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        3.0 T MRI不同序列診斷腎細(xì)胞癌亞型的應(yīng)用價(jià)值

        2019-06-03 02:17:04孟慶成夏威利閆亮亮黎海亮曲金榮趙二江
        磁共振成像 2019年2期
        關(guān)鍵詞:嫌色腎癌實(shí)質(zhì)

        孟慶成,夏威利,閆亮亮,黎海亮*,曲金榮,趙二江

        腎細(xì)胞癌是腎臟最常見的原發(fā)性惡性腫瘤,占所有成人腫瘤的2%~3%,世界上腫瘤死亡原因中占據(jù)第6位,病理主要分為透明細(xì)胞型、乳頭狀細(xì)胞型、嫌色細(xì)胞型及嗜酸粒細(xì)胞型等。既往研究證實(shí),乳頭狀細(xì)胞型及嫌色細(xì)胞型腎癌的預(yù)后明顯好于透明細(xì)胞型腎癌[1]。MRI因其具有局部高分辨力、組織對(duì)比度好及能夠準(zhǔn)確顯示病變的組織成分等優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用于腎細(xì)胞癌的診斷,其中研究較多的是擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)的表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)值及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)特征[2-3],但由于ADC值受主、客觀的影響因素較多及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)的特征差異較大[4-5],從而限制了其在臨床的應(yīng)用。本研究采用MRI的不同檢查序列進(jìn)行定量評(píng)估,探討MRI不同評(píng)價(jià)指標(biāo)鑒別診斷透明細(xì)胞型及非透明細(xì)胞型腎癌的應(yīng)用價(jià)值。

        1 材料與方法

        1.1 一般資料

        回顧性分析河南省腫瘤醫(yī)院放射科自2014年3月至2017年3月在本院經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的40例腎癌患者資料,其中男28例,女12例,年齡36~79歲,平均(56.4±8.7)歲。均為單腎單發(fā)病灶,所有患者術(shù)前均行腎臟的3.0 T MR平掃及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)。根據(jù)病理情況分為透明細(xì)胞型腎癌組21例(術(shù)后病理分期Ⅰ期2例,Ⅱ期12例,Ⅲ期5例,Ⅳ期2例)及非透明細(xì)胞型腎癌組19例(乳頭狀細(xì)胞型11例,嫌色細(xì)胞型8例,Ⅰ期1例,Ⅱ期3例,Ⅲ期14例,Ⅳ期1例),兩組患者一般情況差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,具有可比性。患者檢查前均對(duì)檢查情況知情同意并簽署了知情同意書。

        1.2 檢查方法

        采用3.0 T MR 掃描儀(Signa HDx,GE Healthcare,Waukesha,WI,USA),使用腹部相控陣線圈,患者平靜呼吸,加呼吸門控,腎臟軸位、冠狀位快速恢復(fù)快速自旋回波序列T2WI:TR/TE 3000~7000 ms/110~115 ms,層厚4~5 mm,層距0.5~1.0 mm,F(xiàn)OV (26~35) cm×(35~40) cm,矩陣320×224,采集時(shí)間為2 min 48 s。DWI成像:采用軸面掃描,選用體部矩陣線圈,采用平面回波DWI (echo planar imaging DWI,EPIDWI),掃描參數(shù):TR 5000 ms,TE 55.2 ms,矩陣128×128,層厚4 mm,層距l(xiāng) mm,F(xiàn)OV (35~40) cm×(35~40) cm,激勵(lì)次數(shù)1,呼氣末屏氣狀態(tài)下掃描,掃描時(shí)間為20 s。b值為0、700 s/mm2,3個(gè)方向均施加擴(kuò)散梯度。增強(qiáng)掃描采用對(duì)比劑Gd-DTPA,劑量為0.1 mmoL/kg,經(jīng)肘靜脈以2 mL/s的流率團(tuán)注。訓(xùn)練患者屏氣幅度盡可能前后一致,一次屏氣時(shí)間內(nèi)完成腎區(qū)掃描。增強(qiáng)掃描時(shí)間為注射對(duì)比劑后30 s (皮質(zhì)期)、100 s (實(shí)質(zhì)期)及5 min (延遲期)。掃描參數(shù):層厚8.0 mm,層間距0.8 mm,采集矩陣292×164,重建矩陣512×512,F(xiàn)OV 380 mm×265 mm。

