磁共振弥散加权成像与ADC在肾积水肾功能评估的价值分析

刘福贵 施从忠 乐春燕

1 泉州滨海医院 （福建 泉州 363000）

2 厦门海沧新阳医院 （福建 厦门 361000）

内容提要：目的：探讨磁共振弥散加权成像（DWI）及表观扩散系数（ADC）在肾积水肾功能评估中的作用。方法：回顾性分析2018年5月～2020年6月的176例单侧肾积水患者作为观察组，另选同期于本院行健康体检的176例正常居民为对照组，两组均行MRI检查，测量两组肾脏的ADC值，并记录两组的肾小球滤过率（GFR）和血清肌酐清除率（CCr）等肾功能指标情况。采用Pearson法对观察组各参数的相关性进行分析。结果：观察组肾脏的ADC值明显低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。观察组的GFR值明显低于对照组，而CCr则明显高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。重度肾积水患者的ADC值明显高于轻中度患者，差异有统计学意义（P<0.05）。Pearson相关分析显示，GFR与ADC值呈明显正相关，CCr与ADC值呈负相关（P<0.05）。结论：磁共振弥散加权成像中ADC值在肾积水患者中异常降低，能较好地反映肾功能状态变化，故可应用于肾积水患者的肾功能评估。

肾积水是泌尿科常见的一种疾病，严重时可表现为泌尿系感染、腹痛等症状。目前，临床肾积水的诊断手段主要以CT、超声、静脉尿路造影（IVU）等为主，但都存在一定的不足和局限。磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是近年发展起来的新技术，能够以量化参数客观地评估肾功能和梗阻程度分级，同时可清晰反馈图像变化信息，可重复性较高[1]。其中磁共振弥散加权成像（Magneticresonancediffusion Weighte Dimaging，DWI）作为一种功能MRI，利用活体组织内水分子的布朗运动原理，通过量化参数表观扩散系数（Attack Damage Carry，ADC）对水分子扩散速率进行描述，进而反馈肾功能变化信息[2]。而当前临床多采取肾小球滤过率（German Federal Republic，GFR）、血清肌酐清除率（Creatinine Clearance Rate，CCr）等实验室指标以反映机体肾功能变化状态，故该研究旨在通过探究ADC与GFR、CCr的关系以评估DWI在肾积水肾功能评估中的价值。现报道如下。

1.资料与方法

1.1 临床资料

回顾性分析2018年5月～2020年6月泉州滨海医院收治的176例单侧肾积水患者作为观察组，另选同期于本院行健康体检的176例正常居民为对照组。观察组男性98例，女性78例，年龄13～61岁，平均（41.21±10.34）岁。对照组男性101例，女性75例，年龄13～60岁，平均（40.64±10.18）岁。两组的年龄、性别等一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05）。检查前全部入组人员均知情检查内容并签署同意书。

纳入标准：均经超声、CT或IVU确诊为肾积水；均为单侧肾积水患者；无肾脏疾病史；经超声、CT检查正常者；与肾功能有关指标均表现正常；患者临床资料完整，可随访，且患者同意自身资料被用于临床研究之中。排除标准：合并其他代谢系统重大疾病者；合并其他代谢系统重大疾病者；合并心肝等严重器质性疾病者；沟通能力存在障碍；有精神疾病病史；在诊疗过程中不能配合各项操作者。

1.2 方法

（1）检查前禁食6～8h，禁水4h。采用西门子Magnetom ESSENZA 1.5TMRI仪器，8通道体部线圈。T1WI：TR 2000ms，TE 58ms，层厚5.5mm，层间距1mm，FOV 240mm；T2WI：TR 2400ms，TE 748ms，层厚5.5mm，层间距1mm，FOV 240mm；DWI选择b值为0和600s/mm2，TR 55000ms，TE 70ms，矩阵256×256，层厚4mm，层间距1mm，FOV 250mm，带宽：1532Hz。（2）全部入组人员均抽取凌晨空腹静脉血5mL，离心取上层血清，测量血清肌酐（SCr）值，以公式计算肌酐清除率（CCr）。CCr=（140－年龄）×体重（kg）/72×SCr[3]。（3）以放射性核素99Tc-DTPA肾动态现象测定肾小球滤过率（GFR）。计算公式为：GFR=9.81270×肾脏摄取率－6.82519[4]。

1.3 图像后处理与数据处理

ADC值：上传DWI原始数据至工作站，以b值分别为600、0图像拟合成ADC图像，在所得图像中分别于肾脏上级（距肾脏上缘约10mm处）、肾门水平、下级（距肾脏下缘约10mm处）选取大小相同的ROI，取所测值的平均值作为最终ADC值。

1.4 观察指标与判定标准

（1）比较两组的b=600s/mm2时的ADC值，GFR及CCr差异；（2）对不同程度肾积水患者的ADC值进行分析，轻度肾积水：肾积水为3.0cm以内；中度肾积水：肾积水为3.0～4.0cm；重度肾积水：肾积水为4.0cm以上；（3）对观察组各参数进行Pearson相关分析。

1.5 统计学分析

应用SPSS21.0统计学软件，计量资料以±s表示，行独立样本t检验；采用Pearson法行相关性分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2.结果

2.1 两组的DWI及肾功能指标比较

观察组肾脏的ADC值明显低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。观察组的GFR值明显低于对照组，而CCr则明显高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05），见表1。

表1. 两组的DWI及肾功能指标比较(±s)

表1. 两组的DWI及肾功能指标比较(±s)

组别 n ADC(×10-3mm2/s)GFR(ml/min)CCr(ml/min)观察组 176 1.97±0.21 31.33±5.07 86.82±11.28对照组 176 2.36±0.14 50.68±5.56 79.46±10.50 t 20.500 34.116 6.336 P 0.000 0.000 0.000

