儿童慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）是一种相对少见但后果严重的疾病，其特征为进行性肾功能障碍以及一系列全身性并发症。肾纤维化在疾病进展中居于核心地位，代表与不良结局相关的不可逆性损伤。目前，纤维化的诊断与评估主要依赖侵入性肾活检，但该方法受操作风险与取样变异性的限制。定量磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技术，包括弛豫定量方法如T1、T2和T2*图谱绘制（mapping）、扩散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）、磁化转移成像（magnetization transfer imaging，MTI；包括酰胺质子转移，amide proton transfer，APT）以及磁共振弹性成像（magnetic resonance elastography，MRE），已成为评估肾脏结构与病理状态（包括纤维化存在与否）的有前景的无创替代手段。此外，应用于MRI数据的人工智能（artificial intelligence，AI）与机器学习（machine learning，ML）方法，有望增强纤维化的检出与监测能力，尽管其在儿童CKD中的应用仍处于起步阶段。该综述讨论了定量MRI生物标志物在儿童CKD与肾纤维化中的不断发展作用，并整合儿童与成人研究结果，以识别有望改善诊断、预后评估及治疗监测的影像学生物标志物。文章特别强调，需要开展严格验证与纵向研究，以推动其临床转化，并为受CKD影响的儿童实现个体化照护策略。
Introduction
文章首先指出，儿童慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）虽属相对少见疾病，但具有较高致残性和长期健康负担。患儿可进展至终末期肾病（end-stage renal disease，ESRD），最终需要透析或肾移植。除肾衰竭外，CKD还与高血压、电解质紊乱、生长障碍、贫血及肾性骨营养不良等多种系统性并发症相关，明显影响生活质量及远期结局。病因方面，儿童CKD具有高度异质性，涵盖先天性和发育性异常、遗传性疾病以及获得性疾病。文中依据肾脏病：改善全球预后组织（Kidney Disease Improving Global Outcomes，KDIGO）标准，强调CKD的界定不仅包括估算肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）下降，即GFR<60 mL/min/1.73 m
2 ，还包括持续超过3个月的结构或功能异常及其他肾损伤标志。
在临床评估方面，文章认为当前CKD诊断与随访主要依靠病史、血尿实验室检查及部分病例中的肾活检。血清肌酐虽然普及且成本低，但对肾功能下降不够敏感，且易受肌肉量和饮食影响。肾活检仍是判断基础病理类型、炎症程度与纤维化范围的金标准，尤其肾纤维化被视为不可逆损伤的重要表征，并与疾病进展和不良预后密切相关。然而，肾活检具有侵入性，在儿童中常需镇静或全身麻醉，并存在出血等风险；同时，活检样本代表性有限，可能低估或高估整体病变负荷。基于此，作者提出肾脏磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI），特别是定量MRI，正成为评估成人和儿童CKD的重要无创工具。多参数MRI通过整合多种成像技术，可在不使用对比剂的前提下评估肾脏结构、功能及组织学相关变化，为纵向监测、减少重复活检及推进个体化治疗提供可能。
Relaxometry
T1 mapping
文章指出，T1图谱绘制（T1 mapping）通过定量组织纵向弛豫时间实现组织特异性评估，其数值会受到细胞内外成分以及水肿、炎症、纤维化、脂肪浸润和铁沉积等多种病理因素影响。在肾脏中，T1 mapping被视为一种有前景的无创组织表征方法，但其与明确组织学终点之间的对应关系仍未完全建立，因此当前临床证据尚不充分。
