利用改良Rutland-Patlak模型测量猪单侧输尿管梗阻模型GFR

发布时间：2017-10-07 15:34

  本文关键词：利用改良Rutland-Patlak模型测量猪单侧输尿管梗阻模型GFR

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【摘要】：目的:对健康猪及单侧输尿管不全梗阻(unilateral ureteral obstruction,UUO)模型猪进行小剂量Gd-DTPA动态增强(dynamic contrast enhanced,DCE)磁共振肾图(magnetic resonance renography,MRR)检查,比较改良Rutland-Patlak模型与经典Rutland-Patlak模型测量GFR的准确性,并尝试通过组织病理学分析其原因。材料与方法:本研究实验动物选用中国农业大学实验动物培育中心的20头雄性中华实验猪(体重18-28 kg,平均22.7 kg),应用随机数字表分为单侧输尿管不全梗阻(UUO)组(n=10)和健康对照组(n=10)。在实验过程中正常组2头因肠道金属异物(饲料加工过程杂质)伪影导致MRI检查失败,其余8头猪成功完成检查;UUO组1头猪动态核素示踪剂团注出现血管外渗漏导致检查失败,1头因气管插管失误导致气管破裂死亡,1头UUO建模失败,其余7头猪成功完成检查。UUO组动物建立单侧输尿管不全梗阻模型后单独喂养一周,待输尿管不全梗阻侧肾脏出现肾积水后再进行数据采集。UUO组和对照组动物均在静脉维持麻醉状态下进行99mTc-DTPA动态核素肾图检查及小剂量Gd-DTPA动态增强磁共振肾图检查(MRR)。动态核素肾图检查经耳缘静脉弹丸注射10 mCi(370 MBq)的99mTc-DTPA进行动态采集;MRR检查使用3.0 T超导磁共振配合心脏8通道相控阵线圈进行屏气采集,所使用序列为3D肝脏加速容积采集(liver acceleration volume acquisition,LAVA)序列获得冠状位T1WI图像。检查前在猪耳缘静脉建立静脉通道并埋置留置针。Gd-DTPA通过高压注射器以3 mL/s流速进行团注,注药量为0.04 mmol/kg。注药后即刻进行连续的16期LAVA扫描,然后以30 s时间间隔采集1期LAVA直至5 min。Rutland-Patlak模型及改良Rutland-Patlak模型计算GFR值均使用东北大学中荷生物医学工程学院联合开发的TimingLost软件包进行后处理。实验数据采集完毕后通过静脉通道注射20mL10%氯化钾注射液将猪处死,即刻取出双肾,通过10%甲醛溶液进行标本固定,对标本进行HE染色、切片后在光学显微镜下进行组织学病理学研究。为评估rutland-patlak模型及改良rutland-patlak模型的准确性,对这两种方法计算得到的gfr值(rutland-patlak模型gfr表示为gfrr-p,改良rutland-patlak模型表示为gfrmr-p)与动态核素肾图参考方法gfr值(gfrspect)进行pearson相关性分析和bland-altman一致性分析。为研究uuo模型的肾脏组织学变化对正常组肾脏和uuo组梗阻侧肾脏肾间质比例以及肾小管直径和肾小囊与肾小体比值进行t检验分析两者之间差异。结果1.uuo组和健康对照组15头猪共计30侧肾脏通过rutland-patlak模型计算的gfrr-p值为46.57±12.04ml/min,与核素肾图gfrspect参考值44.02±17.76ml/min无相关性(r=0.15,p=0.426),bland-altman分析有3个点在95%可信区间外:其中健康对照组8头猪16侧肾脏的gfrr-p值为48.55±8.09ml/min,参考值gfrspect为47.64±12.02ml/min,两者之间显著相关(r=0.71,p=0.002),bland-altman分析所有点均在95%可信区间内;uuo组7头猪14侧肾脏gfrr-p值为44.31±15.41ml/min,参考值gfrspect为39.89±22.42ml/min,两者无相关性(r=-0.08,p=0.800),bland-altman分析有2个点在95%可信区间外。2.uuo组和健康对照组15头猪共计30侧肾脏通过改良rutland-patlak模型的gfrmr-p值为41.64±17.27ml/min,与gfrspect参考值44.02±17.76ml/min显著相关(r=0.71,p0.001),bland-altman分析仅有1个点在95%可信区间外:其中对照组8头猪16侧肾脏的gfrmr-p值为49.39±14.39ml/min,与gfrspect参考值47.64±12.02ml/min之间高度相关(r=0.84,p0.001),bland altman分析有一个点在95%可信区间外,uuo组7头猪14侧肾脏的gfrr-p值为32.77±16.38ml/min,spect参考值gfrspect为39.89±22.42ml/min,两者之间显著相关(r=0.66,p=0.010);bland-altman分析有1个点在95%可信区间外。3.正常组肾间质比例大约为11.36%,uuo组肾间质比例大约为25.00%,两者差异有统计学意义(p=0.00)。正常组猪肾的肾小管直径约为38.5±2.75μm,uuo组猪肾的肾小管直径约为47.6±3.23μm,两者间具有显著统计学差异(p=0.00)。正常组肾小囊与肾小体(肾小囊和肾小球)体积百分比为40.87%,uuo组为44.70%,两者差异并无统计学意义(p=0.43)。结论1.Rutland-Patlak模型对于健康组肾脏计算所得的GFR_(R-P)与动态核素肾图参考值GFRSPECT具有很好的相关性和一致性;Rutland-Patlak模型对于UUO组肾脏计算所得的GFR_(R-P)与动态核素肾图参考值之间无相关性并且一致性差,Rutland-Patlak模型不适用于单侧输尿管梗阻模型。2.改良Rutland-Patlak模型对于健康对照组和UUO组计算得到GFR_(m_(R-P))与动态核素肾图参考值GFRSPECT均具有良好的相关性和一致性。3.梗阻性肾病的肾小管明显扩张和肾间质比例增大是Rutland-Patlak模型计算结果偏离的可能原因,改良Rutland-Patlak模型更适用于梗阻性肾病的GFR测量。
【关键词】：肾脏 单侧输尿管梗阻 肾小球滤过率 功能磁共振成像 动态增强磁共振 磁共振肾图 Rutland-Patlak模型 肾组织病理学
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R445.2;R693
【目录】：

