螺旋CT多期增強掃描測定腎小球濾過率的臨床分析

江建昌+羅慶華+李彥偉+鄧宇

【摘要】 目的 本次研究主要是為了分析螺旋CT多期增強掃描測定腎小球濾過率（GFR）的臨床效果。方法 20例無急性腎功能障礙的成年患者為研究對象， 對患者進行CT檢查， 其中CT檢查主要包括腹部平掃以及多期增強掃描， 并對患者使用碘海醇對比劑， 注射總量為90 ml， 注射時的速率保持在3 ml/s。此外， 再使用Patlak方程測量組織和血液內的示蹤劑濃度， 以此來計算出該組織攝取示蹤劑的速度常量， 從而計算GFR。此外， 還需要使用單光子發射計算機斷層成像術（SPECT）對患者的GFR進行檢測。結果 通過研究之后發現， 研究對象在CT的檢測之下， 其左腎GFR為（64.36±5.38）ml/（min·1.73 m2）， 右腎GFR為（65.72±5.37）ml/（min·1.73 m2）， 總腎GFR為（129.48±10.49）ml/（min·1.73 m2）， 而使用SPECT所測得的左腎GFR為（41.74±5.49）ml/（min·1.73 m2）， 右腎GFR為（43.36±6.31）ml/（min·1.73 m2）， 總腎GFR為（85.09±10.73）ml/（min·1.73 m2）。通過對兩組進行相關性分析之后發現， 這兩組GFR測定法之間的相關性較好， 左腎、右腎、總腎GFR兩種方法相關系數r=0.877、0.877、0.867（P<0.01）。結論 螺旋CT多期增強掃描能夠準確的測定腎小球濾過率， 具有一定臨床價值， 值得推廣使用。

【關鍵詞】 螺旋CT；多起增強掃描；腎小球；濾過率；臨床分析

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2017.17.030

Clinical analysis of spiral CT multi-phase enhancement scan in detection of glomerular filtration rate JIANG Jian-chang， LUO Qing-hua， LI Yan-wei， et al. Guangzhou City Huadu District Maternal and Child Health Care Hospital/Huzhong Hospital， Guangzhou 510800， China

【Abstract】 Objective To analyze clinical effect by spiral CT multi-phase enhancement scan in detection of glomerular filtration rate （GFR）. Methods A total of 20 adult patients without acute renal dysfunction as study subjects all received CT examination， including abdominal plain scan and multi-phase enhancement scan. The patients received 90 ml iohexol contrast agent by 3 ml/s in injection. Patlak equation was applied to detect concentration of tracer agent in tissue and blood， in order to calculate GFR in patients by calculating constant velocity of tracer agent accumulation. Single photon emission computed tomography （SPECT） was used to detect GFR in patients. Results CT examination showed left kidney GFR as （64.36±5.38） ml/（min·1.73 m2）， right kidney GFR as （65.72±5.37） ml/（min·1.73 m2）， and total kidney GFR as （129.48±10.49） ml/（min·1.73 m2）.

SPECT examination showed left kidney GFR as （41.74±5.49） ml/（min·1.73 m2）， right kidney GFR as （43.36±6.31） ml/（min·1.73 m2）， and total kidney GFR as （85.09±10.73） ml/（min·1.73 m2）. Correlation analysis in the two groups showed excellent correlation between the two detection measures， with correlation coefficient r=0.877， 0.877， 0.867 in left kidney GFR， right kidney GFR and total kidney GFR （P<0.01）. Conclusion Spiral CT multi-phase enhancement scan can provide acute detection of glomerular filtration rate， along with certain clinical value. This method is worth promoting and applying.

