磁共振扩散峰度成像在人体肾脏的应用

MRI在肾功能检查中的应用国外医学临床放射学分册ForeignMedicalSciencesClinicalRadiologicalFascicle2006Jan;29(1):59—63MRI在肾功能检查中的应用天津医科大学总医院放射科(300052)赵金坤综述白人驹孙浩然审校泌尿放射学摘要磁共振成像作为无创性的影像学检查方法,除能显示肾脏的形态学改变外,还可对肾脏功能进行评价.就MR的肾功能检查及其相关技术进行综述,着重说明应用MR肾图进行肾小球滤过率测定的原理,方法和技术,并介绍目前的临床应用现状.关键词肾功能;肾滤过率;滤过分数;肾血流量;磁共振成像肾脏疾病可造成肾功能不同程度的损害,通过监测肾功能的变化可以评价疾病所处阶段及预后.临床上检测肾功能的无创性方法较多,但都存在一定缺陷.应用生化检测方法测定血浆肌酐水平和肌酐清除率较为简单,且无放射线损伤,但对肾功能的早期变化不敏感,且不能对单侧肾功能进行评价.核素显像虽能很好评价肾功能,但所提供形态学信息有限,而且病人会受到放射线损伤.CT和静脉尿路造影(intravenousumgraphy,ivu)能同时提供肾功能和形态学信息,但两者均须应用具有肾毒性的对比剂,对于严重肾功能不全的病人是禁忌的,而且病人也要暴露于放射线下.MRI作为评价肾功能的一种新技术,既能准确显示肾脏的形态学改变,又能提供肾脏的功能信息,而且避免了放射线损伤,亦不会存在肾毒性对比剂的潜在危险.研究发现,即使应用较大剂量的钆对比剂,对于肾功能不全的病人仍是安全的.目前应用MRI技术对肾功能进行评价还处于初始阶段,其中肾小球滤过率(glomerularfiltrationrate,GFR)(以下简称肾滤过率)测定是检测肾功能的一项重要参数,对肾功能评价具有重要参考价值,对临床肾脏疾病的治疗和预后评估均具有重要的指导意义.本文就MR肾功能检查进行综述,着重介绍肾滤过率测定的原理和方法,面临的问题及临床应用价值.一,MR进行肾滤过率测定的原理MRI中钆(Gd)对比剂能缩短邻近组织或体液的Tl值,而二乙烯三胺五乙酸(diethylenetriamine pentaeetieacid.DTPA)等物质经静脉注射后仅通过肾脏滤过而排出体外,肾脏对其不具有分泌或重吸收的功能[1】,Gd和D"I~A的螯合物具有既完全从肾脏滤过又能缩短邻近组织或体液弛豫时间的特性.高空间分辨力的肾动态增强MR可清楚显示钆对比剂随时间在不同肾组织(包括肾动静脉)中的分布删.核素肾图和早期研究明确了钆螯合剂(如Gd—D,IPA)经肾脏的代谢过程,并证明其可作为~q'em-DTPA的同型物应用[51.应用动态MRI可检测肾脏不同组织或肾动静脉内Gd—DTPA浓度随时间所发生的变化,而这一变化与肾滤过率密切相关,此即行GFR测定的原理.二,基本方法和技术问题目前,应用MRI检测单侧肾滤过分数的方法很多,大都依据以下2种基本方法,即肾图法和Gd对比剂血浆清除法.前者是以检测肾滤过率的金标准(即核素显像法)为基础,已成为当前主要研究方向;而关于后者的研究自2002年以后已鲜有报道.肾图法较Gd对比剂血浆清除法更为准确.(一)肾图法1.基本方法:以钆螯合物(如Gd—D)为对比剂进行肾脏动态MRI检查,所获肾组织的时间一对比剂浓度曲线称为MR肾图[2l3一.Gd—DTPA由静脉注入后,经肾转运,由尿路排出体外,MRI可将肾内转运过程记录为连续的影像.Lee等[21研究证实低剂量(2mL)Gd—DTPA能很好地控制磁敏感效应,使应用MR肾图进行肾滤过率测定成为可能.Gates等【l应用鲫TcDTPA进行核素显像,证明注药后2—3min内单侧肾的.一DTPA摄取与GFR具有较高的相关性.对比剂Gd—DTPA也具有相同的代谢性质,因而应用动态MRI测定肾实质内对比剂浓国外医学临床放射学分册ForeignMedicalSciencesClinicalRadiologicalFascicle2006Jan;29(1)度随时间的变化过程,即可推断或计算出肾脏的滤过分数.Baumann等[91设计了肾脏首过动力学二分法模型,应用公式:d[Gd]./dt=kd[Gd],这里[cd].,[Gd]分别代表肾皮质和肾髓质对比剂峰值浓度,d[Gd]Ⅱ,,dt为[Gd]相对t的导数,即髓质浓度曲线在该点的切线,表示浓度的变化率;k表示对比剂由皮质进入髓质的速度常数.该研究中得出k值为(3.4~0.5)/min,并证明kd与GFR有较高的相关性.LaurentOl使用上述方法也得出相同的结论.但此种方法的准确性仍有待于验证.Lee等…1应用扰相梯度回波(SPGRE)序列和低剂量(2mE)对比剂获得肾脏动态3DMR肾图.自开始注药后8S采集数据,共采集18组3D影像.之后将每幅影像中的两侧肾脏分别进行处理,即将每侧肾脏标准化,以利其后分析.该研究中将肾脏分为皮质,髓质和集合系统,皮髓质的划分依据腹主动脉明显强化后6~9S的影像,此时皮髓质具有明显的对比.将最后一组的3D影像进行集合系统划分,其他影像的划分工作由软件自动完成.划分皮,髓质和集合系统后,利用Gates等[81提出的方法计算GFR.当然,为获得更多的肾功能参数,可将对比剂通过肾脏的路径分得更细,这仍有待于进一步的研究和MR软硬件技术的改进.2.技术问题:(1)对比剂注入和信号采集时间不同时相采集到的肾动,静脉内血流或肾脏皮,髓质和集合系统的信号强度不同,这些采集均基于团注Gd—DTPA 首过相应兴趣区(ROI)时对T值的缩短作用,因此,恰好的注药时间,注射速度和信号采集时间对采集到准确的各信号强度是非常重要的.一般注药10s后药物达到腹主动脉,这段时间是对比剂通过静脉和肺循环的时间Ⅲ～41.通常不采用检测循环时间的实验性注射,以确保信号强度测量的准确性. (2)对比剂的量化信号强度和对比剂浓度值之间的关系较复杂.所用的采集序列,参数不同,对比剂浓度不同,MRI测得的信号强度也不同.目前,多数研究[2.6,9,11-15采用的是相对信号强度,即(SI-SI.)/SIo,其在一定条件(对比剂浓度较低)下与对比剂浓度存在线性关系,此处SI表示强化后的信号强度,Slo表示基准信号强度.应用相对信号强度时计算较简单,但存在一定的局限性:首先,当对比剂的浓度较高时,相对信号强度与对比剂浓度将不存在线性关系,因为在对比剂浓度较高时,磁敏感效应显着;其次,没有考虑血流对相对信号强度的影响,这一点在大动脉表现尤为明显.Rusinek等【lq设计一种方法进行MRI信号强度与对比剂浓度间的转换.此方法由2个关系式构成:1/Tl=1/rl,+[Gd]xRSI=kxf(T1)这里T和T是所研究组织强化前,后的纵向弛豫时间;[Gd]是钆的浓度;R为对比剂的T1弛豫率,对于钆对比剂,R值为4.5L/(mmol?s);k为多因素决定的常数;f是信号强度和组织纵向弛豫时间的单向关系,即对比剂浓度要满足低于一定浓度的条件,将测得强化前,后信号强度代入公式可得对比剂浓度.目前应用较多的换算方法还包括反转恢复rrl像,此方法以LOOK—LOCKERT测量脉冲序列为基础【n词.应用LOOK—LOCKER回波平面成像(LL-echo planarim嚼ng,LL—EPI)序列可测量绝对rrl值,其对T2半效应(磁敏感效应)不敏感,所以TlWl可由公式1/T1=1/r.+[Gd]xR直接转换为对比剂浓度像.具体应用时还要依据测得T.