文中综述的儿童研究显示，采用改良Look-Locker反转恢复（modified Look-Locker inversion recovery，MOLLI）技术时，CKD患儿及青年患者的皮质与全肾T1值均高于健康对照，且皮质T1与估算肾小球滤过率（estimated glomerular filtration rate，eGFR）呈显著负相关，与胱抑素C呈正相关，提示T1升高与肾功能恶化相关。尽管皮质T1与间质纤维化存在正相关趋势，但统计学显著性不足。成人研究进一步支持其应用价值：皮质和髓质T1时间在CKD患者中升高，并与eGFR下降及组织学证实的间质纤维化相关。另有预后研究提示，升高的皮质T1与不良肾脏结局相关，但在多变量模型中，其附加预后价值未超过扩散加权MRI（diffusion-weighted MRI，DW-MRI）。总体而言，文章认为T1 mapping在识别CKD及反映纤维化方面前景较好，但在儿童中的组织学验证与预后验证仍需加强。
T2 mapping
T2图谱绘制（T2 mapping）通过不同回波时间（echo time，TE）采集数据并进行指数拟合，获得逐体素T2参数图，较常规T2加权成像更具客观性。该技术主要反映组织含水量与水肿，理论上也可能对纤维化相关改变敏感。
然而，作者总结现有证据认为，T2 mapping在肾纤维化评估中的作用较为有限。儿童研究中，CKD患儿与健康对照在全肾、皮质和髓质T2值方面均未见显著差异，且T2与组织学纤维化无明确相关性。成人研究也显示，尽管部分晚期CKD患者可见髓质T2升高，但其与纤维化并不相关，更可能反映炎症。移植肾研究亦提示，皮质T2与肾小球炎及抗体介导排斥反应存在联系，而并非与纤维化一致变化。预后分析中，T2 mapping未显示预测未来不良肾结局的能力。因此，文章倾向于认为T2值更可能反映炎症或其他非纤维化组织学改变，而不是稳定的纤维化标志物。
T2* mapping
T2*图谱绘制（T2* mapping）反映局部磁场不均匀环境下的横向磁化衰减，对顺磁性物质尤其敏感，因此常用于铁沉积评估。文章指出，CKD中可见肾脏铁沉积，其发生可能与铁代谢异常有关，并可能参与肾损伤过程。
但就肾纤维化评估而言，T2* mapping现有结果并不一致。儿童与青年研究中，全肾T2*在CKD组与对照组之间无显著差异；另有研究在分层测量皮质与髓质后发现CKD患者T2*降低，并在不同CKD分期之间存在差异。成人研究则未发现T2*与CKD状态或组织学肾纤维化之间有明确联系。基于这些混杂结果，作者认为T2*目前尚无直接评估肾纤维化的明确临床角色，但仍可继续探索其在肾脏铁沉积和病理生理机制中的意义。
Diffusion-weighted imaging
扩散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）利用水分子微观运动受限程度形成对比，可生成表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）参数图。正常自由水扩散较少受限，而组织内细胞膜、细胞内成分、细胞外基质及纤维化可限制水分子运动，因此较低ADC通常提示扩散受限，并可能与纤维化相关。
文章认为，DWI是当前最具潜力的肾脏定量MRI技术之一。儿童和成人混合队列研究表明，CKD患者在全肾、皮质和髓质层面的ADC值均低于对照，且全肾ADC与eGFR呈正相关、与胱抑素C呈负相关，说明扩散受限程度与肾功能下降一致。值得注意的是，儿童研究中皮质ADC与组织学炎症呈较强负相关，但与纤维化并无明确关系；相较之下，成人研究提示皮质ADC在更高程度纤维化患者中更低。由此可见，DWI对肾脏病变敏感，但其信号可能同时受炎症、灌注和纤维化等多因素影响。
文中进一步讨论了体素内不相干运动（intra-voxel incoherent motion，IVIM）MRI。该方法通过多b值采集和双指数模型拟合，提取真实扩散系数D、伪扩散系数D*及灌注分数f等参数，用于同时反映分子扩散和微血管灌注。儿童研究提示，皮质和髓质D值及皮质f值可区分较低与较高CKD分期；成人研究显示，多项IVIM参数，特别是皮质f，与组织学纤维化具有较强负相关。作者据此认为，IVIM在评估纤维化方面较常规ADC更具潜力，但儿科纵向验证研究仍明显不足。
Magnetization transfer (MT), including amide proton transfer (APT) imaging
磁化转移MRI（magnetization transfer MRI，MT-MRI）通过探测大分子结合质子与自由水质子间的磁化交换来反映组织大分子含量。其常用指标为磁化转移率（magnetization transfer ratio，MTR），随着组织大分子密度增加而升高。由于肾纤维化的核心病理特征之一是胶原沉积和细胞外基质扩张，MT-MRI被认为有望成为反映纤维化的无创影像标志。
