腎皮、髓質(zhì)表觀彌散系數(shù)與慢性腎病濾過功能及病理改變的關(guān)系

涂 威 李 成 房向東 龔良庚 曾 磊 盧 玲

(南昌大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，江西 南昌 330006)

慢性腎臟病(CKD)患者腎臟的病變程度與臨床診斷及治療息息相關(guān)。腎活檢是評估CKD病變程度的唯一金標(biāo)準(zhǔn)，但其具有創(chuàng)傷性，重復(fù)可操作性差。使用具有放射性的二亞乙基三胺五乙酸(99mTc-DTPA)作為造影劑，測定分腎的殘余腎功能即分腎腎小球?yàn)V過率(SKGFR)，不僅空間分辨能力差、不利于清晰地觀察到腎臟的病理改變情況，還因其具有放射性而對人體有害。磁共振(MRI)擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)對活體水分子的彌散運(yùn)動(dòng)極其敏感，測量活體水分子彌散運(yùn)動(dòng)的表觀彌散系數(shù)(ADC)可以反映腎臟病變組織內(nèi)部的結(jié)構(gòu)及其成分〔1〕。本研究擬探索DWI在CKD患者腎功能評估中的應(yīng)用價(jià)值。

1 對象與方法

1.1 對象 選擇2012年2～12月在我院就診的CKD患者18例，均符合K/DOQI指南中 CKD的診斷標(biāo)準(zhǔn)〔2〕;其中男8例，女10例，年齡32～55〔平均(41.0±8.6)〕歲，均為雙腎彌漫性病變患者，均行腎動(dòng)態(tài)顯像檢查和腎穿刺活檢證實(shí)為CKD1期患者。排除有任何一側(cè)或雙側(cè)腎萎縮的患者，或者合并其他如腎結(jié)石、腎積水、多囊腎等疾病。選擇同期在本院體檢科體檢的正常體檢者(正常對照組)20例，男12例，女8例，年齡25～64〔平均(43.6±11.1)〕歲，均無腎臟疾病史，無腎臟疾病相關(guān)的臨床表現(xiàn)，且無腎毒性藥物接觸史;反映腎臟功能的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)正常，并且行磁共振成像(MRI)常規(guī)T1、T2加權(quán)掃描提示腎臟正常。

1.2 MRI檢查方法 設(shè)備:Singa HDxT GE3.0 T磁共振掃描儀購自美國GE公司，采用表面相控線圈并使用呼吸門控。為減少化學(xué)位移偽影對ADC值的影響，本文采用空間預(yù)飽和技術(shù)盡量消除腹部脂肪信號。MRI掃描方法:受試者分別行常規(guī)雙腎T1WI及T2WI掃描。DWI采用單次激發(fā)回波平面(SSEPI)序列，重復(fù)時(shí)間(TR)6 316 ms，回波時(shí)間(TE)63.1 ms，矩陣 96×180，視野(FOV)340 mm×240 mm，勵(lì)次數(shù)(NEX)8 次，b值為800 s/mm2。掃描中心層面定位在腎臟中心層面，層數(shù)6層，層厚8 mm。

測量方法:在DWI圖上繪制出感興趣區(qū)域(ROI)，ROI的選擇部位均在腎門中心地帶皮、髓質(zhì)分界清楚的區(qū)域，皮質(zhì)ROI部分用自由線勾畫出，同時(shí)注意避開T2WI上已確認(rèn)的如腎囊腫等其他腎臟病變;髓質(zhì)ROI部分用圓形工具在腎臟的前、中、后部分勾勒3個(gè)圓形區(qū)域，面積為15～25 mm2，求得3個(gè)圓形區(qū)域的平均值作為相應(yīng)部分腎髓質(zhì)的ADC值。

1.3 濾過功能的測定 在MRI檢查前及MRI檢查1 w后，采用99mTc-DTPA腎動(dòng)態(tài)顯像技術(shù)測定病例組的SKGFR。儀器為美國GE公司的Infinia vc Hawkeye4雙探頭單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層儀(SPECT)，檢測時(shí)“彈丸”式靜脈注射99mTc-DTPA 185 MBq后即刻進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集，計(jì)算SKGFR。

1.4 病理檢測與腎臟病理損傷程度評定 將病例組腎組織標(biāo)本采用10%中性甲醛固定，經(jīng)脫水、石蠟包埋制片(1μm)，常規(guī)染色，行光鏡和免疫熒光鏡檢查。腎臟病理程度的評分采用Katafuchi腎病評分系統(tǒng)〔3〕:總分0～27分，其中腎小球積分1～12分，腎小管-間質(zhì)積分0～9分，血管積分0～6分。病理損害積分為三者分值相加之和。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS17.0軟件。計(jì)量資料以x±s表示，組間比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。相關(guān)性檢驗(yàn)采用Pearson直線相關(guān)分析法。

2 結(jié)果

表1 兩組腎皮、髓質(zhì)ADC值的比較(x±s，10－3 mm2/s)

2.1 兩組腎皮、髓質(zhì)ADC值的比較 見表1。兩組腎皮質(zhì)ADC值顯著大于腎髓質(zhì)(P＜0.05)，病例組腎皮、髓質(zhì)ADC值均顯著小于正常對照組(P＜0.05)。

2.2 病例組腎皮、髓質(zhì)ADC值與SKGFR、病理損害積分的相關(guān)性 相關(guān)性分析結(jié)果顯示，病例組的分腎皮、髓質(zhì)ADC值與分腎SKGFR均呈正相關(guān)(r=0.697、0.800，均P＜0.05);見圖1，圖2。病例組右腎皮、髓質(zhì)ADC值與腎臟病理損害積分均呈負(fù)相關(guān)性(r=－0.814，－0.800，P＜0.01)。見圖3，圖4。

