扩散张量成像对早期糖尿病肾病肾脏异常灌注及弥散水平评价价值

作者:未知

  [摘要] 目的 探討扩散张量成像对早期糖尿病肾病肾脏异常灌注及弥散水平评价价值。 方法 选取2017年2月~2019年2月我院收治的104例早期糖尿病肾病患者,依据是否含微量白蛋白,分为早期糖尿病肾病组(40例)和糖尿病组(64例),另选取同期来我院接受体检的40例健康人群作为对照组,分别对以上三组进行MRI扫描,获取IVIM参数,分析三组临床资料、体素内不相干运动成像相关参数、扩张量成像有关参数,对比肾脏髓质FA值及皮髓质f、D值对糖尿病及糖尿病肾病诊断价值。 结果 三组年龄、BMI差别没有明显差别(P>0.05),糖尿病组eGFR及空腹血糖均高于对照组(P<0.05);糖尿病肾病组空腹血糖高于对照组,eGFR低于糖尿病组(P<0.05);三组肾皮质D、灌溉分数值均高于髓质,D*值低于髓质。糖尿病肾病组皮髓质灌溉分数、D值低于对照组和糖尿病组,三组存在明显差别(P<0.05);三组肾皮质FA值低于髓质(P<0.05),糖尿病肾病组和对照组肾皮质γ1低于髓质(P<0.05),三组皮质γ3、ADC、γ2值高于髓质(P<0.05)。糖尿病肾病组和糖尿病组γ1皮、髓质、ADC、γ2值没有明显区别(P>0.05)。糖尿病组肾髓质FA值低于对照组,糖尿病组及糖尿病肾病组髓质γ3值均高于对照组(P<0.05);对糖尿病及糖尿病肾病鉴别,皮质f值诊断效能最好,敏感度和特异度均高于肾皮质D、肾髓质D、肾髓质f、肾髓质FA(P<0.05)。 结论 糖尿病肾病弥散变化和早期肾脏灌注及通过弥散水平评价可通过扩散张量成像反映,在早期糖尿病肾病患者肾功能异常评价中发挥重要作用。
  [关键词] 早期糖尿病肾病;肾脏异常;灌注水平;弥散水平;扩散张量成像
  [中图分类号] R587.2          [文献标识码] B          [文章编号] 1673-9701(2020)11-0122-05
  The value of diffusion tensor imaging in detecting abnormalities in renal perfusion and renal diffusion in early-stage diabetic nephropathy
  ZHU Min1   LI Shixing2   LIU Zihang2   LI Hongyi1   XING Jian1   ZHANG Li3   SUN Jiping4   SONG Xiandong5
  1.Imaging Department, Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical College, Mudanjiang 157011, China; 2.Mudanjiang Medical College, Mudanjiang 157011, China;3.Office of Research Services, Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical College, Mudanjiang 157011, China;4.Imaging Department, Hangzhou Cancer Hospital, Hangzhou 310002, China;5.The 3rd Department of Orthopedic Surgery, Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical College, Mudanjiang 157011, China
  [Abstract] Objective To investigate the value of diffusion tensor imaging(DTI) in detecting abnormalities in renal perfusion and renal diffusion in early-stage diabetic nephropathy(DN). Methods In this study, 104 patients with early-stage DN admitted in our hospital from February 2017 to February 2019 were selected. They were divided into the DN group(n=40) and the diabetes group(n=64) depending on whether they presented a positive result of a urine microalbumin test. Another 40 healthy individuals receiving physical examinations were selected as healthy controls group. All subjects underwent magnetic resonance imaging(MRI) scan. Their intravoxel incoherent motion(IVIM) parameters were collected, and clinical characteristics, IVIM parameters and diffusion coefficients were analyzed. Diagnostic values of fractional anisotropy(FA) for renal cortex and medulla, f and D values for the medulla for distinguishing DN from diabetes mellitus(DM) were compared. Results Nonsignificant differences