磁共振彌散張量成像技術(shù)聯(lián)合聲脈沖輻射力成像在腎功能不全診斷中的價(jià)值

張 麗， 張 斌， 劉洪杰， 程錦秀， 郎曉燕， 楊 文

1. 河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像部，河北 張家口 075000； 2. 北京大學(xué)濱海醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科， 天津 300450； 3. 河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院腎內(nèi)科， 河北 張家口 075000； 4. 河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院血液透析室， 河北 張家口 075000

臨床上將腎臟結(jié)構(gòu)及功能損害為特征的疾病統(tǒng)一歸類為慢性腎臟疾病，其發(fā)病率較高[1]。據(jù)流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，其發(fā)病率以10%左右的增長趨勢快速上升，且疾病預(yù)后較差，對患者身心健康及生活質(zhì)量造成影響，已成為世界性重大公共健康問題[2,3]。腎功能不全作為臨床常見慢性腎臟疾病，主要由各種腎臟疾病、腎外疾病引起的腎小球嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致機(jī)體有毒代謝物、酸堿平衡、水電解質(zhì)等方面紊亂的綜合癥候群[4,5]。相關(guān)研究顯示，腎功能不全患者臨床主要通過血、尿常規(guī)指標(biāo)進(jìn)行檢查，但僅根據(jù)血常規(guī)指標(biāo)無法有效分辨其類別。因此，尋求一種更加有效、積極的診斷方式對患者治療及預(yù)后具有重要意義[6,7]。本文通過磁共振彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)聯(lián)合聲脈沖輻射力成像(acoustic radiation force impulse，ARFI)對腎功能不全患者進(jìn)行診斷，探究其應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年7月至2020年7月在我院收治的91例腎功能不全者為腎功能不全組，其中慢性腎小球腎炎24例、慢性腎盂炎13例、狼瘡腎炎6例、糖尿病腎病27例、高血壓腎病21例；男性47例、女性44例；年齡25～63歲，平均年齡(44.1±16.1)歲；病程0.3～11個(gè)月，平均病程(5.65±4.5)個(gè)月。選取同期體檢健康的志愿者91例為對照組，其中男性45例、女性46例；年齡27～66歲，平均年齡(46.5±16.5)歲。所有患者性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)等一般資料比較，無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，具有可比性。本文研究內(nèi)容均已告知患者及家屬知情同意，并獲得我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)檢測尿常規(guī)蛋白呈陽性者；腎小球?yàn)V過率(GFR)≤60 mL/min，且≥3個(gè)月。排除標(biāo)準(zhǔn)：一般資料不全者；合并心、肺等重要臟器功能不全者；罹患惡性腫瘤者；急性腎衰竭者；合并甲狀腺功能異常及免疫系統(tǒng)疾病者；合并凝血功能、內(nèi)分泌功能障礙者；妊娠期及哺乳期婦女；精神疾病及認(rèn)知障礙者；近期內(nèi)服用糖皮質(zhì)激素者。

1.2 方法

(1)磁共振彌散張量成像(DTI)。采用3.0T TX高場強(qiáng)磁共振掃描儀(飛利浦)。檢查前所有研究對象均禁食8 h以上。掃描位為軸位、冠狀位T1WI、T2WI，使用腹部8通道相控陣體部線圈進(jìn)行信息采集。采用冠狀位單次超聲-平面脂肪飽和序列，呼吸門控技術(shù)，平行雙側(cè)腎臟長軸性斜冠狀位掃描，以全腎及腎上腺為掃描范圍，連續(xù)掃描確保掃描范圍。參數(shù)：TR 1000 ms、TE 69 ms，視野24 cm×24 cm，矩陣256×256，層數(shù)10～14，NEX 2，層厚/間距=6 mm/1 mm，掃描時(shí)間20～23 s。獲取皮質(zhì)和髓質(zhì)參數(shù)各向異性分?jǐn)?shù)(FA值)、表觀彌散系數(shù)(ADC值)、弛豫率(R2*)。

