3.0T MR 彌散加權(quán)成像在腎臟腫塊型病變中的診斷價(jià)值

呂 琦， 鄭少強(qiáng)， 王培軍， 趙小虎， 馬春輝， 王金紅

(1. 同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，上海 200065; 2. 上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院骨科，上海 200080)

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·臨床研究·

3.0T MR 彌散加權(quán)成像在腎臟腫塊型病變中的診斷價(jià)值

呂 琦1， 鄭少強(qiáng)1， 王培軍1， 趙小虎1， 馬春輝2， 王金紅1

(1. 同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，上海 200065; 2. 上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院骨科，上海 200080)

目的 評價(jià)3.0T MR彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging, DWI)序列在腎臟腫塊型病變的診斷及鑒別診斷價(jià)值。方法 回顧性分析152例腎臟腫塊型病變，采用3.0T MR行b值=800s/mm2DWI檢查，除腎囊腫(包括單純囊腫及復(fù)雜囊腫)外，所有腫瘤均經(jīng)手術(shù)病理或穿刺活檢證實(shí)，對病灶的DWI信號(hào)特點(diǎn)進(jìn)行記錄和分析，計(jì)算DWI診斷腎臟良惡性腫瘤的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值，比較所有病灶的ADC值。結(jié)果 與癌周組織相比，腎細(xì)胞癌表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion doefficient， ADC)值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與非透明細(xì)胞癌相比，腎透明細(xì)胞癌ADC差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。腎細(xì)胞癌、腎盂癌、腎膿腫、腎血管平滑肌脂肪瘤、腎囊腫及腎細(xì)胞癌囊變區(qū)各組ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=129.71，P=0.000),其中腎細(xì)胞癌、腎血管平滑肌脂肪瘤及腎盂癌組的ADC值兩兩之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，腎細(xì)胞癌及腎盂癌的ADC值統(tǒng)計(jì)學(xué)上均低于良性病變(腎膿腫及腎血管平滑肌脂肪瘤)，腎盂癌的ADC值最低，腎血管平滑肌脂肪瘤的ADC值最高。良性囊腫性病變及腎細(xì)胞癌囊變區(qū)的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.756，P=0.000)。其中透明細(xì)胞癌臨床各分期兩兩比較發(fā)現(xiàn)，Ⅰ期與Ⅲ、Ⅳ期及Ⅱ期與Ⅲ、Ⅳ期相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，Ⅲ期及Ⅳ期的ADC值較低。結(jié)論 高b值DWI鑒別腎臟良惡性腫瘤有較高的準(zhǔn)確率，結(jié)合量化分析ADC值能夠更好的顯示腎臟腫塊的病變特征，在腎臟腫塊的鑒別以及惡性程度評估等方面有著重要的意義。

彌散加權(quán)成像； 表觀彌散系數(shù)； 腎臟腫塊； 鑒別診斷

腎細(xì)胞癌是最常見的腎臟原發(fā)惡性腫瘤，其與腎臟良性腫塊的鑒別是臨床工作中的重點(diǎn)及難點(diǎn)。16%～33%的腎臟良性腫瘤因不能明確病變性質(zhì)而實(shí)行腎切除術(shù)[1]。鑒別不同類型的腎臟腫塊對于術(shù)前臨床治療方案的制定至關(guān)重要。腎腫瘤患者腎功能往往有不同程度的受損，而對比劑的使用對腎功能有潛在的危害。近年來，DWI作為一種無創(chuàng)的鑒別手段引起越來越多臨床醫(yī)生的重視。本研究利用3.0T DWI分析不同病理類型的腎臟腫塊及不同分期的腎透明細(xì)胞癌影像表現(xiàn)特征，探討腎臟腫塊型病變的鑒別及ADC值與腎透明細(xì)胞癌分期的關(guān)系作。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2008年8月至2014年3月于同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院行CT或超聲檢查發(fā)現(xiàn)的152例腎臟腫塊性病變，其中男81例，女71例，年齡32～87歲，平均年齡(52±8)歲，病程2個(gè)月～6年。病灶直徑0.6～10cm,平均3.8cm。所有患者術(shù)前均有完整的MRI檢查資料。