【Key words】 Spiral CT； Multi-phase enhancement scan； Glomerular； Filtration rate； Clinical analysis

在眾多臨床研究中已表明， GFR能夠有效的反映人體腎臟濾過功能的好壞， 其是最客觀， 也是最直接的指標[1]。此外， GFR的測定在對腎功能疾病的診斷方面也具有非常重要的作用。目前， 臨床上常使用SPECT來判斷患者腎功能是否正常， 但是但是SPECT檢測無法有效提供腎移植供體的血管以及尿路解剖信息[2]。近年來， 有不少國外學者發現， 螺旋CT多期增強掃描能夠有效的測定人體腎臟的精細解剖結構， 但我國國內的相關報道卻少之又少。為此， 作者對此作出相關研究， 分析螺旋CT多期增強掃描測定GFR的臨床效果。

1 資料與方法

1. 1 一般資料 本次研究對象共20例， 均從本院2016年4月～

2016年9月所接收的臨床需要進行腹部CT檢查無急性腎功能障礙的成年患者中隨機選出。20例研究對象中男12例， 女8例；年齡23～78歲， 平均年齡（50.5±14.5）歲， 體重40～86 kg， 平均體重（63.0±12.5）kg。此外， 這20例研究對象當中， 有2例患者具有糖尿病病史， 6例患者具有高血壓病史。在本次研究進行之前， 所有患者均已知情， 且簽署了研究同意書。

1. 2 方法

1. 2. 1 CT及SPECT掃描 制訂腎臟三期增強掃描計劃， 包括平掃， 動脈期及平衡期， 動脈期掃描采用對比劑跟蹤技術， 閾值觸發掃描， 平衡期為動脈期掃描延遲后20～30 s開始掃描。基于經典的Patlak兩室模型計算正常成人的腎小球濾過率GFR， 在與99mTc-DTPA的測量結果行對照后， 建立修正的三室模型， 并評價該校正模型的準確性[3]。

1. 2. 2 腎臟自動分割 通過閾值設定及像素擴散的方法建立腎臟半自動或自動分割方法， 進行腎臟的3D建模， 得出腎臟的容積及平均CT值。

1. 2. 3 CT測量GFR 本研究采用的Patlak方程通過測量組織和血液內的示蹤劑濃度， 得出該組織攝取示蹤劑的速度常量， 從而計算GFR， 它基于兩室模型， 其前提是示蹤劑在采樣期間不進入細胞外間室， 具體計算步驟如下：

C（t）=B（t）+Q（t） ①

在某時間點t， C（t）代表此時全腎容積的對比劑濃度， 為腎臟平均對比劑濃度c（t）與腎臟容積V的乘積。

B（t）是腎臟血管部分對比劑的量， 與動脈內對比劑濃度b（t）成一定比例， 可表示為：

B（t）=c1×b（t） ②

c1為固定常數， 等于腎內血管部分體積占總腎體積的百分比。

Q（t）是濾過到腎小管的對比劑的量， 與主動脈內對比劑的積分呈一定比例， 故可以得到：

Q（t）=c2∫b（t）dt ③

c2（mm3/min）相當于從血管空間到腎收集系統和腎臟間質的清除率。

合并等式①～③得到：

C（t）=cl×b（t）+c2∫b（t）dt ④

通過以上公式換算， 進一步可以得到GFR為：

c2（ml/min）=[C（t2）-b（t2）×C（t1）/b（t1）]/[∫b（t2）d（t2）-b（t2）/b（t1）×∫b（t1）d（t1）] ⑤

CT檢查當日測定紅細胞壓積（Hct）， 計算c2×（1-Hct）即為對比劑的血漿清除率。

由公式①可知， 這一模型是假定對比劑只分布于腎內血管及腎小管內， 忽略了間質分布， 因此， 作者希望加入校正因子k或加入第三間室I（t）建立新的模型：

C（t）=B（t）+Q（t）+k 或C（t）=B（t）+Q（t）+I（t） ⑥

將原有結果及校正結果與放射性核素結果進行比較， 如果校正模型存在誤差， 則進一步修正， 直至得出準確的GFR結果[4]。

1. 3 統計學方法 采用SPSS 13.0統計學軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差（ x-±s）表示， 采用t檢驗；指標間相關性采用Pearson相關系數計算。P<0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