        1.3 圖像觀察及數(shù)據(jù)測量

        由2名資深腹部影像診斷醫(yī)生復(fù)閱MR圖像,記錄患者病灶出血、壞死、囊變及靜脈癌栓的出現(xiàn)情況。采用AW4.4工作站的FuncTool軟件進(jìn)行DWI數(shù)據(jù)的后處理:調(diào)整域值范圍以包含整個(gè)腎臟,由工作站自動(dòng)生成腎臟ADC偽彩圖。感興趣區(qū)(region of interest,ROI)的選擇:對(duì)于腎實(shí)質(zhì),ROI盡量放在腎門水平腎臟前外側(cè)皮髓質(zhì)交界區(qū),ROI為圓形或橢圓形,包括腎皮質(zhì)和腎髓質(zhì)各約50%;對(duì)于病灶,ROI的位置需根據(jù)腫瘤的增強(qiáng)皮質(zhì)期選取病變的實(shí)性成分區(qū),盡量避開壞死、出血、變性及鈣化區(qū)域(圖1~3)。病灶及腎皮質(zhì)信號(hào)強(qiáng)度均通過對(duì)ROI測定獲得,以病灶各期強(qiáng)化最明顯處為ROI,腎皮質(zhì)的ROI盡量選病變同側(cè)未受累的腎臟中部皮質(zhì),如病灶較大且累及腎臟中部時(shí)則選對(duì)側(cè)腎臟中部皮質(zhì)。ROI平均大小為1.5 cm2。同一患者所測定ROI的位置、大小保持一致。信號(hào)強(qiáng)度變化(△sI)=(sI增強(qiáng)后-sI增強(qiáng)前)/sI增強(qiáng)前×100%;腫瘤-皮質(zhì)增強(qiáng)指數(shù)=△SI腫瘤/△SI皮質(zhì)[6]。

        1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

        采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行分析,計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)分析,分類資料采用卡方檢驗(yàn),P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。界值的確定采用受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線。

        2 結(jié)果

        2.1 透明細(xì)胞型腎癌組與非透明細(xì)胞型腎癌組患者M(jìn)R平掃及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)表現(xiàn)

        圖1 患者,男,56歲。A:壓脂T2WI混雜高信號(hào);B:增強(qiáng)掃描動(dòng)脈期實(shí)性成分強(qiáng)化明顯,囊性成分未見強(qiáng)化;C:ADC圖呈混雜高信號(hào);D:病理示透明細(xì)胞型腎癌 圖2 患者,女,43歲。A:壓脂T2WI低信號(hào);B:增強(qiáng)掃描略強(qiáng)化;C:ADC圖低信號(hào);D:病理示乳頭狀細(xì)胞型腎癌 圖3 患者,男,67歲。A:壓脂T2WI混雜等信號(hào);B:增強(qiáng)掃描略強(qiáng)化;C:ADC圖混雜低信號(hào);D:病理示嫌色細(xì)胞型腎癌Fig. 1 Male, 56 years old. A: Mixed high signal of lipid-pressing T2WI; B: Enhanced scanning arterial phase solid component was significantly enhanced, while cystic component was not enhanced; C: The ADC graph shows mixed high signal; D: Pathological examination showed clear cell type renal carcinoma. Fig. 2 Female, 43 years old. A: Low signal of lipid-pressing T2WI; B: Enhanced scan slightly enhanced; C: Low signal in ADC; D: Shows papillary cell type renal cancer. Fig. 3 Male, 67 years old. A: Lipid-pressing T2WI mixed signals; B: Enhanced scanning slightly enhanced; C: ADC mixed low signal; D: Pathologic manifestations of chromophobe cell renal carcinoma.

