皮質(zhì)期CT增強(qiáng)掃描聯(lián)合表觀擴(kuò)散系數(shù)預(yù)測慢性腎臟病分期的臨床價(jià)值

梁修振 董倩 周進(jìn)龍 董鵬

慢性腎臟?。╟hronic kidney disease，CKD）是各種原因引起的腎臟結(jié)構(gòu)或功能異常（腎臟損傷病史持續(xù)＞3 個(gè)月），包括腎小球?yàn)V過率正?；虿徽５牟±頁p傷[1-2]。2017 年全球有近6.98 億CKD 患者，中國高達(dá)1.32 億，且隨著病情的發(fā)展，約有2%～5%患者最終進(jìn)展為終末期腎?。╡nd-stage renal disease，ESRD），需要通過透析或腎移植來維持生命[3]。有研究表明，對于早期CKD 患者的臨床干預(yù)，可有效防止腎功能進(jìn)一步損傷[4-6]。腎活檢被認(rèn)為是診斷CKD 病理結(jié)果的金標(biāo)準(zhǔn)，然而，這種有創(chuàng)性檢查有發(fā)生并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)（如感染、腎周血腫等），難以常規(guī)、重復(fù)進(jìn)行[7-8]，在美國國家腎臟病基金會/腎臟病患者預(yù)后質(zhì)量倡議（National Kidney Foundation/Kidney Disease Outcomes Quality Initiative，NKF/KDOQI）關(guān)于CKD 的推薦中，腎小球?yàn)V過率（glomerular filtration rate，GFR）作為CKD 診斷、分期、評估的重要依據(jù)[9]，但GFR 臨床上并不能直接獲得，常需通過菊粉清除率或核素腎動(dòng)態(tài)顯像檢測，而菊粉及核素檢查費(fèi)用昂貴，臨床難以常規(guī)開展[10-11]，因此，尋找一種對CKD 患者腎功能有效隨訪且敏感的無創(chuàng)性評估方式勢在必行。彌散加權(quán)成像（diffusionweighted imaging，DWI）是一種非侵入性MRI 檢查技術(shù)，它反映水分子的表觀擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，并用表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient,ADC）進(jìn)行定量[12]。以往研究表明，DWI 在反映腎功能方面具有很高價(jià)值[13-14]，但其無法對腎臟皮髓質(zhì)進(jìn)行分界，這一定程度限制了其在臨床中的應(yīng)用價(jià)值。皮質(zhì)期CT 增強(qiáng)掃描能較好反映腎臟皮髓質(zhì)邊界及結(jié)構(gòu)，且檢查時(shí)間較短，不易受呼吸運(yùn)動(dòng)偽影干擾。因此，本研究探討皮質(zhì)期CT 增強(qiáng)掃描聯(lián)合DWI 預(yù)測CKD 分期的臨床價(jià)值，從而為CKD的早期發(fā)現(xiàn)、病例隨訪等提供依據(jù)。

1 對象和方法

1.1 對象 回顧性分析2018 年1 月至2022 年10 月寧波市醫(yī)療中心李惠利醫(yī)院興寧院區(qū)及東部院區(qū)CKD 患者76 例（CKD 組），男41 例，女35 例，年齡28～54（41±13）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）臨床診斷明確CKD 患者；（2）因臨床需求（如懷疑肝臟或腸管腫瘤、腎上腺占位等）且經(jīng)評估及患者同意可以完成CT 增強(qiáng)掃描，并在入院1周內(nèi)完成腹部MRI 檢查；（3）入院1 周內(nèi)完成血肌酐（serum creatinine，Scr）等實(shí)驗(yàn)指標(biāo)檢查，并根據(jù)簡化腎臟病膳食改善公式（modification of diet in renal disease，MDRD）計(jì)算估算的腎小球?yàn)V過率（estimated glomerular filtration rate，eGFR），eGFR=186×（Scr）-1.154×（年齡）-0.203×0.742（男性改為1.000）[15]。根據(jù)eGFR 及CKD分期標(biāo)準(zhǔn)[16]，將CKD 患者分為輕度CKD 組[eGFR≥60 mL/（min·1.73 m2）]和中重度CKD 組[eGFR ＜60 mL/（min·1.73 m2）]，其中輕度CKD 組42 例（1 期23例，2 期19 例），中重度CKD 組34 例（3 期19 例，4 期11例，5 期4 例）。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）存在其他重大基礎(chǔ)疾病影響腎功能評估；（2）多囊腎；（3）無法從臨床既往病史中查詢到腎臟分期或相關(guān)實(shí)驗(yàn)室檢查患者。收集本院同時(shí)期性別、年齡相匹配35 名健康成年人作為健康對照組，男18 名，女17 名，年齡29～51（40±11）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：既往無高血壓、糖尿病、腎臟疾病等基礎(chǔ)疾病。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會審查通過（批準(zhǔn)文號：李惠利醫(yī)院倫審2023 研第179 號）。

