INVEST RADIO：分子影像学在肾纤维化评估中的应用

肾脏纤维化是评估肾脏疾病的重要生物标志物，早期识别对于及时干预以阻止进一步的肾脏损伤至关重要。肾脏纤维化的特点是细胞外基质中胶原蛋白的过度堆积。重要的是，肾脏组织含有两个质子核池：一个是由自由水分子组成的自由池，另一个是由大分子和结合水分子交错组成的结合池。由于其T2极短（<1毫秒），结合池中的质子在常规MRI中是看不见的。然而，由于其与自由池的磁化转移（MT）通过偶极-偶极相互作用和化学交换，因此可以间接推断出它们的存在。

磁化转移成像（MTI）是一种强大的分子MRI技术，可利用这一组织特征来评估组织大分子的含量。MTI以两种方式进行，即半定量测量MT比率（MTR）和定量MT（qMT）。使用MTR的初步研究表明，该技术对测量动物模型中的严重肾脏纤维化很有价值。然而，其对扫描或组织特定的弛豫参数的敏感性降低，影响了其在不同扫描条件下的可重复性。相比之下，通过对在不同MT偏移频率下获得的MTR进行模型拟合以及B0/B1不均匀性校正，qMT克服了其中的一些限制，并对结合池部分以及组织弛豫参数进行了直接量化。

qMT测量肾脏纤维化的能力已经在7.0T13,14或16.4T15扫描器的小鼠模型中成功证明。然而，qMT在临床场强下仍不清楚。此外，小鼠的肾脏只有一个髓质，这与人类肾脏的多个髓质不同。相比之下，猪的肾脏在解剖学以及生理学上与人类的肾脏相似。因此，我们测试了一个假设，即f可以可靠地确定，并与单侧肾动脉狭窄（RAS）的猪模型中的肾功能相关，这与人类的病理生理学密切相关。

近日，发表在INVEST RADIO杂志的一项研究测试了在3.0T MR背景下使用qMT检测单侧肾动脉狭窄（RAS）的猪模型中肾脏纤维化的能力，为该技术进一步在人肾脏纤维化中的应用提供了参考和支持。 

本研究使用的qMT方案是由具有不同翻转角和偏移频率的MT扫描以及B0、B1和T1图谱组成。研究使用的猪模型是在RAS或控制后10周进行扫描。使用2池模型来拟合肾皮质（CO）和外髓（OM）的约束池分数。然后将5头正常猪和10头RAS猪的qMT得出的f与用Masson三色染色法确定的组织学纤维化和用CT扫描评估的肾脏灌注进行比较。 

qMT 2池模型对收集到的猪肾脏数据进行了准确的匹配。与正常肾脏相比，狭窄的肾脏在CO（9.8%±2.7% vs 6.4%±0.9%，P = 0.002）和OM（7.6%±2.2% vs 4.7%±1.1%，P = 0.002）中都显示出明显的f升高。组织学测量的肾脏纤维化和qMT衍生的f在皮质（Pearson相关系数r = 0.93，P < 0.001）和OM（r = 0.84，P = 0.002）中直接相关，并与狭窄的肾脏灌注成反比（r = 0.85，P = 0.002）。 

图 定量磁化转移的结合池部分。A，正常、狭窄和对侧肾脏的定量磁化转移（qMT）拟合的结合池分数f图。狭窄的肾脏显示出升高的f，并伴有严重的肾脏萎缩。B, 箱形图显示了正常、狭窄和对侧肾脏的肾皮质（CO）和外髓（OM）的测量f值。*P < 0.05与正常相比。†P < 0.05与同组的CO相比。‡P < 0.05与狭窄的相比

本项研究证明了qMT在临床场强下的可行性，以及其在测量类似人类的猪肾纤维化中的作用、组织大分子含量和肾脏灌注的功能意义。因此，qMT是一项在临床场强下对RAS患者的肾脏纤维化进行无创性评估的潜在有用工具。

原文出处：

Kai Jiang,Christopher M Ferguson,Roger C Grimm,et al.Reliable Assessment of Swine Renal Fibrosis Using Quantitative Magnetization Transfer Imaging.DOI:10.1097/RLI.0000000000000843