值信噪比(signal—to—noise ratio,SNR)的不同,将LL—EPI序列做适当的调整,使其可测量T,的正常生物学范围(0.2~2.0s)91.此外,Gd—DTPA具有同时缩短T.和T2的顺磁性效应,为此,扫描参数也应该尽量增加T而减弱T2(T2)的权重,以使检测组织信号强度更加准确,这可通过应用短TE和尽量大的翻转角来实现.短TE可减弱R(T2半)权重艟MRI信号突出T权重[1捌;大翻转角(≥40.)加强短TE缩短T,的效应,同时减弱对T2权重的敏感性[211.(3)钆对比剂剂量的选择Gd—DTPA对T.的缩短作用可增强ROI中的信号强度,但同时会产生磁敏感效应(T2效应),使信号强度降低.当对比剂超过一定浓度时,rr2效应占主导地位,造成信号强度不升反降.因此,应用MR肾图行肾功能检查时,对比剂浓度是必须考虑的关键因素.以往大多数研究者在MR肾图中应用标准剂量(0.1～0.2mnl0l/1(g),但肾脏对Gd-DTPA有浓集作用,在髓质表现尤为明显.Gd-DTPA在血液中浓度达到0.1mmol/kg时,在肾内对比剂浓集区T:效应所产生的信号强度减低远大于由T值减低所导致信号强度增强[23,251,此时相对信号强度与对比剂浓度不再存在线性关系.目前的研究显示,由于T:效应的影响则应用低剂量对比剂更适宜,这能有效减低T:效应对肾皮国外医学临床放射学分册ForeignMedicalSciencesClinicalRadiologicalFascicle2006Jan;29(1)髓质及肾集合系统的成像干扰.Taylor等研究3种不同剂量(0.1,O.05和O.025mmol/kg)对比剂与采集信号强度的关系,并以核素显像所得到的荧光时间活性曲线为标准进行比较,证明对比剂浓度为O.025mmol/kg时,其与相对信号强度的线性关系最好.Rusinek等的研究亦支持Taylor等的观点,并进一步证明对于肾功能尚可的病人应用O.015mmol/kg的剂量亦可获得满意的影像.(4)图像分析(图像后处理)①肾脏皮,髓质和集合系统的划分与放射性核素行单侧肾GFR测量不同,应用MR肾图测量GFR时对比剂浓度一时间曲线的获得不能应用类似采集单侧肾脏总的放射性计数的方法.要获得单侧肾脏('肾实质)一定时间吸收对比剂的量,必须对肾脏皮质,髓质及集合系统进行划分.目前多应用手工进行肾脏各ROI的划分[10ol1,15,1q,其主要缺陷是耗时较长,且易受操作者的影响.针对此情况,Priester等[261提出一种算法,半自动地划分肾皮,髓质,但应用此算法对肾皮,髓质ROI进行划分时在'肾髓质ROI中存在一定程度的高估误差.②肾容积的计算应用体素计算法时,手工勾画出肾脏的轮廓,在'肾轮廓范围内总体素容积为肾脏体积.肾容积=各层面面积之和×层厚,在肾脏已划分各部的前提下可分别得到肾皮质和肾髓质的容积.⑧浓度一时间曲线要获得浓度一时间曲线,首先要得到动态扫描中各组的平均信号强度一时间曲线.目前计算平均信号强度的方法有2种,即层面信号强度投影【"和选取单侧'肾的最大层面(一般选取通过'~fl'-J的层面)[271.2种方法均可采集到各时相皮,髓质各自的平均信号强度.在获得平均信号强度一时间曲线后,可得到相对浓度一时间曲线.⑧GRF指数的计算对2-3min之内的皮,髓质浓度分别进行积分,之后分别与对应体积相乘,获得2—3min内单侧肾脏('肾实质)对比剂吸收值.应用GatesE8.3o]的研究结果和计算方法,即公式(I)单侧'肾吸收量=肾皮质吸收量+'肾髓质吸收量;公式(1I)GFRt={(右肾吸收量/e--0.153[mm71+左肾吸收量/e--0.153113.2(w/m+o.71)/注药量}x9.81-6.83,此处w和H分别代表被检查者的体质量和身高,单位分别为kg和cm;公式(111)GFR=GFR×(单侧肾吸收量/双侧'肾吸收量),其中GFRGFR.分别为单肾滤过率和两侧肾总滤过率.本方法的优点在于直接对肾脏进行检查,并以目前公认的核素显像测定肾滤过率的原理及方法为基础,测得的肾GFR准确度较高,较核素显像,不必考虑肾脏的深度和本底问题;缺点在于肾脏各组织的划分,'肾脏对比剂吸收量的计算仍欠准确,且后处理繁琐,费时.(--)Ga对比剂血浆清除法1.基本方法n2_:本法需分别测量肾血流量renal bloodflow,RBF)和肾滤过分数(effusionfraction,EF).RBF的测量一般多应用相位一对比(phase—contrast,PC)MRA技术.EF的测定需获得增强前,后肾静脉和肾动脉内血流信号强度,再由信号强度推算血液中的对比剂浓度,之后即可按照应用菊粉计算EF的公式,即EF=【trace岫-tracerv/[tracer]得到其数值.GFR则可由下述公式:GFR=RBFx(1一HL)xEF获得,此处HL(hematocritleve1)为红细胞比积.2.技术问题:(1)相位编码目前测定血流速度多用PC—MRA法为基础的相位编码技术,利用在梯度磁场内的血液运动产生的相位变化,施加一对大小相等方向相反的梯度磁场,从而引起血流中质子相位变化,并与血流速度成比例,进而获得血流速度.在进行肾血流速度测量时,梯度磁场的方向应与血管的横截面垂直,这样所获得的血流速度才是相对准确的,否则测得值将偏小.理论上,当梯度磁场的方向与血管的横截面平行时所获流率为零[29一.要获得正确的血流速度,最大血流编码速度值的界定亦很重要,因为Pc法中测量的血流速度不但有大小因素,而且有方向因素.若设定的最大血流速度编码过小,可导致血流速度值的翻转,而过大时又会造成测量的不敏感.应用PC法进行肾动脉血流流速测量时一般取100cnVs为最大血流速度编码[凹一,特殊情况下也可采用试验性的方法选取合适的最大血流速度编码.此外,就采集序列而言,有研究[291认为应用呼吸屏气PC序列较传统的电影Pc序列更准确,电影Pc成像倾向于高估血流量;也有作者[3ol认为,呼气末非屏气快速自旋采集的Pc序列也可以取得满意的结果.(2)血管的选取及定位要获得流动血液准确的信号强度,血管的选取及定位很重要.直接对肾动脉进行测量通常有以下缺点和困难:(a)因肾动脉直径一般小于3mm,故兴趣区(ROI)的选取有困国外医学临床放射学分册ForeignMedicalSciencesClinicalRadiologicalFascicle2006Jan;29(1)难,而且管腔较细,更易产生磁敏感性伪影,造成信号强度的偏差.(b)部分人存在多条肾动脉或副肾动脉姻.(c)肾动脉易于产生明显的血管模糊影或幻影.(d)增强前的肾动脉T值远小于1200ms.由于以上原因,一般选取肾后下腔静脉或肾前腹主动脉作为肾动脉的替代血管(此时须从下肢浅静脉注药), 这样可最大限度地避免由肾静脉重新回流人血的对比剂对检测的干扰.但腹主动脉搏动较强,可造成所测Tl(信号强度)值的不准确,所以目前多应用肾后下腔静脉来替代肾动脉.此种方法的优点在于操作及后处理较简单,易于实施;缺点在于作为间接性方法及MRI应用于血管检查的固有缺陷,如较细肾动脉难于测算RBF,肾动脉狭窄造成涡流致信号不准等,使本方法对GFR测量不够准确.三,临床应用(一)肾血管性疾病renovasculardisease,RVD)肾血管性疾病可产生继发性高血压,属可治愈性高血压,故早期诊断和治疗很重要.