DWI在慢性腎臟病診斷中的應用

郟鵬 黃丹江 黃勇 陳運奎

[摘要] 目的 探討DWI在慢性腎臟病診斷中的應用。 方法 選擇2014年4～12月在我院治療的雙腎彌漫性病變患者45例為腎病組，選擇健康志愿者30例為對照組。所有研究對象均進行磁共振加權成像，分析磁共振加權成像在慢性腎臟病診斷中的應用。 結果 對照組DWI圖顯示，腎臟皮質的信號較髓質強，皮質髓質分界清晰。腎病組患者，CKD 1期、2期患者腎臟大小正常，1期患者皮質髓質分界較2期患者清晰，2期患者皮質髓質信號對比度下降。3期患者腎臟體積縮小，皮質薄，皮質髓質分界更為模糊。皮質ADC值顯著高于髓質（P<0.01）；皮質ADC與GFR值呈顯著正相關（r=0.588， r=0.767）。 結論 腎臟DWI圖像上腎皮質和髓質成像特點不同。腎臟皮質和髓質ADC值可以反映慢性腎臟病的病情，與GFR呈顯著正相關的關系。

[關鍵詞] 磁共振加權成像；慢性腎臟病；皮質；髓質

[中圖分類號] R692；R445.2 [文獻標識碼] B [文章編號] 1673-9701（2015）30-0097-04

Application of DWI in chronic kidney disease

JIA Peng HUANG Danjiang HUANG Yong CHEN Yunkui

Radiology Department， Taizhou First People's Hospital in Zhejiang Province， Taizhou 318000， China

[Abstract] Objective To discuss application of DWI in chronic kidney disease. Methods Selected 45 cases with CKD from Apr to Dec 2014 were CKD group， and 30 healthy volunteers were control group. All subjects were detected with DWI. Application of DWI in diagnosis of CKD was analyzed. Results DWI of control group showed that， signal of kidney cortex was stronger than the medulla， and demarcation of cortex and medulla was clear. DWI of CKD group showed that， CKD period 1， 2 patients were with normal kidney size， demarcation of period 1 was clearer than period 2， and signal contrast between cortex and medulla of period 2 decreased. CKD period 3 patients were with narrowed kidney volume， thin cortex， and demarcation of cortex and medulla was more blurred. ADC value of cortex was higher than medulla（P<0.01）； ADC values of cortex and medulla showed positive correlation with GFR（r=0.588， r=0.767）. Conclusion Imaging features of cortex and medulla in DWI are differente. ADC values of cortex and medulla can reflect the condition of chronic kidney disease， and is positive correlation with GFR.

[Key words] DWI； Chronic kidney disease； Cortex； Medulla

慢性腎臟病（chronic kidney disease，CKD）最終可發展為腎衰竭。隨著社會老齡化和人們生活習慣改變，高血壓、糖尿病發病率增加，而慢性腎臟病的發病率也有上升的趨勢，嚴重威脅人們的健康。慢性腎臟病早期因沒有明顯的臨床癥狀，因此早期診斷率相對較低，不能進行及時治療，最終發展為腎衰竭，危及患者生命[1，2]。早期診斷慢性腎臟病，及時治療，延緩疾病的發展，對患者的預后具有重要的意義。磁共振擴散加權成像是基于MR基礎上的MRI計數，能夠定量檢測水分子布朗運動，提供組織空間結構信息[3-5]。腎臟的功能與水分子的轉運密切相關。慢性腎臟病具有相似的病理表現，包括腎小球硬化、炎癥細胞聚集、腎間質纖維化、腎小管萎縮等，這些變化會引起腎臟擴散系數改變，因此理論上磁共振擴散加權成像可用于慢性腎病的診斷[6]。本研究對45例慢性腎臟病患者以及30名健康志愿者行DWI檢查，比較兩組的影像學特征，分析DWI診斷慢性腎臟病的應用價值。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2014年4～12月在我院進行診斷治療的慢性腎臟病患者45例為腎病組，其中男23例，女22例，年齡28～63歲，平均（51.7±11.6）歲。所有患者均符合CKD的診斷標準，腎臟損害≥3個月，均為雙腎彌漫性病變。排除腎臟萎縮疾病，排除合并腎結石、腎積水等合并其他腎臟疾病的患者。另選擇同期健康體檢志愿者30例為對照組，其中男16例，女14例，年齡25～60歲，平均（50.4±10.9）歲。納入標準：①無現患腎臟病或者腎臟病病史；②無高血壓、糖尿病等；③腎功能檢測結果正常。兩組的一般資料比較差異無統計學意義（P>0.05）。所有納入研究的對象均知情同意，并簽署知情同意書。

