参数MRI评价肾纤维化兔模型的实验研究

发布时间：2020-03-29 11:51

【摘要】：第一部分T2WI评价肾纤维化形态学变化的实验研究目的建立肾纤维化兔模型,结合病理改变研究T2WI评价单侧输尿管梗阻(unilateral ureteral obstruction,UUO)肾纤维化兔模型的形态学变化。材料和方法40只新西兰大白兔随机分为手术组(n=32)和假手术组(n=8),手术组行左侧输尿管完全结扎。为了评价UUO肾纤维化的动态变化,分别于建模前及建模后的2、4、6、8周,共计5个时间点,行冠状位及轴位T2WI扫描,完成扫描后处死取左肾行HE染色检查,并选取左肾肾门最大层面测量肾皮质厚度D(cm)。选取左肾轴位T2WI肾门最大层面测量肾皮质面积A1(cm2)、肾实质面积A2(cm2)。采用单因素方差分析比较建模前后左肾各时间点的A1值及A2值,采用直线相关与回归分析建模前后左肾各时间点A1与D之间的相关性。结果随着梗阻时间的延长,肾积水程度逐渐加重,A1值于建模后第2周明显升高,第4-8周逐渐降低(F=84.621,P0.05),A2值逐渐减小(F=100.325,P0.05)。病理显示随着梗阻时间延长手术组兔肾小管于建模后第2周明显扩张,第4-8周逐渐萎缩、消失,肾间质纤维增生,肾纤维化逐渐形成,D值于建模后第2周明显升高,第4-8周逐渐降低,A1与D具有高度相关性(F=485.669,P0.05,R2=0.997)。结论单侧输尿管梗阻可成功建立肾纤维化兔模型,MRI-T2WI能准确地反映肾纤维化的形态学变化,为临床观察和诊断提供一种有效的影像学检查方法。第二部分MR血氧水平依赖成像对肾纤维化的定量评估目的探讨MR血氧水平依赖成像(blood oxygen level-dependent,BOLD)对兔肾纤维化定量评估的诊断价值。方法新西兰大白兔20只随机分为手术组(n=16只)和对照组(n=4只)。手术组行左侧输尿管完全结扎,对照组不做结扎处理。实验兔分别于建模前和建模后第2、4、6、8周行左肾冠状位、轴位T2WI及轴位BOLD扫描。手术组兔在完成MRI扫描后每个时间点随机选取2只处死取左肾行Masson染色观察,对照组兔在完成建模后第8周MRI扫描后处死取左肾行Masson染色观察,取左肾肾门最大层面分别测量肾皮髓质间质蓝染面积,以此评估纤维化程度。在BOLD图像上,分别测量计算肾皮质(cortex,C)、髓质(medulla,M)及同层肌肉的R2*值,以肌肉R2*为内参,计算C与M标化R2*值,分别为s CR2*、s MR2*、s CR2*对照、s MR2*对照。采用重复测量方差分析比较手术组与对照组间各时间点s R2*的差异,手术组与对照组组内各时间点s R2*的差异,手术组与对照组各时间点皮髓质间s R2*的差异,P0.05为差异有统计学意义。采用直线相关与回归分析左肾建模前后各时间点s CR2*、s MR2*值与纤维化评分之间的相关性,P0.05有统计学意义。结果手术组左肾s CR2*值在建模前及建模后第2、4、6、8周分别依次为0.55±0.02,0.46±0.03,0.56±0.01,0.68±0.02,0.75±0.03;s MR2*值分别依次为0.74±0.02,0.62±0.02,0.72±0.03,0.81±0.01,0.83±0.03。手术组左肾s CR2*值在建模前与建模后第2、6、8周比较有统计学差异(P值依次为0.031、0.035、0.021),建模后第2周与建模后第4、6、8周比较有统计学差异(P值依次为0.032、0.020、0.013),建模后第4周与建模后第6、8周比较有统计学差异(P值依次为0.037、0.019);s MR2*值在建模前与建模后第2、6、8周比较有统计学差异(P值依次为0.040、0.037、0.026),建模后第2周与建模后4、6、8周比较有统计学差异(P值依次为0.038、0.025、0.017),建模后第4周与建模后第6、8周比较有统计学差异(P均值依次为0.041、0.039)。手术组内s CR2*与s MR2*值在建模前与建模后第2、4、6周比较有统计学差异(P值依次为0.029、0.031、0.026、0.019)。对照组左肾s CR2*对照值在建模前及建模后第2、4、6、8周分别依次为0.55±0.01,0.58±0.03,0.56±0.03,0.57±0.01,0.54±0.02;s MR2*对照值分别依次为0.74±0.03,0.73±0.01,0.72±0.03,0.70±0.02,0.74±0.01。对照组左肾s CR2*对照、s MR2*对照值在建模前、后各时间点比较无统计学差异(P均0.05)。对照组内s CR2*对照与s MR2*对照值在建模前、后各时间比较有统计学差异(P值依次为0.026、0.024、0.024、0.029、0.026)。手术组与对照组s CR2*、s CR2*对照值在建模后第2、6、8周比较有统计学差异(P值依次为0.029、0.040、0.037),手术组与对照组s MR2*、s MR2*对照值在建模后第2、6、8周比较有统计学差异(P值依次为0.036、0.034、0.039)。病理显示手术组建模后第2周肾小管明显扩张,第4-8周肾小管逐渐萎缩消失,肾小球逐渐肿胀、变性、坏死,肾间质内胶原纤维逐渐增加,间质蓝染程度逐渐加深,肾纤维化逐渐形成。直线相关与回归显示建模前后左肾各时间点s CR2*、s MR2*值与纤维化评分具有高度相关性(R2分别为0.945,0.978)。结论MR-BOLD可以反映肾纤维化发生发展的过程,对评价肾纤维化具有一定价值。
【图文】：