in age and body mass index(BMI) were shown among the three groups(P>0.05). The diabetes group presented a higher estimated glomerular filtration rate(eGFR) and a higher fasting blood-glucose(FBG) level than the control group(P<0.05). The DN group showed a higher FBG level than the control group and a lower eGFR than the diabetes group(P<0.05). In the three groups, D and f values for the cortex were higher than those for the medulla, while the D* value for the cortex was lower than that for the medulla. The f and D values for both the cortex and medulla in the DN group were lower than those in the control group and diabetes group, with significant differences among the three groups(P<0.05). In the three groups, FA values for the cortex were lower than those for the medulla(P<0.05). In the DN group and control group, γ1 values for the cortex were lower than those for the medulla(P<0.05). Cortical γ3, apparent diffusion coefficient(ADC) and γ2 values in the three groups were higher than medullary ones(P<0.05). There were nonsignificant differences in γ1, ADC and γ2 for both the cortex and medulla between the DN and diabetes groups(P>0.05). The FA value for the medulla in the diabetes group was lower than that in the control group, while γ3 values for the medulla in both diabetes and DN groups were higher than that in the control group(P<0.05). The f value for the cortex showed superior diagnostic efficiency over cortical and medullary D, medullary f and medullary FA in distinguishing DN from DM, with higher sensitivity and specificity(P<0.05). Conclusion DTI as a method of measuring diffusion can detect renal diffusion and renal perfusion in early-stage DN. It serves as a significant early-stage indicator for abnormal renal function in DN patients.   [Key words] Early-stage diabetic nephropathy; Renal abnormality; Renal perfusion; Renal diffusion; Diffusion tensor imaging
  糖尿病为发病率较高的临床疾病,糖尿病肾病为微血管常见并发症,为终末期患者死亡首要影响因素[1]。糖尿病肾病患者进入临床期后,会对肾功能造成极大影响,如果及时对患者进行早期诊断,可病情缓解,能够有效改善预后[2-3]。尿微量白蛋白为糖尿病肾病诊断主要依据,但其具有较低敏感度,病理因素会对其产生影响[4]。磁共振可对肾脏功能和结构进行评价,安全性较高[5]。本研究围绕早期糖尿病肾病患者肾脏异常的灌注及弥散水平评价中的扩散张量成像应用进行探究,希望为患者临床治疗提供有效理论依据,现报道如下。
  1 资料与方法
  1.1 一般资料
  选取2017年2月~2019年2月我院收治的104例早期糖尿病肾病患者,依据是否含微量白蛋白,分为早期糖尿病肾病组(40例)和糖尿病组(64例),另选取同期来我院接受体检的40例健康人作为对照组。早期糖尿病肾病组中,男24例,女16例,年龄40~70岁,平均(53.2±7.3)岁,依据糖尿病肾病分级标准,Ⅰ期10例、Ⅱ期9例,Ⅲ期10例,Ⅳ期11例;糖尿病组中,男35例,女29例,年龄40~68岁,平均(52.4±7.5)岁,对照组中,男25例,15例,年龄41~70岁,平均(51.6±7.7)岁。纳入标准[6]:①经尿检,管型尿、蛋白尿和血尿异常者;②高血压、水肿史1年以上者;③符合糖尿病临床诊断标准者。排除标准[7]:①MRI禁忌证及无法配合MRI检查者;②多囊肾病、肾结石、肾积水和肾肿瘤者;③合并高血压、心血管等疾病者,对研究结果产生影响者。患者同意本研究,医院伦理委员会同意。三组一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
