苗燕平，高陽*，曹鵬

1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院磁共振室， 呼和浩特 010050

2.通用電氣醫(yī)療集團(tuán)，上海 201203

腎臟承擔(dān)人體最主要的排泄功能，也是最容易發(fā)生疾病的器官之一，其中臨床最常見的良惡性占位性病變?yōu)槟I血管平滑肌脂肪瘤和腎癌，尤其腎癌，約占腎臟占位的85%，近年來發(fā)病率呈逐年上升趨勢[1]，全球每年新增約209000例患者。隨著功能磁共振成像技術(shù)如定量動態(tài)增強(qiáng)磁共振成像(dynamic contrast-enhanced MRI，DCEMRI)、彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)等的出現(xiàn)，能夠從病理生理變化角度分析腎臟病變的特點，大大提高了腎臟疾病尤其腎臟占位的診斷水平。1999年P(guān)aul等就開始了血液動力學(xué)的研究[2]，早期腎臟方面研究較多的是關(guān)于腎功能的定量分析，Claudon M等[3]對慢性尿路梗阻的患者進(jìn)行DCE-MRI尿路成像術(shù)對腎功能進(jìn)行測量，Woodard T等[4]對老年人慢性腎病進(jìn)行DCE-MRI成像分析其節(jié)段性腎容量。后來陸續(xù)開展了腎臟占位方面的研究，Panebianco 等[5]用DCE-MRI早期評估腎細(xì)胞癌的抗血管生成治療，Notohamiprodio M等[6]聯(lián)合DCE-MRI、DWI描述和區(qū)分腎細(xì)胞癌。然而目前在臨床工作中，有很多腎癌、乏脂肪腎血管平滑肌脂肪瘤病例，無論從病變的形態(tài)學(xué)改變、信號特點方面，還是功能成像如DWI、動態(tài)增強(qiáng)掃描的分析方面，仍舊不能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行鑒別，從而導(dǎo)致了診斷的困難和誤診的發(fā)生。據(jù)報道腎細(xì)胞癌血管內(nèi)皮生長因子(vascular end othelial growth factor，VEGF)呈明顯表達(dá)[7]，而腎臟良性腫瘤未見明確表達(dá)，通過對腫瘤VEGF表達(dá)情況的研究及對血管滲透性的分析，可以鑒別腎臟占位的性質(zhì)并定量分析腎臟占位的病理生理特點。因此應(yīng)用定量DCE-MRI成像技術(shù)來分析此類病例，分析各定量參數(shù)在腎透明細(xì)胞癌和乏脂肪腎血管平滑肌脂肪瘤中的不同表現(xiàn)，達(dá)到鑒別診斷及定量分析的目的。

1 材料與方法

1.1 研究對象

搜集2013年1月至2014年7月在我院行MR檢查腎臟腫瘤患者38例，年齡42～70歲。患者入組標(biāo)準(zhǔn)：(1)超聲、CT或其他檢查方法檢出或擬有腎臟實性或難定局灶病變；(2)年齡≥18歲；(3)腎功能正常，定義為GFR/eGFR≥60 ml/min；(4)病變最大徑≥1 cm。符合上述所有標(biāo)準(zhǔn)者入組。排除標(biāo)準(zhǔn)：符合下列任何一項，均排除。(1)年齡＜18歲；(2)孕婦或哺乳期婦女；(3)對釓對比劑過敏的患者；(4)患者有嚴(yán)重器官衰竭；(5)患者有中到重度腎功能損傷，定義為GFR/eGFR＜60 ml/min；(6)裝有起搏器、心臟瓣膜或其他不能接近強(qiáng)磁場的植入物；(7)重度幽閉恐懼癥患者；(8)病變最大徑≤1 cm。其中腎透明細(xì)胞癌26例，腎血管平滑肌脂肪瘤12例，所有患者均經(jīng)磁共振常規(guī)檢查、DCE-MRI檢查。每位患者檢查前均簽署經(jīng)倫理委員會審核的知情同意書。

