福建省中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院放射科 （福建 福州 350005）

內(nèi)容提要： 目的：探討應(yīng)用磁共振彌散加權(quán)成像技術(shù)評(píng)價(jià)早期糖尿病腎病的可行性及臨床應(yīng)用價(jià)值。方法：從2018年5月～2019年4月福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院住院患者中，有92例糖尿病腎病患者接受放射學(xué)檢查，排除合并其他腎臟疾病后，有80例糖尿病腎病納入實(shí)驗(yàn)組，并在同期收集62例無(wú)糖尿病或腎臟疾病的健康者為對(duì)照組。采用多b值DWI序列對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組進(jìn)行磁共振掃描，受試對(duì)象于MRI掃描當(dāng)日檢測(cè)血清SCr值、24h尿蛋白定量。DWI圖像采用AW4.4工作站Functool軟件進(jìn)行后處理，ADC圖由工作站自動(dòng)生成，分別測(cè)量雙側(cè)腎臟皮質(zhì)的ADC值。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)DN組和對(duì)照組的ADC值進(jìn)行比較，用皮爾遜相關(guān)檢驗(yàn)評(píng)估雙腎臟平均ADC值與GFR值、24h尿蛋白量和糖尿病腎病分期之間的關(guān)系。結(jié)果：健康對(duì)照組與糖尿病腎病1期、2期腎臟ADC值比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。糖尿病腎病3期和4期患者的腎臟ADC值均顯著低于健康對(duì)照組、糖尿病腎病1期和2期患者。同樣，5期糖尿病腎病患者的平均腎ADC值明顯低于4期、3期、2期、1期或?qū)φ战M。糖尿病腎病患者腎臟ADC值與與腎小球?yàn)V過(guò)率呈顯著正相關(guān)（r=0.642，P＜0.001），與24h尿白蛋白排泄量呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.419，P＜0.001）。結(jié)論：DWI能在一定程度上無(wú)創(chuàng)性評(píng)價(jià)早期糖尿病腎病，有望成為一種簡(jiǎn)單有效的篩查早期糖尿病腎病的無(wú)創(chuàng)手段，以協(xié)助早期診斷與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)糖尿病腎病。

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平的提高，我國(guó)患有糖尿病有近1.14億人，是目前糖尿病患病人數(shù)最多的國(guó)家[1]。目前DN診斷主要依賴于病史、實(shí)驗(yàn)室檢查等，但是確切的病史追溯常常比較難，而且影響蛋白尿、腎功能因素比較多，同時(shí)遇到診斷困難需要鑒別的時(shí)候，經(jīng)常需要進(jìn)行腎活檢明確病理診斷。但是，腎活檢可能導(dǎo)致感染、出血等并發(fā)癥，讓患者對(duì)腎活檢有所顧忌。磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）是非侵入性影像檢查方法，可以研究活體組織中水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的成像方法，是一種無(wú)創(chuàng)傷可以量化組織器官內(nèi)水分子純擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的檢查技術(shù)。表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）是一個(gè)量化指標(biāo)，反映水分子的位移情況，可以在微觀水平反映宏觀組織的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。本研究探討應(yīng)用DWI及其基礎(chǔ)上ADC值評(píng)價(jià)早期糖尿病腎病的可行性及臨床應(yīng)用。

