磁共振彌散加權成像在糖尿病腎病中的應用

紀 紅 張孟超 王春美 楊 杰 劉云霞

(吉林大學中日聯誼醫院放射線科，吉林 長春 130033)

糖尿病腎病(DN)屬糖尿病(DM)慢性微血管并發癥之一，目前對 DN 的早期診斷主要依靠臨床癥狀和實驗室檢查等檢測手段，在臨床上，尿微量白蛋白的檢測被用于早期 DN 診斷的篩查，但是此項檢查容易受到生理方面和病理方面的影響，具有一定的局限性〔1〕。經皮腎臟穿刺活檢術是早期診斷 DN的金標準，但是一種有創性檢查，患者不易接受。因此，探索新的 DN 早期診斷技術是DN診治研究領域的重要課題。磁共振擴散加權成像(DWI)是目前進行活體水分子擴散測量和成像的唯一方法〔2〕, 通過測量組織的表觀彌散系數(ADC)反映水分子的位移情況，并作為一個量化指標，提供正常或異常組織的多種信息。目前DWI 在中樞神經系統中已被廣泛應用〔3〕，但應用于DN診斷方面的研究較少。本文旨在通過對DN進行DWI檢查，進而對腎臟功能進行評價，以期為臨床診斷DN提供準確、可靠的影像學依據。

1 資料與方法

1.1研究對象 選擇 2010年10月1日至2012年3月1日于我院內分泌科治療的有明確診斷及臨床分期的68 例2 型T2DM患者，依據實驗目的分為無DN及DNⅠ、Ⅱ期患者，即為DM組，該組22例，男9例，女13例，年齡32～71〔平均(54.2±16.7)歲〕；DN組由DMⅢ、Ⅳ期患者組成，即為DN組，46例，其中男29例，女17例，年齡33～64〔平均( 51±13.8)〕歲。同時再將 DN組分為 2個亞組，即 DN Ⅲ期組、DN Ⅳ期組DN Ⅲ期組 24 例(男14例，女10例)；DN Ⅳ期組 22 例，其中男15例，女7例。

1.2掃描方法 用 GE 1.5 T Signa Twin Speed 磁共振掃描儀,Tor so PA 相控陣線圈,SE-EPI 序列。腎臟冠狀面的 DWI 成像：TR 3 000 ms , TE 57.1 ms ,層厚8 mm ,層間距1 mm,采集次數(NEX)2,FOV 32 cm×24 cm,矩陣128×128,b值為600、1 000 s/ mm2,掃描時間為 17、34 s。

1.3腎臟的ADC值測量 腎臟的 DWI 圖采用 GE Functool 軟件進行數據處理，并選擇采集每個層面雙側腎皮質區域作為感興趣區域(ROI) ，測量其ADC 值后取平均值。

2 結 果

在b值為 600 s/ mm2、1 000 s/mm2時，隨著DM分期的增加，腎臟ADC 值逐漸下降。b值為 600 s/mm2的腎臟 ADC 值明顯高于b值為1 000 s/mm2的腎臟的ADC 值。見表1。

表1 DM患者各組腎臟 ADC 值±s)(×103，mm2/s)

在b值為600 s/mm2時， DN Ⅳ期組腎臟ADC值與DM組腎臟ADC值比較差異顯著(P<0.05)；DN Ⅲ期組腎臟 ADC 值分別與DM組、DN Ⅳ期組比較無統計學差異(P>0.05)。在b值為1 000 s/mm2時， DN Ⅲ期組腎臟ADC值與DM組比較有統計學差異(P<0.05)；DN Ⅳ期組腎臟ADC值與DM組比較差異顯著(P<0.01)；DN Ⅲ期組腎臟ADC值與DN Ⅳ期組比較沒有統計學差異。

