3.0TMRI多b值DWI双指数模型在成人正常肾脏的应用

陈大治，张立涛，吴金花，郝万庆，马思懿

·论 著·

3.0TMRI多b值DWI双指数模型在成人正常肾脏的应用

陈大治1,2，张立涛1,2，吴金花1,2，郝万庆1,2，马思懿1,2

目的探讨体素内不相干运动(IVIM) 双指数模型相关参数值在正常成人肾脏皮髓质之间的差异，为肾脏慢性炎性病变在磁共振IVIM-DWI 成像时提供正常参考值。方法选择体检的50例健康志愿者作为研究对象。采用GE MR HDxt 3.0T超导型磁共振成像系统进行肾脏MRI常规平扫T2WI和多b值DWI扫描，b值选取0、20、50、100、200、400、800 、1 000、1 500 s/mm2，扫描后图像传到ADW4.5后处理工作站测量肾脏皮、髓质的ADCSlow、ADC Fast、ffast的值。结果正常成人肾脏皮质的ADCSlow、ADC Fast及ffast值(×10-3s/mm2)分别为19.8±2.13、62.76±1.63、0.29±0.38，髓质的ADC Slow、Fast ADC及ffast值(×10-3s/mm2)分别为14.2±3.05、58.18±1.64、0.49±0.35，肾脏皮质与髓质的ADCSlow与ffast值之间比较差异均有统计学意义(Plt;0.05)。结论3.0TMR多b值DWI双指数模型可通过微循环灌注观察肾脏的功能，在肾脏应用具有独特的优越性，ADC Fast值是反映肾脏微循环灌注最敏感的指标之一。

肾脏；扩散加权成像；磁共振成像；体素不相干运动

目前，临床对于肾功能的检查主要依靠随机尿的尿蛋白/尿肌酐比值、24 h尿蛋白排泄率，但其周期长，重复性差，而MRI多b值DWI平扫即可通过其双指数模型观察肾形态及微循环灌注情况，且重复性较好，不需要对比剂，无肾功能损害。因肾脏的血流灌注丰富，多b值DWI双指数模型能够区分组织内水分子扩散和毛细血管灌注效应，是最适合分析肾功能的方法之一[1]。本文拟探讨成人正常肾脏的多b值DWI双指数模型参数值，为慢性肾病患者肾功能的判断提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料:选择2015年10月-2016年10月我院健康体检中心的65例健康志愿者作为研究对象，其中男33例，女32例；年龄29～54岁，平均(42.6±8.3)岁。纳入标准：体检无高血压、糖尿病、慢性肾脏病等相关病史，肾功能、尿常规未见异常，1年内未服过肾毒性药物。所有志愿者均签署知情同意书，并在医院伦理委员会监督下进行。

1.2 方法:采用美国GE HDxt 3.0T MRI，常规行多b值DWI和T2WI平扫。DWI采用EPI序列轴位扫描，扫描参数TR 1 000～17 000 ms，TE 74.2 ms，矩阵128×160，带宽62.5 kHz，FOV 40 cm，层厚7.5 mm，间隔1.5 mm，激励次数为2，频率编码方向：R/L，b值分别为0、20、50、100、200、400、800、1 000、1 500 mm2/s。使用呼吸门控单次屏气扫描，扫描时间为2 min 30 s。

1.3 图像后分析与处理:采用美国GE ADW4.5工作站Functool-MADC处理软件，由工作站自动生成图像，调整域值范围。以包含整个肾脏，选b值为0的T2WI平扫作参考图像，测量两侧肾皮质、髓质的双指数模型参数。

2 结果

65例正常肾脏经IVIM 序列扫描，在b值为0的DWI图上设置感兴趣区(图1-图2，目录后),后处理产生Slow ADC、Fast ADC、ffast参数图(图3-图4，目录后)，测得两侧肾皮质之间、肾髓质之间IVIM -DWI各参数值差异均无统计学意义(Pgt;0.05)。因此本研究将两侧数据合并，取平均值作为正常肾皮、髓质的参数值，结果见表1。肾脏皮质ADC Fast与ADCSlow 值明显高于髓质，而ffast 值则低于髓质，差异有统计学意义(Plt;0.05) 。