然而,目前RVD的诊断仍存在困难,如肾动脉狭窄renalarterial stenosis,RAS),不是所有RAS病人均患有继发性高血压.由于自身调节作用,肾血流量在肾动脉狭窄较轻时减少不明显,此时GFR的改变对临床更有价值.目前ACE-I介入核素肾图为诊断的首选方法, 但不能提供细节的解剖信息.综合应用MRI的各种技术可确定肾动脉狭窄的确切位置,评价肾血流量,灌注情况和肾滤过率,可对狭窄造成的血流动力学及功能改变进行评价,并能以此来区别肾血管和肾实质性疾病f33】.(二)尿路梗阻临床上多见,从肾盏到尿道口任何部位的阻塞均可造成尿路梗阻,严重时引起肾后性肾功能衰竭.对于尿路梗阻的病人,需要从患侧和对侧肾脏的形态和功能两方面进行评价.目前常用的超声,IVP,CT及利尿肾图均无法同时提供满意的解剖和功能信息.MR尿路成像(MRU)是一种安全,无创性的影像学检查方法,结合MRI显示梗阻部位和观察输尿管梗阻远端的能力明显优于IVP和超声.而MR肾图的肾功能性检查,尤其是对肾脏GFR的测定可成为临床对病侧肾做出准确判断和行下一步处理的重要依据.MR肾图有望成为代替核素肾图成为评价尿路梗阻情况的主要方法.MRI肾功能检查也可应用于肾实质疾病的检查,但对肾血管性疾病和尿路梗阻的诊断是MR肾功能检查的优势所在,对临床提供的帮助是目前其62他影像学检查方法无法替代的.参考文献1ShemeshO.GolbetzH,KrissJP,eta1.Limitationsofcreatinineas afiltrationmarkeringlomerulopathicpatients.KidneyInt,1985,28 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AJR.1995165(6):1447—145125HacksteinN,HeckrodtJ,RauWS.Measurementofsingle-kidney glomemlarfiltrationrateusingacontrast-enhanceddynamic gradient-echosequenceandtheRutland-Patlakplottechnique.J MagnResenImaging,2003,18(6):714—72526De—PriesterJA,KesselsAG.GieleELeta1.MRrenographyby semiautomatedimageanalysis:performanceinrenaltransplant recipients.JMagnResonImaging,2001,14(2):134—14027TehHS,AngES,WongWC,eta1.MRrenographyusingadynamic gradient-echosequenceandlow—dosegadopentetatedimeglumine asanalternativetoradionucliderenography.AJR,2003,l81(2): 441—15O28GatesGF.SplitrenalfunctiontestingusingTc—-mDTPA:arapid techniquefordeterminingdifferentialglomemlarfiltration.Clin NuclMed,1983,8(9):400—40729DebatinJF,TingRH,SommerFG,eta1.Renalarterybloodflow: quantizationwithphase-contrastMRimagingwithandwithout breathholding.Radiology,1994,190(2):371—37830SommerG,CorriganG,FredricksenJ,eta1.Renalbloodflow:mea. surementinvivowithrapidspiralMRimaging.Radiology,1998,208(3):729-7343lCobelliFD,V enturiniM,V anzulliA,eta1.Renalarterialstenosis: prospectivecomparisonofcolorDopplerUSandbreath-hold, three—dimensional,dynamicGadolinium—enhancedMRangiogra- phy.Radiology,2000,214(2):373-38032StretzerM,LenhartM,MankeC,eta1.renaltime—resolvedMR angiography:quantitativecomparisionofGadobenatedime~umine andGadopentetatedimegluminewithdifferentdoses.Radiology,2001.220(2):484—48833SchoenbergSO,BeckM.AumannS.etalQuantitativerecordingof renalfunctionwithmagneticresonancetomography.Radiologe. 2000,40(10】:925-937(收稿2004-12?03)001动态磁敏感性对比灌注MRl鉴别脑脓肿和高恶度脑肿瘤[英]/HolmesTM…//AJR.一2004,183(5).一l247～1252脑脓肿和某些原发脑肿瘤在MRI上均可表现为环状强化,病变内壁光滑,病变周围小卫星灶.T2WI上脓肿壁呈低信号和DWI上脓液呈高信号等有助于两者的鉴别,但特异性差.该文探讨动态磁敏感对比灌注MRI对于脑脓肿和高恶度脑肿瘤的鉴别诊断价值.脑脓肿4例(3例经病理证实,1例经临床证实),高恶度脑肿瘤4例,均经病理证实(多形性胶质母细胞瘤2例,胶质肉瘤1例,间变性星形细胞瘤1例).使用1.5TMR设备横断面T.wI和T2rI横断面和冠状TwI增强扫描,并行各向同性SE—EPIDWI(b=l000mm2/s)及SE—EPI动态磁敏感对比灌注扫描(团注对比剂,0.2mmoL/kg,5mL/s).所有病灶均呈环状强化,DWI上3例脑脓肿为稍高信号,其余均未见高信号.利用负性增强积分法,根据公式rCBV-一infS/S0]/TE生成rCBV图, 其中s0为增强前信号强度,S为增强后信号强度.将横断面T,WI增强影像与rCBV图融合,于环状强化区,中心无强化区放置多个ROI(23～30个).ROI大小为1个像素,分别计算出强化区,无强化区与对侧正常脑白质的rCBV比值.结果表明,肿瘤强化区的rCBV比值明显高于脓肿(1.40~0.54:0.79~ 0.18),两者中心无强化区的rCBV比●文摘?值无显着性差异(0.20±0.51:0.24±0.08).作者指出,高恶度脑肿瘤的新生血管丰富,毛细血管密度高,所以其rCBV较高.脑脓肿壁含有丰富的成熟胶原纤维,新生血管少,毛细血管密度低,因此rCBV低于正常脑白质. 灌注MRI技术对于脑脓肿和高恶度脑肿瘤的鉴别诊断可提供客观性的指标,与PET,SPECT相比具有省时,经济等优点,具有很好的临床应用前景.受病例数量的限制,该文未对该方法的敏感性,特异性和精确性做出评价.另外rCBV的测量很耗时,应设计一种自动化的软件进行测量,以提高该技术的实用性. (张泉摘张敬校)。

