MRI常规扫描联合DWI技术对慢性肾脏病的评估分析

苏新森

（光山县人民医院磁共振室，河南 信阳 465450）

慢性肾脏病（Chronic kidney disease，CKD）患者初期症状无特异性，大多患者就诊时肾功能已明显降低，导致肾小球硬化、间质纤维化等改变，并最终导致终末期肾病。因此，早期评估CKD患者肾功能情况具有必要性。

磁共振成像（Magnetic resonance imaging，MRI）不仅可清晰显示肾脏形态学改变，同时具有无辐射、高空间分辨率等优势，已成为评估肾脏功能较为常用技术[1]。其中常规MR可评估肾功能形态；扩散加权成像（Diffusion weighted imaging，DWI）通过组织水分子布朗运动获得肾脏组织内水分子扩散及灌注的综合信息，利于发现CKD患者肾脏功能损伤程度[2]。两种方法对CKD早期发现、病情检测均具有积极意义。本研究旨在分析MR-DWI联合MR常规检查在CKD中的评估价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究经光山县人民医院医学伦理委员会批准，且所有研究对象均自愿同意参加本研究并签署知情同意书。选取2019年4月至2021年4月医院收治的80例CKD患者及40例正常志愿者作为研究对象。

纳入标准：符合CKD相关诊断标准[3]，且经肾组织活检、尿沉渣等检查确诊；CKD患者入院时均进行MR-DWI联合MR常规检查；健康者无肾脏病史和可能影响肾功能的病史，且半年内肾功能检查均无异常。

排除标准：孤立肾、肾积水、伴肾脏肿瘤者；有肾移植术病史者；影像学图像质量不佳者。

所有CKD患者中男45例，女35例；年龄45～72岁，平均58.69±2.63岁。所有正常志愿者中男21例，女19例；年龄43～71岁，平均58.61±2.57岁。两组研究对象在性别、年龄资料方面差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

所有受检者均接受MR常规及MR-DWI检查，仪器为西门子 skyra 3.0T MR扫描仪，检查时受检者取仰卧位，8通道体部相控阵线圈，扫描范围覆盖双侧肾脏。

扫描序列：①T1WI序列：TR 4.5 ms，TE 2.2 ms，矩阵256×170，FOV 420 mm×420 mm，层厚5 mm，间隔2.5 mm，激励次1次，扫描时间1 min 。②T2WI：TR 1000 ms，TE 87 ms，矩阵352×192，FOV 380 mm×380 mm，层厚5 mm，间隔1 mm，激励次3次，扫描时间 3 min 。③肾脏DWI成像序列：TR 6300 ms，TE 52～70 ms，矩阵 96×180，FOV 340 mm×240 mm，激励次8次，b值 0 s⋅mm-2、800 s⋅mm-2，肾脏中心层面作为扫描中心层面，层次 5层，层厚8 mm，层距8 mm，采用呼吸门控技术以减少呼吸伪影，总扫描时间 4～5 min。

记录 CKD分期情况及不同肾功能损害CKD患者表观扩散系数（Apparent diffusion coefficient，ADC）值，并分析MR-DWI联合MR常规检查评估CKD的价值。

1.3 观察指标

1.3.1 感兴趣区（Region of interests，ROI）和肾脏皮、髓质ADC值

将原始图像上传到计算机，由2名经验丰富的腹部影像学医师对图像进行观察，然后手动绘制ROI，于左右肾脏皮、髓质勾勒出3个面积20～25 mm2的圆形区域，取平均值作为肾脏皮、髓质的ADC值。

1.3.2 CKD评估分期

入院时，取患者空腹外周肘静脉血3 mL，以3500 rpm离心15 min，取血清，采用贝克曼库尔特全自动化学分析仪（美国，UniCel DxI 800）检测肌酐（Creatinine，SCr）水平。

参照慢性肾脏病流行病学合作研究（Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration，CKDEPI）方程技术估算肾小球滤过率（Estimated glomerular filtration rate，e-GFR）[4]。CKD-EPI方程=141×最小值（SCr/k，1）/α×最大值（Scr/k，1）-1.209×0.993年龄×1.018（女性）（若为男性则×1）。Scr单位为mg ⋅dl-1；k：女性为0.7，男性为0.9；α：女性为-0.329，男性为-0.411。

