年齡因素對腎臟磁共振ADC值的影響研究

金艷霞 金 梅 孫 麗

（大連市友誼醫(yī)院影像科，遼寧 大連 116001）

磁共振彌散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）是反映活體組織內(nèi)水分子布朗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的磁共振功能成像技術(shù)之一。不僅可以通過圖像觀察體內(nèi)組織、器官的功能狀態(tài)，還能通過測量表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）值對組織功能狀態(tài)進(jìn)行定量分析。隨著磁共振功能成像在臨床的廣泛應(yīng)用，DWI在腎臟疾病中的研究越來越深入，但對正常腎臟的研究較少，本研究旨在對不同年齡組正常ADC值進(jìn)行研究，探討年齡對腎臟ADC值的影響，為臨床診斷腎功能異常提供一定的對照研究資料。

1 資料與方法

1.1 一般資料：選取2012年1月至2015年12月健康志愿者32例，其中男性16例，女性16例，45歲以下為青年組，45歲以上為中老年組。所有志愿者均進(jìn)行磁共振掃描，并符合以下要求：①所有志愿者均自愿進(jìn)行MR檢查，簽署知情同意書；②無腎病病史及影響腎臟功能的相關(guān)疾??；③近期腎功能實(shí)驗(yàn)室檢查正常；④于檢查前4 h內(nèi)禁食、水，檢查前24 h內(nèi)停止服用所有藥物。⑤無磁共振檢查禁忌。

1.2 MR檢查：使用GE1.5 T Signa Twin Speed磁共振掃描儀，體部相控陣線圈，對所有受試者行常規(guī)MR平掃及SE-EPI序列DWI檢查。DWI檢查采用單次激發(fā)平面回波序列（SE-EPI）。雙側(cè)腎臟軸位T1WI成像：TR 180.0 ms，TE 2 ms，層厚8 mm，層間距l(xiāng) mm，采集次數(shù)（NEX）2，F(xiàn)OV：32 cm×24 cm，矩陣128×128；雙側(cè)腎臟軸位DWI成像：TR 3000 ms，TE 57.1 ms，層厚8 mm，層間距l(xiāng) mm，采集次數(shù)（NEX）2，F(xiàn)OV：32 cm×24 cm，矩陣128×128，b值為500 s/mm2，掃描時(shí)間為18 s。掃描范圍覆蓋雙腎及腎上腺。

1.3 圖像分析：由經(jīng)驗(yàn)豐富的影像學(xué)醫(yī)師在工作站上進(jìn)行圖像后處理及測量。測量腎實(shí)質(zhì)的ADC值。選取腎門水平的2～3個(gè)層面進(jìn)行測量，避開腎柱及腎血管設(shè)置3個(gè)橢圓形髓質(zhì)ROI，大小為10～15 mm，求得平均值作為腎臟實(shí)質(zhì)的ADC值（圖1）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理：統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件包，計(jì)量資料以±s表示。應(yīng)用配對t檢驗(yàn)分析不同年齡組及男女之間腎實(shí)質(zhì)ADC值的差異，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 在b值=500 s/mm2時(shí)，青年組腎實(shí)質(zhì)ADC值為（2.89±0.14）×10-3mm2/s，中老年組腎實(shí)質(zhì)ADC值為（2.71±0.11）×10-3mm2/s，不同年齡組之間腎實(shí)質(zhì)的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值＜0.05）。見表1。

2.2 在b值=500 s/mm2時(shí)，男性腎臟ADC值為（2.79±0.17）×10-3mm2/s，（2.83±0.15）×10-3mm2/s，男女之間腎實(shí)質(zhì)ADC值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值＞0.05）。見表1。

表1 各組腎臟ADC值比較（-x±s）（單位：×10-3 mm2/s）

圖1-1 T2WI顯示正常雙側(cè)腎臟腎門水平的腎實(shí)質(zhì)

圖1-2 ADC圖上在腎門水平測量腎實(shí)質(zhì)的ADC值

3 討 論

3.1 研究對象的選擇及年齡分組：依據(jù)世界衛(wèi)生組織年齡分界標(biāo)準(zhǔn)即44歲以下為青年，45～59為中年，60歲以上為老年人。選取、劃分中、老年健康志愿者24人，觀察并比較腎臟ADC值在青年及中老年組中的變化。

