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本文主要从以下几个部分展开论述：
第一部分 MRI纹理分析评价早期肾缺血再灌注损伤的实验研究
目的：通过建立兔肾脏缺血再灌注损伤模型，探讨MRI纹理分析评价早期肾脏IRI的价值，分析MRI纹理特征与病理组织学特征的相关性。
材料与方法：将62只健康新西兰大白兔完全随机分为肾脏缺血再灌注组(n=54)、假手术（sham）组(n=8)。IR组实验兔进行左肾手术，夹闭左侧肾动脉60min后松开动脉夹，建立左肾缺血再灌注模型。Sham组实验兔行左侧肾区开腹手术，但不夹闭左侧肾动脉，其余手术操作同IR组实验兔。IR组和sham组分别于手术前、手术后1h、12h、24h、48h进行常规MRI、磁敏感加权成像及血氧水平依赖磁共振成像检查，IR组实验兔于每次MRI扫描后随机处死8只实验兔，以此分为5个IR亚组：pre-IR组(n=8)、IR1h组(n=8)、IR12h组(n=8)、IR24h组(n=8)、IR48h组(n=8)，其余14只IR组实验兔（IR-L组）和8只sham组实验兔于手术后48h MRI扫描后处死。取出实验兔左侧肾脏进行病理组织学检查，并计算病理组织学特征单项评分、微血管密度(microvessel density，MVD)及病理总评分。采用MaZda软件提取左肾T2WI、SWI、BOLD纹理特征，并对MRI纹理特征进行多重降维，筛选出与病理总分相关的T2WI、SWI、BOLD纹理特征。采用非参数Krus kal-Wall is检验比较五个IR亚组之间各病理组织学特征单项评分、MVD以及病理总分的差异。采用Pearson相关系数分析降维后的T2WI、SWI、BOLD纹理特征与各病理组织学特征单项评分及MVD之间的相关性。采用重复测量方差分析比较IR-L组和sham组T2WI、SWI、BOLD纹理特征在不同时间点的差异。采用受试者工作特征曲线分析T2WI、SWI、BOLD纹理特征鉴别肾脏IRI不同时期（pre-IR与IR1h+12h、pre-IR与IR24h+48h以及IR1h+12h与IR24h+48h）的效能，采用z检验比较ROC曲线下面积之间的差异。P＜0.05为差异有统计学意义。
结果：pre-IR组、IR1h组、IR12h组、IR24h组及IR48h组之间肾小管刷状缘破坏、肾小管上皮细胞水肿、肾小管上皮细胞坏死、肾小管管型、间质炎性细胞浸润、MVD及病理总分存在显著差异（P均＜0.0001）。MRI纹理特征多重降维后筛选出4个T2WI纹理特征(T2WI_S(3，-3)InvDfMom、T2WI_S(0，5)DifEntrp、T2WI_Horzl_GLevNonU、T2WI_GrMean)、3个SWI纹理特征(SWI_S(3，-3)Contrast、SWI_S(4，4)DifEntrp、SWI_S(4，-4)Correlat)和3个BOLD纹理特征(BOLD_Perc.99％、BOLD_S(0，3)DifVarnc、BOLD_S(4，-4)Correlat)，其中T2WI_S(3，-3)InvDfMom与肾小管刷状缘破坏、肾小管上皮细胞水肿、肾小管上皮细胞坏死、肾小管管型均具有最高的相关性（r=0.56，P＜0.0001;r=-0.58，P＜0.0001;r=0.62，P＜0.0001;r=0.69，P＜0.0001）;BOLD_S(4，-4)Correlat与间质炎性细胞浸润相关性最高(r=0.63，P＜0.0001);SWI_S(4，4)DifEntrp与微血管密度相关性最高(r=0.61，P＜0.0001)。Sham组T2WI_S(3，-3)InvDfMom、SWI_S(4，4)DifEntrp、BOLD_S(4，-4)Correlat在手术不同时间点之间均无显著差异（P均＞0.05）。IR-L组T2WI_S(3，-3)InvDfMom及BOLD_S(4，-4)Correlat在手术后48h时间段内逐渐升高，IR-L组SWI_S(4，4)DifEntrp在手术后48h时间段内逐渐降低。T2WI_S(3，-3)InvDfMom、SWI_S(4,4)DifEntrp、BOLD_S(4，-4)Correlat鉴别pre-IR与IR1h+12h的AUC分别为0.762、0.722、0.699，三者之间无统计学差异（P均＞0.05）。T2WI_S(3，-3)InvDfMom、SWI_S(4，4)DifEntrp、BOLD_S(4，-4)Correlat鉴别pre-IR与IR24h+48h的AUC分别为0.842、0.813、0.690;T2WI_S(3，-3)InvDfMom鉴别pre-IR与IR24h+48h的AUC显著高于BOLD_S(4，-4)Correlat鉴别pre-IR与IR24h+48h的AUC(z=1.965，P=0.049)。T2WI_S(3，-3)InvDfMom鉴别IR1h+12h与IR24h+48h的AUC为0.662，准确性达67.05％，敏感性达79.55％，特异性达54.55％。
