基于血氧水平依赖磁共振成像（BOLD-MRI）无创评估原发性醛固酮增多症患者肾氧合状态的临床研究

本研究针对原发性醛固酮增多症（PA）患者肾氧合状态评估难题，采用血氧水平依赖磁共振成像（BOLD-MRI）技术开展横断面研究。研究发现PA患者左肾皮质R2值显著高于健康对照组，且髓质R2值与血尿素氮（BUN）呈正相关（r=0.408,p=0.005），证实BOLD-MRI可无创检测PA相关肾缺氧，为早期肾损伤评估提供新方法。

　　

在高血压诊疗领域，原发性醛固酮增多症（Primary Aldosteronism, PA）作为一种常见的内分泌疾病，正受到越来越多关注。这种疾病以肾上腺皮质过度分泌醛固酮为主要特征，导致患者出现持续性高血压和低钾血症等临床表现。更值得警惕的是，肾脏作为醛固酮作用的主要靶器官，长期暴露在高醛固酮水平环境下会遭受严重损伤。这种肾损伤与持续高血压和醛固酮过量产生密切相关——醛固酮通过增加肾钠重吸收，引起血容量增加和高血压，从而加重肾脏负担。这些病理过程还会导致异常血管舒张、肾血管损伤、微血管障碍和内皮功能障碍，最终引起肾氧合不足和缺氧损伤。随着时间的推移，这种持续的缺氧状态可能造成不可逆的肾损伤，甚至进展为慢性肾功能不全。

在临床实践中，估算的肾小球滤过率（estimated Glomerular Filtration Rate, eGFR）是评估肾功能的常用指标。然而对PA患者来说，醛固酮过量分泌会刺激钠重吸收和随后的细胞外液容量扩张，导致肾灌注压增加和肾小球超滤过。这使得eGFR被高估，不能准确反映PA患者的真实肾功能状态。即使eGFR值在正常范围内，肾损伤可能已经存在。此外，eGFR基于血清肌酐水平，受到肌肉量、饮食和某些药物等多种因素影响，而且只能提供整体肾功能评估，无法分别评估单侧肾脏功能。因此，寻找一种能够早期无创评估PA患者肾氧合状态的方法，对于评估肾损伤、及时进行临床干预和阻止肾损伤进展具有重要意义。

血氧水平依赖磁共振成像（Blood Oxygen Level-Dependent Magnetic Resonance Imaging, BOLD-MRI）作为一种特殊的功能性MRI技术，通过利用磁敏感效应来量化组织氧合水平。该技术基于脱氧血红蛋白的顺磁性特性：脱氧血红蛋白会产生局部磁场不均匀性，加速质子旋进失相，缩短横向弛豫时间（T2），从而增加表观弛豫率R2（R2=1/T2）。R2*值升高直接反映脱氧血红蛋白浓度增加，表明组织氧合降低。BOLD-MRI已被证明是测量肾氧合状态的可靠方法，并且是唯一基于MRI的无创评估肾氧合状态的技术，已广泛应用于糖尿病肾病、慢性肾脏病、肾移植和狼疮性肾炎等多种肾脏疾病。然而，在PA患者中使用BOLD-MRI的研究相对较少，肾氧合状态与PA病理生理之间的关系尚未充分阐明。

为此，研究人员开展了这项前瞻性研究，旨在使用BOLD-MRI评估PA患者的肾氧合状态，探索其与肾功能损害的关系，为PA患者的评估和治疗提供新视角和科学依据。

研究采用了多项关键技术方法：共招募48例PA患者和27例健康志愿者，使用3.0T MRI扫描仪（Signa Architect, GE Healthcare）进行肾BOLD-MRI检查，采用多梯度回波序列获得R2图；由两名不知情的观察者使用感兴趣区域（ROI）法在双侧肾皮质和髓质放置椭圆形ROI测量R2值；收集血浆醛固酮浓度（PAC）、直接肾素浓度（DRC）、醛固酮/肾素比值（ARR）等生化指标；使用组内相关系数（ICC）评估测量者间一致性，采用t检验、Pearson相关和ROC曲线分析进行统计学处理。

临床特征

研究最终纳入48例PA患者（29例女性，19例男性；平均年龄50.10±11.63岁）和27例健康志愿者（16例女性，11例男性；平均年龄46.22±6.72岁）。两组在体重指数（BMI）、收缩压（SBP）和舒张压（DBP）方面存在显著差异，这与PA的病理生理特征相符。