  1.2 方法
  收集患者生化及临床资料,对患者既往史、年龄和体质量指数资料进行采集,对照组在行MR检查后次日早晨抽取空腹静脉血,对肌酐和血糖等指标测量[8]。对糖尿病患者,对肾小球滤过率进行估算。依据是否含微量白蛋白进行分组。对患者进行MR检查,完成后处理图像,对肾脏灌注和弥散状况观察[9]。肾脏体素内不相干运动(IVIM)及扩散张量成像(DTI)伪彩图,见图1。
  1.3 观察指标
   (1)分析三组临床资料,包括年龄、FPG、BMI和eGFR等指标。(2)分析三组体素内不相干运动成像相关参数,包括灌溉分数、D*、D。M:髓质;C:皮质;D*:微循环扩散系数;D:纯扩散系数。(3)分析三组扩张量成像有关参数,分析FA、γ3、ADC、γ2、γ1。FA:各向异性分数;γ:各项异性指数。(4)分析肾脏髓质FA值及皮髓质f、D值对糖尿病及糖尿病肾病诊断价值,计算敏感度、特异度。
  1.4 统计学方法
  应用SPSS17.0统计学软件进行分析,计量资料用均数±标准差(x±s)表示,样本均数比较前先行正态性检验,组间比较采用单因素方差分析,两两比较,满足方差齐性采用Bonferroni检验,不满足采用Dunnett-t检验。肾脏皮髓质比较采用配对样本t检验;与eGFR相关性检验采用Pearson相关性分析,通过ROC对连续型自变量截断值进行确定,选用约登指数(敏感度、特异度-1)最大点为最佳截断值,P<0.05为差异有统计学意义。
  2 结果
  2.1 三组临床资料比较
  三组年龄、BMI无明显差异(P>0.05),糖尿病组eGFR及空腹血糖均高于对照组(P<0.05);糖尿病肾病组空腹血糖高于对照组,eGFR低于糖尿病组(P<0.05)。见表1。
  2.2 三组体素内不相干运动成像相关参数比较
  三组肾皮质D、灌溉分数值均高于髓质,D*值低于髓质。糖尿病肾病组皮髓质灌溉分数、D值低于对照组和糖尿病组,三组存在明显差别(P<0.05)。见表2。
  2.3 三组扩张量成像有关参数比较
  三组肾皮质FA值低于髓质(P<0.05),糖尿病肾病组和对照组肾皮质γ1低于髓质(P<0.05),三组皮质γ3、ADC、γ2值高于髓质(P<0.05)。糖尿病肾病组和糖尿病组γ1、ADC、γ2值没有明显区别(P>0.05)。糖尿病肾病组肾髓质FA值低于对照组,糖尿病组及糖尿病肾病组髓质γ3值均高于对照组(P<0.05)。见表3。
  2.4 肾脏髓质FA值及皮髓质f、D值对糖尿病及糖尿病肾病诊断价值
  对糖尿病及糖尿病肾病鉴别,皮质f值诊断效能最好,敏感度和特异度均高于肾皮质D、肾髓质D、肾髓质f、肾髓质FA(P<0.05)。见表4。
  2.5 肾脏体素内不相干运动(IVIM)及扩散张量成像(DTI)伪彩图
  过手动描绘感兴趣区(ROI)得到皮髓质灌注分数f微循环灌注相关弥散占体素内总弥散的比例,反映微血管及小管容量;纯扩散系数D代表单纯水分子弥散运动,微循环扩散系数D+反映局部组织微血管及小管密度;各项异性指数(入1、2、3)即水分子各方向的扩散强度;表观弥散系数(ADC)即水分子平均扩散强度以及反映水分子运动方向性的各向异性分数(FA),并导出相关参数图。见图1。
  3 讨论
  糖尿病是临床较为多发的代谢疾病,因为患者体内血糖水平较高,所以对肝脏、血管、神经和眼睛等组织造成了严重伤害。肾功能障碍是糖尿病最为常见的一种并发症,对患者正常生活和工作产生严重的影响,病症严重的甚至对患者的肾功能造成严重影响,增加死亡发生率。所以相关医护人员应探讨更有效的治疗方法为患者提供更好的治疗,改善患者的临床症状,提高患者的生活质量。扩散张量成像对早期糖尿病肾病肾脏异常灌注及弥散水平评价方面价值较高。肾功能半量检测可通过MRI进行,为当前临床应用广泛且安全性较高的一种检测方法[10-12]。扩散张量成像可对组织内水分子进行扩散自由成像,对于水分子扩散活跃、肾脏血流灌注丰富患者,可對水分子扩散强度进行检测,进而对其微观结构有效反映[13-15]。研究结果显示,糖尿病肾病组空腹血糖高于对照组,eGFR低于糖尿病组(P<0.05);三组肾皮质D、灌溉分数值均高于髓质,D*值低于髓质。糖尿病肾病组皮髓质灌溉分数、D值低于对照组和糖尿病组,三组存在明显差别(P<0.05)。结果表明,早期糖尿病肾病灌注和弥散水平会出现降低趋势,皮质微灌注降低、肾小球硬化及肾微血管内流量降低为皮质f值降低的主要影响因素。集合管及小管内尿流量减少、重吸收功能和肾小管内分泌减少为髓质f值降低主要影响因素,细胞水肿和间质纤维化为D值降低主要影响因素,具有很好指导作用。   研究结果显示,三组肾皮质FA值低于髓质,糖尿病肾病组和对照组肾皮质γ1低于髓质(P<0.05),三组皮质γ3、ADC、γ2值高于髓质(P<0.05)。糖尿病肾病组肾髓质FA值低于对照组,糖尿病组及糖尿病肾病组髓质γ3值均高于对照组(P<0.05)。结果表明,髓质FA能够作为无创性生物学的重要标记,在早期糖尿病肾病监测中发挥重要作用,各指标在糖尿病及对照组中存在明显差别,能够作为患者病情判断的重要指标。另外,糖尿病肾病组和糖尿病组γ1皮、髓质、ADC、γ2值没有明显区别。出现该现象主要原因为对肾功能组研究尚可,不会对肾功能产生较大损伤,与髓质比较,皮质方向性更差,进一步降低了诊断敏感性。研究结果显示,对糖尿病及糖尿病肾病鉴别,皮质f值诊断效能最好,敏感度和特异度均高于肾皮质D、肾髓质D、肾髓质f、肾髓质FA(P<0.05)。结果表明,皮质f值具有较高诊断效能,有利于糖尿病及糖尿病肾病鉴别,可为患在临床治疗提供更好依据。
  综上所述,糖尿病肾病弥散变化和早期肾脏灌注及通过弥散水平评价可通过扩散张量成像反映,在早期糖尿病肾病患者肾功能异常评价中发挥重要作用。
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  (收稿日期:2019-10-30)
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