        圖4 MRI不同影像征象的ROC曲線 圖5 增強(qiáng)MRI不同期相的ROC曲線 圖6 不同MRI診斷指標(biāo)組合的ROC曲線Fig. 4 ROC curve of MRI different image signs. Fig. 5 ROC curve of enhanced MRI at different phases. Fig. 6 ROC curve of different MRI diagnostic indicators combination.

        MR平掃征象中,與非透明細(xì)胞型腎癌組患者比較,透明細(xì)胞型腎癌患者的壞死、囊變的出現(xiàn)率明顯高于非透明細(xì)胞型腎癌組患者,出血的出現(xiàn)率低于非透明細(xì)胞型腎癌組患者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=17.378、5.414、4.043,P=0.00、0.020、0.044);而兩組靜脈癌栓的出現(xiàn)率的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.380,P=0.240);出血、壞死、囊變及靜脈癌栓的ROC曲線下面積分別為0.663、0.828、0.680、0.585(圖4)。DWI序列中,透明細(xì)胞型腎癌患者病變的ADC值高于非透明細(xì)胞型腎癌組患者,二者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.269,P=0.00)。詳見表1。

        2.2 透明細(xì)胞型腎癌患者M(jìn)R平掃及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的ROC曲線

        透明細(xì)胞型腎癌患者的皮質(zhì)期、實(shí)質(zhì)期及延遲期腫瘤-皮質(zhì)強(qiáng)化指數(shù)均明顯高于非透明細(xì)胞型腎癌組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.082、6.509、6.083,P均=0.00)。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)皮質(zhì)期、實(shí)質(zhì)期及延遲期腫瘤-皮質(zhì)增強(qiáng)指數(shù)對(duì)診斷透明細(xì)胞型腎癌ROC曲線下面積分別為0.817、0.929、0.897;實(shí)質(zhì)期ROC曲線下面積最大,以0.77為臨界值,敏感度為0.952,特異度為0.789(圖5)。詳見表2。

        表1 兩組患者M(jìn)R平掃及ADC值表現(xiàn)比較(x±s)Tab. 1 Comparison of MR plain scan and ADC values between the two groups (±s)

        表1 兩組患者M(jìn)R平掃及ADC值表現(xiàn)比較(x±s)Tab. 1 Comparison of MR plain scan and ADC values between the two groups (±s)

        注:兩組比較,ADC值采用χ2檢驗(yàn);出血、囊變、壞死及靜脈癌栓采用t檢驗(yàn)

        組別 例數(shù) ADC值(×10-3 mm/s)MR平掃征象(n/%)出血 壞死 囊變 靜脈癌栓透明細(xì)胞癌組 21 2.01±0.33 2/9.5 16/76.2 9/42.9 8/38.1非透明細(xì)胞癌組 19 1.49±0.13 8/42.1 2/10.5 15/78.9 4/21.1 χ2值/t值 6.269 4.043 17.378 5.414 1.380 P值 0.000 0.044 0.000 0.020 0.240

        表2 兩組患者的腫瘤-皮質(zhì)強(qiáng)化指數(shù)比較(x±s)Tab. 2 Comparison of tumor-cortical enhancement index between the two groups of patients (±s)

        表2 兩組患者的腫瘤-皮質(zhì)強(qiáng)化指數(shù)比較(x±s)Tab. 2 Comparison of tumor-cortical enhancement index between the two groups of patients (±s)

        注:本表采用t檢驗(yàn)

        組別 例數(shù) 皮質(zhì)期 實(shí)質(zhì)期 延遲期透明細(xì)胞癌組 21 1.09±0.16 0.92±0.10 0.81±0.11非透明細(xì)胞癌組 19 0.84±0.23 0.65±0.15 0.56±0.14 t值 4.082 6.509 6.083 P值 0.000 0.000 0.000

