3.0TMRI多b值DWI雙指數(shù)模型在成人正常腎臟的應(yīng)用

陳大治，張立濤，吳金花，郝萬(wàn)慶，馬思懿

·論 著·

3.0TMRI多b值DWI雙指數(shù)模型在成人正常腎臟的應(yīng)用

陳大治1,2，張立濤1,2，吳金花1,2，郝萬(wàn)慶1,2，馬思懿1,2

目的探討體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(IVIM) 雙指數(shù)模型相關(guān)參數(shù)值在正常成人腎臟皮髓質(zhì)之間的差異，為腎臟慢性炎性病變?cè)诖殴舱馡VIM-DWI 成像時(shí)提供正常參考值。方法選擇體檢的50例健康志愿者作為研究對(duì)象。采用GE MR HDxt 3.0T超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)進(jìn)行腎臟MRI常規(guī)平掃T2WI和多b值DWI掃描，b值選取0、20、50、100、200、400、800 、1 000、1 500 s/mm2，掃描后圖像傳到ADW4.5后處理工作站測(cè)量腎臟皮、髓質(zhì)的ADCSlow、ADC Fast、ffast的值。結(jié)果正常成人腎臟皮質(zhì)的ADCSlow、ADC Fast及ffast值(×10-3s/mm2)分別為19.8±2.13、62.76±1.63、0.29±0.38，髓質(zhì)的ADC Slow、Fast ADC及ffast值(×10-3s/mm2)分別為14.2±3.05、58.18±1.64、0.49±0.35，腎臟皮質(zhì)與髓質(zhì)的ADCSlow與ffast值之間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Plt;0.05)。結(jié)論3.0TMR多b值DWI雙指數(shù)模型可通過(guò)微循環(huán)灌注觀察腎臟的功能，在腎臟應(yīng)用具有獨(dú)特的優(yōu)越性，ADC Fast值是反映腎臟微循環(huán)灌注最敏感的指標(biāo)之一。

腎臟；擴(kuò)散加權(quán)成像；磁共振成像；體素不相干運(yùn)動(dòng)

目前，臨床對(duì)于腎功能的檢查主要依靠隨機(jī)尿的尿蛋白/尿肌酐比值、24 h尿蛋白排泄率，但其周期長(zhǎng)，重復(fù)性差，而MRI多b值DWI平掃即可通過(guò)其雙指數(shù)模型觀察腎形態(tài)及微循環(huán)灌注情況，且重復(fù)性較好，不需要對(duì)比劑，無(wú)腎功能損害。因腎臟的血流灌注豐富，多b值DWI雙指數(shù)模型能夠區(qū)分組織內(nèi)水分子擴(kuò)散和毛細(xì)血管灌注效應(yīng)，是最適合分析腎功能的方法之一[1]。本文擬探討成人正常腎臟的多b值DWI雙指數(shù)模型參數(shù)值，為慢性腎病患者腎功能的判斷提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料:選擇2015年10月-2016年10月我院健康體檢中心的65例健康志愿者作為研究對(duì)象，其中男33例，女32例；年齡29～54歲，平均(42.6±8.3)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：體檢無(wú)高血壓、糖尿病、慢性腎臟病等相關(guān)病史，腎功能、尿常規(guī)未見(jiàn)異常，1年內(nèi)未服過(guò)腎毒性藥物。所有志愿者均簽署知情同意書(shū)，并在醫(yī)院倫理委員會(huì)監(jiān)督下進(jìn)行。

1.2 方法:采用美國(guó)GE HDxt 3.0T MRI，常規(guī)行多b值DWI和T2WI平掃。DWI采用EPI序列軸位掃描，掃描參數(shù)TR 1 000～17 000 ms，TE 74.2 ms，矩陣128×160，帶寬62.5 kHz，F(xiàn)OV 40 cm，層厚7.5 mm，間隔1.5 mm，激勵(lì)次數(shù)為2，頻率編碼方向：R/L，b值分別為0、20、50、100、200、400、800、1 000、1 500 mm2/s。使用呼吸門(mén)控單次屏氣掃描，掃描時(shí)間為2 min 30 s。

1.3 圖像后分析與處理:采用美國(guó)GE ADW4.5工作站Functool-MADC處理軟件，由工作站自動(dòng)生成圖像，調(diào)整域值范圍。以包含整個(gè)腎臟，選b值為0的T2WI平掃作參考圖像，測(cè)量?jī)蓚?cè)腎皮質(zhì)、髓質(zhì)的雙指數(shù)模型參數(shù)。

2 結(jié)果

65例正常腎臟經(jīng)IVIM 序列掃描，在b值為0的DWI圖上設(shè)置感興趣區(qū)(圖1-圖2，目錄后),后處理產(chǎn)生Slow ADC、Fast ADC、ffast參數(shù)圖(圖3-圖4，目錄后)，測(cè)得兩側(cè)腎皮質(zhì)之間、腎髓質(zhì)之間IVIM -DWI各參數(shù)值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05)。因此本研究將兩側(cè)數(shù)據(jù)合并，取平均值作為正常腎皮、髓質(zhì)的參數(shù)值，結(jié)果見(jiàn)表1。腎臟皮質(zhì)ADC Fast與ADCSlow 值明顯高于髓質(zhì)，而ffast 值則低于髓質(zhì)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Plt;0.05) 。