1.資料與方法

1.1 臨床資料

從2018年5月～2019年4月在福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院住院患者中，有92例糖尿病腎病患者接受放射學(xué)檢查，除糖尿病外，無(wú)其他全身疾病。排除先天性腎發(fā)育不良（n=1）、腎積水（n=2）、單純性囊腫＞3cm或3個(gè)以上囊腫（n=5）、梗阻性泌尿系病史（n=1）、腎盂腎炎（n=1）、腎臟手術(shù)（n=1）、心臟起搏器（n=1）患者。實(shí)驗(yàn)組對(duì)80例患者（男45例，女35例；年齡26～70歲）進(jìn)行MRI檢查。對(duì)照組62例，男31例，女31例，年齡34～70歲，無(wú)糖尿病或腎臟疾病。實(shí)驗(yàn)組有6例（7.5%）年齡大于65歲，對(duì)照組有5例（8.1%）年齡在65歲以上。根據(jù)24h尿白蛋白排泄量和腎小球?yàn)V過(guò)率（GFR）將糖尿病腎病分為5個(gè)階段：1期（高濾過(guò)），蛋白尿＜30mg/24h，GFR＞100mL/min/1.73m2；2期（微量蛋白尿），蛋白尿30～300mg/24h，GFR 90～100mL/min/1.73m2；3期（臨床蛋白尿），蛋白尿＞300mg/24h，腎小球?yàn)V過(guò)率（GFR）60～89mL/min/1.73m2；4期（進(jìn)行性腎?。I小球?yàn)V過(guò)率15～59mL/min/1.73m2，尿白蛋白排泄量增加；5期（終末期腎病），腎小球?yàn)V過(guò)率＜15mL/min/1.73m2，尿白蛋白大量排出。在參與研究之前，每個(gè)受試者都要征得知情同意。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)室檢查。受試對(duì)象于MRI掃描當(dāng)日檢測(cè)血清SCr值、24h尿蛋白定量。根據(jù)患者年齡及性別、SCr值、利用簡(jiǎn)化MDRD公式計(jì)算腎小球?yàn)V過(guò)率（estimated glomerular filtration rate，eGFR）。

1.2.2 腎臟磁共振掃描。采用Siemens Verio 3.0T MRI儀，進(jìn)行常規(guī)T1WI、T2WI和DWI檢查。DWI采用單次激發(fā)平面回波成像技術(shù)，橫斷面掃描，掃描參數(shù)為重復(fù)時(shí)間（repetition time，TR）2200～2400ms，回波時(shí)間（echo time，TE)80.5～87.7ms，矩陣為256×256，帶寬±250kHz，視野（field of view，F(xiàn)OV）28～32cm，層厚5.0～8.0mm，間隔1.0mm，頻率編碼方向：S/I，激勵(lì)次數(shù)為2，彌散敏感梯度方向?yàn)?個(gè)。擴(kuò)散敏感系數(shù)b值分別0、50、100、300、500、800s/mm2。采用呼吸門控單次屏氣技術(shù)掃描，掃描時(shí)間20s，掃描范圍覆蓋雙腎，獲以腎門為中心的8～12層圖像。

1.2.3 圖像分析和后期處理。DWI圖像采用AW4.4工作站Functool軟件進(jìn)行后處理，ADC圖由工作站自動(dòng)生成，在包含整個(gè)腎臟，并除外腎竇及腎臟周圍脂肪和纖維結(jié)構(gòu)等為標(biāo)準(zhǔn)范圍調(diào)整域值，以每組序列中附帶的b值為0的T2WI作為參照?qǐng)D像，然后分別測(cè)量雙側(cè)腎臟皮質(zhì)的ADC值。原始數(shù)據(jù)由兩名高年資的影像診斷醫(yī)師獨(dú)立雙盲分析，盡量的避開腎竇組織以及偽影，隨機(jī)選取移植腎上、中、下以及各一個(gè)層面，測(cè)量皮質(zhì)感興趣區(qū)（region of interest，ROI）的定量參數(shù)。避開腎邊緣、皮髓質(zhì)分界及腎柱腎血管位置選取ROI，選取腎門的2～3個(gè)平面進(jìn)行測(cè)量，盡量保證ROI的外形及大小一致。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行，腎臟皮質(zhì)ADC均值結(jié)果用（±s）表示，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)糖尿病腎病組和健康對(duì)照組腎臟皮質(zhì)ADC值及SCr、eGFR值進(jìn)行比較，單因素方差分析比較健康對(duì)照組、DN各期腎臟皮質(zhì)的ADC值差異，兩兩比較采用LSD法，用皮爾遜相關(guān)檢驗(yàn)評(píng)估腎臟平均ADC值與GFR值、24h尿蛋白量和糖尿病腎病分期之間的關(guān)系，P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.結(jié)果

