張宇馨 韓福剛

作者單位：646400 瀘州 西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院放射科

腎細(xì)胞癌（renal cell carcinoma，RCC）在腎惡性腫瘤中占80%～90%［1］，而腎透明細(xì)胞癌（clear cell renal cell carcinoma，CCRCC）是腎細(xì)胞癌中最常見的組織學(xué)類型，約占RCC的75%［2］。目前，腎細(xì)胞癌的治療方案主要以手術(shù)切除為主，此外還有射頻消融、輔助化療或靶向治療等［3-4］。其治療策略的制定以及預(yù)后的判斷主要依據(jù)腎癌的病理分級(jí)。FUHRMAN等［5］依據(jù)細(xì)胞核和核仁的形態(tài)對(duì)腎細(xì)胞癌進(jìn)行了系統(tǒng)性分級(jí)，研究表明病理級(jí)別越高術(shù)后復(fù)發(fā)率和不良預(yù)后的風(fēng)險(xiǎn)越大［6-7］。近年來(lái)，磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusionweighted imaging，DWI）在腎臟腫瘤術(shù)前良惡性鑒別、病理亞型區(qū)分等方面有著廣泛的應(yīng)用［8-10］?；谌鲶w積的表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）直方圖能夠反映整體ADC值的分布特征，其結(jié)果具有較高的可重復(fù)性以及客觀性，在腎臟腫瘤的影像學(xué)診斷上亦有著相應(yīng)的研究［10-11］。本研究旨在探討ADC直方圖各參數(shù)在鑒別低級(jí)別、高級(jí)別CCRCC中的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析我院2016年6月至2018年6月收治的CCRCC患者的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：⑴術(shù)前行常規(guī)磁共振以及DWI掃描；⑵術(shù)后病理證實(shí)為CCRCC；⑶磁共振掃描前未行手術(shù)、射頻消融等治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：⑴磁共振掃描與患者手術(shù)間隔超過(guò)2周；⑵圖像質(zhì)量欠佳或資料不齊全；⑶合并其他惡性腫瘤或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者。共34例CCRCC患者符合標(biāo)準(zhǔn)納入研究，男性21例，女性 13 例；年齡（52.1±8.0）歲；病灶短徑為（2.9±0.7）cm。依據(jù)FUHRMAN分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)［5］，將CCRCC分為低級(jí)別組（玉～Ⅱ級(jí)）19例和高級(jí)別組（Ⅲ～Ⅳ級(jí)）15例。

1.2 磁共振掃描

采用飛利浦Achieva 3.0 T磁共振掃描儀進(jìn)行磁共振掃描。患者取仰臥位，足先進(jìn)。掃描序列：常規(guī)冠狀位T2WI、軸位T1WI和T2WI以及DWI。軸位呼吸門控 DWI參數(shù)：TR 5 000 ms，TE 55.2 ms，層厚 5～6mm，層間距1mm，矩陣128×128，視野（FOV）36cm×36 cm，激勵(lì)次數(shù)（NEX）2 次，b 值取 0 s/mm2、600 s/mm2。

1.3 圖像處理及數(shù)據(jù)分析

將掃描后的原始圖像從系統(tǒng)配套的后處理工作站導(dǎo)出，采用Image J軟件對(duì)ADC圖像進(jìn)行全容積直方圖分析。參照常規(guī)磁共振圖像，在ADC圖上沿瘤灶邊緣手動(dòng)逐層勾畫感興趣區(qū)域（region of interest，ROI），并覆蓋整個(gè)瘤灶所有層面。建立ADC直方圖，ADC直方圖的X軸表示ADC值，Y軸表示腫瘤的總像素頻數(shù)百分比；記錄ADC直方圖各定量參數(shù)，包括ADC的最大值、最小值、平均值、中位數(shù)、偏度值、峰度值。以上操作均由2名高年資影像科醫(yī)師獨(dú)立進(jìn)行，取2位醫(yī)師測(cè)量結(jié)果的平均值作為最終ADC值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。通過(guò)Shapiro-Wilk檢驗(yàn)對(duì)計(jì)量資料進(jìn)行正態(tài)性分布檢驗(yàn)。服從正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；偏態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)（四分位數(shù)間距）表示，組間比較采用Mannnwhitney U檢驗(yàn)。采用受試者工作特征（receiver operating character-istic，ROC）曲線分析ADC直方圖各參數(shù)值鑒別低、高級(jí)別 CCRCC的效能，計(jì)算ROC曲線下面積（area under curve，AUC）、最佳診斷閾值、Youden 指數(shù)以及相應(yīng)的敏感度、特異度。以雙側(cè)P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 低級(jí)別、高級(jí)別CCRCC的ADC直方圖表現(xiàn)