结论：MRI纹理分析能够评估早期肾脏IRI不同时间点的动态变化及其与病理组织学之间的相关性，为评价早期肾脏IRI提供有价值的信息。
第二部分 MRI纹理分析评价移植肾功能损伤的临床研究
目的：通过提取与估算的肾小球滤过率相关的移植肾MRI纹理特征，探讨MRI纹理分析评价移植肾功能损伤的价值。
材料与方法：收集2013年11月至2016年12月在本院行异体肾移植术的患者66例，其中男性42例，女性24例，年龄22～63岁，中位年龄40岁。所有患者于MRI检查当日清晨空腹采集静脉血液样本，检测血清肌酐(serum creatinine，SCr)、血清胱抑素C(serum cystatin C，SCysC)，并根据2012年美国慢性肾脏病流行病学协作组发表的联合血清肌酐和血清胱抑素C的eGFR方程计算肾脏eGFR。根据eGFR，将移植肾患者分为三组：移植肾功能良好（normal renal allograft function，nRAF）组(eGFR≥60ml/min/1.73m2，n=15)、移植肾功能轻中度损伤(mild to moderate renal allograft injury，mRAI)组（30≤eGFR＜60ml/min/1.73m2，n=18）、移植肾功能重度损伤（severe renal allograft injury，sRAI）组(eGFR＜30ml/min/1.73m2，n=33)。所有患者进行常规MRI、磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）及血氧水平依赖磁共振成像(blood-oxygen level dependent magnetic resonance imaging，BOLD MRI)检查。采用MaZda软件提取移植肾T2WI、SWI、BOLD纹理特征，并对MRI纹理特征进行多重降维，筛选出与eGFR相关系数|r|≥0.3(P＜0.05)且Boruta算法Z值最高的T2WI、SWI、BOLD纹理特征。采用单因素方差分析及LSD检验比较nRAF组、mRAI组和sRAI组之间SCr、SCysC及eGFR的差异。采用ROC曲线分析筛选出的T2WI、SWI、BOLD纹理特征鉴别nRAF组与mRAI组、nRAF组与sRAI组以及mRAI组与sRAI组的诊断效能，采用z检验比较AUC之间的差异。P＜0.05为差异有统计学意义。
结果：sRAI组SCr及SCysC均高于nRAF组和mRAI组（P均＜0.0001）;nRAF组、mRAI组及sRAI组之间eGFR均有统计学差异（P均＜0.0001）。经过MRI纹理特征降维，筛选出与eGFR相关系数|r|≥0.3(P＜0.05)且Boruta算法Z值最高的1个T2WI纹理特征(T2WI_Perc.50％)、1个SWI纹理特征(SWI_Perc.01％)和2个BOLD纹理特征(BOLD_S(4，4)Contrast、BOLD_S(5，5)Correlat)。T2WI_Perc.50％、SWI_Perc.01％、BOLD_S(4，4)Contrast及BOLD_S(5，5)Correlat在nRAF组与sRAI组之间均存在显著差异（P均＜0.05）。mRAI组T2WI_Perc.50％显著低于nRAF组(P=0.001)。sRAI组BOLD_S(4，4)Contrast显著低于mRAI组（P=0.032）。T2WI_Perc.50％、SWI_Perc.01％、BOLD_S(5，5)Correlat鉴别nRAF组与mRAI组的AUC分别为0.785、0.720、0.700，三者之间无统计学差异（P均＞0.05）。T2WI_Perc.50％、SWI_Perc.01％、BOLD_S(4，4)Contrast、BOLD_S(5，5)Correlat鉴别nRAF组与sRAI组的AUC分别为0.687、0.733、0.784、0.737，四者之间无统计学差异（P均＞0.05）。BOLD_S(4，4)Contrast鉴别mRAI组与sRAI组AUC为0.667，准确性达66.67％，敏感性达54.55％，特异性达88.89％。