磁共振扩散加权成像检测值与慢性肾脏病滤过功能及病理的相关性研究李成;罗丹丹;龚良庚;曾磊;周国盛;樊烨;徐高四;涂卫平;房向东【摘要】目的研究磁共振(MR)扩散加权成像(DWI)检测值与慢性肾脏病(CKD)患者肾脏滤过功能及其病理改变的相关性.方法收集2012年2-12月在南昌大学第二附属医院肾内科就诊的CKD患者50例(100个肾脏)为CKD组,另选取同时期体检健康志愿者20例(40个肾脏)为对照组,测量两组双侧肾皮质和肾髓质表观弥散系数(ADC)值.根据99Tcm-DTPA肾动态显像测定的分肾肾小球滤过率(SKGFR),将CKD组的100个肾脏分为肾功能正常组36个、肾功能轻度受损组44个和肾功能中度受损组20个,比较肾皮质和肾髓质ADC值与SKGFR的相关性;18例CKD患者行右肾穿刺活检,分析其肾皮质和肾髓质ADC值与病理损害积分的相关性.结果对照组及不同肾功能CKD组患者肾皮质ADC值均大于肾髓质(P＜0.05).肾功能正常组、肾功能轻度受损组、肾功能中度受损组肾皮质和肾髓质ADC值较对照组降低(P＜0.05),肾功能轻度受损组、肾功能中度受损组较肾功能正常组降低(P＜0.05),肾功能中度受损组较肾功能轻度受损组降低(P＜0.05).Pearson相关分析结果显示:CKD组肾皮质和肾髓质的ADC值与SKGFR均呈正相关(r皮=0.697,P＜0.01;r 髓=0.800,P＜0.01);CKD患者肾皮质和肾髓质ADC值与病理损害积分均呈负相关(r皮=-0.814,P＜0.01;r髓=-0.800,P＜0.01).结论 DWI是一种无创的新技术,在其基础上测量的ADC值能在一定程度上反映CKD患者的肾脏滤过功能及病理损害程度,对早期诊断CKD患者肾功能的损害具有重要价值.【期刊名称】《中国全科医学》【年(卷),期】2013(016)030【总页数】4页(P3633-3636)【关键词】MR扩散加权成像;肾功能不全,慢性;肾小球滤过率【作者】李成;罗丹丹;龚良庚;曾磊;周国盛;樊烨;徐高四;涂卫平;房向东【作者单位】330006江西省南昌市,南昌大学第二附属医院肾内科;330006江西省南昌市,南昌大学第二附属医院影像中心;330006江西省南昌市,南昌大学第二附属医院影像中心;330006江西省南昌市,南昌大学第二附属医院病理科;江西省宜丰县人民医院;江西省修水县人民医院;330006江西省南昌市,南昌大学第二附属医院肾内科;330006江西省南昌市,南昌大学第二附属医院肾内科;330006江西省南昌市,南昌大学第二附属医院肾内科【正文语种】中文【中图分类】R445.2慢性肾脏病 (chronic kidney disease，CKD)是威胁全球公共健康的主要疾病之一，肾脏病变严重程度与CKD临床诊治密切相关。