其中，酰胺质子转移（amide proton transfer，APT）MRI是更具特异性的MT成像形式，可通过水质子交换间接检测内源性蛋白和多肽中的可移动酰胺质子。文章提到，APT在模型研究中已显示对胶原和蛋白含量敏感。相关研究表明，肾皮质与髓质APT指标与组织学纤维化呈正相关，且其区分能力优于DWI的ADC；APT与ADC联合应用时，纤维化评估性能进一步提高。作者据此认为，APT是极具前景的新兴技术，但目前证据仍有限，尚需在儿童和成人群体中开展更多独立验证及多参数联合研究。
MR elastography
磁共振弹性成像（magnetic resonance elastography，MRE）通过机械剪切波在组织内传播的特性来量化组织硬度，理论上可将硬度作为纤维化替代指标。该方法已广泛用于肝脏疾病评估，近年来开始尝试应用于肾脏。
不过，本文对肾脏MRE持相对审慎态度。儿童和青年研究未发现CKD患者与健康对照在全肾、皮质或髓质硬度方面存在显著差异，反而皮质硬度与收缩压、舒张压相关，提示其可能受到肾灌注影响。离体猪模型研究亦支持灌注变化可迅速改变肾脏力学特性，从而干扰硬度与纤维化之间的关系。这可能解释了既往研究中肾硬度与组织学纤维化关系不稳定，甚至出现反向关系的现象。虽然小样本儿童移植研究提示MRE对低级别纤维化可能具有较高判别能力，但成人移植肾前瞻性研究未证实其与活检纤维化相关。作者认为，受制于肾脏体积较小、位置较深及灌注等混杂因素影响，肾脏MRE当前临床适用性有限，未来需依赖如三维矢量MRE等更先进技术改进测量稳定性。
Artificial intelligence/machine learning
文章指出，人工智能（artificial intelligence，AI）和机器学习（machine learning，ML）为MRI基础上的无创纤维化识别提供了新的分析框架。现有肾脏研究仍较少，尤其在儿童领域几乎处于空白。成人可行性研究表明，从DWI ADC图中提取放射组学特征并结合机器学习模型，可较好地区分是否存在CKD；另有基于T2加权图像的多模态纹理分析模型显示出评估肾功能和组织学纤维化的潜力，多参数整合可进一步提高预测性能。
尽管超声图像上的深度学习在早期肾纤维化评估中已有较强表现，但MRI输入的相关研究明显不足。作者强调，未来需系统优化模型设计，包括输入数据类型选择、放射组学与深度学习方法比较，以及单通道、多通道和集成架构的评估。同时，必须开展专门的儿科研究，以确保模型在不同年龄段中的公平性、稳健性和可推广性。
Unmet needs
文章系统总结了定量MRI用于儿童CKD临床转化前的关键未满足需求。首先，需要建立稳健的儿童正常参考数据库，以界定不同年龄阶段的正常范围，并考虑肾脏发育变化。其次，应开展重复性和再现性研究，明确不同扫描仪、不同中心和不同采集协议下MRI指标的一致性，同时评估水合状态等生理因素的影响。再次，方法学标准化仍然欠缺，尤其是扫描方案和感兴趣区（region of interest，ROI）布置策略，包括ROI数量、大小以及优先测量皮质、髓质还是二者兼顾等问题。
此外，文章强调还需明确MRI生物标志物对治疗干预的响应性，以判断其是否可作为临床试验的替代终点。纵向研究也至关重要，用于评估这些指标随时间追踪疾病进展的能力，以及其是否能够预测临床重要结局。最后，必须在更广泛的儿科年龄谱、不同病因及不同疾病分期中完成验证，并加强影像学—病理学对照研究，以明确单一标志物或标志物组合中哪些更准确、可靠。
Conclusion
结论部分认为，儿童CKD具有显著长期危害，而肾纤维化是疾病进展和不良结局的关键指征。现行标准诊断方法肾活检具有侵入性和取样局限，因此迫切需要可靠的无创替代手段。综合现有证据，T1 mapping和DWI在检出CKD、反映纤维化及关联肾功能下降方面最具应用前景；APT和IVIM等新兴技术也显示出对纤维化变化的潜在敏感性。相较之下，T2 mapping和MRE更容易受到非纤维化因素干扰，其临床价值尚待进一步澄清。基于多参数MRI数据的AI方法可能进一步提升纤维化评估能力，但在儿童人群中的开发与验证仍十分有限。总体来看，多参数定量MRI结合先进计算分析，有望推动儿童CKD与肾纤维化的无创监测和精准管理，但要实现真正临床应用，仍需严格验证、标准化建设以及纵向研究支持。
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