1.2 CT 增強(qiáng)掃描 采用Philips Brilliance 16 層螺旋CT、Philips 256iCT 掃描儀。所有患者均包括皮質(zhì)期及實(shí)質(zhì)期雙期掃描。平掃后自肘前靜脈以3 mm/s 注射100 mL 碘海醇（300 mgI/mL），皮質(zhì)期增強(qiáng)延遲時(shí)間為25～30 s，實(shí)質(zhì)期延遲時(shí)間為70～120 s，所有患者掃描范圍均包括雙側(cè)全部腎臟。

1.3 MRI 檢查 采用GE Discovery MR750w 3.0T MRI掃描儀、8 通道腹部表面相控陣列線圈行雙腎MRI 掃描?；颊咝醒雠P位掃描，掃描范圍包括雙腎上極至腎下極。MRI 平掃參數(shù)包括LAVA 序列T1WI、PROPELLER序列T2WI、DWI（b值=800 s/mm2）。LAVA序列T1WI的參數(shù)：重復(fù)時(shí)間（time of repetition，TR）4.2 ms，回波時(shí)間（time of echo，TE）2.0 ms，翻轉(zhuǎn)角（filp angle，F(xiàn)A）12.0°，視野（field of view，F(xiàn)OV）38 cm，層厚（slice thickness）5.2 mm，層間距1 mm，掃描層數(shù)72 層。PROPELLER 序列T2WI 的參數(shù)：TR 9 474 ms，TE 72 ms，F(xiàn)A 110°，F(xiàn)OV 38 cm，層厚7 mm，層間距1 mm，掃描層數(shù)25層。

1.4 圖像分析 由2 位有經(jīng)驗(yàn)的主治及以上放射診斷醫(yī)師采用雙盲法進(jìn)行閱片，意見不統(tǒng)一時(shí)協(xié)商討論達(dá)成一致意見。DWI 圖像的后處理和測量均在GE Discovery MR750w 3.0T MRI 后處理站完成。勾畫感興趣區(qū)（region of interest，ROI）時(shí)避開囊腫區(qū)域，選取軸位雙側(cè)腎臟腎門平面。對皮質(zhì)期CT 增強(qiáng)圖像，于皮質(zhì)前中后份各放置一個(gè)ROI，最后取平均值，其與平掃時(shí)CT 值比值，即為腎臟皮質(zhì)期增強(qiáng)幅度（皮質(zhì)期CT值/平掃期CT 值），見圖1（插頁）；測量皮質(zhì)厚度及相應(yīng)層面腹主動(dòng)脈直徑與皮質(zhì)厚度比值，腎皮質(zhì)厚度測量方法為于腎門平面分別測量前、后側(cè)及外側(cè)三點(diǎn)最短距離（即強(qiáng)化皮質(zhì)外側(cè)到內(nèi)側(cè)的垂直距離），測量時(shí)避開腎柱，然后取平均值。對于ADC 圖，皮質(zhì)ROI 盡量放在靠近腎臟外緣區(qū)域，髓質(zhì)ROI 放置在腎實(shí)質(zhì)內(nèi)外緣中間，從而得到ADC 值，見圖2（插頁）。