1.2 MRI檢查方法和參數(shù)

所有掃描均使用Siemens公司生產(chǎn)的Magnetom Verio 3.0T磁共振成像系統(tǒng)，體部相控陣表面線圈。先進(jìn)行橫軸位T1W1、橫軸位T2WI和SE-EPI-DWI掃描。T1WI軸位： TR/TE=140/2.46ms，F(xiàn)OV=400×300mm，矩陣320×240，翻轉(zhuǎn)角70°，層厚/層間隔=6.0/1.4mm；T2WI軸位抑脂： TR/TE=3600/103ms，F(xiàn)OV=400×280mm，矩陣320×192，翻轉(zhuǎn)角140°，層厚/層間隔=6/1.2mm；SE-EPI-DWI掃描參數(shù)： TR/TE=1800/69ms，層厚6mm，層距l(xiāng).4mm，F(xiàn)OV 380×296mm，矩陣128×102。采用常規(guī)抑脂技術(shù)以減少化學(xué)位移偽影并于腎臟上下方各加1個(gè)飽和帶，以消除心臟搏動(dòng)及胃腸蠕動(dòng)等因素的影像，一次屏氣完成全腎掃描，同時(shí)完成b=0及b=800的圖像重組，生成ADC圖。

1.3 圖像分析

由2名腹部影像高年資醫(yī)師在不知道病理結(jié)果的情況下共同對圖像進(jìn)行分析觀察，判斷結(jié)果不一致的經(jīng)討論后達(dá)成一致診斷結(jié)論。測量ADC值時(shí)，ROI選取遵循以下原則： 使之盡量大并在目標(biāo)組織內(nèi)，避開偽影、囊變壞死出血區(qū)；實(shí)性部分選其除外出血的最小值作為測量值。

1.4 應(yīng)用ADC值對病灶進(jìn)行鑒別

以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算ADC值鑒別腎臟良惡性腫瘤的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值。根據(jù)2002年AJCC腎細(xì)胞癌臨床分期，將所有的腎透明細(xì)胞癌分為4期。計(jì)算腎臟良惡性腫瘤ADC值的差異，比較不同病理類型腎臟腫塊、不同亞型腎細(xì)胞癌及不同臨床分期的腎透明細(xì)胞癌ADC值差異，以評價(jià)ADC值的鑒別診斷價(jià)值。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 DWI診斷與病理診斷結(jié)果比較

病理結(jié)果顯示： 152例腎腫塊型病變中，58例透明細(xì)胞癌，13例非透明細(xì)胞癌(8例乳頭狀癌及5例嫌色細(xì)胞癌由于例數(shù)較少合并為1組)；腎盂癌21例,22例腎血管平滑肌脂肪瘤，3例腎膿腫，腎囊腫35例(包括單純腎囊腫28例，復(fù)雜囊腫7例)，見表1。DWI鑒別良惡性腫瘤的靈敏度92.4%，特異度91.6%,陽性預(yù)測值94.4%，陰性預(yù)測值88.7%。

表1 DWI診斷與病理診斷結(jié)果比較

2.2 不同病理類型的腎腫塊及不同分期腎細(xì)胞癌的ADC值比較

腎良性腫瘤的ADC值為(2.443±0.65)mm2/s，腎惡性腫瘤的ADC值為(1.233±0.30)mm2/s，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。不同病理類型腎腫瘤的ADC值見表2及圖1～2。與癌周組織相比，腎細(xì)胞癌ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。腎透明細(xì)胞癌的ADC值為(1.32±0.36)mm2/s，非透明細(xì)胞癌的ADC值為(1.19±0.89)mm2/s，即不同亞型腎細(xì)胞癌的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。腎細(xì)胞癌及腎盂癌、腎細(xì)胞癌與腎血管平滑肌脂肪瘤、腎盂癌與血管平滑肌脂肪瘤兩兩比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；腎細(xì)胞癌囊變區(qū)與腎囊腫相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，腎細(xì)胞癌囊變區(qū)的ADC值低于腎囊腫。3例腎膿腫的ADC值較低，介于腎血管平滑肌脂肪瘤與腎細(xì)胞癌之間。腎透明細(xì)胞癌Ⅰ期與Ⅲ、Ⅳ期相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，Ⅱ期與Ⅲ、Ⅳ期相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而Ⅰ期與Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表2 腎細(xì)胞癌、癌周組織以及不同病理類型的腎腫瘤ADC值分析比較