磁共振扩散张量成像技术评估男性2型糖尿病早期肾损伤的价值叶信健;崔诗浛;宋佳雯;黄小燕;周永进;刘锟;王靓;严志汉【摘要】目的探讨肾脏扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)评估男性糖尿病患者早期肾脏损伤的临床应用价值,分析成像参数与估算肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate,eGFR)和微量白蛋白尿的相关性.方法纳入27例慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)1期和2期的男性2型糖尿病患者和14名男性健康志愿者.使用3.0 T临床磁共振仪迸行肾脏DTI成像,分别计算肾皮、髓质感兴趣区的平均扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)和各向异性分数(fractional ani-sotropy,FA),分析这两个DTI参数和估算肾小球滤过率eGFR和尿微量白蛋白的相关性.结果不同组间肾皮髓质FA值均差异有统计学意义.CKD 1期[eGFR≥90ml/(min·1.73m2)]和CKD 2期组患者[eGFR 60～90ml/(min·1.73m2)]较健康对照组皮髓质的FA值均显著减低(皮质FA,χ2=12.037,P=0.002;髓质FA,F=9.078,P=0.001).CKD 2期患者髓质FA显著低于1期.糖尿病患者的皮髓质FA值与eGFR呈正相关,皮质FA值与尿α1微球蛋白肌酐比值(α1-microglobulin/creatinine ratio,UA1MCR)呈负相关.1期患者肾皮质和髓质ADC值有升高趋势,但差异无统计学意义(P>0.05).结论肾DTI有助于评估男性糖尿病患者的早期肾功能损伤.【期刊名称】《医学研究杂志》【年(卷),期】2019(048)002【总页数】6页(P83-88)【关键词】肾脏;糖尿病;磁共振成像;扩散张量成像【作者】叶信健;崔诗浛;宋佳雯;黄小燕;周永进;刘锟;王靓;严志汉【作者单位】325027 温州医科大学附属第二医院放射科;325027 温州医科大学附属第二医院放射科;325027 温州医科大学附属第二医院放射科;325027 温州医科大学附属第二医院放射科;325027 温州医科大学附属第二医院放射科;325027 温州医科大学附属第二医院放射科;325027 温州医科大学附属第二医院内分泌科;325027 温州医科大学附属第二医院放射科【正文语种】中文【中图分类】R445.2糖尿病肾脏疾病(diabetic kidney disease，DKD)是糖尿病常见的微血管病变之一，见于约25%～40%的糖尿病患者[1]。