根据《.慢性肾脏病筛查诊断及防治指南》对CKD进行分期[3]，CKD 1期：≥90 mL⋅min-1×1.73 m-2，CKD 2期：60～89mL⋅min-1×1.73 m-2，CKD 3期：30～59 mL⋅min-1×1.73 m-2，CKD 4期：15～29 mL⋅min-1×1.73 m-2，CKD 5期：＜15 mL⋅min-1×1.73 m-2，并将CKD 1～2期归为早期组；CKD 3～235期归为中晚期组。

1.3.3 曲线下面积（Area Under Curve，AUC）

通过绘制受试者工作曲线（Receiver Operating Characteristic Curve，ROC），并计算曲线下面积（Area Under Curve，AUC），检验ADC值评估CKD的价值，AUC值＞0.9表示评估价值较高，0.71～0.90表示有一定评估价值，0.50～0.70表示评估价值较低。

1.4 统计学分析

数据采用SPSS24.0软件进行统计学分析。计量资料均经Shapiro-Wilk正态性检验，符合正态分布，以均数±标准差（D）表示，采用t检验；计数资料以例数（%）表示，采用χ2检验。P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 CKD分期情况

所有CKD患者中，14例为CKD 1期，20例为CKD 2期，18例为CKD 3期，16例为CKD 4期，12例为CKD 5期。早期组为34例，占42.50%（34/80）；中晚期组为46例，占57.50%（46/80）。

早期组中男19例，女15例；年龄45～72岁，平均58.63±2.60岁；中晚期组中男26例，女20例；年龄45～70岁，平均58.73±2.65岁。早期组与中晚期组的性别、年龄比较差异无统计学意义（P>0.05）。

2.2 正常组与各期肾脏CKD患者肾脏皮、髓质ADC值情况

正常肾脏皮ADC值（2.26±0.14）×10-3mm2⋅s-1、髓质ADC值（1.88±0.12）×10-3mm2⋅s-1，中晚期组肾脏皮质ADC值（1.98±0.05）×10-3mm2⋅s-1、髓质ADC值（1.74±0.03）×10-3mm2⋅s-1，早期组肾脏皮ADC值（2.14±0.08）×10-3mm2⋅s-1、髓质ADC值（1.81±0.06）×10-3mm2⋅s-1。

中晚期组肾脏皮质ADC值、髓质ADC值均小于早期组、正常组，且早期组小于正常组（P＜0.05）。

2.3 肾脏ADC值评估中晚期CKD的价值

将肾功能损害情况作为状态变量（1=中晚期肾功能损害，0=早期肾功能损害），将肾脏皮质、髓质ADC值（为连续变量）作为检验变量，绘制ROC曲线显示（见图1），肾脏皮质、髓质ADC值单独及联合评估CKD患者中晚期肾功能损害的AUC分别为0.844、0.807、0.925，均具有一定评估价值，联合检测的评估价值更高。见表1。

图1 肾脏ADC值评估中晚期CKD的ROC曲线图

表1 肾脏ADC值评估中晚期CKD的价值

3 讨论

MR因分辨率较高，在肾脏病领域应用较广，但常规MR无法体现病灶内部血流量、水运转等情况，在评估肾脏早期微损伤中运用有限。

肾小球滤过、肾小管重吸收、肾小管分泌等共同影响肾脏的水分子扩散情况，而DWI可利用位于磁场梯度内水分子微观随机运动产生的分散相移成像，并通过不同扩散敏感梯度因子获得ADC值，可较精确反映水分子扩散状态[5]。因此，利用DWI成像ADC值评估肾脏病变情况具有一定的价值。

本研究结果显示，CKD患者肾脏皮质、髓质ADC值较小，且肾功能损害越严重其值越小。其原因为，ADC值可反映组织灌注、水分子扩散等综合情况，当肾脏发生病变时，可引起肾脏灌注下降、肾小球硬化及间质纤维化等改变，其重吸收、浓缩、稀释功能明显受到抑制，引起水分子运动受限，进而导致ADC值降低[6]。

此外，肾小球毛细血管损伤、间质纤维化等限制肾组织水分子扩散运用，DWI成像后其扩散信号高于正常组织，ADC图像信号则低于正常组织，且病变越严重，ADC值越小[7]。

本研究进一步绘制ROC曲线结果显示，肾脏皮质、髓质ADC值评估CKD患者中晚期肾功能损害的AUC＞0.80，可见通过肾脏ADC值可有效评估CKD患者肾损伤情况。

综上所述，MR-DWI联合MR常规检查有效评估CKD肾功能损害，具有较高的临床价值。