1.2 檢測方法

采用SIEMENS Magnetom Avanto 1.5T磁共振掃描儀進行掃描。分別進行常規掃描和磁共振加權成像（DWI，diffusion weighted imaging）。DWI成像參數：矩陣96×180，TR 5316 ms，TE 63.1 ms，FOV 340 nm×120 nm，NEX 8次。表面相控陣線圈，掃描6層，腎臟中心層面為掃描中心層面。消除腹部臟器運動導致的偽影，抑制腹部脂肪信號。采用工作站軟件包對數據進行處理，生成ADC圖。

1.3 觀察指標

參照T2WI、DWI及ADC圖在腎門水平皮質髓質分解清除的區域繪制感興趣區，計算雙腎皮質ADC值和髓質ADC值。測定腎小球濾過率（glomerular filtration rate，GFR）：腎病組患者采用核醫學腎動態顯像檢查測定GFR繪制曲線，計算分腎GFR，根據患者GFR結果進行分期。

1.4 CKD診斷標準和分期標準[7]

CKD診斷標準：腎臟損傷或者腎小球濾過率<60 mL/（min·1.73 m2），時間>3個月。分期標準：GFR≥90 mL/（min·1.73 m2）為1期；（60～89）mL/（min·1.73 m2）為2期，（30～59）mL/（min·1.73 m2）為3期，（15～29）mL/（min·1.73 m2）為4期，<15 mL/（min·1.73 m2）或者透析為5期。

1.5 統計學分析

采用SPSS12.0統計學軟件對數據進行分析。計數資料采用χ2檢驗，計量資料采用均數±標準差（x±s）表示，多組間比較采用F檢驗，兩組間比較采用t檢驗。相關性分析采用Pearson相關分析。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 腎病組GFR結果

根據患者GFR結果，將腎病組患者45例分為CKD1期15例，2期13例，3期17例。1期GFR（107.1±16.4） mL/min，2期GFR（69.1±9.2） mL/min，3期（42.2±6.5） mL/min。

2.2 腎臟DWI圖結果

對照組DWI圖顯示，腎臟皮質的信號較髓質強，皮質髓質分界清晰（圖1～3）。腎病組中CKD 1期、2期患者腎臟大小正常，1期患者皮質髓質分界較2期患者清晰，2期患者皮質髓質信號對比度下降（圖4～6），3期患者腎臟體積縮小，皮質薄，皮質髓質分界更為模糊。

2.3腎臟ADC值

腎病組皮質髓質ADC值隨著分期的增加而下降，且兩組皮質ADC值顯著高于髓質（P<0.01）。對照組與腎病組患者皮質和髓質ADC值見表1。CKD不同分期皮質與髓質ADC值均顯著低于對照組，差異有高度統計學意義（P<0.01）。

2.4腎病組患者皮質髓質ADC值與GFR相關性分析

皮質ADC與GFR值呈顯著正相關（r=0.588），髓質ADC與GFR值呈顯著正相關（r=0.767）。隨著GFR下降，ADC值也隨之下降。

3 討論

彌散的基本概念是指自由水的布朗運動。影響彌散的因素包括組織結構、生化特性、溫度以及外加使局部組織運動的因素[8，9]。磁共振是目前在人體上進行水分子彌散測量與成像的唯一方法。磁共振彌散加權成像的原理是在已有脈沖序列的基礎上加上一對梯度脈沖，次梯度脈沖即水分子彌散標記物，最常用的脈沖序列是SE序列。質子在沿梯度場進行彌散運動時，其自旋頻率會發生改變。結果使回波時間內相位不能重聚，導致信號下降。水分子在體內的分布最廣，含量最多，器官的功能與水分子擴散特點有關系，這是DWI在全身應用的前提[10，11]。以往因為采集的速度較慢，DWI采集臟器圖像時容易受到呼吸、心血管搏動、胃腸蠕動等影響導致偽影，因此主要用于中樞神經系統的檢查。隨著技術的發展，出現快速成像的方法，DWI在臨床上的應用越來越廣泛。