1.2 MRI檢查方法及參數(shù)

采用GE Signa HDXt 3.0 T磁共振掃描儀，8通道相控陣腹部線圈，軸位壓脂T2WI：TR 3000 ms，TE 85 ms，層厚6.0 mm，層間距2.0 mm，激勵次數(shù) 2次，F(xiàn)OV 40，矩陣224×320；DWI：TR 5700 ms，TE 65 ms，層厚6.0 mm，層間距2.0 mm，激勵次數(shù)8次，F(xiàn)OV 40，矩陣130×96；DCE-MRI采用3D-T1WIGRE序列，TR 2.8 ms，TE 1.3 ms，層厚6.0 mm，層間距0.4 mm，F(xiàn)OV 62 mm，激勵次數(shù)2.5次，矩陣128×94，T1Mapping掃描5個翻轉(zhuǎn)角即Flip angle3、6、9、12、15，F(xiàn)lipAngle 12序列采用自動預(yù)掃描，其余序列均采用手動預(yù)掃，以確保中心頻率一致。以Flip Angle12LAVA序列進(jìn)行動態(tài)增強(qiáng)掃描，先進(jìn)行基線掃描，然后注射對比劑同時進(jìn)行動態(tài)掃描，連續(xù)掃描15個期相，兩次掃描之間患者的呼吸時間應(yīng)盡可能短，不宜超過6 s。所用對比劑為GE藥業(yè)生產(chǎn)的釓雙胺注射液，商品名歐乃影，劑量為0.2 ml/kg，注射速度1.5 ml/s，隨后注射鹽水15 ml，速率1.5 ml/s。

1.3 DCE-MRI圖像及數(shù)據(jù)分析

利用Omni Kinetics軟件(GE Health Care)對DCE-MRI圖像進(jìn)行后處理分析，在腹主動脈最大層面劃感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，ROI不能超出腹主動脈的范圍(見圖1～6)。在腫瘤組織的最大層面劃取ROI，根據(jù)Extended Tofts雙室藥代動力學(xué)模型計算得到反映腫瘤組織微血管通透性的各項定量參數(shù)，即血漿空間容積分?jǐn)?shù)(Vp)、血管外細(xì)胞外容積分?jǐn)?shù)(Ve)、對比劑從血漿空間滲漏到血管外細(xì)胞外間隙(EES)的體積轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)(Ktrans)，并根據(jù)公式計算出對比劑從EES返回到血漿空間的速率常數(shù)(Kep)，公式為Kep=Ktrans/Ve。

1.4 病理學(xué)檢查

切除腫瘤組織以10%甲醛固定，常規(guī)石蠟包埋、選取腫瘤實性部分組織切片進(jìn)行HE染色。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

獲得腎臟腫瘤磁共振動態(tài)增強(qiáng)掃描定量參數(shù)(Ktrans、Kep、Ve、Vp)后，利用統(tǒng)計軟件SPSS 13.0進(jìn)行統(tǒng)計分析：良惡性腫瘤之間的差異采用獨立樣本t檢驗進(jìn)行分析，P＜0.05認(rèn)為有統(tǒng)計學(xué)意義。

圖1～3 左腎乏脂肪血管平滑肌脂肪瘤，依次為Kep圖、Ktrans圖、T2WI，Ktrans、Kep值分別為0.039167、0.60637 圖4～6 左腎透明細(xì)胞癌，依次為Kep圖、Ktrans圖、T2WI，Ktrans、Kep值分別為0.231785、1.81565Fig.1—3 Lack of fat renal angiomyolipomas in left renal,in turn was Kep map,Ktrans map,T2WI,parameters respectively was Ktrans 0.039167,Kep 0.60637.Fig.4—6 Renal clear cell carcinoma in left renal,in turn was Kep map,Ktrans map,T2WI,parameters respectively was Ktrans 0.231785,Kep 1.81565.

2 結(jié)果

經(jīng)手術(shù)病理證實，38例腎臟疾病患者中，腎癌26例，并有14例合并腹膜后淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，腎血管平滑肌脂肪瘤12例，見表1。由表1看出，Ktrans值腎透明細(xì)胞癌組明顯高于腎血管平滑肌脂肪瘤組，組間比較(P＜0.05)差異有統(tǒng)計學(xué)意義，表明Ktrans值可以鑒別腎透明細(xì)胞癌與腎血管平滑肌脂肪瘤；Kep、Ve值三組間比較(P＞0.05)無統(tǒng)計學(xué)差異，表明參數(shù)Kep、Ve不能鑒別所列兩種疾病。