• 中文摘要4-7
• Abstract7-13
• 缩略语/符号说明13-15
• 前言15-18
• 研究现状、成果15-17
• 研究目的、方法17-18
• 一、Rutland-Patlak模型评估正常猪GFR18-30
• 1.1 对象和方法18-21
• 1.1.1 研究对象18
• 1.1.2 SPECT核素肾图扫描18
• 1.1.3 SPECT核素肾图数据处理18-19
• 1.1.4 动态增强磁共振检查19
• 1.1.5 动态增强磁共振图像后处理及 GFR 计算19-20
• 1.1.6 统计学方法20-21
• 1.2 结果21-24
• 1.2.1 动态核素肾图结果21
• 1.2.2 动态增强磁共振肾图21-23
• 1.2.3 动态核素肾图GFR_(SPECT)与GFR_(R-P)值相关性分析23-24
• 1.3 讨论24-29
• 1.3.1 磁共振肾图（MRR）和动态增强磁共振成像24-25
• 1.3.2 影响磁共振肾图计算准确性的主要因素25-27
• 1.3.3 Rutland-Patlak 模型的优势和局限性27-29
• 1.4 小结29-30
• 二、Rutland-Patlak模型及其改良模型评估猪单侧输尿管梗阻模型GFR30-47
• 2.1 改良Rutland-Patlak模型介绍30
• 2.2 对象与方法30-33
• 2.2.1 研究对象30-31
• 2.2.2 手术建模前准备工作31
• 2.2.3 手术建立单侧输尿管梗阻模型31-32
• 2.2.4 SPECT核素肾图扫描及数据处理32
• 2.2.5 动态增强磁共振检查32
• 2.2.6 改良Rutland-Patlak两室模型测量肾小球滤过率32-33
• 2.2.7 统计学分析33
• 2.3 结果33-44
• 2.3.1 动态核素肾图结果33-34
• 2.3.2 动态增强磁共振肾图34-38
• 2.3.3 相关性分析38-44
• 2.4 讨论44-47
• 2.4.1 单侧输尿管狭窄模型的构建45
• 2.4.2 Rutland-Patlak模型对于UUO模型的适用性45-46
• 2.4.3 改良Rutland-Patlak模型对于正常猪和UUO模型猪的适用性46-47
• 三、肾脏组织病理学分析47-52
• 3.1 研究对象与方法47
• 3.2 肾组织病理学分析方法47-48
• 3.3 结果48-50
• 3.4 讨论50-52
• 结论52
• 创新性52
• 本研究的不足与展望52-53
• 参考文献53-58
• 发表论文和参加科研情况说明58-59
• 附录59-61
• 综述61-76
• 综述参考文献73-76
• 致谢76-77
• 个人简历77

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本文编号：988663