表1 腎臟皮髓質(zhì)ADCSlow、ADCFast及ffast值的比較

3 討論

IVIM-DWI 的原理及參數(shù)意義，近年來(lái)隨著對(duì)多b 值雙指數(shù)模型的不斷探索，利用IVIM 多b 值DWI 可以量化分析水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)及微循環(huán)血流灌注兩種成分[2]。ADCslow為慢速擴(kuò)散系數(shù)，ffast為灌注分?jǐn)?shù)，IVIM雙指數(shù)模型能夠準(zhǔn)確評(píng)價(jià)組織水分子的擴(kuò)散特點(diǎn)[3]。在IVIM 研究中，邢春華[4]等采用7個(gè)b值(0、50、100、150、200、400、600 s/mm2)對(duì)兒童正常腎臟皮髓質(zhì)差異的研究結(jié)果顯示，腎髓質(zhì)D值、D值低于皮質(zhì)，而f值高于皮質(zhì)，其中D值區(qū)分皮髓質(zhì)差異的能力最高，而本研究采用9個(gè)b值研究亦取得較好的效果。

有報(bào)道將IVIM應(yīng)用到前列腺、乳腺、肝臟、胰腺等器官，在評(píng)估疾病嚴(yán)重程度及鑒別腫瘤的良惡性等方面均取得了較好效果[5-8]。腎臟自身的解剖特點(diǎn)為IVIM 檢查的生理基礎(chǔ)，我們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)，腎臟皮質(zhì)ADCSlow值、ADCFast值顯著高于髓質(zhì)，ffast值低于髓質(zhì)，可能與腎臟自身功能及特殊的解剖結(jié)構(gòu)有關(guān)。ADC Fast值則體現(xiàn)了血流微循環(huán)灌注情況，正常人安靜時(shí)每分鐘流經(jīng)腎臟的血液量相當(dāng)于心輸出量的20%～25%，如此豐富的血流對(duì)IVIM 參數(shù)值是有一定影響。腎血流量85%～90% 流經(jīng)腎皮質(zhì)，速度快；另有10%～15%經(jīng)髓旁腎單位入髓質(zhì)，且速度較慢，腎皮質(zhì)的血流灌注遠(yuǎn)大于腎髓質(zhì)，流經(jīng)腎皮質(zhì)的血流量遠(yuǎn)超過(guò)腎皮質(zhì)代謝的需要量。皮髓質(zhì)血流灌注的差異導(dǎo)致ADCFast值的不同，與文獻(xiàn)報(bào)道研究結(jié)果[8]類(lèi)似。ffast值理論上應(yīng)隨著組織微循環(huán)灌注的增加而增大。此研究結(jié)果卻是髓質(zhì)f 值高于皮質(zhì)。

本研究顯示，腎臟皮質(zhì)ADC Fast與ADCSlow 值明顯高于髓質(zhì)，而ffast 值則低于髓質(zhì)，提示IVIM 雙指數(shù)模型參數(shù)ADC Fast、ADCSlow及ffast 值能夠反映腎臟真實(shí)的水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)及血流微循環(huán)灌注情況，腎臟皮髓質(zhì)slowADC及ffast值可以反映慢性腎臟病患者的腎功能情況?？傊?.0T磁共振IVIM-DWI在診斷慢性腎臟病有其優(yōu)勢(shì)，對(duì)于慢性腎臟病有著很好的應(yīng)用前景。

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The3.0TMRIDWIdual-indexmodelisusedinadultnormalkidneyapplications

CHENDazhi1,2,ZHANGLitao1,2,WUJinhua1,2,HAOWanqing1,2,MASiyi1,2.

1.DepartmentofRadiology,NingxiaPeople’sHospital,Yinchuan750002,China;2.MedicalImagingCenter,TeachingCooperativeHospital,NorthernUniversityforNationalities,Yinchuan750002,China

ObjectiveTo explore the difference between the relative parameters of the IVIM dual-exponential model in normal adult kidney cortex and medulla in order to afford the normal reference value for chronic renal disease in mri IVIM-DWI imaging.Methods50 healthy volunteers were chosen.GE MR HDxt 3.0 T superconducting magnetic resonance imaging system on the kidney routine MRI scan T2WI and b value of DWI scan were used,b value of 0,20,50,100,200,400,800,1 000,1 500 s/mm2,after scanning the images,ADW4.5 post-processing workstation measured the kidney,medullary ADCSlow value,ADC values of Fast,ffast.ResultsThe value of normal adult kidney cortex ADCSlow,ADC Fast value,ffast (×10-3s/mm2)were 19.8±2.13,62.76±1.63,0.29±0.38,medullary ADC missile value,Fast ADC values,ffast (×10-3s/mm2) were 14.2±3.05,58.18±1.64,0.49±0.35,renal cortical and medullary ADSlowC value,ffast between have statistically significant differences(Plt;0.05).ConclusionMore than 3.0 TMR b value of DWI double exponential model can used to observe the microcirculation perfusion of renal function.The application in kidney has a unique advantage,the ADC Fast value is one of the most sensitive indicator of renal microcirculation perfusion.

Kidneys;Diffusionweightedimaging;Magneticresonanceimaging;Bodyelementincoherentmotion

10.13621/j.1001-5949.2017.10.0880

R445.2

A

寧夏自然科學(xué)基金項(xiàng)目(NZ15183)

1.寧夏人民醫(yī)院影像科,寧夏 銀川 750002

2.北方民族大學(xué)教學(xué)合作醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心，寧夏 銀川 750002

陳大治，男(1977-)，副主任醫(yī)師，主要從事腹部影像學(xué)診斷工作。

http://kns.cnki.net/kcms/detail/64.1008.R.20171018.1103.024.html

2017-05-25責(zé)任編輯馬興忠