年龄因素对肾脏磁共振ADC值的影响研究

金艳霞 金 梅 孙 丽

（大连市友谊医院影像科，辽宁 大连 116001）

磁共振弥散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）是反映活体组织内水分子布朗运动状态的磁共振功能成像技术之一。不仅可以通过图像观察体内组织、器官的功能状态，还能通过测量表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值对组织功能状态进行定量分析。随着磁共振功能成像在临床的广泛应用，DWI在肾脏疾病中的研究越来越深入，但对正常肾脏的研究较少，本研究旨在对不同年龄组正常ADC值进行研究，探讨年龄对肾脏ADC值的影响，为临床诊断肾功能异常提供一定的对照研究资料。

1 资料与方法

1.1 一般资料：选取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岁以下为青年组，45岁以上为中老年组。所有志愿者均进行磁共振扫描，并符合以下要求：①所有志愿者均自愿进行MR检查，签署知情同意书；②无肾病病史及影响肾脏功能的相关疾病；③近期肾功能实验室检查正常；④于检查前4 h内禁食、水，检查前24 h内停止服用所有药物。⑤无磁共振检查禁忌。

1.2 MR检查：使用GE1.5 T Signa Twin Speed磁共振扫描仪，体部相控阵线圈，对所有受试者行常规MR平扫及SE-EPI序列DWI检查。DWI检查采用单次激发平面回波序列（SE-EPI）。双侧肾脏轴位T1WI成像：TR 180.0 ms，TE 2 ms，层厚8 mm，层间距l mm，采集次数（NEX）2，FOV：32 cm×24 cm，矩阵128×128；双侧肾脏轴位DWI成像：TR 3000 ms，TE 57.1 ms，层厚8 mm，层间距l mm，采集次数（NEX）2，FOV：32 cm×24 cm，矩阵128×128，b值为500 s/mm2，扫描时间为18 s。扫描范围覆盖双肾及肾上腺。

1.3 图像分析：由经验丰富的影像学医师在工作站上进行图像后处理及测量。测量肾实质的ADC值。选取肾门水平的2～3个层面进行测量，避开肾柱及肾血管设置3个椭圆形髓质ROI，大小为10～15 mm，求得平均值作为肾脏实质的ADC值（图1）。

1.4 统计学处理：统计学处理采用SPSS统计软件包，计量资料以±s表示。应用配对t检验分析不同年龄组及男女之间肾实质ADC值的差异，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 在b值=500 s/mm2时，青年组肾实质ADC值为（2.89±0.14）×10-3mm2/s，中老年组肾实质ADC值为（2.71±0.11）×10-3mm2/s，不同年龄组之间肾实质的ADC值差异有统计学意义（P值＜0.05）。见表1。

2.2 在b值=500 s/mm2时，男性肾脏ADC值为（2.79±0.17）×10-3mm2/s，（2.83±0.15）×10-3mm2/s，男女之间肾实质ADC值差异无统计学意义（P值＞0.05）。见表1。

表1 各组肾脏ADC值比较（-x±s）（单位：×10-3 mm2/s）

图1-1 T2WI显示正常双侧肾脏肾门水平的肾实质

图1-2 ADC图上在肾门水平测量肾实质的ADC值

3 讨 论

3.1 研究对象的选择及年龄分组：依据世界卫生组织年龄分界标准即44岁以下为青年，45～59为中年，60岁以上为老年人。选取、划分中、老年健康志愿者24人，观察并比较肾脏ADC值在青年及中老年组中的变化。

3.2 感兴趣区的选择。

3.3 b值的选择：b值决定ADC值代表的功能信息，以往研究认为低b值ADC值较大程度的反映维灌注，而高b值更多代表的是水分子的弥散运动。b值较小时，就接近平扫，有学者认为b值选取＞400 s/mm2时可以降低组织灌注对肾ADC值的此影响，随诊b值的不断增大，图像质量会提高，而b值过大又会造成信噪比（SNR）下降，大部分研究采用500 s/mm2，认为此b值可能较适合肾脏的研究[1-2]，考虑到肾脏即是血液高灌注的器官，又是水转运的主要场所，为了兼顾肾脏的上述两种功能，并有效观察肾脏水分子的布朗运动我们选择，从而研究在更接近水分子布朗运动的条件下，探讨年龄是否影响肾脏ADC值。

3.4 研究结果与分析：本研究得出，b值为500 s/mm2时 ，轻、中老年组肾脏实质ADC值有统计学意义，肾脏实质ADC值随年龄增长而下降，原因可能是因为肾脏间质组织纤维化的程度随年龄增长而逐渐加重，水分子的扩散运动因此减慢；此外随着年龄增长，肾小球动脉会发生生理性的硬化，肾脏血流微灌注减少。青年组肾髓质ADC值大于中老年组，可能是由于肾脏髓质主要是由肾小管和集合系统构成，含有较多的自由水，而肾小管随着年龄生理性减少、变性、上皮细胞萎缩、基底膜增厚等，对水分子的重吸收和浓缩有一定影响，从而影响水分子弥散。秦卫和等[3]研究发现左肾皮髓质ADC值及平均ADC值在b=500 s/mm2，b=800 mm2及b=1000，时均高于右肾。差异有统计学意义。张孟超等[4]研究发现当b值=600 s/mm2时，中年组肾脏皮质、髓质ADC值高于老年组，有统计学差异（P＜0.05），在b值=1000 s/mm2时肾髓质ADC值略高于皮质外，肾脏皮质ADC值均高于髓质，但差异无统计学意义。李晨霞等[5]认为在b=300、500、800 s/mm2，时正常成年人肾脏皮质ADC值大于髓质。陈双庆等认为肾脏髓质平均ADC值高于皮质。

3.5 局限性：目前DWI在肾脏应用中仍然存在一些问题，如随b值的升高，图像质量下降明显[6]，对观察肾脏解剖结构及疾病诊断等方面造成一定困难。通常所测得的ADC值并不是真正意义上的扩散系数，它的大小受到许多生理因素的影响，诸如血液流动，以及呼吸、心跳等的影响。尽管使用EPI技术可以冻结宏观的生理运动，却不能控制组织内的血液灌注对扩散的影响。对于肾脏而言，正常人静息状态下每分钟流经肾脏的血液量约为心排血量的1/5～1/4，丰富的血流对肾脏的扩散影响也是不容忽视的[7]。肾脏ADC值的大小与其高含水量、特定的水分子转运功能以及其所拥有的丰富血流灌注密切相关，是多种因素综合作用的结果。此外，本研究未按性别分组，忽视了性别因素对ADC值的影像，同时年龄分组划分跨度较大，不能详细反映肾脏ADC值随年龄增长的变化，由于扫描设备和参数不同，得出的ADC值亦有差异。肾实质内水分子的扩散各向异性也有差别，在平行血流方向上的扩散系数会明显大于其他方向的扩散系数[7-8]。

尽管目前DWI成像还有一些问题，但随着MRI软硬件的不断进步和发展，DWI图像质量会得到进一步的提高，扫描技术和参数选择的规范化将会使得报道的ADC值有可比性，DWI将在肾脏解剖结构及肾脏疾病的诊断中具有更广阔的应用前景。