Tab.2 Comparison of ADC values among different types of renal tumors

病理類型ADC值腎癌實(shí)性部分1.31±0.33癌周組織1.98±0.20腎盂癌1.09±0.14腎膿腫1.59±0.11腎錯(cuò)構(gòu)瘤1.69±0.13腎囊腫(單純及復(fù)雜囊腫)2.83±0.50腎癌囊變區(qū)2.40±0.31F值129.71

圖1 各組病變及正常組ADC值盒須圖Fig.1 Box-plot of ADC value among each group

圖2 中央型腎細(xì)胞癌、腎盂癌及腎錯(cuò)構(gòu)瘤的DWI、ADC及H-E染色圖Fig.2 The DWI, ADC and H-E staining of central renal carcinoma, renal pelvic carcinoma and renal angiomyolipomaA～C： 右腎中央型腎癌侵犯腎盂，H-E染色顯示腎透明細(xì)胞癌呈索條樣排列；D～F： 右腎腎盂癌在DWI圖上呈稍高信號(hào)，H-E染色示移行細(xì)胞呈巢狀排列，核呈卵圓形；G～I(xiàn)： 右腎血管平滑肌細(xì)胞瘤,MRI上未檢測到脂肪信號(hào)，在DWI上呈高信號(hào)，H-E染色示腫瘤由平滑肌細(xì)胞和厚壁血管組成

3 討 論

許多學(xué)者對增強(qiáng)MR在腎臟腫瘤的診斷中的作用進(jìn)行了深入研究。美國FDA已明確指出，有嚴(yán)重腎功能不全的患者使用含釓對比劑有發(fā)生腎源性系統(tǒng)纖維化的風(fēng)險(xiǎn)。磁共振DWI作為一種無創(chuàng)的鑒別手段引起越來越多臨床醫(yī)生的重視、經(jīng)常應(yīng)用于腫瘤的篩查、診斷及治療療效隨訪[2]。DWI對腎臟腫塊型病變的鑒別及其在腎細(xì)胞癌分期中的作用，是本研究的重點(diǎn)。

3.1 ADC值在腎臟腫塊型病變鑒別診斷中的作用

3.1.1 ADC值在鑒別腎臟良惡性腫瘤中的應(yīng)用 在本研究中，腎惡性腫瘤的ADC值較良性腫瘤低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這與在大部分文獻(xiàn)報(bào)道其他部位腫瘤的研究[3-4]結(jié)果一致，表明DWI在腎臟的良惡性腫瘤的鑒別診斷有重要價(jià)值。但也有學(xué)者[5]提出腎透明細(xì)胞癌的ADC值甚至較良性腫瘤高，可能是測量時(shí)未避開壞死區(qū)所致，測量方法的不同可能是ADC值不同的主要原因。本研究將腫瘤實(shí)性部分作為ROI測量值，而壞死區(qū)另外測量并與腎良性囊腫病變作比較。一方面惡性腫瘤生長迅速，腫瘤細(xì)胞膜的不完整性使蛋白質(zhì)的疏水基暴露，導(dǎo)致水分子通過細(xì)胞膜的運(yùn)動(dòng)受限，另一方面惡性腫瘤細(xì)胞的倍增速度較快，細(xì)胞外間隙往往因受擠壓而迂曲變窄，故在DWI表現(xiàn)為高信號(hào)，ADC值為低信號(hào)[6]。

