MRI常規掃描聯合DWI技術對慢性腎臟病的評估分析

蘇新森

（光山縣人民醫院磁共振室，河南 信陽 465450）

慢性腎臟病（Chronic kidney disease，CKD）患者初期癥狀無特異性，大多患者就診時腎功能已明顯降低，導致腎小球硬化、間質纖維化等改變，并最終導致終末期腎病。因此，早期評估CKD患者腎功能情況具有必要性。

磁共振成像（Magnetic resonance imaging，MRI）不僅可清晰顯示腎臟形態學改變，同時具有無輻射、高空間分辨率等優勢，已成為評估腎臟功能較為常用技術[1]。其中常規MR可評估腎功能形態；擴散加權成像（Diffusion weighted imaging，DWI）通過組織水分子布朗運動獲得腎臟組織內水分子擴散及灌注的綜合信息，利于發現CKD患者腎臟功能損傷程度[2]。兩種方法對CKD早期發現、病情檢測均具有積極意義。本研究旨在分析MR-DWI聯合MR常規檢查在CKD中的評估價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究經光山縣人民醫院醫學倫理委員會批準，且所有研究對象均自愿同意參加本研究并簽署知情同意書。選取2019年4月至2021年4月醫院收治的80例CKD患者及40例正常志愿者作為研究對象。

納入標準：符合CKD相關診斷標準[3]，且經腎組織活檢、尿沉渣等檢查確診；CKD患者入院時均進行MR-DWI聯合MR常規檢查；健康者無腎臟病史和可能影響腎功能的病史，且半年內腎功能檢查均無異常。

排除標準：孤立腎、腎積水、伴腎臟腫瘤者；有腎移植術病史者；影像學圖像質量不佳者。

所有CKD患者中男45例，女35例；年齡45～72歲，平均58.69±2.63歲。所有正常志愿者中男21例，女19例；年齡43～71歲，平均58.61±2.57歲。兩組研究對象在性別、年齡資料方面差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

所有受檢者均接受MR常規及MR-DWI檢查，儀器為西門子 skyra 3.0T MR掃描儀，檢查時受檢者取仰臥位，8通道體部相控陣線圈，掃描范圍覆蓋雙側腎臟。

掃描序列：①T1WI序列：TR 4.5 ms，TE 2.2 ms，矩陣256×170，FOV 420 mm×420 mm，層厚5 mm，間隔2.5 mm，激勵次1次，掃描時間1 min 。②T2WI：TR 1000 ms，TE 87 ms，矩陣352×192，FOV 380 mm×380 mm，層厚5 mm，間隔1 mm，激勵次3次，掃描時間 3 min 。③腎臟DWI成像序列：TR 6300 ms，TE 52～70 ms，矩陣 96×180，FOV 340 mm×240 mm，激勵次8次，b值 0 s?mm-2、800 s?mm-2，腎臟中心層面作為掃描中心層面，層次 5層，層厚8 mm，層距8 mm，采用呼吸門控技術以減少呼吸偽影，總掃描時間 4～5 min。

記錄 CKD分期情況及不同腎功能損害CKD患者表觀擴散系數（Apparent diffusion coefficient，ADC）值，并分析MR-DWI聯合MR常規檢查評估CKD的價值。

1.3 觀察指標

1.3.1 感興趣區（Region of interests，ROI）和腎臟皮、髓質ADC值

將原始圖像上傳到計算機，由2名經驗豐富的腹部影像學醫師對圖像進行觀察，然后手動繪制ROI，于左右腎臟皮、髓質勾勒出3個面積20～25 mm2的圓形區域，取平均值作為腎臟皮、髓質的ADC值。

1.3.2 CKD評估分期

入院時，取患者空腹外周肘靜脈血3 mL，以3500 rpm離心15 min，取血清，采用貝克曼庫爾特全自動化學分析儀（美國，UniCel DxI 800）檢測肌酐（Creatinine，SCr）水平。

參照慢性腎臟病流行病學合作研究（Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration，CKDEPI）方程技術估算腎小球濾過率（Estimated glomerular filtration rate，e-GFR）[4]。CKD-EPI方程=141×最小值（SCr/k，1）/α×最大值（Scr/k，1）-1.209×0.993年齡×1.018（女性）（若為男性則×1）。Scr單位為mg ?dl-1；k：女性為0.7，男性為0.9；α：女性為-0.329，男性為-0.411。