结论：MRI纹理特征与移植肾功能存在相关性，MRI纹理分析能够为评估移植肾功能损伤提供有价值的信息，可作为一种监测移植肾功能的无创手段。
第一部分 MRI纹理分析评价早期肾缺血再灌注损伤的实验研究
目的：通过建立兔肾脏缺血再灌注损伤模型，探讨MRI纹理分析评价早期肾脏IRI的价值，分析MRI纹理特征与病理组织学特征的相关性。
材料与方法：将62只健康新西兰大白兔完全随机分为肾脏缺血再灌注组(n=54)、假手术（sham）组(n=8)。IR组实验兔进行左肾手术，夹闭左侧肾动脉60min后松开动脉夹，建立左肾缺血再灌注模型。Sham组实验兔行左侧肾区开腹手术，但不夹闭左侧肾动脉，其余手术操作同IR组实验兔。IR组和sham组分别于手术前、手术后1h、12h、24h、48h进行常规MRI、磁敏感加权成像及血氧水平依赖磁共振成像检查，IR组实验兔于每次MRI扫描后随机处死8只实验兔，以此分为5个IR亚组：pre-IR组(n=8)、IR1h组(n=8)、IR12h组(n=8)、IR24h组(n=8)、IR48h组(n=8)，其余14只IR组实验兔（IR-L组）和8只sham组实验兔于手术后48h MRI扫描后处死。取出实验兔左侧肾脏进行病理组织学检查，并计算病理组织学特征单项评分、微血管密度(microvessel density，MVD)及病理总评分。采用MaZda软件提取左肾T2WI、SWI、BOLD纹理特征，并对MRI纹理特征进行多重降维，筛选出与病理总分相关的T2WI、SWI、BOLD纹理特征。采用非参数Krus kal-Wall is检验比较五个IR亚组之间各病理组织学特征单项评分、MVD以及病理总分的差异。采用Pearson相关系数分析降维后的T2WI、SWI、BOLD纹理特征与各病理组织学特征单项评分及MVD之间的相关性。采用重复测量方差分析比较IR-L组和sham组T2WI、SWI、BOLD纹理特征在不同时间点的差异。采用受试者工作特征曲线分析T2WI、SWI、BOLD纹理特征鉴别肾脏IRI不同时期（pre-IR与IR1h+12h、pre-IR与IR24h+48h以及IR1h+12h与IR24h+48h）的效能，采用z检验比较ROC曲线下面积之间的差异。P＜0.05为差异有统计学意义。
结果：pre-IR组、IR1h组、IR12h组、IR24h组及IR48h组之间肾小管刷状缘破坏、肾小管上皮细胞水肿、肾小管上皮细胞坏死、肾小管管型、间质炎性细胞浸润、MVD及病理总分存在显著差异（P均＜0.0001）。MRI纹理特征多重降维后筛选出4个T2WI纹理特征(T2WI_S(3，-3)InvDfMom、T2WI_S(0，5)DifEntrp、T2WI_Horzl_GLevNonU、T2WI_GrMean)、3个SWI纹理特征(SWI_S(3，-3)Contrast、SWI_S(4，4)DifEntrp、SWI_S(4，-4)Correlat)和3个BOLD纹理特征(BOLD_Perc.99％、BOLD_S(0，3)DifVarnc、BOLD_S(4，-4)Correlat)，其中T2WI_S(3，-3)InvDfMom与肾小管刷状缘破坏、肾小管上皮细胞水肿、肾小管上皮细胞坏死、肾小管管型均具有最高的相关性（r=0.56，P＜0.0001;r=-0.58，P＜0.0001;r=0.62，P＜0.0001;r=0.69，P＜0.0001）;BOLD_S(4，-4)Correlat与间质炎性细胞浸润相关性最高(r=0.63，P＜0.0001);SWI_S(4，4)DifEntrp与微血管密度相关性最高(r=0.61，P＜0.0001)。Sham组T2WI_S(3，-3)InvDfMom、SWI_S(4，4)DifEntrp、BOLD_S(4，-4)Correlat在手术不同时间点之间均无显著差异（P均＞0.05）。IR-L组T2WI_S(3，-3)InvDfMom及BOLD_S(4，-4)Correlat在手术后48h时间段内逐渐升高，IR-L组SWI_S(4，4)DifEntrp在手术后48h时间段内逐渐降低。T2WI_S(3，-3)InvDfMom、SWI_S(4,4)DifEntrp、BOLD_S(4，-4)Correlat鉴别pre-IR与IR1h+12h的AUC分别为0.762、0.722、0.699，三者之间无统计学差异（P均＞0.05）。T2WI_S(3，-3)InvDfMom、SWI_S(4，4)DifEntrp、BOLD_S(4，-4)Correlat鉴别pre-IR与IR24h+48h的AUC分别为0.842、0.813、0.690;T2WI_S(3，-3)InvDfMom鉴别pre-IR与IR24h+48h的AUC显著高于BOLD_S(4，-4)Correlat鉴别pre-IR与IR24h+48h的AUC(z=1.965，P=0.049)。T2WI_S(3，-3)InvDfMom鉴别IR1h+12h与IR24h+48h的AUC为0.662，准确性达67.05％，敏感性达79.55％，特异性达54.55％。
