急性肾盂肾炎ADC值及与降钙素原相关性的初步研究

刘肖， 全冠民， 李雪庆， 袁涛

急性肾盂肾炎(Acute pyelonephritis，APN)为好发于中青年女性的常见泌尿系统疾病，如美国APN年发病高达25万人，其中约20万人需住院治疗[1]，我国无相关数据，但女性门诊及住院患者APN年发病率分别为12～13/1000和3～4/1000。影像学检查可反映APN肾脏受累程度、范围及是否存在并发症，对于病变评估、预后判断及随访具有重要临床价值[2]。一般认为CT检查是当前APN患者诊断与评价的影像学金标准[2-3]，但由于存在电离辐射并需注射碘对比剂而使其应用受限。最近研究表明MRI诊断APN的敏感度(86.8%)及特异度(87.5%)与CT相近[4]，其中DWI技术具有无需注射对比剂、快速成像及操作简便等优点，可在无辐射及不使用对比剂的情况下作出诊断。目前关于DWI诊断APN方面的研究较少[5-6]，笔者尚未检索到DWI反映APN严重程度及判断预后的相关报道。另一方面，降钙素原(procalcitonin，PCT)可反映APN严重程度及判断预后[7]，且检出APN的敏感度(94%)及特异度(82.8%)均较高[8]，但尚不明确其与ADC值之间有无相关性。本研究旨在探讨急性肾盂肾炎的ADC值变化及其与PCT的相关性，为临床治疗及预后评估提供影像学依据。

图1 女，50岁，APN患者。a) CT增强扫描示右肾局限性强化减低区(箭)； b) DWI图像示右肾局限性扩散受限(DWI高信号，箭)； c) ADC图像示右肾局限性ADC值减低(箭)，ADC值为1.36×10-3mm2/s。

材料与方法

1.病例资料

搜集临床拟诊断为APN的患者8例，其中女6例，男2例，年龄25～66岁，平均(49.50±13.83)岁。纳入标准[9]：①具有APN临床表现(体温>38℃、寒战、腰痛及肋脊角压痛等)；②尿液镜检阳性(>10个白细胞/高倍视野)；③行肾脏DWI检查。排除标准：高血压、糖尿病及检查前经过治疗者。记录DWI检查12 h内的PCT水平(免疫荧光测定法)，受检者均签署知情同意书。8例患者均经临床或随访证实。

2.DWI检查

采用GE 1.5T Optima 360 MR扫描仪、8通道相控阵体线圈及SE-EPI序列行双肾DWI扫描。扫描参数：TR 8700 ms，TE 68 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，采集次数2，视野32 cm×24 cm，矩阵128×128，b值取0、800 s/mm2。呼气末屏气扫描，采用空间预饱和技术抑制腹部脂肪信号，以减少化学位移伪影，扫描时间分别为17 s和34 s。

3.ADC值测量

ADC值测量由两位腹部专业影像诊断医师(工作经验分别为10年和3年)分别独立完成，存在分歧时经讨论达成一致。DWI图像后处理应用GE AW4.6工作站的FuncTool软件，自动生成ADC图(图1)。在病灶最大层面手动勾画大小约10 mm2的圆形兴趣区(region of interest，ROI)，并于病变对侧正常肾实质勾画相同面积的圆形ROI(DWI图像信噪比较低，不易区分肾皮、髓质，因此选择正常肾实质作为对照)。以ADC值<1.50×10-3mm2/s判定为炎性病灶区域，于此区域测量APN的ADC值。ROI选取原则：面积尽可能大，但尽量避开肾脏边缘、肾窦及大血管等。APN病灶及对侧肾实质均测量3个ROI，取平均值。

4.统计学分析

结果

两位测量者间APN病灶及对侧正常肾实质的ADC值差异均无统计学意义(病变侧ADC值两位测量者间比较t=0.168，P=0.869；对侧正常肾实质ADC值两位测量者间比较t=0.041，P=0.968，表1)，因此以两者测量的平均值进行分析。APN病灶ADC值低于对侧正常肾实质，差异有统计学意义[分别为(1.38±0.09)×10-3和(2.14±0.14)×10-3mm2/s，t=11.725，P<0.001，n=6，表2]；APN病灶ADC值与PCT呈负相关(r=-0.786，P=0.021，n=8，图2)。

表1 APN病灶及对侧正常肾实质ADC值比较 (×10-3mm2/s)

图2 APN病灶ADC值与PCT之间的散点图。

病例性别年龄(岁)单/双侧病变侧平均ADC值(×10-3mm2/s)对侧平均ADC值(×10-3mm2/s)PCT(ng/mL)1F56双1．43-0．732F66双1．27-1．153F50右1．361．960．564F55左1．452．150．785M25右1．322．040．846F57左1．482．120．457M32右1．252．270．988F55右1．402．320．63

