腎皮、髓質表觀彌散系數與慢性腎病濾過功能及病理改變的關系

1 對象與方法

1.1 對象選擇2012年2～12月在我院就診的CKD患者18例，均符合K/DOQI指南中 CKD的診斷標準〔2〕;其中男8例，女10例，年齡32～55〔平均(41.0±8.6)〕歲，均為雙腎彌漫性病變患者，均行腎動態顯像檢查和腎穿刺活檢證實為CKD1期患者。排除有任何一側或雙側腎萎縮的患者，或者合并其他如腎結石、腎積水、多囊腎等疾病。選擇同期在本院體檢科體檢的正常體檢者(正常對照組)20例，男12例，女8例，年齡25～64〔平均(43.6±11.1)〕歲，均無腎臟疾病史，無腎臟疾病相關的臨床表現，且無腎毒性藥物接觸史;反映腎臟功能的相關實驗室指標正常，并且行磁共振成像(MRI)常規T1、T2加權掃描提示腎臟正常。

1.2 MRI檢查方法設備:Singa HDxT GE3.0 T磁共振掃描儀購自美國GE公司，采用表面相控線圈并使用呼吸門控。為減少化學位移偽影對ADC值的影響，本文采用空間預飽和技術盡量消除腹部脂肪信號。MRI掃描方法:受試者分別行常規雙腎T1WI及T2WI掃描。DWI采用單次激發回波平面(SSEPI)序列，重復時間(TR)6 316 ms，回波時間(TE)63.1 ms，矩陣 96×180，視野(FOV)340 mm×240 mm，勵次數(NEX)8 次，b值為800 s/mm2。掃描中心層面定位在腎臟中心層面，層數6層，層厚8 mm。

測量方法:在DWI圖上繪制出感興趣區域(ROI)，ROI的選擇部位均在腎門中心地帶皮、髓質分界清楚的區域，皮質ROI部分用自由線勾畫出，同時注意避開T2WI上已確認的如腎囊腫等其他腎臟病變;髓質ROI部分用圓形工具在腎臟的前、中、后部分勾勒3個圓形區域，面積為15～25 mm2，求得3個圓形區域的平均值作為相應部分腎髓質的ADC值。

1.3 濾過功能的測定在MRI檢查前及MRI檢查1 w后，采用99mTc-DTPA腎動態顯像技術測定病例組的SKGFR。儀器為美國GE公司的Infinia vc Hawkeye4雙探頭單光子發射計算機斷層儀(SPECT)，檢測時“彈丸”式靜脈注射99mTc-DTPA 185 MBq后即刻進行動態采集，計算SKGFR。

1.4 病理檢測與腎臟病理損傷程度評定將病例組腎組織標本采用10%中性甲醛固定，經脫水、石蠟包埋制片(1μm)，常規染色，行光鏡和免疫熒光鏡檢查。腎臟病理程度的評分采用Katafuchi腎病評分系統〔3〕:總分0～27分，其中腎小球積分1～12分，腎小管-間質積分0～9分，血管積分0～6分。病理損害積分為三者分值相加之和。

1.5 統計學方法采用SPSS17.0軟件。計量資料以x±s表示，組間比較采用t檢驗;計數資料比較采用χ2檢驗。相關性檢驗采用Pearson直線相關分析法。

2 結果

表1 兩組腎皮、髓質ADC值的比較(x±s，10－3 mm2/s)

2.1 兩組腎皮、髓質ADC值的比較見表1。兩組腎皮質ADC值顯著大于腎髓質(P＜0.05)，病例組腎皮、髓質ADC值均顯著小于正常對照組(P＜0.05)。

2.2 病例組腎皮、髓質ADC值與SKGFR、病理損害積分的相關性相關性分析結果顯示，病例組的分腎皮、髓質ADC值與分腎SKGFR均呈正相關(r=0.697、0.800，均P＜0.05);見圖1，圖2。病例組右腎皮、髓質ADC值與腎臟病理損害積分均呈負相關性(r=－0.814，－0.800，P＜0.01)。見圖3，圖4。