        表3 不同MRI診斷指標(biāo)組合的ROC曲線Tab. 3 ROC curves of different MRI diagnostic indicators

        2.3 不同診斷指標(biāo)組合診斷透明細(xì)胞型腎癌的特異性及敏感性

        選取診斷透明細(xì)胞型腎癌敏感性、特異性較高的指標(biāo)如壞死、實(shí)質(zhì)期腫瘤-皮質(zhì)增強(qiáng)指數(shù)及病變ADC值為組合元素,篩選出診斷透明細(xì)胞型腎癌的最佳診斷方法。結(jié)果顯示:ADC值結(jié)合實(shí)質(zhì)期腫瘤-皮質(zhì)增強(qiáng)指數(shù)對(duì)診斷透明細(xì)胞型腎癌的ROC曲線下面積為0.976,敏感度及特異度分別為0.952、1.0(圖6)。詳見表3。

        3 討論

        3.1 腎細(xì)胞癌的不同亞型的MRI征象差異

        不同細(xì)胞亞型腎癌的生長速度和轉(zhuǎn)移發(fā)生率差異大,因而各亞型的腎細(xì)胞癌的影像學(xué)表現(xiàn)不盡相同,其手術(shù)方式及預(yù)后也不同。研究表明,乳頭狀腎細(xì)胞癌和嫌色細(xì)胞癌5年生存率為80%~90%,而透明細(xì)胞癌只有50%~60%,其中嫌色細(xì)胞癌的預(yù)后更好[7]。因此,術(shù)前正確診斷對(duì)手術(shù)方式的選擇和預(yù)后判斷具有重要意義。本研究顯示,與腎臟的乳頭狀或嫌色細(xì)胞癌相對(duì)而言,透明細(xì)胞型腎癌起源于腎近曲小管,腫瘤細(xì)胞胞質(zhì)透亮,瘤內(nèi)血管網(wǎng)豐富,多同時(shí)含有實(shí)性和囊性結(jié)構(gòu)。本研究顯示,透明細(xì)胞型腎癌21例,乳頭狀細(xì)胞型12例,嫌色細(xì)胞型8例,由于透明細(xì)胞型腎癌的預(yù)后明顯低于其他亞型,因而把乳頭狀細(xì)胞型、嫌色細(xì)胞型歸為非透明細(xì)胞型腎癌組。與非透明細(xì)胞型腎癌組患者比較,透明細(xì)胞型腎癌患者的壞死、囊變的出現(xiàn)率明顯高于非透明細(xì)胞型腎癌組患者,出血的出現(xiàn)率低于非透明細(xì)胞型腎癌組患者,各種影像學(xué)征象ROC曲線顯示,壞死的敏感性及特異性最高。MRI對(duì)病變出血、壞死診斷的敏感性及特異性均很高[8-9],Beddy等[10]研究發(fā)現(xiàn)壞死與透明細(xì)胞型腎癌及其預(yù)后不佳密切相關(guān),本組結(jié)果與該研究相仿;與透明細(xì)胞腎癌比較,乳頭狀及嫌色細(xì)胞腎癌為少血供腫瘤[11],無或輕度強(qiáng)化,嫌色細(xì)胞癌少有壞死、出血及囊性變,腫瘤質(zhì)地相對(duì)比較均勻[12]。另外,靜脈癌栓作為腎臟腫瘤的獨(dú)立影響因素,與腎癌的分型、分期及預(yù)后密切相關(guān)[13],但本研究靜脈癌栓的出現(xiàn)率兩組的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能與研究中透明細(xì)胞型腎癌的分期較早及例數(shù)較少有關(guān)。