3.1.2 ADC值在腎透明細(xì)胞癌分期的作用 使用DWI在前列腺、肝臟及膀胱等腫瘤的臨床分期的應(yīng)用已有報(bào)道[7-8]。Muhi等[9]報(bào)道，分化差的肝細(xì)胞肝癌較分化好的及發(fā)育不良結(jié)節(jié)的ADC值明顯低。Kobayashi等[8]報(bào)道，低分化的膀胱癌較高分化的的ADC值低。本研究表明，對于不同分期的腎細(xì)胞癌，ADC值隨著腫瘤的惡性程度增高有降低的趨勢，之前的文獻(xiàn)[10]報(bào)道透明細(xì)胞癌的分化程度越低，ADC值越低，且可能更易發(fā)生轉(zhuǎn)移。本組Ⅰ期與Ⅱ期、Ⅲ期與Ⅳ期相比，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能是晚期的腎透明細(xì)胞癌較易出血，而常規(guī)MR序列對出血特別是微出血檢出率低，出血容易引起ADC值降低[11]。

3.1.3 不同病理類型腎腫塊DWI表現(xiàn)的病理基礎(chǔ) 本研究表明，腎透明細(xì)胞癌與非透明細(xì)胞癌ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這與以往的報(bào)道一致[10]。不同亞型腎細(xì)胞癌其組織學(xué)結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致其水分子彌散受限不同，故ADC值對鑒別兩者具有一定的價(jià)值，有助于腎細(xì)胞癌治療前的診斷。

由于生長部位不同，腎細(xì)胞癌與腎盂癌鑒別通常不難，而對于生長部位較為特殊的如中央型腎細(xì)胞癌即位于腎盂附近區(qū)域生長的腎細(xì)胞癌，常規(guī)的影像學(xué)檢查手段常較難與腎盂癌鑒別。在本研究中，腎細(xì)胞癌及腎盂癌兩者ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，腎盂癌的ADC值更低，與Paudyal等[12]的研究結(jié)果一致。從組織學(xué)角度分析，透明細(xì)胞癌是含有大量透明細(xì)胞組成的，高倍鏡下細(xì)胞較為透明，胞漿是由脂質(zhì)和膠原構(gòu)成，細(xì)胞間間隙較大，而腎盂癌多為移行上皮癌，是由排列緊密的移行細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞間間隙較小，故ADC值較低。說明利用ADC值有助于鑒別腎盂癌及中央型腎細(xì)胞癌。

各組病例中，腎良性囊腫型病變的ADC值最高。ADC值越大，彌散越自由，腎囊腫由液體成分構(gòu)成，水分子運(yùn)動(dòng)自由衰減達(dá)到最大，ADC值最高。在本研究的35例腎良性囊腫中，有7例是T1高信號(hào)，T1高信號(hào)的囊腫比T1低信號(hào)的囊腫ADC值要低，考慮囊腫伴有出血或黏液成分限制了水分子彌散，腎囊腫型病變與腎細(xì)胞癌囊變區(qū)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本結(jié)果與Gilet等[13]一致。腎囊腫由液體成分構(gòu)成，水分子運(yùn)動(dòng)自由衰減達(dá)到最大，ADC值最高，而腎癌是壞死囊變，其內(nèi)成分較腎囊腫內(nèi)液體成分更復(fù)雜,故良性囊性病變較惡性腫瘤囊變ADC值高。

腎血管平滑肌脂肪瘤又稱錯(cuò)構(gòu)瘤，脂肪的檢出是診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，而乏脂肪的錯(cuò)構(gòu)瘤是診斷的難點(diǎn)，部分增強(qiáng)后強(qiáng)化方式與腎細(xì)胞癌相仿，較易與腎細(xì)胞癌的表現(xiàn)相混淆，腎錯(cuò)構(gòu)瘤由厚壁畸形血管、平滑肌及脂肪構(gòu)成，這些成分造成了水分子彌散受限，ADC值降低。關(guān)于腎血管平滑肌脂肪瘤的ADC值各研究報(bào)道不一，主要是測量ADC值的方法不同(如未避開囊變區(qū))。本例收集的乏脂肪的錯(cuò)構(gòu)瘤中，ADC值較正常腎組織低，較腎細(xì)胞癌的ADC值高，這與王玉興等[14]研究結(jié)果一致，ADC值為兩者的鑒別提供了新的思路。

