彌散張量成像鑒別診斷腎透明細(xì)胞癌與腎盂移行細(xì)胞癌

徐明哲，劉愛連，宋清偉，孫美玉，陳麗華，韓 錚

(大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科，遼寧 大連 116011)

彌散張量成像鑒別診斷腎透明細(xì)胞癌與腎盂移行細(xì)胞癌

徐明哲，劉愛連*，宋清偉，孫美玉，陳麗華，韓 錚

(大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科，遼寧 大連 116011)

目的 評(píng)價(jià)MRI彌散張量成像(DTI)在腎透明細(xì)胞癌(ccRCC)與腎盂移行細(xì)胞癌(TCC)鑒別診斷中的價(jià)值。方法 回顧性分析行腹部MR檢查、經(jīng)病理證實(shí)為ccRCC及TCC的患者38例(ccRCC 29例，TCC 9例)。患者均行MR T1W脂肪抑制和T2W脂肪抑制序列掃描、LAVA增強(qiáng)掃描、DTI序列掃描(b=0、600 s/mm2)。由2名放射科醫(yī)師采用AW 4.4工作站采用Functool后處理軟件進(jìn)行圖像分析和測量。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(ICC)檢驗(yàn)2名察者所測數(shù)據(jù)的一致性。ccRCC和TCC ADC值及FA值的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。采用ROC曲線分析ADC值、FA值對(duì)ccRCC與TCC的鑒別診斷效能。結(jié)果 2名觀察者測量各參數(shù)一致性良好(ICC值均>0.75)。ccRCC的ADC值[(2.03±0.49)×10-3mm2/s]高于TCC[(1.57±0.43)×10-3mm2/s；P=0.015)]，但ccRCC的FA值(0.24±0.10)低于TCC(0.42±0.22)；P=0.002)。ADC值曲線下面積0.761(P<0.05)，敏感度和特異度分別為79.3%、77.8%，閾值為1.59×10-3mm2/s。FA值曲線下面積為0.762(P<0.05)，敏感度和特異度分別為66.7%、93.1%，閾值為0.326。結(jié)論 MR DTI可有效鑒別ccRCC和腎盂TCC，其中FA值對(duì)鑒別兩者的特異度較高。

癌，腎細(xì)胞；癌，移行細(xì)胞；腎盂；擴(kuò)散磁共振成像

圖1 患者女，45歲，左腎ccRCC A.T1WI脂肪抑制病灶呈略等信號(hào)； B.T2WI脂肪抑制病灶呈略低信號(hào)； C.ADC圖，ADC值為2.02×10-3 mm2/s； D.FA圖，F(xiàn)A值為0.233

根據(jù)腎盂移行細(xì)胞癌(transitional cell carcinoma, TCC)的影像學(xué)表現(xiàn)可將其分為腎盂內(nèi)腫塊型、腫塊浸潤型及腎盂增厚型[1]。其中腫塊浸潤型影像學(xué)表現(xiàn)為腫瘤侵犯腎實(shí)質(zhì)或向腎盂外生長，當(dāng)侵犯腎實(shí)質(zhì)，特別是腫瘤位于腎臟實(shí)質(zhì)的中央時(shí)，TCC與突向腎盂內(nèi)生長、因成分復(fù)雜所致增強(qiáng)掃描強(qiáng)化方式不典型的腎透明細(xì)胞癌(clear cell renal cell carcinoma, ccRCC)鑒別困難。DTI是一種以組織中水分子彌散各向異性為基礎(chǔ)的功能磁共振成像，既可測量組織的彌散量，又可評(píng)價(jià)組織內(nèi)水分子的各向異性。本研究旨在探討MR DTI對(duì)ccRCC和TCC的鑒別診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集2012年4月—2016年3月于我院行腹部DTI檢查并經(jīng)病理證實(shí)為ccRCC及TCC的患者38例，男25例，女13例，年齡30～84歲，中位年齡65歲；其中ccRCC 29例，腎盂TCC 9例；8例ccRCC侵及腎盂；3例TCC侵及腎實(shí)質(zhì)。