3 討論

DCE-MRI技術(shù)基于達(dá)到毫米級的空間分辨率，借助于藥物代謝動力學(xué)模型[8]，可以準(zhǔn)確反映組織內(nèi)對比劑濃度變化和組織生理學(xué)信息，實現(xiàn)對腫瘤生理學(xué)特性的評估。本組研究Ktrans值腎透明細(xì)胞癌組明顯高于乏脂肪腎血管平滑肌脂肪瘤組，且組間有統(tǒng)計學(xué)差異，Ktrans是團(tuán)注對比劑首次到達(dá)期間，順濃度梯度由血漿空間滲漏到血管外細(xì)胞外間隙(EES)時獲得的參數(shù)，反映的是血管的滲透性變化。正常組織血管及良性病變的血管滲透性無明顯增高，而惡性腫瘤新生微血管的密度增強(qiáng)和滲透性明顯升高，對比劑順濃度梯度滲漏到EES的速率Ktrans值也升高，因此Ktrans可以很好地鑒別腎透明細(xì)胞癌與乏脂肪腎血管平滑肌脂肪瘤。本組研究Kep值腎透明細(xì)胞癌組略高于腎血管平滑肌脂肪瘤組，但組間無統(tǒng)計學(xué)差異，Kep為對比劑從EES返回到血漿空間的速率常數(shù)，它的病理生理基礎(chǔ)是腫瘤新生微血管密度及滲透性的變化，惡性腫瘤微血管滲透性增高，Kep值較大，良性病變血管通透性基本正常，Kep值較小。本組研究Ve值在三組病例中無明顯差異，Ve值為血管外細(xì)胞外的容積分?jǐn)?shù)，血管外細(xì)胞外間隙即代表著水分子運(yùn)動空紙間，受血流量、血管滲透性的雙重影響，如血流量增加可以使進(jìn)入該間隙的對比劑增多[9]，血管滲透性高也可使對比劑進(jìn)入該間隙，因此無法用其單獨評價血流灌注和組織間隙的大小。本組研究所得三組病例間的Kep、Ve值統(tǒng)計學(xué)無明顯差異，因此Kep、Ve對于腎透明細(xì)胞癌與乏脂肪腎血管平滑肌脂肪瘤鑒別診斷價值較小。本組研究未列出參數(shù)值Vp，Vp為對比劑在血漿中的容積，而對比劑在血漿與EES之間流動，最后會達(dá)到穩(wěn)態(tài)，在血漿與EES中都有分布，所以不能用它進(jìn)行滲透性的分析。Chandarana H[10]等報道Ktrans能區(qū)分嫌色細(xì)胞癌與其他類型的腎癌，Sevcenco S等[11]利用3.0 T DCE-MRI區(qū)分有乳突和無乳突兩種腎細(xì)胞癌的亞型，Ktrans值的解釋已經(jīng)被證實取決于血流灌注和毛細(xì)血管通透性[12]。

表1 腎細(xì)胞癌、乏脂肪腎血管平滑肌脂肪瘤DCE-MRI 參數(shù)(±s)Tab.1 Renal clear cell carcinoma,lack of fat renal angiomyolipomas DCE-MRI parameters(±s)

表1 腎細(xì)胞癌、乏脂肪腎血管平滑肌脂肪瘤DCE-MRI 參數(shù)(±s)Tab.1 Renal clear cell carcinoma,lack of fat renal angiomyolipomas DCE-MRI parameters(±s)

Note:Ktrans,Kep,Ve respectively is constant of transfer rate,rate constant,volume fraction of EES.

Lack of fat renal agiomyolipomas 12 0.061±0.0230.146±0.0740.916±0.313 P＜0.01 ＞0.05 ＞0.05

應(yīng)用定量DCE-MRI來鑒別腎透明細(xì)胞癌和乏脂肪腎血管平滑肌脂肪瘤，其優(yōu)勢在于可以分析腫瘤新生微血管密度及滲透性的變化，參數(shù)Ktans可以很好地鑒別腎透明細(xì)胞癌與乏脂肪腎血管平滑肌脂肪瘤。還有的學(xué)者發(fā)現(xiàn)Ktrans在淚腺的良惡性占位的鑒別診斷中表現(xiàn)也較好[13]。

本研究存在的主要問題有兩方面：病例數(shù)少，為小樣本研究；病理類型單一。這導(dǎo)致本研究所得參數(shù)值部分標(biāo)準(zhǔn)差較大，不能進(jìn)行分級研究，有待今后進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量深入研究，探討DCE-MRI與其他功能磁共振成像[14]在腎臟腫瘤診斷中的應(yīng)用價值。

[References]

[1]Gupta K,Miler JD,Li JZ,et al.Epidemiologic and socioeconomic burden of metastatic renal cell carcinoma(mRCC):a literature review J.Cancer Treat Rev,2008,34(3):193-205.

