磁共振功能成像DWI评价含碘对比剂对兔肾脏水分子扩散运动影响的实验研究

王佳欢，周 菲（通讯作者），魏宝春，林 红

（吉林市中心医院影像中心 吉林 吉林 132000）

随着多层螺旋CT增强扫描技术的成熟和普及，不同浓度含碘对比剂的应用也越来越广泛。因此，对比剂肾病（Contrast induced nephrotoxicity，CIN）的发病率也在逐年提高，已成为医院继发性肾功能衰竭的第三个最常见的原因[1-2]，DWI（Diffusion weighted-imaging）图像中信号的变化代表水分子的扩散运动，因此通过测量水分子的扩散运动异常来发现和诊断病变[3-4]。实验主要研究不同浓度含碘对比剂对正常家兔肾脏的水分子扩散运动受限的影响。

1 资料与方法

1.1 实验动物及实验设计

新西兰成年雄性大白兔60只分成5组，每组12只，第一组为正常对照组，注射生理盐水，其余各组按1g碘/kg体重[5]注射含碘对比剂240、300、350mgI/ml，注射后1h、24h、48h、72h进行DWI扫描。

1.2 MRI扫描参数设置

应用GE 3.0T MR及小动物线圈进行扫描。DWI轴位扫描序列参数：采用自旋回波-平面回波成像序列，b=1000，TR=4500ms，TE=69.5ms，FOV=14xl4cm，矩 阵=128×128，层厚/层间距=3.0/l.0mm，NEX=2，扫描层数=8。

1.3 数据分析

数据传输到GE 4.5工作站，生成ADC图，图像分为皮质、髓质，ROI皮、髓质进行ADC值测量，每侧肾脏皮、髓质各放6个，共测量24个ROI区。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 DWI-MRI扫描结果

肾脏皮、髓质ADC值见表，与对照组相比，注射含碘对比剂后各组的ADC值均降低，髓质最为明显。各组ADC值在48h均降至最低，以350组最明显（P＜0.001），72h各组的ADC值均有不同程度的回升。

表 肾脏皮、髓质ADC值（×10-3mm2/s）

2.2 图像后处理结果

350组ADC图。图1：A对照组，可区分肾脏的皮、髓质；注射后1h（B）肾脏皮、髓质呈冷色调改变，以髓质改变明显，至48h（D）髓质的冷色调程度最为明显，72h（E）呈逐渐缓解为暖色调的趋势。

3 讨论

磁共振扩散加权成像（DWI）是目前唯一能在活体检测组织内水分子扩散运动的无创性影像检查方法[6]，弥散成像主要反映组织内水分子活动的自由度，从而反应组织的结构特点[7]。磁共振的信号强度取决于表观扩散系数（ADC）[8]。近年来随着快速磁共振成像序列如平面回波成豫（EPI）技术以及单次触发、呼吸门控等新技术的应用，DWI在肾脏的应用日趋成熟。

引起CIN发生的机制是多因素的，其中包括肾髓质扩散改变，肾小管的反馈机制，以及对比剂对肾脏的直接毒性损害[9]。研究指出黏稠度是作为含碘对比剂肾功能损害的一个重要指标[10-11]：对比剂经肾小球滤过进入肾小管[12]，肾小管内的水分99%在近曲小管和髓袢升之粗段被重新吸收，使其内的对比剂变得特别黏稠，易形成栓子堵塞肾小管，造成肾小管进一步损伤。DWI可观察水分子扩散运动受限，水分子扩散运动受限在髓质明显，因为近曲小管和髓袢升之粗段恰好位于髓质内，DWI扫描在48h这种表现更加明显，并且随碘浓度的增加，这种表现更加明显，四组对比剂中以350对比剂组对肾脏髓质水分子扩散运动受限的影响最重。本实验应用3.0T MRI对肾脏进行DWI扫描，能准确区分肾脏皮、髓质，并进行比较。含碘对比剂使肾脏水分子扩散运动受限，以350对比剂组对肾脏影响最为严重，48h最明显，增加对比剂浓度，会对肾脏水分子扩散运动受限造成更为严重的影响。