磁共振扩散加权成像在小儿肾积水肾功能评价中的应用

王丁要，黄吟华（通讯作者）

（华东疗养院 江苏 无锡 214007）

肾积水是最常见的小儿泌尿系统疾病之一。伴随着功能MRI 的发展，磁共振不仅可以清晰显示肾脏的结构，而且可以对尿路梗阻程度进行分级，对肾功能进行评价。其中扩散加权成像（DWl）是目前唯一一种可以无创伤的评定活体组织内水分子布朗运动过程的检查手段，它是基于水分子扩散运动进行成像的，在此基础上生成的表观扩散系数（ADC）可以直接反映水分子位移的情况，它作为一个量化指标能够从微观水平反映出宏观组织的结构特征。DWI 用于对肾脏疾病进行诊断的理论基础是不同肾脏病变发生时肾血流量和水分子的转运所产生的不同的变化[1]。本文旨在探讨DWI 对于小儿肾积水患者肾脏功能的无创评价研究。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2016年—2018年在无锡市人民医院住院医师规范化培训期间在该院泌尿外科就诊的患儿资料，经超声、静脉尿路造影（IVP）、磁共振尿路造影（MRU）、CT平扫、CT尿路造影（CTU）或手术证实的单侧肾积水患儿31例，肾积水原因均为肾盂输尿管连接处狭窄所导致。随机选择该院与积水患儿组年龄及性别等相匹配的10名正常健康儿童作为正常对照组，共20个肾脏。

1.2 检查方法

1.2.1 IVP 检查及分组方法 首先摄取仰卧位腹部平片，静脉注入碘比乐（370mg I/mL）30ml，同时双下腹用压迫带加压，并于注射造影剂后7、15、30min 间断摄片以观察肾盂、肾盏的充盈情况。依据IVP 检查结果将积水患者再分为三组：正常显影组、显影不良组、不显影组。正常显影组：积水侧肾盂、肾盏与正常侧肾盂、肾盏同时显影且密度一致；显影不良组：积水侧肾盂、肾盏较正常侧显影延迟或浅淡；不显影组：积水侧肾脏不显影。

1.2.2 DWI 扫描技术

①仪器和设备

采用德国西门子3.0T MR 扫描仪，相控阵腹部线圈，将线圈置于患者腹部，以脐以上2cm 的肾脏区域为扫描定位中心，所有受试者均进行常规腹部MRI 平扫。

②DWI 成像参数

TR：3075ms；TE 随b 值变化而变化；层厚：7mm；间距：1mm；FOV：25 ～35cm；b 值采用0 及600s/mm2；扫描时间：12s。

③ADC 值测定

将采集到的积水肾脏及正常对照组肾脏DWI 数据传到后处理工作站，得到ADC 图，测量ADC 值。确定和选择ROI：感兴趣区的采集均取肾脏上极、中部、下极3个截面，共测3个值。

1.3 统计学分析

应用SPSS Statistics 17.0 统计软件进行数据分析，计量资料以表示。首先对整体数据进行正态分布检验，证实数据满足正态分布后采用配对t 检验,比较各组间肾上极、中部、下极的ADC 值差异。采用单因素方差分析比较积水各组及正常对照组间肾脏ADC 值的差异有无统计学意义。P＜0.05 判断为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组肾脏不同区域ADC 值比较

依据IVP 结果，将31个积水肾脏分为三组：IVP 正常显影组13例；IVP 显影不良组11例；IVP 不显影组7例。积水各组及正常对照组上极、中部、下极的ADC 值差异均无统计学意义，见表1。

表1 各组肾脏不同区域ADC 值比较（×10-3mm2/s）

2.2 显影不同情况的肾脏ADC 值比较

四组显影不同的肾脏ADC 值均有不同，肾积水组各组ADC 值均较正常对照组肾ADC 值小，且ADC 值依据显影情况呈逐渐下降趋势见表2。进一步将每两组肾脏ADC 值间的差异进行比较得出结果为，显影不良组、不显影组肾脏ADC 值与正常对照组肾脏ADC 值差异有高度统计学意义（P＜0.01），肾积水各组间ADC值的差异均具有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表2 显影不同情况各组肾脏ADC 平均值比较（×10-3mm2/s）

表3 显影不同情况每两组肾脏ADC 值间的差异比较（P）

3 讨论

肾积水是儿童最常见的泌尿外科疾病，它是引起小儿肾功能不全和肾衰的主要病因，肾盂输尿管连接处狭窄是其最常见的原因[2]。了解积水肾脏结构和功能的改变对于临床治疗方法的选择来说具有至关重要的意义。多种影像学检查手段可以明确判定积水肾脏的形态改变，但是这些检查手段不能较好的对积水肾脏进行功能判断[3]。随着MRI 检查技术的改进以及新技术的不断发展，肾脏MRI 检查不仅能够对小儿肾脏的形态改变进行清晰的显示，还能可重复性地对肾脏进行功能评估[4]。肾脏具有对水浓缩、稀释及重吸收的功能，水分子运动极大的影响着肾的功能，DWI 是目前唯一的一种基于水分子扩散运动进行成像的无创伤的测定活体组织水分子扩散过程的检查技术，它反映了水分子在活体组织内的布朗运动情况，ADC 是DWI 技术的定量指标，ADC 值的大小是由成像物质及内部分子的空间分布决定的，其既反映了水分子扩散运动的快慢，内环境因素亦能左右其大小，不同病变具有不同的ADC 值，这为疾病的诊断提供了量化指标[5]。目前对于DWI 在肾功能的研究应用尚处于起步阶段，主要集中在成人肾脏，其中关于成人积水DWI 研究的报道较少，而有关DWI 在儿童肾积水中应用的报道鲜见[6]。

Muller 等[7]学者研究表明在输尿管梗阻动物中梗阻侧肾ADC 值低于正常肾ADC 值。Naminoto 等[8]对肾病患者进行DWI 检查发现急慢性肾衰及肾动脉狭窄时，肾脏ADC 值皆低于正常肾脏ADC 值。Thoeny 等[9]学者对肾衰病人进行DWI 研究证实肾衰病人肾脏ADC 值低于正常肾脏ADC 值。本研究是在西门子3.0T 磁共振机器上进行的，采用的b 值为0、600s/mm2，本组患儿积水肾脏的ADC 值较正常对照组明显减低，与前人研究获得同样的结论。这是由于正常人肾脏血流灌注量很大，相当于心输出量的20%～25%，血流灌注量极大的影响了肾脏ADC 值。梗阻发生后，不断生成的尿液导致肾盂压力增高，肾小球和肾小管内压也随之不断上升，继而引起肾小球滤过率的降低，导致积水肾脏血流灌注量降低，水分子的转运受到影响，引起ADC 值的降低[10]。本研究将由IVP 显影情况进行分组的积水肾脏进行比较发现组间ADC 值的差异具有统计学意义，进一步了证实了DWI 基础上的ADC 值对小儿肾积水后肾功能评价的价值。

本研究表明DWI 对于判断小儿肾积水肾脏形态和功能方面具有较大的临床应用价值，尤其是对于IVP 不显影者，对于临床治疗肾积水的手术方案的选择、评价肾功能受损程度及预测病变发展提供重要的信息。相信随着磁共振新技术的发展，fMRI 在小儿肾积水肾功能评价中会表现出越来越重要的价值。