在平均年齡方面，患者組和對(duì)照組之間無(wú)顯著差異[（45.9±8.7）歲vs（46.8±11.1）歲（P=0.175）]，性別分布（P=0.670）。糖尿病患者的腎小球?yàn)V過(guò)率范圍為8.2～183.6mL/min/1.73m2，平均（70.8±42.4）mL/min/1.73m2，蛋白尿范圍為2.0～8088.1mg/24h，平均（668.7±1341.3）mg/24h，見表1。54例糖尿病腎病患者（67.5%）患有高血壓，而對(duì)照組受試者均未發(fā)現(xiàn)高血壓。表2顯示了對(duì)照組和糖尿病腎病不同分期的平均腎臟ADC值。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的左、右腎ADC值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.854，0.755）。對(duì)照組與1期（P=0.945）、對(duì)照組與2期（P=0.616）、1期與2期（P=0.976）、3期與4期（P=0.986）腎臟ADC值比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。3期和4期患者的腎臟ADC值均顯著低于對(duì)照組、1期患者和2期患者（均P＜0.001）。同樣，5期患者的平均腎ADC值明顯低于4期（P=0.003）、3期（P=0.020）、2期、1期或?qū)φ战M（P＜0.001）。根據(jù)這些結(jié)果將患者分為1組（1+2期，n=36）、2組（3+4期，n=30）和3組（5期，n=14）。組3和組2的平均腎ADC值明顯低于組1（均為P＜0.001）或?qū)φ战M（均為P＜0.001），組3的平均腎ADC值顯著低于組2（P=0.001），但組1與對(duì)照組之間無(wú)顯著差異（P=0.522），見表3。糖尿病腎病患者腎臟ADC值與與腎小球?yàn)V過(guò)率呈顯著正相關(guān)（r=0.642，P＜0.001），與24h尿白蛋白排泄量呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.419，P＜0.001）。

表1. 受試者的一般資料

表2. 糖尿病腎病各分期的腎臟平均ADC值

3.討論

在這項(xiàng)研究中，使用定量DWI發(fā)現(xiàn)腎臟平均ADC值與糖尿病腎病的臨床分期之間存在顯著的負(fù)相關(guān)。此外，與健康對(duì)照組相比，3、4和5期糖尿病腎病患者的腎臟平均ADC值顯著降低，但在早期糖尿病腎病患者中沒(méi)有顯著差異。同樣，先前的研究表明，在各種急慢性腎臟疾病中，腎臟的ADC值都會(huì)降低，并且ADC值與GFR值之間存在顯著的相關(guān)性。Namimoto等人報(bào)道慢性和急性腎功能衰竭患者腎臟皮質(zhì)和髓質(zhì)的ADC值明顯低于正常腎組織的ADC值[2]。Carbone等人在一項(xiàng)對(duì)14名患者進(jìn)行的初步研究中，報(bào)告了腎小球?yàn)V過(guò)率與腎臟ADC值之間的良好相關(guān)性[3]。Xu等人還發(fā)現(xiàn)，與正常腎臟相比，受損腎臟的ADC值顯著降低，并發(fā)現(xiàn)GFR與腎臟ADC值呈正相關(guān)[4]。在Xu等人的一項(xiàng)研究中，慢性腎臟病除1期外，其余各期腎臟ADC值均顯著低于正常，且與血清肌酐水平呈負(fù)相關(guān)[5]。在一項(xiàng)對(duì)16名糖尿病患者進(jìn)行的擴(kuò)散張量成像研究中，Lu等人進(jìn)行了研究[6]，腎小球?yàn)V過(guò)率＜60mL/min/1.73m2的糖尿病患者腎髓質(zhì)ADC值、各向異性分?jǐn)?shù)（FA）和皮質(zhì)ADC值顯著降低，腎小球?yàn)V過(guò)率≥60mL/min/1.73m2的糖尿病患者腎髓質(zhì)ADC值和FA值顯著降低，可能與間質(zhì)纖維化、腎小球硬化和腎小管損害有關(guān)[7]。

