academic radiology：扩散峰度成像（DKI）技术在糖尿病肾功能评估中的应用

糖尿病肾病（DN）作为糖尿病（DM）的一种严重的肾脏相关并发症，正成为世界性的公共卫生挑战。最新的荟萃分析包括30项研究，涉及79364名2型糖尿病（T2DM）成人患者，显示其在中国的患病率高达21.8%。同时，30%至40%的糖尿病患者发生DN，是导致终末期肾病（ESRD）的主要原因。在临床实践中，已经采取了一些措施来早期识别和预防DN，如循环生物分子、尿液外泌体标记、尿液蛋白质组学、代谢组学等。然而，这些生物标志物大多仍处于研究阶段，尚未在临床上广泛使用。

DN的特点是肾脏结构和功能的变化，其最早的临床特征之一是微量白蛋白尿。一些实验室参数，如血清肌酐和估计肾小球滤过率（eGFR）被用于DN患者的诊断、预后和随访。但这些参数既不敏感也不特异。肾脏活检被认为是诊断DN的金标准。然而，活检是有创的、耗时的且容易出现取样错误，并有并发症的风险。因此，迫切需要一种有效的、无创的、高灵敏度的方法来识别DN，并为治疗后的后续跟踪提供便利。

扩散峰度成像（DKI）是磁共振扩散加权成像（DWI）的一种新技术，该技术基于水分子的非高斯分布行为，已成功应用于正常肾脏组织、IgA肾病和高尿酸血症的肾损伤评估。所有这些研究表明，这种方法可用于以非侵入性的方式评估肾脏变化，并获得额外的微观结构信息。尽管如此，DN的动物模型已经被许多功能磁共振成像技术所研究，包括扩散张量成像（DTI）、体内非相干运动成像（IVIM）和血氧水平依赖（BOLD）。

近日，发表在academic radiology杂志的一项研究建立了一个DM大鼠模型并利用DKI技术在特定时间点监测DM大鼠的早期肾功能，为该技术在临床上的进一步广泛应用提供了参考依据。

研究将57只Sprague-Dawley（SD）大鼠被随机分为两组，最终有48只大鼠被纳入本研究：正常对照组（CON）和糖尿病组（DM）。糖尿病模型成功建立后的第0、4、8和12周，所有的大鼠都在3.0T磁共振成像上进行了扫描。测量肾实质的DKI衍生参数，包括各向异性（FAco，FAme），平均扩散率（MDco，MDme）和平均峰度（MKco，MKme）。分析了所有指标随时间的变化，然后用Pearson相关分析将其与尿量（UV）、血尿素氮（BUN）和血清肌酐（Scr）相关联。最后，对两组的肾脏进行了苏木精和伊红（H&E）染色。

研究数据显示，糖尿病大鼠的FA、MK和MD值有随时间推移而下降的趋势。同时，糖尿病大鼠的肾脏组织学损伤也随着时间的推移而逐渐恶化。糖尿病大鼠的皮质FA和MK值以及髓质FA、MK和MD值在DM诱导后的大部分时间点都明显低于对照组。此外，BUN与FAco（r = -0.43，p = 0.03）或FAme值（r = -0.49，p = 0.01）之间显示出负相关关系。皮质MK值与紫外线（r = -0.46, p = 0.03）和BUN（r = -0.55, p = 0.01）适度相关。

 图 糖尿病大鼠的FAmap、MDmap和MKmap显示的是链脲霉素诱导的糖尿病（糖尿病组，DM组）和柠檬酸盐缓冲液注射（对照组）后0、4、8和12周的大鼠

初步研究结果表明，DKI是评估糖尿病大鼠肾功能损害早期变化的一个有效而敏感的影像学工具。皮质和髓质的FA值以及皮质的MK值是检测糖尿病大鼠肾脏损伤的敏感标志。

原始出处：

Zhong-Yuan Cheng,Ping-Kang Chen,You-Zhen Feng,et al.Preliminary Feasibility Study on Diffusion Kurtosis Imaging to Monitor the Early Functional Alternations of Kidneys in Streptozocin-Induced Diabetic Rats.DOI:10.1016/j.acra.2022.09.016