[2]Tofts PS,Brix G,Buckley DL,et al.Estimating Kinetic Parameters From Dynamic Contrast-Enhanced T1-Weighted MRI of a Diffusable Tracer:Standardized Quantities and Symbols.J Magn Reson Imaging,1999,10(3):223-232.

[3]Claudon M,Durand E,Grenier N,et al.Chronic Urinary Obstruction:Evaluation of Dynamic Contrast-enhanced MR Urography for Measurement of Split Renal Function.Radiology,2014,273(3):801-812.

[4]Woodard T,Sigurdsson S,Gotal JD,et al.Segmental Kidney Volumes Measured by Dynamic Contrast-Enhanced Magnetic Resonance Imaging and Their Association With CKD in Older People.Am J Kidney Dis,2015,65(1):41-48.

[5]Panebianco V,lacovelli R,Barchetti F,et al.Dynamic contrastenhanced magnetic resonance imaging in the early evaluation of antiangiogenic therapy in mtastatic ranal cell carcinoma.Anticancer Res,2013,33(12):5663-5666.

[6]Notohamiprodio M,Staehler M,Steiner N,et al.Combined diffusionweighted,blood oxygen level-dependent,and dynamic contrastenhanced MRI for characterization and differentiation of renal cell carcinoma.Acad Radiol,2013,20(6):685-693.

[7]Miles KM,Seshadri M,Ciamporcero E,et al.Dll4 blockade potentiates the anti-tumor effects of VEGF inhibition in renal cell carcinomapatient-derived xenografts.PLoS One,2014,9(11):e112371.

[8]Yan S,Xia S.Advances of quantitative dynamic contrast -enhanced MRI in head and neck neoplasms.Int J Med Radiol,2014,37(3):238-241.閆鑠,夏爽.定量動態(tài)增強(qiáng)MRI在頭頸部腫瘤中的研究進(jìn)展.國際醫(yī)學(xué)放射學(xué)雜志,2014,37(3):238-241.

[9]Ding S,Xu YH,Jia WX,et al.The Application of Quantitative Parameters Obtained from DCE MRI in Evaluating Early Effi cacy of Anti-Angiogenesis Drugs.J Clin Radiol,2014,33(5):779-783.丁爽,許永華,賈文霄,等.DCE-MRI 各定量參數(shù)評價抗腫瘤血管藥物早期療效的應(yīng)用價值.臨床放射學(xué)雜志,2014,33(5):779-783.

[10]Chandarana H,Amarosa A,Huang WC,et al.High resolution 3D gadolinium-enhanced dynamic MR imaging of renal tumors with pharmacokinetics modeling:prelimnary observations.J Magn Reson Imaging,2013,38(4):802-808.

[11]Sevcenco S,Ponhold L,Javor D,et al.Three-Tesla dynamic contrastenhanced MRI:a critical assessment of its use for differentiation of renal lesion subtypes.World J Urol,2014,32(1):215-220.

[12]Wang HJ,Li JJ,Chen F,et al.Morphological,functional and metabolic imaging biomarkers:assessment of vascular-disrupting effect on rodent liver tumours.Eur Radiol,2010,20(8):2013-2026.

[13]Chen YJ,Xia S,Zou YJ,et al.The value of quantitative dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging(DCE-MRI)for differential diagnosis between malignant epithelial tumors and pleomorphic adenoma of lacrimal gland.Chin J Magn Reson Imaging,2015,6(2):42-46.陳月潔,夏爽,鄒艷君,等.定量動態(tài)增強(qiáng)MRI對淚腺惡性上皮性腫瘤及多形性腺瘤的診斷價值.磁共振成像,2015,6(2):42-46.

[14]Wei JY,Zhou JL,Yue SH.Research progress of functional imaging in renal carcinoma.Int J Med Radiol,2014,37(5):445-448,470.魏晉艷,周俊林,岳松虹.腎癌功能成像研究進(jìn)展.國際醫(yī)學(xué)放射學(xué)雜志,2014,37(5):445-448,470.