(2)聲脈沖輻射力成像。采用Siemens Acuson彩色多普勒超聲診斷儀，4C1凸陣探頭，頻率為1.5～4.0 MHz。先行常規(guī)超聲掃描右側(cè)腎臟，選擇右側(cè)腋后線肋下能夠清晰顯示腎臟長軸切面。啟用ARFI技術(shù)，檢查時(shí)叮囑受檢者暫閉呼吸，取樣框置于腎實(shí)質(zhì)、腎竇、腎實(shí)質(zhì)與腎竇交界處，注意避開腎臟匯管區(qū)。保持探頭垂直固定，在每次發(fā)射一個(gè)低頻縱向波后，可獲取一個(gè)橫向低頻剪切波，自動(dòng)獲取組織剪切波速度(SWV)，重復(fù)測量不同深度，取其平均值。獲得腎實(shí)質(zhì)、腎竇、腎實(shí)質(zhì)與腎竇交界處SWV值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 健康對照組、腎功能不全患者腎臟皮質(zhì)ARFI測值比較

如表1所示，與健康對照組相比，腎功能不全組腎實(shí)質(zhì)、腎竇、腎實(shí)質(zhì)與腎竇交界處SWV值較高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表1 健康對照組、腎功能不全患者腎臟皮質(zhì)ARFI測值比較

2.2 健康對照組、腎功能不全患者皮質(zhì)、髓質(zhì)參數(shù)值對比

如表2所示，與健康對照組相比，腎功能不全組皮質(zhì)FA值無明顯變化，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；與健康對照組相比，腎功能不全組患者髓質(zhì)FA值、皮質(zhì)ADC值、髓質(zhì)ADC值較低，皮質(zhì)、髓質(zhì)R2*值較高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表2 兩組患者皮質(zhì)、髓質(zhì)參數(shù)值對比

2.3 腎功能不全患者不同分期腎實(shí)質(zhì)、腎竇、腎實(shí)質(zhì)與腎竇交界處SWV值比較

如表3所示，與腎功能不全Ⅰ期患者相比，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 期患者腎實(shí)質(zhì)、腎竇、腎實(shí)質(zhì)與腎竇交界處SWV值較高(P<0.05)；與Ⅱ期患者相比，Ⅲ、Ⅳ 期患者腎實(shí)質(zhì)、腎竇、腎實(shí)質(zhì)與腎竇交界處SWV值較高(P<0.05)；與Ⅲ 期患者相比，Ⅳ 期患者腎實(shí)質(zhì)、腎竇、腎實(shí)質(zhì)與腎竇交界處SWV值較高(P<0.05)。

表3 腎功能不全患者不同分期腎實(shí)質(zhì)、腎竇、腎實(shí)質(zhì)與腎竇交界處SWV值比較

2.4 三種檢查方式陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及診斷效能比較

與DTI檢查、ARFI檢查相比，二者聯(lián)合檢查陰性預(yù)測值、靈敏度、準(zhǔn)確性較高(P<0.05)。見表4。

表4 三種檢查方式陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及診斷效能比較

3 討論

腎功能不全是主要由腎臟腫瘤、腎小球腎炎等全身代謝疾病所致的綜合癥候群，導(dǎo)致腎臟水電解質(zhì)、有毒代謝物排出、酸堿平衡調(diào)節(jié)等發(fā)生紊亂[8]。研究提示，健康腎單位低于20%時(shí)，提示腎臟進(jìn)入腎功能不全期，其發(fā)病較為隱匿，無特異性臨床癥狀，不易引起重視，威脅患者生命健康及生活質(zhì)量[9]。生化指標(biāo)、蛋白尿等作為臨床診斷腎功能不全的主要指標(biāo)，當(dāng)腎功能受損時(shí)均呈現(xiàn)異常表達(dá)；但腎小球?yàn)V過率(GFR)作為腎功能不全金標(biāo)準(zhǔn)，步驟復(fù)雜且具有創(chuàng)傷性，受限于臨床應(yīng)用中[10]。腎功能不全基礎(chǔ)表現(xiàn)為病理腎纖維化，以腎小球、腎間質(zhì)等為主要發(fā)生部位，而常規(guī)超聲檢查無法準(zhǔn)確定性或定量描述腎纖維化情況[11]。因此，尋求簡單、高效的診斷方式對早期診斷及預(yù)后具有積極價(jià)值。

