磁共振功能成像DWI評價含碘對比劑對兔腎臟水分子擴散運動影響的實驗研究

王佳歡，周 菲（通訊作者），魏寶春，林 紅

（吉林市中心醫院影像中心 吉林 吉林 132000）

隨著多層螺旋CT增強掃描技術的成熟和普及，不同濃度含碘對比劑的應用也越來越廣泛。因此，對比劑腎病（Contrast induced nephrotoxicity，CIN）的發病率也在逐年提高，已成為醫院繼發性腎功能衰竭的第三個最常見的原因[1-2]，DWI（Diffusion weighted-imaging）圖像中信號的變化代表水分子的擴散運動，因此通過測量水分子的擴散運動異常來發現和診斷病變[3-4]。實驗主要研究不同濃度含碘對比劑對正常家兔腎臟的水分子擴散運動受限的影響。

1 資料與方法

1.1 實驗動物及實驗設計

新西蘭成年雄性大白兔60只分成5組，每組12只，第一組為正常對照組，注射生理鹽水，其余各組按1g碘/kg體重[5]注射含碘對比劑240、300、350mgI/ml，注射后1h、24h、48h、72h進行DWI掃描。

1.2 MRI掃描參數設置

應用GE 3.0T MR及小動物線圈進行掃描。DWI軸位掃描序列參數：采用自旋回波-平面回波成像序列，b=1000，TR=4500ms，TE=69.5ms，FOV=14xl4cm，矩 陣=128×128，層厚/層間距=3.0/l.0mm，NEX=2，掃描層數=8。

1.3 數據分析

數據傳輸到GE 4.5工作站，生成ADC圖，圖像分為皮質、髓質，ROI皮、髓質進行ADC值測量，每側腎臟皮、髓質各放6個，共測量24個ROI區。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 DWI-MRI掃描結果

腎臟皮、髓質ADC值見表，與對照組相比，注射含碘對比劑后各組的ADC值均降低，髓質最為明顯。各組ADC值在48h均降至最低，以350組最明顯（P＜0.001），72h各組的ADC值均有不同程度的回升。

表 腎臟皮、髓質ADC值（×10-3mm2/s）

2.2 圖像后處理結果

350組ADC圖。圖1：A對照組，可區分腎臟的皮、髓質；注射后1h（B）腎臟皮、髓質呈冷色調改變，以髓質改變明顯，至48h（D）髓質的冷色調程度最為明顯，72h（E）呈逐漸緩解為暖色調的趨勢。

3 討論

磁共振擴散加權成像（DWI）是目前唯一能在活體檢測組織內水分子擴散運動的無創性影像檢查方法[6]，彌散成像主要反映組織內水分子活動的自由度，從而反應組織的結構特點[7]。磁共振的信號強度取決于表觀擴散系數（ADC）[8]。近年來隨著快速磁共振成像序列如平面回波成豫（EPI）技術以及單次觸發、呼吸門控等新技術的應用，DWI在腎臟的應用日趨成熟。

引起CIN發生的機制是多因素的，其中包括腎髓質擴散改變，腎小管的反饋機制，以及對比劑對腎臟的直接毒性損害[9]。研究指出黏稠度是作為含碘對比劑腎功能損害的一個重要指標[10-11]：對比劑經腎小球濾過進入腎小管[12]，腎小管內的水分99%在近曲小管和髓袢升之粗段被重新吸收，使其內的對比劑變得特別黏稠，易形成栓子堵塞腎小管，造成腎小管進一步損傷。DWI可觀察水分子擴散運動受限，水分子擴散運動受限在髓質明顯，因為近曲小管和髓袢升之粗段恰好位于髓質內，DWI掃描在48h這種表現更加明顯，并且隨碘濃度的增加，這種表現更加明顯，四組對比劑中以350對比劑組對腎臟髓質水分子擴散運動受限的影響最重。本實驗應用3.0T MRI對腎臟進行DWI掃描，能準確區分腎臟皮、髓質，并進行比較。含碘對比劑使腎臟水分子擴散運動受限，以350對比劑組對腎臟影響最為嚴重，48h最明顯，增加對比劑濃度，會對腎臟水分子擴散運動受限造成更為嚴重的影響。