        另外,透明細(xì)胞型腎癌血供豐富,增強(qiáng)掃描強(qiáng)化程度高,動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描各期透明細(xì)胞型腎癌強(qiáng)化程度均最顯著,腫瘤-皮質(zhì)增強(qiáng)指數(shù)亦最高,以中重度強(qiáng)化為主[14],均體現(xiàn)其血管生成活躍、血供豐富的特點(diǎn)。兩組患者病變各期強(qiáng)化指數(shù)呈遞減型,體現(xiàn)了腎癌強(qiáng)化的快進(jìn)快出的特征,但透明細(xì)胞型腎癌的下降速率高于非透明細(xì)胞型腎癌患者,間接證實(shí)了透明細(xì)胞型腎癌的富血供特性。本研究結(jié)果支持透明細(xì)胞型腎癌的強(qiáng)化特征,尤其以實(shí)質(zhì)期腫瘤-皮質(zhì)增強(qiáng)指數(shù)為著,與Kim等[15]的研究結(jié)果相仿。

        3.2 MRI功能成像序列DWI區(qū)分腎細(xì)胞癌亞型的應(yīng)用

        DWI是目前唯一的一種無創(chuàng)性反映活體水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的成像方法?;铙w組織的擴(kuò)散系數(shù)值受許多因素如細(xì)胞的生物學(xué)行為、體液的流動(dòng)、溫度等宏觀因素以及臟器的運(yùn)動(dòng)影響。從掃描技術(shù)角度來看,DWI的圖像質(zhì)量主要與b值選擇有關(guān)。大部分研究結(jié)果將b值范圍確定為500~1000 s/mm2[16],在本研究中,將b值確定為700 s/mm2。ROI的設(shè)置對(duì)ADC值的測量結(jié)果也有較大的影響。既往的研究中,ROI范圍的劃分一般包括整個(gè)病變,由于腎臟腫瘤多數(shù)伴有不同程度的壞死、出血、變性及鈣化區(qū),并不能真實(shí)反映腎癌壓型腫瘤細(xì)胞的特征。本研究采用動(dòng)態(tài)增強(qiáng)實(shí)質(zhì)期病變實(shí)質(zhì)部分的最大截面作為ROI,平均大小為1.5 cm2,在相應(yīng)DWI序列圖像中測量ADC值。本研究結(jié)果顯示,透明細(xì)胞型腎癌組患者病變的ADC值為(2.01±0.33)×10-3mm2/s,非透明細(xì)胞型腎癌組患者病變的ADC值為(1.49±0.13)×10-3mm2/s,二者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,與前人的研究相仿[17]。可能原因是從組織病理學(xué)上來講,腎透明細(xì)胞癌較其他亞型的腎癌更易出現(xiàn)壞死和出血,筆者傾向于腎透明細(xì)胞癌ADC值高于其他亞型的原因是腫瘤更多的發(fā)生鏡下可見的壞死和出血導(dǎo)致了ADC值的升高[18]。

        3.3 MRI多參數(shù)指標(biāo)模型鑒別腎細(xì)胞癌亞型的意義

        為進(jìn)一步分析不同MRI表現(xiàn)診斷腎癌壓型的臨床應(yīng)用價(jià)值,本研究選用了壞死、實(shí)質(zhì)期腫瘤-皮質(zhì)強(qiáng)化指數(shù)及ADC值作為評(píng)價(jià)指標(biāo),結(jié)果發(fā)現(xiàn)ADC值結(jié)合實(shí)質(zhì)期腫瘤-皮質(zhì)增強(qiáng)指數(shù)對(duì)診斷透明細(xì)胞型腎癌的敏感度及特異度最高,ROC曲線下面積為0.976,敏感度為0.952,特異度為1.0,與Notohamiprodjo等[19]的研究結(jié)果相仿。這說明多參數(shù)指標(biāo)對(duì)于MRI鑒別腎癌壓型具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。本研究尚存在一些缺陷。首先本組資料較少,不能夠定量統(tǒng)計(jì)出鑒別腎癌壓型的可借鑒的ADC臨界值。其次,DWI的測量區(qū)域與病理結(jié)果缺乏準(zhǔn)確的對(duì)應(yīng)關(guān)系,很難從組織病理學(xué)方面解釋研究所得結(jié)果。

        利益沖突:無。

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