目前，磁共振彌散成像技術(shù)、動(dòng)脈自旋標(biāo)記等無創(chuàng)成像技術(shù)在臨床疾病檢查中得到廣泛應(yīng)用[12]。磁共振彌散成像技術(shù)對運(yùn)動(dòng)偽影較為敏感，應(yīng)用于腹部需要克服呼吸運(yùn)動(dòng)、大血管搏動(dòng)以及腸管蠕動(dòng)的影響。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，磁共振彌散成像的研究已經(jīng)從頭部逐步擴(kuò)展到體部，在心臟、腎臟等部位的研究取得了一定的進(jìn)展。腎髓質(zhì)中呈放射狀排列的腎小管以直小血管結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致腎小球?yàn)V過液以及血液的流動(dòng)存在明顯的方向性，這種結(jié)構(gòu)促使腎臟成為此磁共振彌散成像的理想器官[10,13]。研究提示，磁共振彌散成像技術(shù)對分子的彌散運(yùn)動(dòng)敏感度極高，且腎臟位處腹膜后受呼吸影響較小，從而能夠更好地從形態(tài)學(xué)、水分子擴(kuò)散及細(xì)胞微灌注等微觀結(jié)構(gòu)反映組織器管病理生理變化[14]。DTI技術(shù)作為一類無創(chuàng)磁共振彌散成像技術(shù)手段，能夠在腎臟結(jié)構(gòu)發(fā)生變化前對其生理指標(biāo)變化做出評(píng)估[15,16]。相關(guān)研究顯示，DTI技術(shù)在自體腎及移植腎腎功能評(píng)估方面具有穩(wěn)定性高、重復(fù)性強(qiáng)、組間差異較小等優(yōu)勢，F(xiàn)A值越接近于1表明水分子擴(kuò)散各向異性越大，作為描述水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)幅度，ADC值就越小[16,17]。本研究結(jié)果顯示，腎功能不全者髓質(zhì)ADC值明顯低于健康者，皮質(zhì)R2*值、髓質(zhì)R2*值較高，原因可能是腎功能不全患者出現(xiàn)伴有一定程度的腎組織纖維化，致使T2*值較短，相應(yīng)的R2*值較高，因而通過分析ADC值、R2*值等的變化可有效評(píng)估患者腎功能變化。

腎臟損傷、彈性硬度變化對腎功能不全早期判斷具有重要診斷意義。聲脈沖輻射力成像技術(shù)屬于無創(chuàng)評(píng)估深部組織器官彈性硬度成像技術(shù)，能夠?qū)δI臟疾病患者病變程度做出具體反應(yīng)[18]。ARFI技術(shù)通過對患者某區(qū)域的彈性硬度測定，獲取該處SWV。其探測深度可高達(dá)5.5 cm，實(shí)現(xiàn)臨床對腎臟及肝臟等腹腔組織的探測需求。本研究顯示，隨病情加重SWV升高。相關(guān)研究顯示，不同分期臨床腎臟功能不全患者，Ⅰ、Ⅱ期患者SWV測值無較大差異，顯示腎臟彈性剛度變化不大，但Ⅲ、Ⅳ期SWV測值差異明顯，可有效反映患者腎臟功能程度，證實(shí)SWV與臨床腎臟功能不全分期存有相關(guān)性，這一特點(diǎn)可為早期臨床診斷提供客觀、準(zhǔn)確的診斷依據(jù)[19,20]。

綜上所述，磁共振彌散張量成像技術(shù)聯(lián)合聲脈沖輻射力成像診斷腎功能不全可更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)腎實(shí)質(zhì)纖維化變化，更直觀、準(zhǔn)確地評(píng)估腎臟結(jié)構(gòu)及功能變化，為臨床腎功能不全的診斷及分期提供一定的參考。