35卷4期2016年8月中国生物医学工程学报Chinese Journal of Biomedical EngineeringVol．35No．4August 2016doi ：10.3969/j．issn．0258-8021.2016.03.010收稿日期：2016-01-19，录用日期：2016-04-06基金项目：国家自然科学基金（81571762）；天津市自然科学基金青年项目（13JCQNJC14400）#中国生物医学工程学会会员（Member ，Chinese Society of Biomedical Engineering ）*通信作者（Corresponding author ），E-mail ：zhaoxin@tju．edu．cn磁共振扩散峰度成像研究进展及新应用沙淼1赵欣1#*陈元园1王伟伟1周鹏1#倪红艳2明东1#1（天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津300072）2（天津第一中心医院放射科，天津300192）摘要：扩散峰度成像（DKI ）是一种新兴的扩散磁共振技术，它在传统扩散张量成像的基础上引入了四阶峰度，并以此量化组织中水分子扩散位移概率分布偏离高斯分布的程度，其附加的峰度信息对大脑组织的微观结构更敏感。

从扩散峰度成像模型、数据采集参数、模型拟合以及由DKI 发展而来的微观结构模型等方面，介绍DKI 模型的研究进展和临床应用。

最后简要讨论DKI 模型存在的问题，并展望其在神经放射学各个方面所具有的广泛深远影响。

关键词：扩散峰度成像；非高斯扩散；大脑微结构中图分类号Ｒ318文献标志码A文章编号0258-8021（2016）04-0460-010Ｒesearch and Novel Application on MＲDiffusion Kurtosis ImagingSha Miao 1Zhao Xin 1#*Chen Yuanyuan 1Wang Weiwei 1Zhou Peng 1#Ni Hongyan 2Ming Dong 1#1（School of Precision Instrument and Opto-Electronics Engineering ，Tianjin University ，Tianjin 300072，China ）2（Department of Ｒadiology ，Tianjin First Center Hospital ，Tianjin 300192，China ）Abstract ：As an emerging technology of diffusion MＲI ，diffusion kurtosis imaging （DKI ）introduces forth-order tensor to quantify the degree to non-Gaussian water diffusion in biologic tissues．Additional kurtosis information on the water diffusion properties could be more sensitive to tissue microstructure in the brain．This paper introduced diffusion kurtosis model ，data acquisition parameters ，model fitting and microstructural model based on DKI to reveal research development and clinical application of DKI model．Meanwhile ，limitations of DKI model and prospect of its profound influence on all aspects of neural radiology were discussed as well．Key words ：diffusion kurtosis imaging （DKI ）；non-Gaussian diffusion ；cerebral microstructure引言扩散磁共振成像（diffusion magnetic resonance imaging ，dMＲI ）是在常规MＲI 基础上发展起来的新技术，通过重建组织中水分子扩散模式来显示其微结构图像，是研究脑组织微结构与连接的重要手段，也是目前已知研究脑组织微结构与连接最有前途的重要手段。

MR DWI在肾脏疾病诊断中的应用价值MR扩散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI) 是一种新的MR功能成像技术之一，是目前惟一能在活体测量组织水分子微观扩散运动的敏感方法。

在腹部脏器中，肾脏血供丰富，组织含水量高，有尿液的稀释和浓缩功能，是MR- DWI检查的理想器官之一。

目前MR- DWI在肾脏研究领域内受到极大的关注。

1 DWI的原理及其在肾脏检查中的应用基础1.1 DWI的原理扩散是所有分子所具有的、因热搅动所致的随意运动，即布郎运动。

扩散使MR的信号失去聚合，信号减弱。

分子扩散的程度用扩散系数(diffusion coefficient, D)来表示，D值越大，扩散的数率越大，反之则变小。

活体组织的扩散系数值受到许多因素影响，如毛细血管灌注、体液的流动、细胞的渗透性和温度、膜通透性的方向等，所以在实际工作中在DWI上一般采用综合了上述因素的表观扩散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)来代替真正的组织扩散系数D，通常认为ADC值同时反映了组织的扩散和灌注情况。