结论：MRI纹理分析能够评估早期肾脏IRI不同时间点的动态变化及其与病理组织学之间的相关性，为评价早期肾脏IRI提供有价值的信息。
第二部分 MRI纹理分析评价移植肾功能损伤的临床研究
目的：通过提取与估算的肾小球滤过率相关的移植肾MRI纹理特征，探讨MRI纹理分析评价移植肾功能损伤的价值。
材料与方法：收集2013年11月至2016年12月在本院行异体肾移植术的患者66例，其中男性42例，女性24例，年龄22～63岁，中位年龄40岁。所有患者于MRI检查当日清晨空腹采集静脉血液样本，检测血清肌酐(serum creatinine，SCr)、血清胱抑素C(serum cystatin C，SCysC)，并根据2012年美国慢性肾脏病流行病学协作组发表的联合血清肌酐和血清胱抑素C的eGFR方程计算肾脏eGFR。根据eGFR，将移植肾患者分为三组：移植肾功能良好（normal renal allograft function，nRAF）组(eGFR≥60ml/min/1.73m2，n=15)、移植肾功能轻中度损伤(mild to moderate renal allograft injury，mRAI)组（30≤eGFR＜60ml/min/1.73m2，n=18）、移植肾功能重度损伤（severe renal allograft injury，sRAI）组(eGFR＜30ml/min/1.73m2，n=33)。所有患者进行常规MRI、磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）及血氧水平依赖磁共振成像(blood-oxygen level dependent magnetic resonance imaging，BOLD MRI)检查。采用MaZda软件提取移植肾T2WI、SWI、BOLD纹理特征，并对MRI纹理特征进行多重降维，筛选出与eGFR相关系数|r|≥0.3(P＜0.05)且Boruta算法Z值最高的T2WI、SWI、BOLD纹理特征。采用单因素方差分析及LSD检验比较nRAF组、mRAI组和sRAI组之间SCr、SCysC及eGFR的差异。采用ROC曲线分析筛选出的T2WI、SWI、BOLD纹理特征鉴别nRAF组与mRAI组、nRAF组与sRAI组以及mRAI组与sRAI组的诊断效能，采用z检验比较AUC之间的差异。P＜0.05为差异有统计学意义。
结果：sRAI组SCr及SCysC均高于nRAF组和mRAI组（P均＜0.0001）;nRAF组、mRAI组及sRAI组之间eGFR均有统计学差异（P均＜0.0001）。经过MRI纹理特征降维，筛选出与eGFR相关系数|r|≥0.3(P＜0.05)且Boruta算法Z值最高的1个T2WI纹理特征(T2WI_Perc.50％)、1个SWI纹理特征(SWI_Perc.01％)和2个BOLD纹理特征(BOLD_S(4，4)Contrast、BOLD_S(5，5)Correlat)。T2WI_Perc.50％、SWI_Perc.01％、BOLD_S(4，4)Contrast及BOLD_S(5，5)Correlat在nRAF组与sRAI组之间均存在显著差异（P均＜0.05）。mRAI组T2WI_Perc.50％显著低于nRAF组(P=0.001)。sRAI组BOLD_S(4，4)Contrast显著低于mRAI组（P=0.032）。T2WI_Perc.50％、SWI_Perc.01％、BOLD_S(5，5)Correlat鉴别nRAF组与mRAI组的AUC分别为0.785、0.720、0.700，三者之间无统计学差异（P均＞0.05）。T2WI_Perc.50％、SWI_Perc.01％、BOLD_S(4，4)Contrast、BOLD_S(5，5)Correlat鉴别nRAF组与sRAI组的AUC分别为0.687、0.733、0.784、0.737，四者之间无统计学差异（P均＞0.05）。BOLD_S(4，4)Contrast鉴别mRAI组与sRAI组AUC为0.667，准确性达66.67％，敏感性达54.55％，特异性达88.89％。
结论：MRI纹理特征与移植肾功能存在相关性，MRI纹理分析能够为评估移植肾功能损伤提供有价值的信息，可作为一种监测移植肾功能的无创手段。