圖1 38 歲男性健康患者腎臟皮質(zhì)期增強(qiáng)幅度測量圖（于右腎皮質(zhì)前中后份各放置一個(gè)等面積ROI，最后取平均值，其與平掃時(shí)CT 值比值，即為腎臟皮質(zhì)期增強(qiáng)幅度）

圖2 42 歲女性輕度CKD 患者腎臟皮髓質(zhì)ADC 值測量圖（皮質(zhì)ROI 盡量放在靠近腎臟外緣區(qū)域，髓質(zhì)ROI 放置在腎實(shí)質(zhì)內(nèi)外緣中間，取平均值，從而得到皮髓質(zhì)ADC 值）

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)并進(jìn)行Bonferroni 校正；組內(nèi)比較采用配對樣本t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用ROC 曲線分析各單一影像學(xué)參數(shù)及聯(lián)合模型（腎臟皮質(zhì)ADC 值與腎臟皮層厚度聯(lián)合）對CKD 分期的判定效能。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 健康對照組左側(cè)和右側(cè)腎臟皮質(zhì)、髓質(zhì)ADC 值的比較 健康對照組雙側(cè)腎臟皮質(zhì)和髓質(zhì)ADC 值的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），見表1。

表1 健康對照組左側(cè)和右側(cè)腎臟皮質(zhì)、ADC 值的比較（×10-3mm2/s）

2.2 3組受試者腎臟皮質(zhì)與髓質(zhì)間ADC值的比較 CKD組和健康對照組皮質(zhì)與髓質(zhì)間ADC 值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），且皮質(zhì)ADC值大于髓質(zhì)，見表2。

表2 3組受試者腎臟皮質(zhì)與髓質(zhì)間ADC 值的比較（×10-3mm2/s）

2.3 3 組受試者皮髓質(zhì)ADC 值及皮質(zhì)期CT 增強(qiáng)掃描各參數(shù)的比較 3 組受試者組間皮髓質(zhì)ADC 值、增強(qiáng)幅度、皮層厚度、相應(yīng)層面腹主動(dòng)脈直徑/皮層厚度的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），其中CKD 分期隨著腎臟皮髓質(zhì)ADC 值、皮層厚度降低而升高，隨著相應(yīng)層面腹主動(dòng)脈直徑/皮層厚度升高而升高；與健康對照組相比，輕度CKD 組皮質(zhì)期皮層增強(qiáng)幅度降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；在輕度CKD 組與中重度CKD 組中，皮質(zhì)期皮層增強(qiáng)幅度比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表3。

表3 3組受試者皮髓質(zhì)ADC 值及皮質(zhì)期CT 增強(qiáng)掃描各參數(shù)的比較

2.4 皮髓質(zhì)ADC 值、皮層厚度及聯(lián)合模型診斷腎功能損傷效能分析 在鑒別健康對照組與輕度CKD 組中，聯(lián)合模型、皮質(zhì)及髓質(zhì)ADC 值、皮層厚度的AUC 分別為0.780、0.670、0.617、0.652；在鑒別輕度與中重度CKD 組中，其AUC 分別為0.765、0.640、0.619、0.649，見圖3。

圖3 皮髓質(zhì)ADC 值、皮質(zhì)厚度及聯(lián)合模型在診斷腎功能損傷的ROC 曲線（A：各參數(shù)在鑒別健康對照組與輕度CKD 組的ROC 曲線；B：各參數(shù)在鑒別輕度與中重度CKD 組的ROC 曲線）

3 討論

DWI 聯(lián)合皮質(zhì)期CT 增強(qiáng)掃描，不僅能顯示皮髓質(zhì)形態(tài)變化，還能一定程度上從微觀角度定量反映腎臟的病理生理變化，也避免了MRI 增強(qiáng)掃描時(shí)間長、呼吸運(yùn)動(dòng)偽影干擾重的影響。本研究結(jié)果顯示，腎臟皮質(zhì)ADC 值聯(lián)合皮層厚度對CKD 分期具有較好的分辨能力。