理论上，一个脉冲序列采取2种不同b值即可获取ADC值，但ADC值与序列中采用的b值的大小有关系，b值愈大，差额愈大，ADC值愈精确。

b是扩散敏感参数，用来表示DWI扩散对比的程度，它依赖于梯度场的强度、持续时间和间距。

用小b值进行DWI，主要反映了局部组织的微循环血流灌注，所测得的ADC值稳定性较差，且易受其他生理运动的影响，不能有效反映水分子的扩散运动；用大b值进行DWI，所测得的ADC值受血流灌注影响较小，能较好反映组织内水分子的弥散运动[1]，但随着b值的增大，各种伪影如化学位移伪影、磁敏感性伪影等逐渐增多，图像易变形，信噪比下降，可严重影响图像质量，使小病变容易漏诊。

如何解决这一矛盾，是目前DWI研究面临的一个重要课题。

陈再智[2]等认为，检测活体组织的ADC值宜选择较高的b值和较大的b值差，这样所得到的数值稳定性较好。

磁共振扩散峰度成像鉴别诊断肾细胞癌亚型的可行性分析刘伟锋;陈亮;江新青【期刊名称】《哈尔滨医科大学学报》【年(卷),期】2016(50)4【摘要】目的探讨磁共振扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)技术鉴别肾细胞癌主要亚型的可行性。

方法搜集44例经手术病理证实的肾癌患者资料,其中肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,CCRCC)24例,乳头状肾细胞癌(papillary renal cell carcinoma,PRCC)20例,所有患者均行DKI扫描(bvalue=0,500,800 s/mm2,采样时间是110 s),对比分析两种肾癌亚型患者DKI差异,主要包括弥散(mean diffusivity,MD),表现各向异性指标(fractional anisotropy,FA),峰度各向异性(kurtosis anisotropy,KA),并与病理结果进行比较。

结果 24例CCRCC和20例PRCC两两比较,MD:7.13±1.19vs0.68±0.11,P=0.01;FA:0.72±0.11 vs 0.76±0.14,P=3.24;KA:0.49±0.13 vs 2.89±1.11,P=0.02。

结论 DKI技术对CCRCC和PRCC的鉴别诊断具有一定价值,可以为临床判断预后提供依据。

【总页数】4页(P333-336)【关键词】肾癌;亚型;扩散峰度成像;凋亡【作者】刘伟锋;陈亮;江新青【作者单位】广州市第一人民医院放射科【正文语种】中文【中图分类】R737.11;R445.2【相关文献】1.磁共振扩散峰度成像在第四脑室肿瘤鉴别诊断中的应用价值 [J], 赵秀雨;于金芬;王玉;张海青;李传亭2.磁共振扩散峰度成像在乳腺良恶性病变鉴别诊断中的价值 [J], 王莹莹;张焱;程敬亮;靳雅楠;汤文瑞3.磁共振扩散峰度成像对腮腺肿瘤的鉴别诊断价值 [J], 俞顺;包强;苏家威4.肾细胞癌扩散峰度成像的可行性及可重复性研究 [J], 陈亮;陈立鹏;魏新华;;;5.磁共振扩散峰度成像对肺结节恶性和良性鉴别诊断 [J], 王金良; Sushant Kumar Das; 张川因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

正常人肾脏磁共振扩散张量成像及可重复性王文娟;郭燕;王丽琴;王焕军;杨栋【期刊名称】《中国医学影像技术》【年(卷),期】2012(028)011【摘要】目的探讨正常肾脏的DTI特点,分析检查结果的稳定性和可重复性.方法对10名健康志愿者行肾脏DTI检查,测量肾皮质及髓质的ADC值及FA值.分析同一测量者在不同时间的测量结果、不同测量者的测量结果及同组受检者不同时间检查结果的一致性.结果正常肾皮质的ADC值高于髓质(t=20.126,P＜0.001),两侧肾脏差异无统计学意义(P＞0.05)；正常肾脏髓质的FA值高于皮质(t=42.713,P＜0.001),两侧肾脏差异无统计学意义(P＞0.05).比较同一测量者在不同时间的测量结果、不同测量者的测量结果及同组受检者不同时间的检查结果,其组内相关系数均大于0.75,alpha系数均大于0.8.结论 DTI可以反映正常肾脏超微结构的特点,检查结果有很高的稳定性和可重复性.【总页数】4页(P2064-2067)【作者】王文娟;郭燕;王丽琴;王焕军;杨栋【作者单位】中山大学附属第一医院放射科,广东广州 510080;潍坊市人民医院放射科,山东潍坊261041;中山大学附属第一医院放射科,广东广州 510080;中山大学附属第一医院放射科,广东广州 510080;中山大学附属第一医院放射科,广东广州510080;中山大学附属第一医院放射科,广东广州 510080【正文语种】中文【中图分类】R445.2;R3【相关文献】1.基于纤维束的空间统计方式的复发缓解型多发性硬化患者磁共振扩散张量成像与正常人对照 [J], 秦耿耿;代月黎;陈卫国;欧阳晨雨;何子龙;曾辉;马乐;吴元魁2.磁共振扩散张量成像在显示正常人脑白质纤维中的应用 [J], 王海燕;赵斌;王光彬3.正常人大腿肌肉的3T磁共振扩散张量成像初步研究 [J], 邓德茂;孟悛非;周春香;马玲;4.肾脏3.0T磁共振弥散张量成像b值等参数优化及可重复性研究 [J], 王玉婷; 鄢雄; 尹芳艳; 赖力; 印隆林5.正常人小腿肌肉3.0T磁共振扩散张量成像初步研究 [J], 邓德茂;孟悛非;马玲;高振华;张中伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