1.2 儀器與方法 采用GE Signa HDXT 1.5T MR掃描儀，體部8通道相控陣線圈。對(duì)患者均行常規(guī)脂肪抑制T1WI、脂肪抑制T2WI、、DTI、增強(qiáng)后LAVA序列掃描。掃描參數(shù)：T1WI脂肪抑制，TR 200 ms，TE 1.4 ms，層厚6.5 mm，層間隔1 mm，矩陣288×170，F(xiàn)OV 40 cm×40 cm，NEX 1.0，掃描時(shí)間約17 s；T2WI脂肪抑制，TR 6 667 ms，TE 92.6 ms，層厚6.5 mm，層間隔1 mm，矩陣256×256，F(xiàn)OV 40 cm×40 cm，NEX 2.0，采用呼吸觸發(fā)技術(shù)，掃描時(shí)間約2.5 min；LAVA增強(qiáng)序列，TR 5.8 ms，TE 3.1 ms，層厚5 mm，層間隔2.5 mm，矩陣256×170，F(xiàn)OV 40 cm×40 cm，NEX 0.70，對(duì)比劑Gd-DTPA，經(jīng)肘前靜脈注射，劑量0.1 mmol/kg體質(zhì)量，速率2.5 ml/s。分別于注藥后16 s、40 s、70 s、90 s進(jìn)行掃描，掃描時(shí)間約2 min；DTI采用平面回波序列，6個(gè)正交方向施加擴(kuò)散梯度，b值為0、600 s/mm2，層厚4 mm，層間隔1 mm，矩陣192×128，NEX 2.0，掃描時(shí)間約2 min。

1.3 圖像分析 由2名觀察者(分別為具有2年、8年MRI影像診斷經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師)采用雙盲法進(jìn)行圖像分析和測量。將DTI圖像傳至AW 4.4工作站，采用Functool后處理軟件，生成ADC圖和FA圖，分別在ADC圖和FA圖中相同層面、相同位置的病灶實(shí)質(zhì)部分(LAVA增強(qiáng)掃描圖像中，ccRCC于動(dòng)脈期明顯強(qiáng)化部分，TCC于增強(qiáng)3期均呈輕度持續(xù)強(qiáng)化部分，ADC圖均呈稍低信號(hào))放置2個(gè)ROI(圖1、2)，避開T1WI、T2WI脂肪抑制所示腫瘤壞死、囊變區(qū)，ROI面積大于病灶實(shí)質(zhì)部分的1/3，分別測量2個(gè)ROI的ADC值及FA值，并取均值。

圖2 患者女，79歲，左腎TCC A.T1WI脂肪抑制病灶呈等信號(hào); B.T2WI脂肪抑制病灶呈稍低信號(hào); C.ADC圖，ADC值為1.46×10-3 mm2/s; D.FA圖，F(xiàn)A值為0.368

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，2名觀察者各測量值的一致性分析采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra-class correlation coefficients, ICC)。ICC值>0.75為一致性良好，取各數(shù)據(jù)的均值。ccRCC和TCC的ADC值及FA值均服從正態(tài)分布，且方差齊，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，采用ROC曲線分析ccRCC與TCC間有差異的DTI參數(shù)的診斷效能。

2 結(jié)果

2名觀察者測量ccRCC和TCC的ADC值的ICC分別為0.871和0.983，F(xiàn)A值的ICC分別為0.992和0.995，一致性均為良好。

ccRCC的ADC值為 (2.03± 0.49)×10-3mm2/s，高于TCC[(1.57±0.43)×10-3mm2/s]，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.555，P=0.015)，ccRCC的FA值為0.24±0.10，低于TCC(0.42±0.22)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (t=-3.423，P=0.002)。

ADC值及FA值診斷ccRCC和TCC的ROC曲線見圖3。ADC值診斷ccRCC與TCC的ROC曲線下面積為0.761(P<0.05)，敏感度和特異度分別為79.3%、77.8%，閾值為1.59×10-3mm2/s。FA值診斷ccRCC與TCC的ROC曲線下面積為0.762(P<0.05)，敏感度和特異度分別為66.7%、93.1%，閾值為0.326。