3.2 感興趣區(qū)的選擇。

3.3 b值的選擇：b值決定ADC值代表的功能信息，以往研究認(rèn)為低b值A(chǔ)DC值較大程度的反映維灌注，而高b值更多代表的是水分子的彌散運(yùn)動(dòng)。b值較小時(shí)，就接近平掃，有學(xué)者認(rèn)為b值選?。?00 s/mm2時(shí)可以降低組織灌注對腎ADC值的此影響，隨診b值的不斷增大，圖像質(zhì)量會(huì)提高，而b值過大又會(huì)造成信噪比（SNR）下降，大部分研究采用500 s/mm2，認(rèn)為此b值可能較適合腎臟的研究[1-2]，考慮到腎臟即是血液高灌注的器官，又是水轉(zhuǎn)運(yùn)的主要場所，為了兼顧腎臟的上述兩種功能，并有效觀察腎臟水分子的布朗運(yùn)動(dòng)我們選擇，從而研究在更接近水分子布朗運(yùn)動(dòng)的條件下，探討年齡是否影響腎臟ADC值。

3.4 研究結(jié)果與分析：本研究得出，b值為500 s/mm2時(shí) ，輕、中老年組腎臟實(shí)質(zhì)ADC值有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，腎臟實(shí)質(zhì)ADC值隨年齡增長而下降，原因可能是因?yàn)槟I臟間質(zhì)組織纖維化的程度隨年齡增長而逐漸加重，水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)因此減慢；此外隨著年齡增長，腎小球動(dòng)脈會(huì)發(fā)生生理性的硬化，腎臟血流微灌注減少。青年組腎髓質(zhì)ADC值大于中老年組，可能是由于腎臟髓質(zhì)主要是由腎小管和集合系統(tǒng)構(gòu)成，含有較多的自由水，而腎小管隨著年齡生理性減少、變性、上皮細(xì)胞萎縮、基底膜增厚等，對水分子的重吸收和濃縮有一定影響，從而影響水分子彌散。秦衛(wèi)和等[3]研究發(fā)現(xiàn)左腎皮髓質(zhì)ADC值及平均ADC值在b=500 s/mm2，b=800 mm2及b=1000，時(shí)均高于右腎。差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。張孟超等[4]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)b值=600 s/mm2時(shí)，中年組腎臟皮質(zhì)、髓質(zhì)ADC值高于老年組，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），在b值=1000 s/mm2時(shí)腎髓質(zhì)ADC值略高于皮質(zhì)外，腎臟皮質(zhì)ADC值均高于髓質(zhì)，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。李晨霞等[5]認(rèn)為在b=300、500、800 s/mm2，時(shí)正常成年人腎臟皮質(zhì)ADC值大于髓質(zhì)。陳雙慶等認(rèn)為腎臟髓質(zhì)平均ADC值高于皮質(zhì)。

3.5 局限性：目前DWI在腎臟應(yīng)用中仍然存在一些問題，如隨b值的升高，圖像質(zhì)量下降明顯[6]，對觀察腎臟解剖結(jié)構(gòu)及疾病診斷等方面造成一定困難。通常所測得的ADC值并不是真正意義上的擴(kuò)散系數(shù)，它的大小受到許多生理因素的影響，諸如血液流動(dòng)，以及呼吸、心跳等的影響。盡管使用EPI技術(shù)可以凍結(jié)宏觀的生理運(yùn)動(dòng)，卻不能控制組織內(nèi)的血液灌注對擴(kuò)散的影響。對于腎臟而言，正常人靜息狀態(tài)下每分鐘流經(jīng)腎臟的血液量約為心排血量的1/5～1/4，豐富的血流對腎臟的擴(kuò)散影響也是不容忽視的[7]。腎臟ADC值的大小與其高含水量、特定的水分子轉(zhuǎn)運(yùn)功能以及其所擁有的豐富血流灌注密切相關(guān)，是多種因素綜合作用的結(jié)果。此外，本研究未按性別分組，忽視了性別因素對ADC值的影像，同時(shí)年齡分組劃分跨度較大，不能詳細(xì)反映腎臟ADC值隨年齡增長的變化，由于掃描設(shè)備和參數(shù)不同，得出的ADC值亦有差異。腎實(shí)質(zhì)內(nèi)水分子的擴(kuò)散各向異性也有差別，在平行血流方向上的擴(kuò)散系數(shù)會(huì)明顯大于其他方向的擴(kuò)散系數(shù)[7-8]。

盡管目前DWI成像還有一些問題，但隨著MRI軟硬件的不斷進(jìn)步和發(fā)展，DWI圖像質(zhì)量會(huì)得到進(jìn)一步的提高，掃描技術(shù)和參數(shù)選擇的規(guī)范化將會(huì)使得報(bào)道的ADC值有可比性，DWI將在腎臟解剖結(jié)構(gòu)及腎臟疾病的診斷中具有更廣闊的應(yīng)用前景。