磁共振弥散加权成像在糖尿病肾病中的应用

纪 红 张孟超 王春美 杨 杰 刘云霞

(吉林大学中日联谊医院放射线科，吉林 长春 130033)

糖尿病肾病(DN)属糖尿病(DM)慢性微血管并发症之一，目前对 DN 的早期诊断主要依靠临床症状和实验室检查等检测手段，在临床上，尿微量白蛋白的检测被用于早期 DN 诊断的筛查，但是此项检查容易受到生理方面和病理方面的影响，具有一定的局限性〔1〕。经皮肾脏穿刺活检术是早期诊断 DN的金标准，但是一种有创性检查，患者不易接受。因此，探索新的 DN 早期诊断技术是DN诊治研究领域的重要课题。磁共振扩散加权成像(DWI)是目前进行活体水分子扩散测量和成像的唯一方法〔2〕, 通过测量组织的表观弥散系数(ADC)反映水分子的位移情况，并作为一个量化指标，提供正常或异常组织的多种信息。目前DWI 在中枢神经系统中已被广泛应用〔3〕，但应用于DN诊断方面的研究较少。本文旨在通过对DN进行DWI检查，进而对肾脏功能进行评价，以期为临床诊断DN提供准确、可靠的影像学依据。

1 资料与方法

1.1研究对象 选择 2010年10月1日至2012年3月1日于我院内分泌科治疗的有明确诊断及临床分期的68 例2 型T2DM患者，依据实验目的分为无DN及DNⅠ、Ⅱ期患者，即为DM组，该组22例，男9例，女13例，年龄32～71〔平均(54.2±16.7)岁〕；DN组由DMⅢ、Ⅳ期患者组成，即为DN组，46例，其中男29例，女17例，年龄33～64〔平均( 51±13.8)〕岁。同时再将 DN组分为 2个亚组，即 DN Ⅲ期组、DN Ⅳ期组DN Ⅲ期组 24 例(男14例，女10例)；DN Ⅳ期组 22 例，其中男15例，女7例。

1.2扫描方法 用 GE 1.5 T Signa Twin Speed 磁共振扫描仪,Tor so PA 相控阵线圈,SE-EPI 序列。肾脏冠状面的 DWI 成像：TR 3 000 ms , TE 57.1 ms ,层厚8 mm ,层间距1 mm,采集次数(NEX)2,FOV 32 cm×24 cm,矩阵128×128,b值为600、1 000 s/ mm2,扫描时间为 17、34 s。

1.3肾脏的ADC值测量 肾脏的 DWI 图采用 GE Functool 软件进行数据处理，并选择采集每个层面双侧肾皮质区域作为感兴趣区域(ROI) ，测量其ADC 值后取平均值。

2 结 果

在b值为 600 s/ mm2、1 000 s/mm2时，随着DM分期的增加，肾脏ADC 值逐渐下降。b值为 600 s/mm2的肾脏 ADC 值明显高于b值为1 000 s/mm2的肾脏的ADC 值。见表1。

表1 DM患者各组肾脏 ADC 值±s)(×103，mm2/s)

在b值为600 s/mm2时， DN Ⅳ期组肾脏ADC值与DM组肾脏ADC值比较差异显著(P<0.05)；DN Ⅲ期组肾脏 ADC 值分别与DM组、DN Ⅳ期组比较无统计学差异(P>0.05)。在b值为1 000 s/mm2时， DN Ⅲ期组肾脏ADC值与DM组比较有统计学差异(P<0.05)；DN Ⅳ期组肾脏ADC值与DM组比较差异显著(P<0.01)；DN Ⅲ期组肾脏ADC值与DN Ⅳ期组比较没有统计学差异。

3 讨 论

本实验表明DWI对早期DN具有重要的诊断价值，在检查过程中能测量准确有效的肾脏ADC值并选择合适的b值等对于DN的诊断与评价尤为重要。

肾脏ADC值的测量主要取决于ROI和扫描方式的选择，首先在ROI的选择上，很多国内外研究报道存在很大差异〔4〕。有作者分别对肾皮质和肾髓质的 ADC 值进行测量，也有作者选择对肾上、下极及肾门等多层面进行测量，但是作者认为在肾髓质内画ROI时，很可能包括了肾窦和肾盏部分，其内含有尿液，会影响所测得肾脏 ADC 值；而选择肾上、下极测量不够严密，可能包括了肾外组织，同样会造成测量的肾脏 ADC 值不准确。为此，本研究在选择ROI时，结合以往的研究，并且考虑到ON的病理特点为肾小球受累为主〔5〕，且肾小球又主要分布在肾皮质区域，因此，本研究选择肾皮质区域作为ROI。另外，临床多选用横断面成像进行肾脏DWI扫描，国内一些学者〔6〕发现，全肾横断位扫描小b值时需要16 s，大b值时需要 32 s，而冠状面扫描时,无论是大的b值还是小的b值, 全肾扫描完成时间均只需 16 s左右，并且不影响测量结果，因本实验扫描时需患者配合屏气呼吸，若时间过长易产生运动伪影，影响图像质量和测量准确性，故本研究选择了肾脏冠状位 DWI 成像扫描。