腎臟位于腹膜后，呼吸運動對其影響相對較小。腎臟血流量大，每4～5分鐘可以將全身的血液過濾一遍。腎小球濾過率達24 h 180 L，而原尿的絕大部分又被腎小管重吸收。腎臟腎小球的過濾、腎小管的重吸收以及分泌作用，對維持體液滲透壓穩定具有重要的意義[12]。腎臟皮質和髓質在功能以及結構上存在差異是分別測量ADC值的基礎，分別測量腎臟皮質和髓質的ADC值，能夠顯示腎臟生理以及病理下的擴散情況[13，14]。經驗顯示，使用呼吸門控技術與單次屏氣比較，能夠獲得更清晰的圖像，對分別測量皮質和髓質的ADC值更有利。正常成人腎臟ADC值不同的報道存在差異。有學者報道腎臟皮質和髓質的ADC值高于腹部其他器官，而髓質ADC值高于皮質，與本次研究結果不同。而有學者研究顯示，在不同的b值下，腎臟皮質和髓質的ADC值不同，且皮質的ADC值高于髓質，與本研究結果相似，在本研究中，正常對照組及慢性腎臟病患者皮質ADC均顯著高于髓質。有學者研究結果顯示，b值在500 s/mm2、750 s/mm2以及1000 s/mm2時，皮質的ADC值高于髓質，而b值取0.50 s/mm2、100 s/mm2時，皮質ADC值與髓質沒有顯著差異，ADC值高與腎臟含水量、水分子的轉運以及血流灌注等有關[15-17]。

既往研究顯示，腎臟ADC值與GFR存在顯著的相關性，慢性腎臟病患者eGFR降低，而腎臟ADC值也隨之下降[18，19]。在本研究中，不同CKD分期患者腎臟皮質和髓質的ADC值也不同，且隨著分期的增加，皮質和髓質的ADC值均呈下降的趨勢，分別分析皮質ADC值和髓質ADC值與GFR的相關性，結果顯示，兩者與GFR均呈顯著正相關的關系。髓質內腎間質占有的體積較皮質大，臨床實驗證實，神間質病變的程度與GFR的下降具有密切的關系，且決定臨床預后。如果沒有神間質的病理改變，即使有嚴重的腎小球病變，GFR也不會出現明顯的下降。不滿神間質纖維化和單核細胞浸潤的患者，腎臟濾過功能較少發生惡化以及腎小球硬化改變。因此，腎髓質的ADC值相對來講更能反映腎功能的狀態。

腎臟DWI圖顯示：正常對照組患者腎臟皮質和髓質分界清晰，皮質的信號較髓質強。而慢性腎臟病患者皮質和髓質的分界出現模糊，且隨著分期的增加，病情的加重，分界越模糊，這可以作為DWI診斷慢性腎臟病的影像學特點。腎穿刺活檢是腎臟病變診斷的金標準，但是屬于有創檢查，存在風險，不利于動態觀察病情。有學者分析腎臟ADC值與慢性腎臟病損害病理積分的相關性，結果顯示，ADC值與患者病理改變嚴重程度有顯著負相關的關系。慢性腎臟病患者存在不同程度的小球系膜增生、腎小球硬化、神間質單核細胞浸潤、灶性纖維化等病理改變，而這些改變導致腎小球以及腎小管的含水量下降，細胞外水分子擴散受限，在DWI圖像上表現為ADC值的下降[20]，因此DWI可作為動態觀察患者病情的無創性檢查方法。

綜上所述，腎臟DWI圖像上腎皮質和髓質成像特點不同，腎臟皮質和髓質ADC值可反映慢性腎臟病的病情，與GFR呈顯著正相關的關系。

[參考文獻]

[1] 盧嵐，黃夢璇，朱昭章. 慢性腎臟病與脂質紊亂的相關性研究[J]. 檢驗醫學與臨床，2015，12（6）：734-736.

