DWI在慢性肾脏病诊断中的应用

郏鹏 黄丹江 黄勇 陈运奎

[摘要] 目的 探讨DWI在慢性肾脏病诊断中的应用。 方法 选择2014年4～12月在我院治疗的双肾弥漫性病变患者45例为肾病组，选择健康志愿者30例为对照组。所有研究对象均进行磁共振加权成像，分析磁共振加权成像在慢性肾脏病诊断中的应用。 结果 对照组DWI图显示，肾脏皮质的信号较髓质强，皮质髓质分界清晰。肾病组患者，CKD 1期、2期患者肾脏大小正常，1期患者皮质髓质分界较2期患者清晰，2期患者皮质髓质信号对比度下降。3期患者肾脏体积缩小，皮质薄，皮质髓质分界更为模糊。皮质ADC值显著高于髓质（P<0.01）；皮质ADC与GFR值呈显著正相关（r=0.588， r=0.767）。 结论 肾脏DWI图像上肾皮质和髓质成像特点不同。肾脏皮质和髓质ADC值可以反映慢性肾脏病的病情，与GFR呈显著正相关的关系。

[关键词] 磁共振加权成像；慢性肾脏病；皮质；髓质

[中图分类号] R692；R445.2 [文献标识码] B [文章编号] 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

慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）最终可发展为肾衰竭。随着社会老龄化和人们生活习惯改变，高血压、糖尿病发病率增加，而慢性肾脏病的发病率也有上升的趋势，严重威胁人们的健康。慢性肾脏病早期因没有明显的临床症状，因此早期诊断率相对较低，不能进行及时治疗，最终发展为肾衰竭，危及患者生命[1，2]。早期诊断慢性肾脏病，及时治疗，延缓疾病的发展，对患者的预后具有重要的意义。磁共振扩散加权成像是基于MR基础上的MRI计数，能够定量检测水分子布朗运动，提供组织空间结构信息[3-5]。肾脏的功能与水分子的转运密切相关。慢性肾脏病具有相似的病理表现，包括肾小球硬化、炎症细胞聚集、肾间质纤维化、肾小管萎缩等，这些变化会引起肾脏扩散系数改变，因此理论上磁共振扩散加权成像可用于慢性肾病的诊断[6]。本研究对45例慢性肾脏病患者以及30名健康志愿者行DWI检查，比较两组的影像學特征，分析DWI诊断慢性肾脏病的应用价值。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2014年4～12月在我院进行诊断治疗的慢性肾脏病患者45例为肾病组，其中男23例，女22例，年龄28～63岁，平均（51.7±11.6）岁。所有患者均符合CKD的诊断标准，肾脏损害≥3个月，均为双肾弥漫性病变。排除肾脏萎缩疾病，排除合并肾结石、肾积水等合并其他肾脏疾病的患者。另选择同期健康体检志愿者30例为对照组，其中男16例，女14例，年龄25～60岁，平均（50.4±10.9）岁。纳入标准：①无现患肾脏病或者肾脏病病史；②无高血压、糖尿病等；③肾功能检测结果正常。两组的一般资料比较差异无统计学意义（P>0.05）。所有纳入研究的对象均知情同意，并签署知情同意书。

1.2 检测方法

采用SIEMENS Magnetom Avanto 1.5T磁共振扫描仪进行扫描。分别进行常规扫描和磁共振加权成像（DWI，diffusion weighted imaging）。DWI成像参数：矩阵96×180，TR 5316 ms，TE 63.1 ms，FOV 340 nm×120 nm，NEX 8次。表面相控阵线圈，扫描6层，肾脏中心层面为扫描中心层面。消除腹部脏器运动导致的伪影，抑制腹部脂肪信号。采用工作站软件包对数据进行处理，生成ADC图。

1.3 观察指标

参照T2WI、DWI及ADC图在肾门水平皮质髓质分解清除的区域绘制感兴趣区，计算双肾皮质ADC值和髓质ADC值。测定肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）：肾病组患者采用核医学肾动态显像检查测定GFR绘制曲线，计算分肾GFR，根据患者GFR结果进行分期。

1.4 CKD诊断标准和分期标准[7]

CKD诊断标准：肾脏损伤或者肾小球滤过率<60 mL/（min·1.73 m2），时间>3个月。分期标准：GFR≥90 mL/（min·1.73 m2）为1期；（60～89）mL/（min·1.73 m2）为2期，（30～59）mL/（min·1.73 m2）为3期，（15～29）mL/（min·1.73 m2）为4期，<15 mL/（min·1.73 m2）或者透析为5期。

1.5 统计学分析

采用SPSS12.0统计学软件对数据进行分析。计数资料采用χ2检验，计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用F检验，两组间比较采用t检验。相关性分析采用Pearson相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肾病组GFR结果