圖1 病例組分腎皮質ADC與分腎SKGFR的相關性

圖2 病例組分腎髓質ADC與分腎SKGFR的相關性

圖3 病例組右腎皮質ADC與病理損害積分的相關性

圖4 病例組右腎髓質ADC與病理損害積分的相關性

3 討論

腎臟DWI成像技術能極其敏感地感知水分子的擴散運動，通過對組織內水分子活動自由度的識別來間接反映腎臟組織的結構特點〔4〕。CKD患者的腎臟病理可有多種形式:①不同程度的腎小球硬化，②腎間質炎癥，③腎臟纖維化，④腎小管萎縮和增生。腎臟的這些病理改變均能影響腎小球的血流動力學，從而使腎小管和腎間質轉運水的功能減弱。這些改變都對水分子的擴散運動產生影響，從而影響ADC值。ADC值由代表DWI的擴散敏感度的b值計算得出，高b值時ADC值主要反映水分子的擴散效應，但降低了圖像的信噪比;低b值時DWI降低了擴散的權重，增加了血流灌注的影響〔5〕。3.0 T磁共振擴散成像的b值選取800 s/mm2，具有較好的分辨力，以區分腎臟的皮髓質。

研究〔6，7〕已證實，CKD患者腎臟的ADC值較正常人明顯降低，ADC值在腎功能的評估中具有穩定性，表明DWI可用于評價腎臟功能。根據K/DOQI指南對CKD的診斷標準，本研究納入的患者均處于CKD1期，腎小球濾過率(GFR)及血肌酐處于正常水平，經腎穿刺病理診斷均有不同程度的腎纖維化。本研究結果表明在采用較高b值條件下，ADC值可能早于GFR發現腎臟病理結構的改變，對CKD的早期診斷有一定的臨床價值。本研究結果還顯示，正常對照組和病例組的皮質ADC值均明顯大于髓質，可能與髓質組織循環灌注相對不足有關。

99mTc-DTPA腎動態顯像是目前臨床測定腎功能的方法之一，同時也是唯一測定分腎功能的檢測手段。Goyal等〔4〕研究顯示，CKD患者的腎臟ADC值會隨著eGFR的降低而減小。Xu等〔8〕也證實了這一點，并且還報道了腎臟ADC值與單側腎臟的GFR間相關系數高達0.70。我們研究分析發現，CKD患者分腎皮髓質ADC值與相應分腎GFR呈正相關，以髓質ADC值明顯，可能是由于在髓質內間質占有的體積比皮質大，而其他研究〔9，10〕則認為，腎間質病變的嚴重程度與GFR的下降密切相關，并可決定腎臟疾病的發展預后。即使腎小球病變程度嚴重，如未伴有腎間質病理改變，GFR值不會出現明顯降低。因此，濾過功能的下降對髓質ADC值的影響更為顯著，髓質ADC值一定程度上能更好地反映腎功能的狀態。

目前評價腎臟病變嚴重程度的金標準是腎穿刺活檢術，因其為有創性的檢查，反復操作具有一定的風險性，部分病人難以接受，不利于動態監測病情的發展。使用無創檢查評價腎臟病理損害程度是臨床亟待解決的難題。本課題研究的CKD病理組織中可見不同程度的腎小球硬化，腎小球系膜增生，腎間質單核細胞浸潤及灶狀纖維化，這些病變均可引起腎臟血流灌注減少，在DWI上表現為腎實質ADC值的降低。Inoue等〔11〕檢測37例CKD并且無糖尿病并發癥的患者，并且這些患者均行腎穿刺活檢術，檢測其ADC值發現，腎間質纖維化的程度越重，皮質ADC值越小。李瓊等〔12〕的研究結果也得到一致的結論。

綜上所述，DWI測量的ADC值是評估CKD患者腎臟功能的有效方法，ADC值對CKD的早期診斷較為敏感，可能早于GFR發現腎臟結構及功能的損害。ADC值與腎臟濾過功能及病理積分之間存在相關性。作為無創性功能成像技術，DWI能夠在分子水平反映腎臟的功能狀態，為臨床評價CKD及其功能變化提供了一種新的方法。

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