3 討論

腎臟惡性腫瘤中，ccRCC和TCC為發(fā)病率位居前兩位的腫瘤。ccRCC為腎癌最常見的病理類型，占腎細(xì)胞癌的65%～80%。ccRCC腫瘤內(nèi)囊變壞死多見，常為囊實(shí)性腫塊，實(shí)性部分常表現(xiàn)為等長T1略長T2信號(hào)，囊變區(qū)表現(xiàn)為長T1長T2信號(hào)，增強(qiáng)掃描實(shí)性部分較明顯強(qiáng)化；當(dāng)腫瘤內(nèi)成分復(fù)雜時(shí)，腫瘤信號(hào)混雜，增強(qiáng)掃描呈不均勻強(qiáng)化；當(dāng)腫瘤向外侵襲時(shí)，可侵及腎盂，于腎盂內(nèi)可見軟組織腫塊影。TCC是腎盂癌最常見的病理類型，占腎盂癌的90%[2]。根據(jù)腫瘤侵襲程度可將腎盂癌分為4期[3]。Ⅰ期：腫瘤局限于腎盂腎盞內(nèi)；Ⅱ期：腫瘤侵及腎實(shí)質(zhì)但仍局限于腎內(nèi)；Ⅲ期：腫瘤侵及腎實(shí)質(zhì)與腎周脂肪；Ⅳ期：腫瘤侵及鄰近臟器，伴有局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。根據(jù)影像學(xué)表現(xiàn)可分為腎盂內(nèi)腫塊型、腫塊浸潤型及腎盂增厚型。對(duì)于Ⅱ期及以上的浸潤型TCC，由于腫塊已侵犯腎實(shí)質(zhì)，與腎實(shí)質(zhì)關(guān)系密切。典型TCC位于腎盂內(nèi)，T1WI呈稍低或等信號(hào)、T2WI呈等或稍高信號(hào)，信號(hào)較均勻，增強(qiáng)掃描呈輕度持續(xù)強(qiáng)化，與ccRCC從位置與信號(hào)上較易鑒別，但當(dāng)TCC腫瘤較大、向外侵及腎實(shí)質(zhì)時(shí)，MR T1WI多為混雜低信號(hào)，T2WI為混雜高信號(hào)，增強(qiáng)呈不均勻輕度至中度強(qiáng)化。因此，將很難與侵犯腎盂、成分復(fù)雜的ccRCC相鑒別[4]。

圖3 ADC值及FA值診斷ccRCC與TCC的ROC曲線

DTI是一種以組織中水分子彌散各向異性為基礎(chǔ)的功能磁共振成像，既可測量組織的彌散量，又可評(píng)價(jià)組織內(nèi)水分子的各向異性[5]。最早應(yīng)用于分析中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變，近年來已逐漸用于腹部臟器(如肝臟、前列腺、子宮等)[6-8]。Ries等[9]對(duì)10名健康志愿者的腎臟進(jìn)行DTI研究。目前，國內(nèi)外研究者[10-14]已將DTI技術(shù)用于糖尿病腎病的腎臟功能評(píng)估、異體移植腎功能障礙等。易思明[15]將DTI用于腎臟錯(cuò)構(gòu)瘤與ccRCC的鑒別，但采用DTI鑒別ccRCC與TCC的報(bào)道鮮見。DTI的多個(gè)量化指標(biāo)中，常用的參數(shù)為ADC值及FA值。其中ADC值反映水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)狀況的改變，描述水分子的運(yùn)動(dòng)速度，與水分子受限程度呈負(fù)相關(guān)；FA值反映水分子運(yùn)動(dòng)的方向性，可描述水分子在三維空間的彌散方式，F(xiàn)A值的大小與擴(kuò)散方向的異性程度呈正相關(guān)(FA為0～1)，F(xiàn)A值趨于0表示彌散趨于各向同性，而FA值趨于1表示彌散趨于各向異性[16]。當(dāng)病變組織結(jié)構(gòu)、細(xì)胞密度或細(xì)胞內(nèi)核/漿比例發(fā)生改變時(shí)，水分子的彌散運(yùn)動(dòng)就會(huì)發(fā)生變化，因此，可利用DTI測量組織的水分子彌散運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而反映病變組織與正常組織的差異，為疾病的診斷提供更多信息。

本研究中，ccRCC的ADC值為(2.03±0.49)×10-3mm2/s，高于TCC的ADC值(1.57±0.43)×10-3mm2/s，與尚偉等[17]研究報(bào)道結(jié)果相近。分析原因?yàn)樵诮M織學(xué)上，TCC起源于位于腎盂、腎盞排列密實(shí)的移行上皮樣細(xì)胞，腫瘤細(xì)胞具有大的富含染色質(zhì)的細(xì)胞核，浸潤性TCC的腫瘤細(xì)胞可出現(xiàn)巢狀、簇狀細(xì)胞團(tuán)，在腫瘤細(xì)胞巢之間，通?？砂l(fā)生促纖維結(jié)締組織增生的間質(zhì)反應(yīng)，細(xì)胞排列緊密、細(xì)胞外間隙減小、間質(zhì)細(xì)胞增生，對(duì)組織內(nèi)水分子彌散運(yùn)動(dòng)增加了阻力[18]。而ccRCC起源于腎小管上皮細(xì)胞，細(xì)胞核較TCC小，細(xì)胞內(nèi)胞漿豐富，且腫瘤組織內(nèi)通常可見出血、壞死、囊變區(qū)，其細(xì)胞外間隙大于TCC，因此，ccRCC的ADC值高于TCC。