根据患者GFR结果，将肾病组患者45例分为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 肾脏DWI图结果

对照组DWI图显示，肾脏皮质的信号较髓质强，皮质髓质分界清晰（图1～3）。肾病组中CKD 1期、2期患者肾脏大小正常，1期患者皮质髓质分界较2期患者清晰，2期患者皮质髓质信号对比度下降（图4～6），3期患者肾脏体积缩小，皮质薄，皮质髓质分界更为模糊。

2.3肾脏ADC值

肾病组皮质髓质ADC值随着分期的增加而下降，且两组皮质ADC值显著高于髓质（P<0.01）。对照组与肾病组患者皮质和髓质ADC值见表1。CKD不同分期皮质与髓质ADC值均显著低于对照组，差异有高度统计学意义（P<0.01）。

2.4肾病组患者皮质髓质ADC值与GFR相关性分析

皮质ADC与GFR值呈显著正相关（r=0.588），髓质ADC与GFR值呈显著正相关（r=0.767）。随着GFR下降，ADC值也随之下降。

3 讨论

弥散的基本概念是指自由水的布朗运动。影响弥散的因素包括组织结构、生化特性、温度以及外加使局部组织运动的因素[8，9]。磁共振是目前在人体上进行水分子弥散测量与成像的唯一方法。磁共振弥散加权成像的原理是在已有脉冲序列的基础上加上一对梯度脉冲，次梯度脉冲即水分子弥散标记物，最常用的脉冲序列是SE序列。质子在沿梯度场进行弥散运动时，其自旋频率会发生改变。结果使回波时间内相位不能重聚，导致信号下降。水分子在体内的分布最广，含量最多，器官的功能与水分子扩散特点有关系，这是DWI在全身应用的前提[10，11]。以往因为采集的速度较慢，DWI采集脏器图像时容易受到呼吸、心血管搏动、胃肠蠕动等影响导致伪影，因此主要用于中枢神经系统的检查。随着技术的发展，出现快速成像的方法，DWI在临床上的应用越来越广泛。

肾脏位于腹膜后，呼吸運动对其影响相对较小。肾脏血流量大，每4～5分钟可以将全身的血液过滤一遍。肾小球滤过率达24 h 180 L，而原尿的绝大部分又被肾小管重吸收。肾脏肾小球的过滤、肾小管的重吸收以及分泌作用，对维持体液渗透压稳定具有重要的意义[12]。肾脏皮质和髓质在功能以及结构上存在差异是分别测量ADC值的基础，分别测量肾脏皮质和髓质的ADC值，能够显示肾脏生理以及病理下的扩散情况[13，14]。经验显示，使用呼吸门控技术与单次屏气比较，能够获得更清晰的图像，对分别测量皮质和髓质的ADC值更有利。正常成人肾脏ADC值不同的报道存在差异。有学者报道肾脏皮质和髓质的ADC值高于腹部其他器官，而髓质ADC值高于皮质，与本次研究结果不同。而有学者研究显示，在不同的b值下，肾脏皮质和髓质的ADC值不同，且皮质的ADC值高于髓质，与本研究结果相似，在本研究中，正常对照组及慢性肾脏病患者皮质ADC均显著高于髓质。有学者研究结果显示，b值在500 s/mm2、750 s/mm2以及1000 s/mm2时，皮质的ADC值高于髓质，而b值取0.50 s/mm2、100 s/mm2时，皮质ADC值与髓质没有显著差异，ADC值高与肾脏含水量、水分子的转运以及血流灌注等有关[15-17]。

既往研究显示，肾脏ADC值与GFR存在显著的相关性，慢性肾脏病患者eGFR降低，而肾脏ADC值也随之下降[18，19]。在本研究中，不同CKD分期患者肾脏皮质和髓质的ADC值也不同，且随着分期的增加，皮质和髓质的ADC值均呈下降的趋势，分别分析皮质ADC值和髓质ADC值与GFR的相关性，结果显示，两者与GFR均呈显著正相关的关系。髓质内肾间质占有的体积较皮质大，临床实验证实，神间质病变的程度与GFR的下降具有密切的关系，且决定临床预后。如果没有神间质的病理改变，即使有严重的肾小球病变，GFR也不会出现明显的下降。不满神间质纤维化和单核细胞浸润的患者，肾脏滤过功能较少发生恶化以及肾小球硬化改变。因此，肾髓质的ADC值相对来讲更能反映肾功能的状态。