3 討 論

本實驗表明DWI對早期DN具有重要的診斷價值，在檢查過程中能測量準確有效的腎臟ADC值并選擇合適的b值等對于DN的診斷與評價尤為重要。

腎臟ADC值的測量主要取決于ROI和掃描方式的選擇，首先在ROI的選擇上，很多國內外研究報道存在很大差異〔4〕。有作者分別對腎皮質和腎髓質的 ADC 值進行測量，也有作者選擇對腎上、下極及腎門等多層面進行測量，但是作者認為在腎髓質內畫ROI時，很可能包括了腎竇和腎盞部分，其內含有尿液，會影響所測得腎臟 ADC 值；而選擇腎上、下極測量不夠嚴密，可能包括了腎外組織，同樣會造成測量的腎臟 ADC 值不準確。為此，本研究在選擇ROI時，結合以往的研究，并且考慮到ON的病理特點為腎小球受累為主〔5〕，且腎小球又主要分布在腎皮質區域，因此，本研究選擇腎皮質區域作為ROI。另外，臨床多選用橫斷面成像進行腎臟DWI掃描，國內一些學者〔6〕發現，全腎橫斷位掃描小b值時需要16 s，大b值時需要 32 s，而冠狀面掃描時,無論是大的b值還是小的b值, 全腎掃描完成時間均只需 16 s左右，并且不影響測量結果，因本實驗掃描時需患者配合屏氣呼吸，若時間過長易產生運動偽影，影響圖像質量和測量準確性，故本研究選擇了腎臟冠狀位 DWI 成像掃描。

國外報道〔7,8〕DWI 在腹部的應用，b值多選取在 500～800 s/mm2。因為小b值主要反映組織或病變的血流灌注相關因素，水分子彌散自由運動因素影響較小；大b值主要反映組織水分子彌散自由運動影響因素，而血流灌注影響較小〔2，3〕，所以本研究中選取了中間值600 s/mm2和較高b值1 000 s/mm2進行研究。DN的病理改變早期表現多為腎臟體積增大，腎小球濾過率增高，腎血管內皮細胞腫脹，水分子彌散運動受限，而腎臟灌注多表現為正常或增高，隨著病程的延長，腎動脈及腎小球微動脈硬化加重，腎小球毛細血管基底膜增厚，毛細血管管腔狹窄或閉塞，導致腎臟灌注量顯著下降，最終發展為腎小球硬化，基于DN的病理過程，認為DN是腎臟異常灌注和細胞損傷相互作用的結果，兩種病理狀態在DN的不同階段，作用程度不同。早期DN以組織細胞腫脹，水分子彌散運動受限為主，選用小b值意義不大，為此選擇了更大b值為1 000 s/mm2來研究 DWI 在早期DN中的診斷價值。

研究結果表明，不同DM組的腎臟 ADC 值隨著DM分期的逐漸增加，數值逐漸降低，這一結果與以往研究結果一致〔9〕。ADC 值反映的是組織內水分子彌散作用與灌注作用的綜合，隨著水分子彌散運動的減弱及組織灌注的減少，ADC值降低。DN在不斷的發生、發展過程中，腎臟微循環灌注量逐漸減少，腎臟組織的水分子擴散運動逐漸受到限制，從而導致腎臟 ADC 值逐漸降低〔10〕。研究結果還表明，b值為600 s/mm2、1 000 s/mm2時，DNⅢ期組患者腎臟 ADC 值與 DN Ⅳ期組無統計學差異。這個結果與DN的病理進程并不相符，同時與以往研究尿毒癥期腎臟 ADC 值明顯降低也不一致〔11〕。所以，認為 DN Ⅲ期組與DN Ⅳ期組腎臟ADC值無統計學差異可能因兩組樣本量過少所致，有待進一步研究。

綜上，選用高b值DWI能較準確地診斷早期DN，為臨床診斷及治療提供簡單可靠的影像學依據。DWI 有望成為臨床無創性診斷早期DN并監測治療的影像學檢查方法。

4 參考文獻

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9Michaely HJ， Hemnann KA， Nael K，etal.Functional renal imaging:nonvaseular renal disease〔J〕.Abdom Imaging，2007;32(1):1-16.

10Xu YF, Wang XY, Jiang XX.Relationship between renal apparent diffusion coefficient and glomerular filtration rate: preliminary study〔J〕.Chin Imaging,2006;30(2):150-1.

11Thoeny HC, De Keyzer F, Oyen RH,etal.Diffusion- weighted MR imaging of kidney in healthy volunteers and patients with parenchymal diseases:initial experience〔J〕.Radiology, 2005;235(3):911-7.