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目的:运用多模态MRI技术量化评估慢性肾脏疾病(chronic kidney disease,CKD)患者脑小血管疾病(cerebral small vessel disease,CSVD)表现及脑灰质体积的变化,并分析其改变与临床、生化指标间的相关性,期望进一步揭示CKD患者CSVD的参与机制。材料与方法:前瞻性收集2019年6月至2020年1月在大连医科大学附属第一医院肾内科入院的CKD患者37例(CKD组),包括非透析依赖的慢性肾脏病患者(non-dialysis-dependent CKD,NDD-CKD)19例,维持血液透析(Hemodialysis,HD)的患者18例;同期征募年龄、性别、受教育年限与病例组相匹配的健康志愿者(healthy control,HC)19例。同时收集CKD患者入院时临床及实验室检查资料。采用Philips Ingenia CX 3.0T MRI扫描仪,行常规MRI序列、3D-T1WI、SWI、DWI序列扫描;计数并对脑内白质高信号(white matter hyperintense,WMH),包括脑室周围白质高信号(periventricular hyperintense,PVH)和深部脑白质高信号(deep white matter hyperintense,DWMH)、血管周围间隙扩大(enlarged perivascular space,EPVS)、腔隙灶(lacune)、脑微出血(cerebral microbleed,CMB)进行评分,计算CSVD总负担评分。应用社会科学统计软件包(statistics package for social science,SPSS)24.0版进行数据统计分析,三组间人口统计学资料差异性比较用单因素方差分析(One-way analysis of variance,ANOVA);三组受试者的分类变量差异用卡方检验;对于符合正态分布的资料,两组间参数值的比较采用独立样本t检验;三组间影像评价比较使用Kruskal-Wallis检验,卡方检验比较腔隙灶及CMB的患病率;CKD患者的CSVD总负担评分与实验室资料的相关性分析采用Spearman相关分析及多元有序Logistic回归分析法;将统计的显著性设为P<0.05。采用SPM12软件包和CAT12工具箱受试者脑灰质体积行VBM分析,采用ANOVA对平滑后的灰质进行分析,脑总体积、年龄和性别作为协变量输入,若存在统计学差异,则进行事后t检验以检测组间脑区差异。提取了基于体素的形态计量学显示的异常区域中所有体素的平均灰质体积值,并与CKD患者的病程、实验室指标进行Spearman及多元线性回归分析探讨CKD患者脑灰质体积的影响因素。结果:1.CKD患者CSVD改变:HD组的PVH严重程度高于NDD-CKD组和HC组(P=0.030,P<0.001),就DWMH而言,仅HD组和HC组差异有统计学意义(P=0.003)。HD组半卵圆中心EPVS评分与NDD-CKD、HC组的差异均有统计学意义(P=0.012,P<0.001),而基底节区EPVS评分仅HD组与HC组的差异有统计学意义(P=0.002)。HD组腔隙灶评分高于HC组(P=0.024),且HD、NDD-CKD及HC三组间的腔隙灶发生率差异有统计学意义(33.3%,21.1%,0%,χ~2=11.079,P=0.015),HD组腔隙灶发生率显著高于HC组(P=0.008)。三组间脑内微出血发生率及评分差异均有统计学意义(55.6%,31.6%,5.3%,χ~2=11.079,P=0.004;H=11.240,P=0.004),HD组微出血灶发生率及评分均显著高于HC组(P=0.001,P=0.002)。三组间的CSVD影像学总负担评分差异有统计学意义(H=19.324,P<0.001),HD组较HC组评分更高(P<0.001)。2.CKD患者CSVD总负担评分与临床、实验室指标相关性:Spearman相关性分析显示CSVD总评分与年龄、收缩压、胱抑素C、同型半胱氨酸、血尿素、血肌酐相关(r=0.532,P=0.001;r=0.453,P=0.005;r=0.441,P=0.006;r=0.327,P=0.048;r=0.425,P=0.009;r=0.440,P=0.006)。多元有序Logistic回归分析显示血肌酐仍与CSVD总负担评分显著相关(P=0.032)。3.CKD患者脑灰质体积改变:VBM分析显示三组间双侧岛叶、左侧距状皮层及小脑蚓部体积有差异(P<0.05,FWE多重比较校正后),HD组双侧岛叶、左侧距状皮层及小脑蚓部体积较HC组和NDD-CKD组均减少(P均<0.05),而NDD-CKD和HC组之间差异无统计学意义(P均>0.05)。4.CKD患者脑灰质体积与临床、实验室指标相关性:患者双侧岛叶、左侧距状皮层及小脑蚓部灰质体积与病程、胱抑素C、红细胞分布宽度均有相关性(r=-0.348,P=0.035;r=-0.336,P=0.042;r=-0.458,P=0.004;r=-0.531,P=0.001;r=-0.6,P<0.001;r=-0.411,P=0.012;r=-0.777,P<0.001;r=-0.544,P<0.001;r=-0.408,P=0.012;r=-0.401,P=0.014;r=-0.476,P=0.003;r=-0.378,P=0.021);另外,右侧岛叶灰质体积与血尿素、血肌酐、红细胞计数相关(r=-0.333,P=0.044;r=-0.457,P=0.004;r=-0.351,P=0.033);左侧岛叶与年龄、收缩压呈负相关(r=-0.466,P=0.004;r=-0.330,P=0.046);左侧距状皮层灰质体积与血尿素、血肌酐相关(r=-0.594,P<0.001;r=-0.672,P<0.001),小脑蚓部灰质体积与血肌酐相关(r=-0.375,P=0.022)。经线性回归分析显示胱抑素C仍与右侧岛叶(B=-0.028,95%CI:-0.047～-0.010;P=0.004)、左侧距状皮层灰质体积(B=-0.020,95%CI:-0.028～-0.012;P<0.001)显著相关。5.CKD患者CSVD评分与灰质体积改变的相关分析:CKD患者脑内的WMH以及CSVD总评分与双侧的岛叶、左侧距状皮层及小脑蚓部灰质体积均明显负相关(r=-0.451,P=0.005;r=-0.562,P<0.001;r=-0.629,P<0.001;r=-0.449,P=0.005;r=-0.380,P=0.020;r=-0.433,P=0.007;r=-0.405,P=0.013;r=-0.442,P=0.006;r=-0.346,P=0.036;r=-0.442,P=0.009;r=-0.533,P=0.001;r=-0.343,P=0.038),EPVS与左侧岛叶、左侧距状皮层及小脑蚓部灰质体积呈负相关(r=-0.373,P=0.023;r=-0.331,P=0.046;r=-0.378,P=0.021;r=-0.477,P=0.003;r=-0.359,P=0.029),腔隙灶及微出血灶仅与左侧距状皮层灰质体积呈负相关(r=-0.335,P=0.043;r=-0.340,P=0.039)。结论:1.CKD患者的CSVD发生率较高,而HD患者的脑小血管病变程度更为严重;血肌酐水平可能是CKD患者CSVD的影响因素。2.CKD患者双侧岛叶、左侧距状皮层及小脑蚓部发生灰质萎缩,而HD患者更明显;胱抑素C可能是CKD患者脑灰质萎缩的影响因素。3.CKD患者脑内CSVD病变程度与脑灰质萎缩相关。