低級(jí)別、高級(jí)別CCRCC的MRI（T2WI）圖像、ADC圖以及ADC直方圖（圖1～2）。低級(jí)別組ADC直方圖最小值、平均值、中位數(shù)均高于高級(jí)別組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），且以負(fù)偏態(tài)分布為主；兩組ADC的最大值、峰值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 低級(jí)別、高級(jí)別CCRCC的ADC直方圖各參數(shù)比較Tab.1 Comparison of ADC histogram parameters of low and high grade in CCRCC

圖1 低級(jí)別CCRCC的ADC直方圖Fig.1 ADC histogram of low grade CCRCC

圖2 高級(jí)別CCRCC的ADC直方圖Fig.2 ADC histogram of high grade CCRCC

2.2 ADC直方圖各參數(shù)鑒別低、高級(jí)別CCRCC的效能

在ADC直方圖各參數(shù)值中，以ADC最小值對(duì)低級(jí)別、高級(jí)別CCRCC的鑒別診斷效能最高，其最佳診斷閾值為 0.898×10-3mm2/s，對(duì)應(yīng)的 AUC 為 0.895，Youden指數(shù)為0.761，敏感度為86.67%、特異度為89.47%。見表 2、圖 3。

表2 ADC直方圖各參數(shù)鑒別低級(jí)別、高級(jí)別CCRCC的效能Tab.2 Efficiency of ADC histogram parameters in identifying low and high grade CCRCC

圖3 ADC直方圖鑒別高低級(jí)別CCRCC的診斷效能Fig.3 Efficiency of ADC histogram for identifying low and high grade CCRCC

3 討論

DWI能反映活體水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)狀況，并通過(guò)ADC值對(duì)其進(jìn)行定量分析?；铙w水分子的擴(kuò)散狀況主要取決于水分子所處的微環(huán)境變化，包括細(xì)胞間致密性、各種大分子物質(zhì)的滲出或細(xì)胞膜構(gòu)造的改變等。病理狀態(tài)下水分子微環(huán)境可發(fā)生變化，水分子的擴(kuò)散特性也隨之改變，當(dāng)腫瘤病理級(jí)別較高時(shí)，癌細(xì)胞排列更致密，導(dǎo)致水分子擴(kuò)散受限更顯著，表現(xiàn)為ADC值降低［12-16］。近年來(lái)，多項(xiàng)研究表明ADC值與顱內(nèi)膠質(zhì)瘤［12］、直腸癌［13］、乳腺癌［14］、前列腺癌［15］以及腎癌等［16］惡性腫瘤的病理分級(jí)有一定相關(guān)性，多表現(xiàn)為隨腫瘤病理級(jí)別升高或分化程度下降，ADC值降低。