[2] 賈鴻雁，張曉蕾，劉景峰，等. 早期慢性腎臟病患者社區-家庭-自我管理的效果觀察[J]. 山西醫藥雜志，2015， 44（7）：828-830.

[3] 張東坡，李優偉，毛磊，等. 磁共振擴散加權成像在乳腺良惡性病變中的診斷價值[J]. 中國CT和MRI雜志，2015， 13（5）：66-70.

[4] 彭艷霞，蔡宏民，崔春艷，等. DWI及動態增強MRI鑒別乳腺病變的對比研究[J]. 中國CT和MRI雜志，2014， 12（1）：1-4.

[5] 彭薇，許永華. 磁共振擴散加權成像與動態增強聯合應用對乳腺病變的價值[J]. 中國CT和MRI雜志，2010，8（6）：19-22.

[6] 李成，羅丹丹，龔良庚，等. 磁共振擴散加權成像聯合血氧水平依賴成像在慢性腎臟病腎功能評價中的應用[J]. 中國全科醫學，2014，17（12）：1437-1440.

[7] 陳灝珠，鐘南山，路再英. 內科學[M]. 第8版. 北京：人民衛生出版社，2013：524.

[8] 徐學勤，林曉珠，陳克敏，等. MR擴散加權成像在慢性腎病腎功能損害方面的價值研究[J]. 臨床放射學雜志，2011，30（9）：1330-1333.

[9] 尚偉，劉安龍，李保慶. 磁共振擴散加權成像于腎臟惡性腫瘤的應用價值[J]. 中國醫學計算機成像雜志，2014， 20（6）：527-531.

[10] 鈕亞珍，高明，馮娜，等. 糖尿病腎病腎皮髓質各向異性分數值與腎功能的相關性研究[J]. 中國醫師進修雜志，2014，（18）：55-57.

[11] 張嵐，程敬亮. 磁共振擴散加權成像與動態對比增強在梗阻性腎積水腎功能評價中的應用[J]. 臨床放射學雜志，2014，33（11）：1716-1719.

[12] 肖曉芬，韓四萍，王小琴. 慢性腎臟病患者生活質量對腎功能進展的影響[J]. 臨床腎臟病雜志，2015，15（3）：137-141.

[13] 徐學勤，林曉珠，陳克敏，等. MR擴散加權成像在慢性腎病腎功能損害方面的價值研究[J]. 臨床放射學雜志，2011，30（9）：1330-1333.

[14] 石會蘭，鄭振峰，張敬. 磁共振擴散加權成像在腎臟病診斷研究中的進展[J]. 國際泌尿系統雜志，2014，34（2）：266-269.

[15] 張嵐，程敬亮. 磁共振擴散加權成像與動態增強磁共振成像在小兒腎積水腎功能評價中的應用[J]. 中華實用兒科臨床雜志，2013，28（17）：1357-1358.

[16] 王帥文，辛仲宏，張皓，等. 磁共振擴散加權成像與IgA腎病病理分級及腎功能評價的相關性研究[J]. 實用放射學雜志，2013，29（6）：958-960.

[17] 李晨霞，孫興旺，張月浪. 磁共振擴散成像在慢性腎病中的初步研究[J]. 實用放射學雜志，2008，24（11）：1507-1511.

[18] 馬翠萍，黃建強，徐成，等. 磁共振擴散加權成像在梗阻性腎病腎積水腎功能評價中的應用[J]. 中國醫療前沿，2011，6（5）：66-67.

[19] 朱捷，周翔平，劉榮波，等. 磁共振擴散加權成像檢測值與腎間質纖維化程度相關關系的研究[J]. 四川大學學報：醫學版，2008，39（6）：992-995.

[20] 李成. 磁共振擴散加權成像聯合血氧水平依賴成像在慢性腎臟病腎功能評價中的應用[D]. 南昌：南昌大學醫學院，2013.

（收稿日期：2015-06-29）