表1 肾脏皮髓质ADCSlow、ADCFast及ffast值的比较

3 讨论

IVIM-DWI 的原理及参数意义，近年来随着对多b 值双指数模型的不断探索，利用IVIM 多b 值DWI 可以量化分析水分子扩散运动及微循环血流灌注两种成分[2]。ADCslow为慢速扩散系数，ffast为灌注分数，IVIM双指数模型能够准确评价组织水分子的扩散特点[3]。在IVIM 研究中，邢春华[4]等采用7个b值(0、50、100、150、200、400、600 s/mm2)对儿童正常肾脏皮髓质差异的研究结果显示，肾髓质D值、D值低于皮质，而f值高于皮质，其中D值区分皮髓质差异的能力最高，而本研究采用9个b值研究亦取得较好的效果。

有报道将IVIM应用到前列腺、乳腺、肝脏、胰腺等器官，在评估疾病严重程度及鉴别肿瘤的良恶性等方面均取得了较好效果[5-8]。肾脏自身的解剖特点为IVIM 检查的生理基础，我们在研究中发现，肾脏皮质ADCSlow值、ADCFast值显著高于髓质，ffast值低于髓质，可能与肾脏自身功能及特殊的解剖结构有关。ADC Fast值则体现了血流微循环灌注情况，正常人安静时每分钟流经肾脏的血液量相当于心输出量的20%～25%，如此丰富的血流对IVIM 参数值是有一定影响。肾血流量85%～90% 流经肾皮质，速度快；另有10%～15%经髓旁肾单位入髓质，且速度较慢，肾皮质的血流灌注远大于肾髓质，流经肾皮质的血流量远超过肾皮质代谢的需要量。皮髓质血流灌注的差异导致ADCFast值的不同，与文献报道研究结果[8]类似。ffast值理论上应随着组织微循环灌注的增加而增大。此研究结果却是髓质f 值高于皮质。

本研究显示，肾脏皮质ADC Fast与ADCSlow 值明显高于髓质，而ffast 值则低于髓质，提示IVIM 双指数模型参数ADC Fast、ADCSlow及ffast 值能够反映肾脏真实的水分子扩散运动及血流微循环灌注情况，肾脏皮髓质slowADC及ffast值可以反映慢性肾脏病患者的肾功能情况。总之，3.0T磁共振IVIM-DWI在诊断慢性肾脏病有其优势，对于慢性肾脏病有着很好的应用前景。

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The3.0TMRIDWIdual-indexmodelisusedinadultnormalkidneyapplications

CHENDazhi1,2,ZHANGLitao1,2,WUJinhua1,2,HAOWanqing1,2,MASiyi1,2.

1.DepartmentofRadiology,NingxiaPeople’sHospital,Yinchuan750002,China;2.MedicalImagingCenter,TeachingCooperativeHospital,NorthernUniversityforNationalities,Yinchuan750002,China

ObjectiveTo explore the difference between the relative parameters of the IVIM dual-exponential model in normal adult kidney cortex and medulla in order to afford the normal reference value for chronic renal disease in mri IVIM-DWI imaging.Methods50 healthy volunteers were chosen.GE MR HDxt 3.0 T superconducting magnetic resonance imaging system on the kidney routine MRI scan T2WI and b value of DWI scan were used,b value of 0,20,50,100,200,400,800,1 000,1 500 s/mm2,after scanning the images,ADW4.5 post-processing workstation measured the kidney,medullary ADCSlow value,ADC values of Fast,ffast.ResultsThe value of normal adult kidney cortex ADCSlow,ADC Fast value,ffast (×10-3s/mm2)were 19.8±2.13,62.76±1.63,0.29±0.38,medullary ADC missile value,Fast ADC values,ffast (×10-3s/mm2) were 14.2±3.05,58.18±1.64,0.49±0.35,renal cortical and medullary ADSlowC value,ffast between have statistically significant differences(Plt;0.05).ConclusionMore than 3.0 TMR b value of DWI double exponential model can used to observe the microcirculation perfusion of renal function.The application in kidney has a unique advantage,the ADC Fast value is one of the most sensitive indicator of renal microcirculation perfusion.

Kidneys;Diffusionweightedimaging;Magneticresonanceimaging;Bodyelementincoherentmotion

10.13621/j.1001-5949.2017.10.0880

R445.2

A

宁夏自然科学基金项目(NZ15183)

1.宁夏人民医院影像科,宁夏 银川 750002

2.北方民族大学教学合作医院医学影像中心，宁夏 银川 750002

陈大治，男(1977-)，副主任医师，主要从事腹部影像学诊断工作。

http://kns.cnki.net/kcms/detail/64.1008.R.20171018.1103.024.html

2017-05-25责任编辑马兴忠