R2测量的评估者间可靠性*

肾R2*测量的评估者间可靠性采用组内相关系数进行量化，显示出良好的一致性（ICC=0.837，95% CI：0.715-0.906）。

R2值的组内比较*

对所有参与者的分析显示，肾髓质R2值显著高于肾皮质R2值，这与肾脏的生理结构和血流量分布特点一致——正常情况下，肾血流量约1200毫升/分钟，相当于心输出量的20-25%，其中约94%流向肾皮质，仅6%流向肾髓质，使得肾髓质处于更明显的生理缺氧状态。

右)。(D) 健康志愿者的R2图显示生理性皮髓质R2梯度。色标：R2*值，单位为s?1(蓝色：低氧合；红色：高氧合)。所有图像均在3T下使用相同参数采集。ROI，感兴趣区域；PA，原发性醛固酮增多症。'>

PA患者与健康对照组的R2值比较*

研究发现，PA患者左肾皮质和髓质的R2值显著高于右肾。然而在健康对照组中，两侧肾脏的R2值没有显著差异。更重要的是，PA患者左肾皮质R2值（L-Cortical R2）显著高于健康对照组，表明PA患者左肾皮质处于相对缺氧状态。

R2值与临床指标的相关性*

研究人员分析了肾皮质和髓质R2值与反映肾功能的生化指标（包括BUN、肌酐、尿酸、血清胱抑素C和eGFR）之间的相关性。分析显示，髓质R2值与BUN水平呈显著正相关（r=0.408, p=0.005）。这一发现提供了通过监测肾氧合状态来临床监测和评估PA患者肾功能的新视角。

左肾皮质R2值区分PA患者与健康对照组的ROC曲线分析*

由于健康对照组和PA患者在左肾皮质R2值上存在显著差异，研究人员对该值进行了ROC曲线分析，以评估其区分PA患者与健康对照组的诊断效能。ROC曲线分析结果表明，左肾皮质R2值区分PA患者与健康对照组的最佳临界值为18.955 Hz，灵敏度为75.5%，特异度为63.0%，AUC为0.717（95% CI，0.593-0.841）。

研究结论与讨论部分强调，BOLD-MRI能够检测PA患者肾氧合水平的改变，表明其作为肾脏评估无创工具的潜力。具体而言，来自BOLD-MRI的左肾皮质R2*值显示出中等能力（AUC=0.717）区分PA患者与健康对照组。

研究中观察到PA患者左肾R2值显著高于右肾，这与健康人群中报告的生理不对称性一致——解剖因素（如左肾静脉在主动脉和肠系膜上动脉之间受压，右肾静脉长度较短）通常导致左肾灌注减少和R2值较高。虽然这种固有的解剖不对称性普遍存在，但在健康队列中的统计可检测性可能受到样本大小和方法学因素的影响。PA患者中观察到的放大效应可能源于疾病特异性机制（醛固酮诱导的皮质灌注减少和氧消耗增加）影响先前存在解剖不利条件的左肾。这种加剧使左肾缺氧超过检测阈值，比右侧更容易出现统计上明显的不对称性。

PA患者左肾皮质R2值显著高于健康对照组，表明PA患者左肾皮质处于相对缺氧状态。PA患者以肾上腺皮质自主过度产生醛固酮为特征。醛固酮水平升高发挥直接肾毒性作用，包括：损伤足细胞，导致肾小球硬化；影响血管平滑肌细胞，导致血管肥大和小动脉玻璃样变；内皮细胞肿胀和功能障碍，导致血管 stiffness 或外周阻力增加，从而减少肾血流量。这些因素直接减少皮质的肾血液供应，并由于氧气输送减少导致相对缺氧状态。此外，几项研究证实PA患者存在肾小球超滤状态，导致肾脏氧消耗增加。氧气输送受损和氧需求增加共同导致肾皮质缺氧及其R2值增加。

研究发现髓质R2值与BUN显著相关，而皮质R2值与BUN水平无关，这可能源于皮质和髓质对氧分压变化的敏感性不同——髓质对氧分压的微小变化更敏感，因为髓质血液中的氧水平位于血红蛋白氧合曲线的线性部分，而皮质氧水平位于曲线的平台部分。

该研究存在几个局限性：样本量相对较小；采用传统的手动ROI方法；缺乏患者PA治疗后的随访数据；缺乏与血压水平匹配的原发性高血压患者对照组，无法确定肾损伤主要是由醛固酮过量还是高血压引起；抗高血压药物停药要求可能选择了较轻的PA表现。

总之，这项研究提供证据表明BOLD-MRI可以检测PA患者肾氧合水平的改变，表明其作为肾脏评估无创工具的潜力。特别是来自BOLD-MRI的左肾皮质R2*值显示出中等能力区分PA患者与健康对照组。通过BOLD-MRI评估肾氧合状态有助于临床医生及时识别潜在的肾损伤，及时调整治疗方案，并为个性化治疗提供依据。