2.2 不同程度肾积水患者的DWI检测结果比较

观察组176例患者中，轻中度肾积水117例，经检测其ADC为（2.19±0.45）×10-3mm2/s；重度肾积水59例，经检测其ADC为（1.85±0.23）×10-3mm2/s。经比较，重度肾积水患者的ADC值明显高于轻中度患者（t=5.450，P=0.000）。

2.3 各参数相关性分析

Pearson相关分析显示，GFR与ADC值呈明显正相关，CCr与ADC值呈负相关（P<0.05），见表2。

表2. 各参数相关性分析

3.讨论

肾积水是因泌尿系统梗阻，导致肾盏、肾盂扩张，出现潴留尿液造成的疾病，该疾病在临床中较为常见，可导致患者承受较多痛苦。肾积水程度加剧可引起患者肾盂压力异常升高，进而可损伤肾脏器，并可降低肾脏功能。而肾盂输尿管连接处发生梗阻是导致肾积水的常见原因，其可引发机体感染、破坏肾脏结构，严重时甚至可进展为肾功能衰竭[5]。当前临床判定肾积水程度及原因的手段较多，但超声对操作专业性要求较为严格，且切面不同的结果差异性较大；CT、IVU具有一定程度的电离辐射，不利于年龄较小的肾积水患儿[6]。因此，临床需要探索一种更为有效的检测方法，来对肾积水疾病及患者的肾功能进行评定，从而全面了解患者病情，为患者治疗方案的制定提供参考。

核磁共振是近几十年来应用较多的一种影像学检查手段，无论是在脏器损伤，还是在外科诸多疾病的判断中，均能发挥其价值。磁共振弥散成像是在核磁共振基础上进一步发展而来的影像学显像方法，其是对分子弥散特性加以反映的方法。在人体内，水分子含量较高，分布较广，其弥散特性和人体各脏器功能之间存在密切关联，而磁共振对于水分子弥散情况十分敏感，这就是磁共振弥散成像技术工作的原理。相关研究表明[7,8]，常规MRI结合DWI检查既可清晰反映肾脏结构，还可根据其参数客观评估肾功能状况，且具有无创性、较好的重复性等优势。

结果显示，GFR与ADC值呈明显正相关，CCr与ADC值呈负相关。提示肾脏DWI、GFR及CCr均可在一定程度上反映肾功能变化情况，ADC值能有效反映肾积水患者的肾功能。这是因为肾积水患者由于发生肾盂压迫肾实质、尿路梗阻等，使机体内肾脏局部血流灌注异常降低，进而影响水分子转运功能，从而导致ADC值异常减小。而DWI是目前唯一活体测量水分子扩散的最理想手段，其在梯度脉冲引发质子自旋去相位，并使去相位质子部分或完全再聚，此过程可减低信号，而弥散特性与此减低信号关系密切，因此可采用DWI反映结构变化状况。且由于肾脏器自身的高血流量和水分子转运功能，其ADC值较腹部其他脏器高，因此使肾脏可作为DWI检查的理想器官[9,10]。其中，DWI参数ADC值则可有效反映肾脏组织内水分子的扩散运动，而水分子扩散又会受到其组织结构与化学环境互相作用的影响。因此，肾积水导致的肾功能病理改变会减少肾实质水含量和细胞间质空间，进而减慢水分子弥散，最终导致水分子在病变肾实质的扩散速率异常降低，故ADC值可以反映肾功能状况。但应重视注意b值的调整，一般来说，血流灌注对ADC值的影响随着b值的增大而减小，故所测得的弥散结果也随着b值的增大而愈加精确。张岚[11]等人在研究中，选取19例单侧梗阻性肾积水患者和13例正常人，均实施DWI检查，结果发现，ADC值和肾脏通过时间呈负相关，作者认为，DWI检查中的ADC值，能够对梗阻性肾积水肾功能改变予以评估，而这和本研究获得的结论一致。

既往临床实验室常采用GFR、CCr指标分析肾功能。其中，GER通过放射性核素动态显像原理，具有精确、简便、重复性好的优点，可准确观察两肾形态和功能状况，通过定量测定可反映肾脏功能及其功能障碍程度，但其同样具有一定的电离辐射；而CCr能够有效反映肾小球滤过功能，但其难以准确反映机体早期肾功能损害，故敏感性较低。本研究通过探索，发现DWI和ADC值不仅能对肾积水的发生予以显示，同时还可为病情评估提供一定信息，且因这一数值和GFR、CCr指标存在相关性，故而能够对肾功能进行评估。另外，DWI检查操作简便，可重复性强，不会给患者造成痛苦，且在基层医院推广时难度不大，故而这一技术能够发挥更大效用。另外，现如今人们对于核磁共振检查的接受度比较高，因此利用DWI对肾积水患者肾功能进行评估，可以减少额外的宣传及讲解工作，更易推广。

本研究选取的患者，均为在我医院就诊的人群，这可能会导致本研究样本的选择上存在一定偏倚性。后期可扩大样本选取范围，展开大样本、多中心的临床研究。另外，在后续的研究中，可根据肾积水患者年龄分组，或将患者分为婴儿组、青壮年组及老年组，对磁共振弥散加权成像中ADC值在肾积水肾功能评估中的应用效能展开更进一步的分析，了解不同年龄人群应用ADC值评估肾功能时，是否存在其他差异，从而获取全面研究结果。

综上所述，磁共振弥散加权成像中ADC值在肾积水患者中异常降低，能较好地反映肾功能状态变化，故可应用于肾积水患者的肾功能评估，临床应用价值较高。