通過研究之后發現， 研究對象在CT的檢測之下， 其左腎GFR為（64.36±5.38）ml/（min·1.73 m2）， 右腎GFR為（65.72±

5.37）ml/（min·1.73 m2）， 總腎GFR為（129.48±10.49）ml/（min·1.73 m2）；

使用SPECT所測得的左腎GFR為（41.74±5.49）ml/（min·1.73 m2），

右腎GFR為（43.36±6.31）ml/（min·1.73 m2）， 總腎GFR為（85.09±

10.73）ml/（min·1.73 m2）。通過對兩組進行相關性分析之后發現， 這兩種GFR測定法之間的相關性較好， 其中左腎GFR兩種方法相關系數r=0.877（P<0.01）， 其直線回歸方程為：GFR（CT）=

28.525+0.859×GFR（SPECT）， n=20；右腎GFR兩種方法相關系數r=0.877（P<0.01）， 其直線回歸方程為：GFR（CT）=31.209+

0.785×GFR（SPECT）， n=20；總腎GFR兩種方法相關系數r=0.867（P<0.01）， 其直線回歸方程為：GFR（CT）=57.337+0.848×

GFR（SPECT）， n=20。見表1。

3 討論

而對于需要進行腎移植患者來說， 在手術之前準確的評價腎移植供體的腎功能及解剖結構是腎移植手術成功的基礎， 同樣的也是保證腎移植供體與受體安全的基本保障。在過去， 臨床上常使用SPECT來對腎移植供體的腎功能進行檢查， 且該種檢測方法簡單方面， 安全無創。但是SPECT檢測無法有效提供腎移植供體的血管以及尿路解剖信息[5]。因此， 在手術之前還需要對患者進行CTA檢測， 以此來對腎移植供體的輸尿管、靜脈、腎盂等情況進行客觀的評價。而CTA所使用的對比劑與菊粉類似， 這與螺旋CT多期增強掃描的增加值存在線性關系， 因此可以通過與螺旋CT多期增強掃描來計算出GFR的清除率， 因此這種方法也可以被應用在腎功能供體進行手術前的腎功能檢測上來。

Patlak方程是CT測定GFR的基礎， 如果沒有Patlak方程， CT測定GFR也就無法得到驗證。國外在很早之前便使用螺旋CT多期增強掃描來測定GFR與血漿酶醇清除率、核素測定的GFR的相關性良好。但是目前我國在這方面的研究還比較少。本次研究中， 主要以Patlak方程為原理對研究對象的常規雙腎CTA進行掃描所測定獲得的GFR值與SPECT掃描所測定到的GFR值進行相關性分析， 通過分析發現， SPECT與螺旋CT多期增強掃描測定所獲得的GFR存在相當高的相關性關系， 相關研究亦對此有所證明[6]。此外， 本次研究中CT所測得的GFR值明顯要高于SPECT所測得的GFR值。

綜上所示， 螺旋CT多期增強掃描是臨床上測定GFR的一種新型方法， 該測定方法操作簡便， 且掃描所耗時間相對較短， 與SPECT測定方法相比較， 該種方法不需要特殊的測定儀器， 且能夠有效的評價腎移植供體的腎功能情況， 并提供腎移植供體的血管以及尿路解剖結構。具有一定臨床意義， 值得推廣使用。

參考文獻

[1] 鐘建國， 袁建華， 徐亮， 等. 螺旋CT多期增強掃描測定腎小球濾過率的臨床研究. 浙江醫學， 2010， 32（2）：185-187.

[2] 鐘建國. 螺旋CT多期增強掃描測定腎小球濾過率的臨床研究. 蘇州大學， 2008.

[3] 徐亮， 鐘建國， 龔建平， 等. 螺旋CT雙期增強掃描測定腎小球濾過率的標準化方案探討. 中華放射學雜志， 2010， 44（1）：101-102.

[4] 鐘建國， 徐亮， 龔建平， 等. 螺旋CT多期掃描測定腎小球濾過率不同掃描技術的比較. 醫學影像學雜志， 2009， 19（11）：1434-1437.

[5] 孫長鳳， 趙修義， 孫奔， 等. CT增強掃描與SPECT測定活體腎移植供體腎小球濾過率的對照研究. 中華臨床醫師雜志（電子版）， 2014（8）：6-10.

[6] 徐亮， 鐘建國， 龔建平， 等. 螺旋CT雙期增強掃描測定腎小球濾過率的初步應用//全國醫學影像， 2009：101-102.