本研究中，TCC的FA值高于ccRCC，即TCC更具有各向異性，是因TCC的生長方式為沿腎盂、輸尿管走行，腫瘤細(xì)胞具有沿腎盂、輸尿管上皮排列的方向性；在浸潤性TCC腫瘤細(xì)胞巢之間，發(fā)生間質(zhì)反應(yīng)，促纖維結(jié)締組織反應(yīng)性增生，水分子運(yùn)動(dòng)受組織間增生的纖維結(jié)締組織的影響具有較一致的方向性，導(dǎo)致TCC的FA值增高。

本研究同時(shí)對(duì)ADC值及FA值鑒別診斷ccRCC和TCC進(jìn)行ROC曲線分析，結(jié)果表明兩者的診斷效能相仿。其中，F(xiàn)A值的特異度(93.1%)較高，因此，F(xiàn)A值對(duì)鑒別ccRCC與TCC具有更高的診斷特異性。

本研究局限性：ccRCC腫瘤內(nèi)常見出血、壞死、囊變區(qū)，雖在放置ROI時(shí)避開這些區(qū)域，但仍可能對(duì)ADC值及FA值的測量有一定的影響；樣本數(shù)較小，有待進(jìn)一步較大樣本的研究，以得出更為可信的評(píng)價(jià)結(jié)果。

綜上所述，MR DTI可在無需應(yīng)用對(duì)比劑的情況下，利用FA值有效鑒別ccRCC與TCC，具有很高的診斷特異度，為鑒別兩者提供了一種安全可行的量化方法。

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Diffusion tensor imaging in differential diagnosis of clear cell renal cell carcinoma and transitional cell carcinoma

XUMingzhe,LIUAilian*,SONGQingwei,SUNMeiyu,CHENLihua,HANZheng

(DepartmentofRadiology,theFirstAffiliatedHospitalofDalianMedicalUniversity,Dalian116011,China)

Objective To evaluate the value of ADC and FA of diffusion tensor imaging (DTI) in differentiating clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) and transitional cell carcinoma (TCC) of kidney pelvis. Methods Thirty-eight histopathology proven ccRCC and TCC patients (29 cases of ccRCC and 9 cases of TCC) were retrospectively enrolled. All the patients were performed abdominal MR fat saturation T1WI, fat saturation T2WI, LAVA and DTI (b=0, 600 s/mm2). MR images were reviewed and analyzed by two radiologists in a double-blind manner with the value of ADC and FA measured using the Functool on AW 4.4 workstation. The data of two observers were analyzed with intra-class correlation coefficients (ICC) to assess inter-observer consistency. The differences of ADC values and FA values between ccRCC and TCC were compared by independentt-test. The ROC curves were used to analyze and compare the diagnostic value of DTI in differentiating ccRCC and TCC. Results The inter-observer agreements were good (ICC>0.75). The ADC value of ccRCC was statistically higher than that of TCC ([2.03±0.49]×10-3mm2/s vs [1.57±0.43]×10-3mm2/s,P=0.015). But the FA value of ccRCC was statistically lower than that of TCC ([0.24±0.10] vs [0.42±0.22],P=0.002). The area under the ROC curve of ADC was 0.761 (P<0.05), and the sensitivity and specificity were 79.3% and 77.8%. The ADC threshold for differentiating ccRCC from TCC was 1.59×10-3mm2/s. The area under the ROC of FA was 0.762 (P<0.05), and the sensitivity and specificity were 66.7% and 93.1%. The FA threshold for differentiating ccRCC from TCC was 0.326. Conclusion MR DTI can effectively discriminate ccRCC and TCC. FA values has good diagnostic specificity in differentiating between ccRCC and TCC.

Carcinoma, renal cell; Carcinoma, transitional cell; Kidney pelvis; Diffusion magnetic resonance imaging

徐明哲(1992—)，女，河南平頂山人，在讀碩士。研究方向：腹部影像診斷。E-mail: dyxumingzhe@163.com

劉愛連，大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科，116011。E-mail： cjr.liuailian@vip.163.com

2016-10-31

2017-02-09

R737.11; R445.2

A

1672-8475(2017)05-0297-05

10.13929/j.1672-8475.201610036