由于腫瘤組織固有的異質(zhì)性，導(dǎo)致腫瘤病理成分不單一，而這種異質(zhì)性隨著腫瘤級(jí)別的升高表現(xiàn)更突出，因此單層面的ADC值難以反映整體瘤灶的病理學(xué)特性，易造成診斷信息部分缺失。此外，ADC值的數(shù)值大小很大程度上取決于ROI的選取，尤其較小體素面積的ROI，測(cè)量數(shù)值偏倚的可能性越大，而選取的ROI信息分布不均勻，可能獲得錯(cuò)誤、片面的數(shù)據(jù)，難以全面評(píng)價(jià)病變。ADC直方圖能對(duì)整個(gè)瘤灶的ADC值進(jìn)行全容積分析，描述整個(gè)瘤灶水分子擴(kuò)散受限情況，具有更高的客觀性及可重復(fù)性，更能反映腫瘤的整體狀況［10-11］。近年來(lái)，ADC直方圖在直腸癌［17］、前列腺癌［18］等腫瘤分級(jí)相關(guān)性研究中獲得了很好的應(yīng)用，亦被用于多項(xiàng)腎臟腫瘤研究［10-11，19-21］。然而，ADC直方圖應(yīng)用于腎細(xì)胞癌病理分級(jí)的研究卻鮮有文獻(xiàn)報(bào)道。

本研究結(jié)果顯示，低級(jí)別CCRCC的ADC直方圖最小值、平均值、中位數(shù)均高于高級(jí)別CCRCC，與腫瘤病理級(jí)別升高，造成細(xì)胞致密性增大，水分子受限更明顯的病理生理學(xué)機(jī)制相符。沈麗娟等［16］研究亦指出，取不同b值時(shí)，高級(jí)別腎細(xì)胞癌的ADC值均低于低級(jí)別，與本研究結(jié)果相似。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，低級(jí)別CCRCC的ADC直方圖以負(fù)偏態(tài)分布為主，而高級(jí)別CCRCC則以正偏態(tài)分布為主，提示高級(jí)別CCRCC與低級(jí)別CCRCC相比，有更多的體素ADC值低于平均值，進(jìn)一步驗(yàn)證了高級(jí)別CCRCC由于細(xì)胞致密度更大、核質(zhì)比更高，造成了水分子擴(kuò)散受限較低級(jí)別CCRCC更顯著，導(dǎo)致ADC體素值在ADC直方圖中多集中接近于曲線左側(cè)。最大值和峰度值在低級(jí)別、高級(jí)別CCRCC中無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，這與腫瘤的異質(zhì)性密切相關(guān)：一方面，不論是低級(jí)別、高級(jí)別CCRCC，其病灶內(nèi)不一定全部是腫瘤組織，還存在間質(zhì)組織或正常的腎臟組織等，而ADC最大值是對(duì)這些水分子受限不顯著組織的反映，故而造成低級(jí)別、高級(jí)別CCRCC的ADC最大值重疊過(guò)多，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。另一方面，峰度值是對(duì)數(shù)據(jù)集陡峭或扁平程度的反映，由于低級(jí)別、高級(jí)別CCRCC腫瘤的異質(zhì)性，體素ADC值分布不均勻，因此兩者ADC的峰度值亦無(wú)差異。

在進(jìn)一步的診斷效能分析中，本研究結(jié)果顯示，ADC最小值在所有的直方圖參數(shù)值中，鑒別低級(jí)別、高級(jí)別CCRCC的效能最優(yōu)。分析原因可能是ADC最小值能夠反映活體水分子的“擴(kuò)散最受限”位置，而這些位置主要是腫瘤細(xì)胞最集中的區(qū)域，故能有效排除其他組織成分的混雜干擾，增加了ADC值的可比性。魚汀等［18］亦指出ADC最小值對(duì)前列腺癌病理級(jí)別的診斷效能最優(yōu)。

綜上所述，本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)ADC直方圖最小值、平均值、中位數(shù)、偏度值與腎透明細(xì)胞癌病理分級(jí)密切相關(guān)，且ADC最小值鑒別低級(jí)別、高級(jí)別CCRCC效能最優(yōu)，可為臨床提供客觀、定量的參考依據(jù)。但本研究屬于回顧性研究，病例的選取可能存在選擇偏倚，且納入的病例數(shù)較少，因此相關(guān)結(jié)論有待進(jìn)一步研究證實(shí)。