膿腫的ADC值介于腎血管平滑肌脂肪瘤惡性囊性病變之間，由于例數(shù)太少，不作詳細(xì)分析。

3.2 影響ADC值的因素

DWI提供彌散圖、ADC圖及ADC值3種參數(shù)信息，準(zhǔn)確測量ADC值對DWI圖像分析至關(guān)重要，其影響因素包括b值及ROI的選擇。高b值提高了檢測病變的靈敏度，減少了T2穿透效應(yīng)，因而更加準(zhǔn)確。本研究選擇b值為800s/mm2屏氣掃描，掃描時(shí)間短，可重復(fù)性強(qiáng)。關(guān)于腎細(xì)胞癌的ADC值，各報(bào)道結(jié)果都不一致[1,15]，用的最多的方法是測量多個(gè)ROI取其平均值[7]。本研究在測量ADC值時(shí)，避開壞死出血部分，實(shí)性部分多次測量選其最小值作為測量結(jié)果，最小的ADC值對應(yīng)于腫瘤細(xì)胞密度最高的部分，從而避免了因測量腫瘤的壞死區(qū)域而導(dǎo)致惡性腫瘤ADC值偏高的假象，這種觀點(diǎn)與Sandrasegaran等[5]觀點(diǎn)一致。

總之，DWI序列可以從水分子彌散角度對腎臟的良惡性病變予以評估，能較好的反映病變的病理生理特點(diǎn)，在鑒別不同類型的腎腫瘤有重要的作用。由于不需要對比劑進(jìn)行增強(qiáng)掃描，對于慢性腎功能不全的患者，MR DWI可以作為首選的檢查手段。

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MR diffusion weighted imaging in diagnosis and differential diagnosis of renal masses

LYUQi1,ZHENGShao-qiang1,WANGPei-jun1,ZHAOXiao-hu1,MAChun-hui2,WANGJin-hong1

(1. Dept. of Radiology, Tongji Hospital, Tongji University, Shanghai 200065, China;2. Dept. of Orthopedics， Shanghai First People’s Hospital, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200080， China)

Objective To evaluate the application of 3.0 T MR diffusion weighted imaging (DWI) in diagnosis and differential diagnosis of renal masses. Methods The images of 152 patients with renal masses receiving MR DWI scans with b value=0,800s/mm2with a 3.0T scanner were analyzed retrospectively. All masses were confirmed by pathology except for renal cysts(including simple and complex cysts). The sensitivity, specificity, accurate rate, positive predictive value and negative predictive value of ADC values in differentiating benign from malignant tumors and DWI features of all lesions were analyzed. Results There were significant differences in ADC values between renal cell carcinoma and peritumoral tissues, between renal clear cell carcinoma and non-clear carcinoma. LSD test showed that there were significant differences in ADC values among renal cell carcinoma，renal angiomyolipoma and carcinoma of renal pelvis (P<0．01). ADC values of renal cell carcinoma and carcinoma of renal pelvis were significantly different from benign tumors (P<0.01), renal pelvis carcinoma had the lowest ADC value and renal angiomyolipoma had the highest value. The ADC values of benign renal cystic lesions and cystoid variation in renal cell carcinoma were significant different. LSD test showed that there were significant differences in ADC values between phase I and Ⅲ/Ⅳ，phase Ⅱ and Ⅲ/Ⅳ(P<0.01); and phase Ⅲ and Ⅳ had the lowest ADC value. Conclusion The results shows that DWI has high accuracy rate for differentiating benign from malignant urothelial carcinoma with high b value. The quantitative analysis of ADC value can show the lesions more accurately, and may be of value in differential diagnosis of malignant from benign lesions and the evaluation of malignant degrees.

diffusion weighted imaging； apparent diffusion coefficient value； renal masses； differential diagnosis

10.16118/j.1008-0392.2016.01.011

2015-08-12

呂 琦(1980—)女，主治醫(yī)師，碩士.E-mail： 393212347@qq.com

王培軍.E-mail： tongjipjwang@vip.sina.com

R 814.4

A

1008-0392(2016)01-0051-05