肾脏纤维化的过程及其MRI成像摘要：许多慢性肾脏病是由于组织间纤维化或肾小球内组织纤维化的逐渐发展而进展至终末期肾衰竭。

这种纤维化通常是由细胞因子和细胞因子在活化细胞时释放的趋化因子在急性炎症反复发作的情况下转化所致。

临床上检测肾脏纤维化方法有很多，但是目前缺乏一种非侵入性动态监测肾脏纤维化的可靠手段。

功能性MRI成像在检测肾功能、评估肾纤维化程度方面近来越来越受到重视。

关键词：肾脏纤维化；炎症；功能性MRI介绍慢性肾脏病（CKD）是由于肾小管萎缩，间质纤维化和血流减少而导致的肾功能进行性丧失。

国内流行病学调查显示其2017年发病率为12%，由于高血压，糖尿病，高脂血症，肥胖症，烟草，蛋白尿等疾病因素的增加，这个数字正在上升......这给个体患者和社会带来了巨大负担。

CKD可以由多种肾脏疾病引起，肾脏纤维化是CKD进展的主要病理标志，也是导致终末期肾病的最终共同途径。

一．肾脏纤维化的发展过程大多数慢性肾脏病始于急性发作，其中炎症过程占主导地位，根据所涉及的肾病，可影响皮层和髓质的炎症过程以各种形式占优势。

这些急性发作的强度和重复性与肾内纤维化的发生之间存在直接联系，炎症反应在促进其发展中发挥作用[1]。

病理生理学肾内炎症反应的特征是许多细胞的活化，主要是巨噬细胞[2]。

这些巨噬细胞一旦激活，就有可能合成具有细胞毒性，抗血管生成和促纤维化作用的细胞因子和趋化因子，其中TGF-β起着特别重要的作用。

所涉及的其他因子是PDGF，FGF，TNF-α，白细胞介素IF6 ......这些不同的因子将作用于肾小球内或间质内并促进细胞如肾小球膜细胞（在肾小球中）和肌成纤维细胞（在间质中）的活化。

这种机制在缺血再灌注中得到了很好的证明[3]。

在肾小球损伤的情况下，活化的系膜细胞将能够增殖，变成平滑肌细胞，以改变周细胞和足细胞并促进细胞外基质特别是非纤维状IV型胶原蛋白的产生。

这是肾小球纤维化的发展。

在肾小管间质病变中，纤维化过程也是由合成趋化因子引起的，这些趋化因子与蛋白尿有关，一方面造成肾小管细胞的损伤，另一方面利于形成上皮—间质转化成纤维细胞和纤维状I型胶原的产生。

DWI在慢性肾脏病诊断中的应用目的探讨DWI在慢性肾脏病诊断中的应用。

方法选择2014年4～12月在我院治疗的双肾弥漫性病变患者45例为肾病组，选择健康志愿者30例为对照组。

所有研究对象均进行磁共振加权成像，分析磁共振加权成像在慢性肾脏病诊断中的应用。

结果对照组DWI图显示，肾脏皮质的信号较髓质强，皮质髓质分界清晰。

肾病组患者，CKD 1期、2期患者肾脏大小正常，1期患者皮质髓质分界较2期患者清晰，2期患者皮质髓质信号对比度下降。

3期患者肾脏体积缩小，皮质薄，皮质髓质分界更为模糊。

皮质ADC值显著高于髓质（P＜0.01）；皮质ADC与GFR值呈显著正相关（r=0.588，r=0.767）。

结论肾脏DWI图像上肾皮质和髓质成像特点不同。

肾脏皮质和髓质ADC值可以反映慢性肾脏病的病情，与GFR呈显著正相关的关系。

[Abstract] Objective To discuss application of DWI in chronic kidney disease. Methods Selected 45 cases with CKD from Apr to Dec 2014 were CKD group，and 30 healthy volunteers were control group. All subjects were detected with DWI. Application of DWI in diagnosis of CKD was analyzed. Results DWI of control group showed that，signal of kidney cortex was stronger than the medulla，and demarcation of cortex and medulla was clear. DWI of CKD group showed that，CKD period 1，2 patients were with normal kidney size，demarcation of period 1 was clearer than period 2，and signal contrast between cortex and medulla of period 2 decreased. CKD period 3 patients were with narrowed kidney volume，thin cortex，and demarcation of cortex and medulla was more blurred. ADC value of cortex was higher than medulla（P＜0.01）；ADC values of cortex and medulla showed positive correlation with GFR（r=0.588，r=0.767）. Conclusion Imaging features of cortex and medulla in DWI are differente. ADC values of cortex and medulla can reflect the condition of chronic kidney disease，and is positive correlation with GFR.[Key words] DWI；Chronic kidney disease；Cortex；Medulla慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）最终可发展为肾衰竭。