实物,反转角,左肾,外髓

图 1. 左侧输尿管结扎实物图。在左侧输尿管近肾盂处用丝线结扎两处，两处间隔 0.5cm，断输尿管。1.3 MRI 设备及参数采用 Siemens Verio 3.0 T 磁共振扫描仪。所有实验兔分别于建模前及建模后第、4、6、8 周行磁共振扫描，左侧卧位，头先进，6 通道腹部线圈，范围从左肾上左肾下极, 中心线位于左肾门层面。扫描序列包含冠状位、轴位 T2WI。扫描参数状位 T2WI：TR 1400 ms，TE 93 ms，层厚 3.0 mm，，反转角 160°，视野(FOV)15m×219 mm，分辨率 126×256，层间距 0.9 mm，带宽 781 Hz/pixel；轴位 T2WI：T000 ms，TE 108 ms，层厚 4.0 mm，反转角 138°，视野(FOV)130 mm×130 mm，分 179 ×256，层间距 0.8 mm，带宽 199 Hz/pixel。1.4 图像处理正常肾脏在 T2WI 表现为内髓高信号，外髓内带明显低信号，外髓外带稍高信号

感兴趣区,左肾,皮质

图 2. 左肾皮质、实质感兴趣区（ROI）绘制图。T2WI 图像中 A1 红色区域为肾皮质的 ROI，A2红色区域为肾实质的 ROI1.5 组织病理学分析扫描结束后采用耳缘静脉注射空气法处死实验兔，立即取出双肾，用室温生理盐水清洗后，观察记录肾脏大小、形态、颜色、积水程度等。于肾蒂层面正中横剖肾脏，然后将标本置入 10%的中性福尔马林溶液中固定 24 h，行常规脱水、浸腊、包埋、切片处理，并进行 HE 染色，光镜观察分析。选取左肾肾门最大层面测量肾皮质厚度 D（cm）。1.6 统计学分析应用 SPSS 20.0 软件进行统计学分析，所有计数资料以 x±s 表示。采用单因素方差分析比较假手术组和手术组左肾各时间点 A1 值、A2 值的差异，两两比较采用 LSD法，P<0.05 有统计学差异。采用直线相关与回归分析 A1 值与 D 值的相关性，P<0.05
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R692;R-332;R445.2

【参考文献】