圖1 病例組分腎皮質(zhì)ADC與分腎SKGFR的相關(guān)性

圖2 病例組分腎髓質(zhì)ADC與分腎SKGFR的相關(guān)性

圖3 病例組右腎皮質(zhì)ADC與病理損害積分的相關(guān)性

圖4 病例組右腎髓質(zhì)ADC與病理損害積分的相關(guān)性

3 討論

腎臟DWI成像技術(shù)能極其敏感地感知水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，通過對組織內(nèi)水分子活動(dòng)自由度的識(shí)別來間接反映腎臟組織的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)〔4〕。CKD患者的腎臟病理可有多種形式:①不同程度的腎小球硬化，②腎間質(zhì)炎癥，③腎臟纖維化，④腎小管萎縮和增生。腎臟的這些病理改變均能影響腎小球的血流動(dòng)力學(xué)，從而使腎小管和腎間質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)水的功能減弱。這些改變都對水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響，從而影響ADC值。ADC值由代表DWI的擴(kuò)散敏感度的b值計(jì)算得出，高b值時(shí)ADC值主要反映水分子的擴(kuò)散效應(yīng)，但降低了圖像的信噪比;低b值時(shí)DWI降低了擴(kuò)散的權(quán)重，增加了血流灌注的影響〔5〕。3.0 T磁共振擴(kuò)散成像的b值選取800 s/mm2，具有較好的分辨力，以區(qū)分腎臟的皮髓質(zhì)。

研究〔6，7〕已證實(shí)，CKD患者腎臟的ADC值較正常人明顯降低，ADC值在腎功能的評估中具有穩(wěn)定性，表明DWI可用于評價(jià)腎臟功能。根據(jù)K/DOQI指南對CKD的診斷標(biāo)準(zhǔn)，本研究納入的患者均處于CKD1期，腎小球?yàn)V過率(GFR)及血肌酐處于正常水平，經(jīng)腎穿刺病理診斷均有不同程度的腎纖維化。本研究結(jié)果表明在采用較高b值條件下，ADC值可能早于GFR發(fā)現(xiàn)腎臟病理結(jié)構(gòu)的改變，對CKD的早期診斷有一定的臨床價(jià)值。本研究結(jié)果還顯示，正常對照組和病例組的皮質(zhì)ADC值均明顯大于髓質(zhì)，可能與髓質(zhì)組織循環(huán)灌注相對不足有關(guān)。

99mTc-DTPA腎動(dòng)態(tài)顯像是目前臨床測定腎功能的方法之一，同時(shí)也是唯一測定分腎功能的檢測手段。Goyal等〔4〕研究顯示，CKD患者的腎臟ADC值會(huì)隨著eGFR的降低而減小。Xu等〔8〕也證實(shí)了這一點(diǎn)，并且還報(bào)道了腎臟ADC值與單側(cè)腎臟的GFR間相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.70。我們研究分析發(fā)現(xiàn)，CKD患者分腎皮髓質(zhì)ADC值與相應(yīng)分腎GFR呈正相關(guān)，以髓質(zhì)ADC值明顯，可能是由于在髓質(zhì)內(nèi)間質(zhì)占有的體積比皮質(zhì)大，而其他研究〔9，10〕則認(rèn)為，腎間質(zhì)病變的嚴(yán)重程度與GFR的下降密切相關(guān)，并可決定腎臟疾病的發(fā)展預(yù)后。即使腎小球病變程度嚴(yán)重，如未伴有腎間質(zhì)病理改變，GFR值不會(huì)出現(xiàn)明顯降低。因此，濾過功能的下降對髓質(zhì)ADC值的影響更為顯著，髓質(zhì)ADC值一定程度上能更好地反映腎功能的狀態(tài)。

目前評價(jià)腎臟病變嚴(yán)重程度的金標(biāo)準(zhǔn)是腎穿刺活檢術(shù)，因其為有創(chuàng)性的檢查，反復(fù)操作具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性，部分病人難以接受，不利于動(dòng)態(tài)監(jiān)測病情的發(fā)展。使用無創(chuàng)檢查評價(jià)腎臟病理損害程度是臨床亟待解決的難題。本課題研究的CKD病理組織中可見不同程度的腎小球硬化，腎小球系膜增生，腎間質(zhì)單核細(xì)胞浸潤及灶狀纖維化，這些病變均可引起腎臟血流灌注減少，在DWI上表現(xiàn)為腎實(shí)質(zhì)ADC值的降低。Inoue等〔11〕檢測37例CKD并且無糖尿病并發(fā)癥的患者，并且這些患者均行腎穿刺活檢術(shù)，檢測其ADC值發(fā)現(xiàn)，腎間質(zhì)纖維化的程度越重，皮質(zhì)ADC值越小。李瓊等〔12〕的研究結(jié)果也得到一致的結(jié)論。

綜上所述，DWI測量的ADC值是評估CKD患者腎臟功能的有效方法，ADC值對CKD的早期診斷較為敏感，可能早于GFR發(fā)現(xiàn)腎臟結(jié)構(gòu)及功能的損害。ADC值與腎臟濾過功能及病理積分之間存在相關(guān)性。作為無創(chuàng)性功能成像技術(shù)，DWI能夠在分子水平反映腎臟的功能狀態(tài)，為臨床評價(jià)CKD及其功能變化提供了一種新的方法。

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