3.1 各組受試者組內(nèi)皮髓質(zhì)間各結(jié)果差異比較 DWI通過定量計(jì)算組織內(nèi)水分子運(yùn)動(dòng)及擴(kuò)散，能夠間接反映其內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)的變化[17]，本研究顯示，3 組受試者皮髓質(zhì)間ADC 值比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），且皮質(zhì)ADC 值大于髓質(zhì)，與既往研究一致[18]。這主要是由皮髓質(zhì)結(jié)構(gòu)及功能決定的，首先腎皮質(zhì)主要是腎小球、近遠(yuǎn)曲小管組成，主要功能是濾過血漿生成原尿，其內(nèi)水分子擴(kuò)散相對自由；髓質(zhì)主要是由錐形排列的腎小管及集合管組成，其內(nèi)終尿的水分子會受到一定限制。其次腎臟中血流94%供應(yīng)皮質(zhì)，6%供應(yīng)髓質(zhì)，且皮質(zhì)內(nèi)含有二級毛細(xì)血管網(wǎng)，這是皮質(zhì)ADC 值大于髓質(zhì)的原因，也是皮質(zhì)期CT 增強(qiáng)區(qū)分皮髓質(zhì)的基礎(chǔ)。

3.2 3 組受試者組間皮髓質(zhì)各結(jié)果差異及其診斷腎功能效能 本研究結(jié)果顯示，3 組受試者ADC 值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），且皮髓質(zhì)值均低于健康對照組，這與既往研究一致[19-21]；這主要是由于CKD 患者常伴有腎小球硬化、間質(zhì)炎癥及纖維化，會使腎臟血流動(dòng)力學(xué)改變，并伴有皮髓質(zhì)內(nèi)水的自由擴(kuò)張受限，從而使CKD 患者皮髓質(zhì)ADC 值低于正常人[22]。本研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，皮質(zhì)ADC 值在鑒別輕度CKD 與健康對照組時(shí)，診斷效能高于髓質(zhì)ADC 值，而在診斷輕度CKD 與中重度CKD 時(shí)，皮髓質(zhì)ADC 值診斷效能相仿，這可能提示CKD 早期以皮質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)（包括腎小球硬化、間質(zhì)炎癥及纖維化）破壞為主，髓質(zhì)破壞相對較輕，而中重度時(shí)皮髓質(zhì)均明顯破壞。

3.3 腎臟皮層厚度在診斷CKD 分期價(jià)值 本研究結(jié)果顯示，3 組受試者腎臟皮層厚度差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），這與既往研究一致[23-25]。CKD 的病理變化為腎小球硬化、纖維化，腎小管萎縮、變性，腎小動(dòng)脈管壁增厚及玻璃樣變性，這使腎血流灌注減少及腎皮質(zhì)變薄，且隨著病情進(jìn)展，腎皮質(zhì)萎縮逐漸嚴(yán)重，也是腎臟皮質(zhì)厚度可以反映CKD分期的影像基礎(chǔ)。

3.4 腎臟皮層強(qiáng)化幅度在診斷CKD 分期價(jià)值 本研究還發(fā)現(xiàn)，與健康對照組相比，輕度CKD 患者腎皮質(zhì)強(qiáng)化幅度降低，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），與既往研究一致[25-26]，但本研究中輕度CKD 患者與中重度CKD 患者間腎皮質(zhì)強(qiáng)化幅度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與既往研究不符[25-26]，筆者認(rèn)為這可能與本文患者中CKD 4 期及5 期患者相對較少有關(guān)。

3.5 皮髓質(zhì)ADC 值、皮層厚度及聯(lián)合模型在診斷腎功能損傷效能 本研究中，在皮質(zhì)ADC 值聯(lián)合皮質(zhì)厚度的聯(lián)合模型中，健康對照組與輕度CKD 組或輕度CKD組與中重度CKD 組AUC 均高于單一參數(shù)，表明皮質(zhì)ADC 值聯(lián)合皮質(zhì)厚度的聯(lián)合模型診斷效能最高。

綜上所述，皮質(zhì)期CT 增強(qiáng)聯(lián)合ADC 可間接反映腎功能分期，且具有較高的診斷效能，因此在CKD 患者的無創(chuàng)診斷中有一定價(jià)值。