根據《.慢性腎臟病篩查診斷及防治指南》對CKD進行分期[3]，CKD 1期：≥90 mL?min-1×1.73 m-2，CKD 2期：60～89mL?min-1×1.73 m-2，CKD 3期：30～59 mL?min-1×1.73 m-2，CKD 4期：15～29 mL?min-1×1.73 m-2，CKD 5期：＜15 mL?min-1×1.73 m-2，并將CKD 1～2期歸為早期組；CKD 3～235期歸為中晚期組。

1.3.3 曲線下面積（Area Under Curve，AUC）

通過繪制受試者工作曲線（Receiver Operating Characteristic Curve，ROC），并計算曲線下面積（Area Under Curve，AUC），檢驗ADC值評估CKD的價值，AUC值＞0.9表示評估價值較高，0.71～0.90表示有一定評估價值，0.50～0.70表示評估價值較低。

1.4 統計學分析

數據采用SPSS24.0軟件進行統計學分析。計量資料均經Shapiro-Wilk正態性檢驗，符合正態分布，以均數±標準差（D）表示，采用t檢驗；計數資料以例數（%）表示，采用χ2檢驗。P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 CKD分期情況

所有CKD患者中，14例為CKD 1期，20例為CKD 2期，18例為CKD 3期，16例為CKD 4期，12例為CKD 5期。早期組為34例，占42.50%（34/80）；中晚期組為46例，占57.50%（46/80）。

早期組中男19例，女15例；年齡45～72歲，平均58.63±2.60歲；中晚期組中男26例，女20例；年齡45～70歲，平均58.73±2.65歲。早期組與中晚期組的性別、年齡比較差異無統計學意義（P>0.05）。

2.2 正常組與各期腎臟CKD患者腎臟皮、髓質ADC值情況

正常腎臟皮ADC值（2.26±0.14）×10-3mm2?s-1、髓質ADC值（1.88±0.12）×10-3mm2?s-1，中晚期組腎臟皮質ADC值（1.98±0.05）×10-3mm2?s-1、髓質ADC值（1.74±0.03）×10-3mm2?s-1，早期組腎臟皮ADC值（2.14±0.08）×10-3mm2?s-1、髓質ADC值（1.81±0.06）×10-3mm2?s-1。

中晚期組腎臟皮質ADC值、髓質ADC值均小于早期組、正常組，且早期組小于正常組（P＜0.05）。

2.3 腎臟ADC值評估中晚期CKD的價值

將腎功能損害情況作為狀態變量（1=中晚期腎功能損害，0=早期腎功能損害），將腎臟皮質、髓質ADC值（為連續變量）作為檢驗變量，繪制ROC曲線顯示（見圖1），腎臟皮質、髓質ADC值單獨及聯合評估CKD患者中晚期腎功能損害的AUC分別為0.844、0.807、0.925，均具有一定評估價值，聯合檢測的評估價值更高。見表1。

圖1 腎臟ADC值評估中晚期CKD的ROC曲線圖

表1 腎臟ADC值評估中晚期CKD的價值

3 討論

MR因分辨率較高，在腎臟病領域應用較廣，但常規MR無法體現病灶內部血流量、水運轉等情況，在評估腎臟早期微損傷中運用有限。

腎小球濾過、腎小管重吸收、腎小管分泌等共同影響腎臟的水分子擴散情況，而DWI可利用位于磁場梯度內水分子微觀隨機運動產生的分散相移成像，并通過不同擴散敏感梯度因子獲得ADC值，可較精確反映水分子擴散狀態[5]。因此，利用DWI成像ADC值評估腎臟病變情況具有一定的價值。

本研究結果顯示，CKD患者腎臟皮質、髓質ADC值較小，且腎功能損害越嚴重其值越小。其原因為，ADC值可反映組織灌注、水分子擴散等綜合情況，當腎臟發生病變時，可引起腎臟灌注下降、腎小球硬化及間質纖維化等改變，其重吸收、濃縮、稀釋功能明顯受到抑制，引起水分子運動受限，進而導致ADC值降低[6]。

此外，腎小球毛細血管損傷、間質纖維化等限制腎組織水分子擴散運用，DWI成像后其擴散信號高于正常組織，ADC圖像信號則低于正常組織，且病變越嚴重，ADC值越小[7]。

本研究進一步繪制ROC曲線結果顯示，腎臟皮質、髓質ADC值評估CKD患者中晚期腎功能損害的AUC＞0.80，可見通過腎臟ADC值可有效評估CKD患者腎損傷情況。

綜上所述，MR-DWI聯合MR常規檢查有效評估CKD腎功能損害，具有較高的臨床價值。