肾间质容量对动态增强MR肾图测量猪肾小球滤过率准确性的影响：不同数学模型对比

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
81171316
项目类别：
面上项目
资助金额：
58.0万
负责人：
孙浩然
依托单位：
天津医科大学
学科分类：
H2701.磁共振成像
结题年份：
2015
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2015-12-31

项目参与者：
李宏；李亚军；董峰；刘桂彬；徐东波；刘长宏；鲍楠；李琼；叶露；
关键词：
肾小球滤过率肾功能磁共振成像肾脏动态增强

项目摘要

以双肾Gd-DTPA动态增强检查获得的时间-信号强度曲线（即MR肾图）为基础，根据数学模型可计算双侧肾小球滤过率（GFR）。本课题组在前期工作中验证了图像分割软件识别增强图像上肾皮、髓质的可行性和准确性，并利用Rutland-Patlak曲线计算实验猪双肾GFR，结果病肾高于动态核素肾图GFR，同时发现病肾间质体积百分比高于健康肾。为比较全部5种MR肾图计算GFR使用的数学模型准确性和探讨偏差原因，建立大样本猪左肾动脉狭窄和左侧尿路梗阻模型，在3.0TMR机上进行0.02 mmol/kg Gd-DTPA动态增强检查，计算患肾和健肾GFR，并与99mTc-DTPA血浆清除率校正后的核素肾图GFR结果对照；接着使用组织病理学方法测量实验猪病肾和健肾标本内间质间隙体积百分比，评估病肾间质水肿对不同模型GFR计算结果影响程度，以优选最符合肾脏病理生理学的计算模型，为MR肾图应用于临床提供实验基础。

结项摘要

以双肾Gd-DTPA动态增强检查获得的时间-信号强度曲线（即MR肾图）为基础，根据数学模型可计算双侧肾小球滤过率（GFR）。本研究评估病肾间质水肿对不同模型GFR计算结果影响程度，以优选最符合肾脏病理生理学的计算模型，为MR肾图应用于临床提供实验基础。.1..确定3.0TMR 扫描仪上Gd-DTPA 浓度与信号强度的相关性和MR 肾图研究所使用对比剂的最佳浓度范围，当对比剂剂量在0.0625mmol/Kg体重以下时，肾实质Gd-DTPA 浓度与信号强度线性相关。.2..建立了稳定的肾动脉狭窄模型和尿路梗阻模型。猪肾与人肾脏解剖结构最接近且肾动脉变异少，肾周无脂肪囊便于外科操作，相对于大鼠和兔等实验动物更容易保持稳定的生理指标。首次建立猪尿路不全狭窄肾积水模型，首次尝试的腰大肌悬吊法具有成功率高，易操作，组织相容性好和无炎症反应的优点；手术后7-10 天后，肾脏尿动力学与血流动力学恢复平衡，肾盂扩张程度不再变化。.3..采集双肾小剂量Gd-DTPA 动态增强MRI 图像，实现计算机半自动分割肾脏皮、髓质。首次在3.0T高场强MR机上进行小剂量Gd-DTPA 动态增强MR肾图研究。在时间分辨力3.0s 的条件下得到了对比清晰的强化图像。通过开发计算机软件实现半自动交互式图像处理，快速识别肾脏并分割皮髓质，其结果与准确但耗时的手动分割有很好一致性。.4..本研究发现在肾脏体积相对稳定时，肾图GFR测量结果与99mTc-DTPA肾动态显像GFR测量结果一致性较高。肾间质容积增大时，肾间质容量会影响MR 肾图测量GFR 结果。通过测量患肾和健肾实质内间质体积百分比，发现肾间质体积百分比与GFRMR和GFRSPECT间差值间无相关性；.5..通过评估肾间质水肿程度对使用不同数学模型时MR 肾图计算GFR 结果的影响，提出改良两室模型：Patlak 二室模型的自动化GFR 测量结果受扫描时刻选取的影响，为此对所有扫描时刻的GFR计算结果进行曲线拟合，以获得单一稳定的GFR结果；此外，我们提出血管空间的概念，以矫正血液流入速度对研究结果的影响：通过识别团注对比剂后肾脏中前几期信号上升最明显的区域，将这些信号上升最明显的区域标记为血管空间，利用该区域的血管空间信号函数代替原两室模型中主动脉输入函数，该方法可避免主动脉图像噪声所带来的输入函数误差，计算结果的准确性和一致性高。