国外报道〔7,8〕DWI 在腹部的应用，b值多选取在 500～800 s/mm2。因为小b值主要反映组织或病变的血流灌注相关因素，水分子弥散自由运动因素影响较小；大b值主要反映组织水分子弥散自由运动影响因素，而血流灌注影响较小〔2，3〕，所以本研究中选取了中间值600 s/mm2和较高b值1 000 s/mm2进行研究。DN的病理改变早期表现多为肾脏体积增大，肾小球滤过率增高，肾血管内皮细胞肿胀，水分子弥散运动受限，而肾脏灌注多表现为正常或增高，随着病程的延长，肾动脉及肾小球微动脉硬化加重，肾小球毛细血管基底膜增厚，毛细血管管腔狭窄或闭塞，导致肾脏灌注量显著下降，最终发展为肾小球硬化，基于DN的病理过程，认为DN是肾脏异常灌注和细胞损伤相互作用的结果，两种病理状态在DN的不同阶段，作用程度不同。早期DN以组织细胞肿胀，水分子弥散运动受限为主，选用小b值意义不大，为此选择了更大b值为1 000 s/mm2来研究 DWI 在早期DN中的诊断价值。

研究结果表明，不同DM组的肾脏 ADC 值随着DM分期的逐渐增加，数值逐渐降低，这一结果与以往研究结果一致〔9〕。ADC 值反映的是组织内水分子弥散作用与灌注作用的综合，随着水分子弥散运动的减弱及组织灌注的减少，ADC值降低。DN在不断的发生、发展过程中，肾脏微循环灌注量逐渐减少，肾脏组织的水分子扩散运动逐渐受到限制，从而导致肾脏 ADC 值逐渐降低〔10〕。研究结果还表明，b值为600 s/mm2、1 000 s/mm2时，DNⅢ期组患者肾脏 ADC 值与 DN Ⅳ期组无统计学差异。这个结果与DN的病理进程并不相符，同时与以往研究尿毒症期肾脏 ADC 值明显降低也不一致〔11〕。所以，认为 DN Ⅲ期组与DN Ⅳ期组肾脏ADC值无统计学差异可能因两组样本量过少所致，有待进一步研究。

综上，选用高b值DWI能较准确地诊断早期DN，为临床诊断及治疗提供简单可靠的影像学依据。DWI 有望成为临床无创性诊断早期DN并监测治疗的影像学检查方法。

4 参考文献

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2Taouli B, Koh DM.Diffusion-weighted MR imaging of the liver〔J〕.Radiology,2010;254(1):47-66.

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4Chow LC, Bammer R, Moseley ME,etal.Single breath-2hold diffusion-weighted imaging of the abdomen 〔J〕.J Magn Reson Imaging,2003;18(3):377-82.

5李治国，李 平，赵世萍，等.糖尿病肾病肾小球硬化机制的比较蛋白质组学研究〔D〕.中国协和医科大学博士论文,2009：1-138.

6徐学勤，万文强，陈克敏.肾脏 MR 弥散加权成像的研究进展〔J〕.实用放射学杂志，2008;24(3)：399-401.

7Yoshikawa T, Kawamitsu H,Mitchel DG,etal.ADC measure ment of abdominal organs and lesions using parallel imaging technique〔J〕.Am J Roentgenol,2006;187(6):1521-30.

8Squillaci E, Manenti G, Di Stefano F,etal.Diffusion -weighted MR imaging in the evaluation of renal tumours 〔J〕.J Exp Clin Cancer Res,2004;23(1):39-45.

9Michaely HJ， Hemnann KA， Nael K，etal.Functional renal imaging:nonvaseular renal disease〔J〕.Abdom Imaging，2007;32(1):1-16.

10Xu YF, Wang XY, Jiang XX.Relationship between renal apparent diffusion coefficient and glomerular filtration rate: preliminary study〔J〕.Chin Imaging,2006;30(2):150-1.

11Thoeny HC, De Keyzer F, Oyen RH,etal.Diffusion- weighted MR imaging of kidney in healthy volunteers and patients with parenchymal diseases:initial experience〔J〕.Radiology, 2005;235(3):911-7.