肾脏DWI图显示：正常对照组患者肾脏皮质和髓质分界清晰，皮质的信号较髓质强。而慢性肾脏病患者皮质和髓质的分界出现模糊，且随着分期的增加，病情的加重，分界越模糊，这可以作为DWI诊断慢性肾脏病的影像学特点。肾穿刺活检是肾脏病变诊断的金标准，但是属于有创检查，存在风险，不利于动态观察病情。有学者分析肾脏ADC值与慢性肾脏病损害病理积分的相关性，结果显示，ADC值与患者病理改变严重程度有显著负相关的关系。慢性肾脏病患者存在不同程度的小球系膜增生、肾小球硬化、神间质单核细胞浸润、灶性纤维化等病理改变，而这些改变导致肾小球以及肾小管的含水量下降，细胞外水分子扩散受限，在DWI图像上表现为ADC值的下降[20]，因此DWI可作为动态观察患者病情的无创性检查方法。

综上所述，肾脏DWI图像上肾皮质和髓质成像特点不同，肾脏皮质和髓质ADC值可反映慢性肾脏病的病情，与GFR呈显著正相关的关系。

[参考文献]

[1] 卢岚，黄梦璇，朱昭章. 慢性肾脏病与脂质紊乱的相关性研究[J]. 检验医学与临床，2015，12（6）：734-736.

[2] 贾鸿雁，张晓蕾，刘景峰，等. 早期慢性肾脏病患者社区-家庭-自我管理的效果观察[J]. 山西医药杂志，2015， 44（7）：828-830.

[3] 张东坡，李优伟，毛磊，等. 磁共振扩散加权成像在乳腺良恶性病变中的诊断价值[J]. 中国CT和MRI杂志，2015， 13（5）：66-70.

[4] 彭艳霞，蔡宏民，崔春艳，等. DWI及动态增强MRI鉴别乳腺病变的对比研究[J]. 中国CT和MRI杂志，2014， 12（1）：1-4.

[5] 彭薇，许永华. 磁共振扩散加权成像与动态增强联合应用对乳腺病变的价值[J]. 中国CT和MRI杂志，2010，8（6）：19-22.

[6] 李成，罗丹丹，龚良庚，等. 磁共振扩散加权成像联合血氧水平依赖成像在慢性肾脏病肾功能评价中的应用[J]. 中国全科医学，2014，17（12）：1437-1440.

[7] 陈灏珠，钟南山，路再英. 内科学[M]. 第8版. 北京：人民卫生出版社，2013：524.

[8] 徐学勤，林晓珠，陈克敏，等. MR扩散加权成像在慢性肾病肾功能损害方面的价值研究[J]. 临床放射学杂志，2011，30（9）：1330-1333.

[9] 尚伟，刘安龙，李保庆. 磁共振扩散加权成像于肾脏恶性肿瘤的应用价值[J]. 中国医学计算机成像杂志，2014， 20（6）：527-531.

[10] 钮亚珍，高明，冯娜，等. 糖尿病肾病肾皮髓质各向异性分数值与肾功能的相关性研究[J]. 中国医师进修杂志，2014，（18）：55-57.

[11] 张岚，程敬亮. 磁共振扩散加权成像与动态对比增强在梗阻性肾积水肾功能评价中的应用[J]. 临床放射学杂志，2014，33（11）：1716-1719.

[12] 肖晓芬，韩四萍，王小琴. 慢性肾脏病患者生活质量对肾功能进展的影响[J]. 临床肾脏病杂志，2015，15（3）：137-141.

[13] 徐學勤，林晓珠，陈克敏，等. MR扩散加权成像在慢性肾病肾功能损害方面的价值研究[J]. 临床放射学杂志，2011，30（9）：1330-1333.

[14] 石会兰，郑振峰，张敬. 磁共振扩散加权成像在肾脏病诊断研究中的进展[J]. 国际泌尿系统杂志，2014，34（2）：266-269.

[15] 张岚，程敬亮. 磁共振扩散加权成像与动态增强磁共振成像在小儿肾积水肾功能评价中的应用[J]. 中华实用儿科临床杂志，2013，28（17）：1357-1358.

[16] 王帅文，辛仲宏，张皓，等. 磁共振扩散加权成像与IgA肾病病理分级及肾功能评价的相关性研究[J]. 实用放射学杂志，2013，29（6）：958-960.

[17] 李晨霞，孙兴旺，张月浪. 磁共振扩散成像在慢性肾病中的初步研究[J]. 实用放射学杂志，2008，24（11）：1507-1511.

[18] 马翠萍，黄建强，徐成，等. 磁共振扩散加权成像在梗阻性肾病肾积水肾功能评价中的应用[J]. 中国医疗前沿，2011，6（5）：66-67.

[19] 朱捷，周翔平，刘荣波，等. 磁共振扩散加权成像检测值与肾间质纤维化程度相关关系的研究[J]. 四川大学学报：医学版，2008，39（6）：992-995.

[20] 李成. 磁共振扩散加权成像联合血氧水平依赖成像在慢性肾脏病肾功能评价中的应用[D]. 南昌：南昌大学医学院，2013.

（收稿日期：2015-06-29）