注：F，女性；M，男性。

讨 论

本研究结果表明，APN病灶与对侧肾实质的ADC值差异有统计学意义，表现为ADC值明显减低；APN病灶ADC值与PCT呈负相关。

本研究结果显示APN病灶ADC值范围为(1.25～1.48)×10-3mm2/s，低于对侧正常区域肾实质。Faletti等[10]对88例APN患者行DWI检查(b=0、300、600 s/mm2，Philips 1.5T)，所得结果与本研究一致，并得出ADC值鉴别APN与正常肾组织、肾脓肿与APN的受试者工作特征 (receiver operating characteristic，ROC)曲线下面积分别为0.94(95% CI，截断值=2)和0.78(95% CI，截断值=1.2)。APN病灶ADC值减低主要与其病理特点有关。APN是指肾盂、肾盏及肾间质由非特异性细菌感染所致的炎症病变，约70%由尿路上行感染而来，多为革兰阴性菌引起，其中大肠埃希菌最常见[11]。APN病理改变主要表现为肾间质的化脓性炎症及肾小管上皮细胞的坏死。肾盂黏膜充血水肿，可认为是细胞毒性水肿(类似脑梗死)；此外，APN可引起大量中性粒细胞及淋巴细胞在肾小管蓄积，导致细胞密度增大，也是造成水分子扩散受限的原因，因此APN病灶ADC值减低[12]。笔者认为可根据ADC值下降确定APN累及肾脏的范围，直观显示病变大小，有助于进行量化评估和疗效随访等。

本研究结果同时显示APN病灶ADC值与PCT呈负相关。PCT是一种脓毒症诱导蛋白，为无激素活性的降钙素前肽物质，正常情况下甲状腺滤泡旁细胞是PCT的主要来源。研究证实，PCT是一种独特的炎症反应标志物，不仅可用于APN的早期诊断，且其水平变化与疾病的严重程度平行[13-14]。国外学者已将PCT作为细菌感染的标志物及预后判断指标。Rathod等[15]对42例APN患者行DWI检查(b=0、600、1000 s/mm2，Philips 1.5T)，结果表明，正常肾组织、APN及肾脓肿的平均ADC值分别为(2.10±0.40)×10-3、(1.30±0.13)×10-3和(0.77±0.08)×10-3mm2/s，APN的ADC值显著低于正常肾组织(P<0.001)，肾脓肿的ADC值明显低于APN(P<0.001)。由此可知，APN病变程度越重，其ADC值越低。因此推测APN病灶ADC值与PCT之间存在一定程度的相关性。但本研究病例数较少(8例)，可能导致统计学偏倚，因此APN病灶ADC值与PCT的相关性有待大宗样本研究进一步确定。

目前，肾脏DWI成像尚缺少公认的参考b值。Faletti等[10]对88例APN患者行DWI检查(b值=0、300、600s/mm2，Philips 1.5T)，比较正常肾组织、APN及肾脓肿之间的ADC值差异，三者平均ADC值分别为(2.16±0.24)×10-3、(1.46±0.27)×10-3和(1.13±0.40)×10-3mm2/s，差异具有统计学意义(P<0.05)。Rathod等[15]对42例APN患者行DWI检查(b值=0、600、1000s/mm2，Philips 1.5T)，得出与Faletti等近似的结果。本研究选用b值=800 s/mm2(根据志愿者预实验检查，该b值既能减少血流灌注对ADC值的影响，又可保证一定的图像质量)，得到APN病灶ADC值范围为(1.25～1.48)×10-3mm2/s，低于对侧正常肾实质ADC值(t=11.725，P<0.001)。上述研究结果表明不同b值及不同成像设备所得结果存在一定差异，但并未影响统计学结论。

本研究病灶ROI的选取采用阈值法，规定ADC值<1.50×10-3mm2/s的范围为APN病灶区域。Faletti等[10]对88例APN患者行DWI检查，测得APN病灶的平均ADC值为(1.46±0.27)×10-3mm2/s。Rathod等[15]对42例APN患者行DWI检查，得到与Faletti等近似的结果，APN的平均ADC值为(1.30±0.13)×10-3mm2/s。因此本研究以ADC值<1.50×10-3mm2/s为阈值划取ROI可以有效规避非炎性区域，从而保证研究结果的可靠性。

Suo等[16]对137例健康志愿者(男68例，女69例)行肾脏DWI研究，观察年龄、性别对正常肾脏皮髓质ADC值的影响，结果表明，青年组(≤50岁)肾脏皮髓质ADC值显著高于老年组(>50岁，P值=0.002～0.030)；除左肾髓质外，男性肾脏皮髓质ADC值高于女性(P值=0.000～0.036)。由于本研究病例较少(8例)，且5例年龄>50岁，6例为女性，因此未考虑年龄、性别因素对肾脏ADC值的影响。

本研究的局限性：①样本量有限，但符合统计学设计要求，因此可以说明问题；②图像信噪比较低，正常肾实质ADC值测量未区分皮、髓质；③纳入病例的APN诊断均未经病理证实，因此需要进一步行动物模型实验研究验证本研究结论。④未行双指数DWI模型研究与本实验结果进行对比[17]。

综上所述，本研究对8例APN患者进行分析，初步结果表明APN病灶ADC值明显减低，且与PCT存在相关性，有可能间接反映APN的病变程度。

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