糖尿病合并終末期腎臟疾病的人數(shù)急劇增加，建立更有效的監(jiān)測(cè)和治療模式是必要的。目前，就腎功能障礙的進(jìn)展而言，一些患者可能在正常白蛋白尿的情況下有明顯的腎小球?yàn)V過(guò)率下降。另一方面，一些微量白蛋白尿的患者可能不會(huì)進(jìn)展到顯著的蛋白尿和腎小球?yàn)V過(guò)率丟失的程度，甚至可能在腎功能障礙方面出現(xiàn)一些逆轉(zhuǎn)。因此，我們需要更好的參數(shù)來(lái)預(yù)測(cè)糖尿病患者腎病的進(jìn)展。隨著MRI硬件和新序列的進(jìn)步，DWI已成為腫瘤檢測(cè)和定性以及腫瘤患者治療監(jiān)測(cè)的有用工具。為了評(píng)估彌漫性實(shí)質(zhì)病變中腎臟的功能狀態(tài)，腎臟ADC的測(cè)量似乎是可行和有希望的。由于ADC依賴于生物組織中的毛細(xì)血管灌注和水的分子擴(kuò)散，因此ADC的改變提供了有關(guān)感興趣組織的微結(jié)構(gòu)變化的信息。腎組織含水量、腎內(nèi)血流和腎小管血流的改變可能會(huì)影響腎ADC值。糖尿病腎病伴微量白蛋白尿的早期，腎小球?yàn)V過(guò)率（GFR）正?；蛟龈摺ＤI小球?yàn)V過(guò)率的降低反映了高濾過(guò)的減少。當(dāng)出現(xiàn)明顯的蛋白尿時(shí)，組織病理學(xué)異常往往嚴(yán)重到了極點(diǎn)。晚期形成的進(jìn)行性腎小球硬化和腎小管間質(zhì)纖維化也可能限制水的擴(kuò)散。與這些腎組織成分的變化相一致，本研究發(fā)現(xiàn)糖尿病腎病3期腎臟ADC值明顯降低，終末期腎病腎實(shí)質(zhì)彌散受限更為突出。我們的結(jié)果表明，腎臟定量DWI可能有助于對(duì)糖尿病患者進(jìn)行系列研究的隨訪，并有助于預(yù)測(cè)腎臟疾病的進(jìn)展或消退。然而，需要進(jìn)一步的研究來(lái)確定使用DWI的意義和潛在的實(shí)用性。

表3. 按糖尿病腎病分期劃分的腎臟平均ADC值

本研究存在一定的局限性。第一，總體病例數(shù)較少，5期糖尿病腎病相對(duì)偏少可能是一個(gè)限制。第二，缺乏相關(guān)性的病理組織學(xué)可能是另一個(gè)限制。然而，臨床分期是一種被廣泛接受的檢測(cè)和預(yù)測(cè)糖尿病腎病的方法。第三，ROI測(cè)量?jī)H限于腎皮質(zhì)，腎髓質(zhì)改變?cè)诒狙芯恐形幢辉u(píng)估。雖然在皮質(zhì)區(qū)域放置了多個(gè)感興趣區(qū)，但可能對(duì)髓質(zhì)區(qū)域有輕微干擾，這可能影響了我們的結(jié)果。進(jìn)一步的功能磁共振成像，包括彌散張量成像，對(duì)糖尿病腎病皮質(zhì)和髓質(zhì)改變的研究可能有助于對(duì)疾病過(guò)程的理解。另外，我們忽略了高血壓的影響，因?yàn)橛袌?bào)道稱高血壓對(duì)腎臟ADC值沒(méi)有影響，盡管它會(huì)導(dǎo)致終末器官損害。

此外，可能還有其他一些因素，如年齡或環(huán)境影響，可能與腎臟形態(tài)或功能的改變有關(guān)。雖然我們老年患者的比例很小，但腎臟老化可能會(huì)潛在地影響預(yù)后。另外，DWI本身也有一些局限性，包括較低的信噪比和圖像失真。

總之，本文研究表明，腎臟ADC值與糖尿病腎病的分期呈負(fù)相關(guān)。作為一種相對(duì)簡(jiǎn)單、無(wú)創(chuàng)、無(wú)需造影劑的檢查手段，腎臟定量DWI可能在糖尿病腎病的隨訪中發(fā)揮潛在的臨床決策作用。