腎臟磁共振小視野高分辨DWI在腎臟腫瘤診斷中的應(yīng)用

王遠(yuǎn)星 白漢林 龔 博

腎臟腫瘤是臨床上比較常見的腫瘤疾病，大多為惡性，其中80%以上為來源于腎實(shí)質(zhì)的腎細(xì)胞癌[1]。磁共振(MRI)擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)技術(shù)為目前唯一能在活體上從分子水平反映組織結(jié)構(gòu)、代謝異常和功能的無創(chuàng)傷檢查方法，可依據(jù)病變組織與正常組織產(chǎn)生的DWI信號(hào)和表觀彌散系數(shù)(ADC)值的差異性較好地反映組織結(jié)構(gòu)信息，進(jìn)行腫瘤疾病診斷[2]。然而與常規(guī)MRI序列相比，DWI由于受到偏共振和磁敏感效應(yīng)的影響其圖像分辨率通常偏低，降低了病灶的檢出率[3]。小視野(rFOV)技術(shù)可通過二維射頻脈沖選擇性激發(fā)掃描小范圍興趣區(qū)組織信號(hào)而實(shí)現(xiàn)高分辨率DWI，目前已廣泛應(yīng)用于脊髓、胃部、胰腺等部位病變的診斷[4]，其在腎臟腫瘤診斷中的研究報(bào)道較少。基于此，本研究旨在探討rFOV DWI檢查技術(shù)在腎臟腫瘤診斷中的應(yīng)用價(jià)值，幫助提高臨床上腎臟腫瘤檢查的診斷效能，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2016年5月至2019年12月期間于我院收治的80例疑似腎臟腫瘤病變患者作為研究對(duì)象，臨床表現(xiàn)為腰痛、血尿等或無癥狀。納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床資料、超聲或CT提示存在腎臟病變者；②患者均經(jīng)穿刺活檢或手術(shù)后病理組織檢查證實(shí)腫瘤的良惡性和病理分型；③均同意行MRI、DWI檢查者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有MRI檢查禁忌證患者；②存在其他系統(tǒng)嚴(yán)重疾病患者；③精神及認(rèn)知異常患者；④腎癌囊性及壞死成分過大無法選擇感興趣區(qū)患者。此次研究通過醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批，患者均知曉且同意參與本次研究。

1.2 方法

1.2.1 DWI檢查方法 采用Philips Ingenia CX 3.0T磁共振掃描儀(荷蘭Philips公司)對(duì)所有患者行常規(guī)MRI、rFOV DWI檢查。采用數(shù)字化腹部專用線圈采集MRI圖像，檢查前對(duì)患者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，患者取仰臥位躺下，行橫軸位T1梯度回波序列、橫軸和冠狀位T2快速自旋回波序列、單次激發(fā)平面回波成像(single-shot echoplanar-imaging,SS-EPI)DWI及rFOV DWI掃描。T1WI掃描參數(shù)：TR 180～220 ms，TE 4～10 ms，層厚6 mm，層間距1 mm；T2WI掃描參數(shù)：TR 7000～9000 ms，TE 80～100 ms，層厚6 mm，層間距1 mm；SS-EPI DWI掃描參數(shù)：TR 4 615～7500 ms，TE 65.3 ms，b值0、800 s/mm2，層厚6 mm，F(xiàn)OV 360 mm×360 mm，矩陣160×160，層間距1 mm，層數(shù)25～33層，b值0、800 s/mm2時(shí)激勵(lì)次數(shù)分別為1和4，帶寬250 kHz，掃描時(shí)間3～5 min；rFOV DWI掃描參數(shù)：FOV 160 mm×80 mm，矩陣128×64，其余參數(shù)同SS-EPI DWI。

1.2.2 圖像分析 將獲取的圖像傳送至Philips IntelliSpace IX/LX Workstations V9星云圖像工作站，由兩名專業(yè)且經(jīng)驗(yàn)豐富的MR醫(yī)師通過Functool軟件對(duì)圖像進(jìn)行后處理，并對(duì)獲取的DWI圖像進(jìn)行圖像質(zhì)量分級(jí)，并選擇選取病變最大層面信號(hào)均勻區(qū)域?yàn)楦信d趣區(qū)(ROI)測(cè)量ADC值，注意避開出血、囊變壞死區(qū)及鈣化、血管。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 病理診斷結(jié)果 以病理組織學(xué)診斷作為金標(biāo)準(zhǔn)，參考2008年版《腎臟腫瘤的病理診斷》[5]中病理診斷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)患者是否出現(xiàn)腎臟腫瘤的良惡性和病理分級(jí)進(jìn)行診斷和鑒別。病理組織學(xué)采用HE染色，病理分級(jí)采用Fuhrman核分級(jí)法標(biāo)準(zhǔn)[3]：Ⅰ級(jí)：核小、規(guī)則，直徑約10 μm，核仁小或無；Ⅱ級(jí)：核略大、輕度不規(guī)則，直徑約15 μm，高倍鏡可見核仁；Ⅲ級(jí)：核較大、中至重度不規(guī)則，直徑約20 μm，低倍鏡見核仁明顯；Ⅳ級(jí)：核形態(tài)與Ⅲ級(jí)相似，可見畸形核，染色塊狀。本研究將Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)分為低級(jí)別，Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)劃分為高級(jí)別。

1.3.2 DWI圖像質(zhì)量 由兩名專業(yè)MR醫(yī)師分別對(duì)SS-EPI DWI和rFOV DWI圖像質(zhì)量進(jìn)行分級(jí)，意見不一致時(shí)經(jīng)討論后協(xié)商一致解決，比較兩種序列的DWI圖像質(zhì)量。圖像質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[6]：1級(jí)(極差)為圖像不能用于診斷；2級(jí)(差)為圖像有較多偽影影響診斷，但不是所有解剖結(jié)構(gòu)出現(xiàn)偽影；3 級(jí)(中)為有較少的模糊影或重建偽影或磁敏感偽影，但圖像對(duì)所有的解剖區(qū)域診斷是可信的； 4級(jí)(良)為解剖細(xì)節(jié)較清晰，有少量的磁敏感偽影或重建偽影；5級(jí)(優(yōu))為解剖細(xì)節(jié)清晰，沒有偽影。

1.3.3 ADC值 分別測(cè)定病灶在SS-EPI DWI和rFOV DWI中的彌散系統(tǒng)(ADC)值，比較不同序列下病灶的ADC值，每個(gè)患者均測(cè)量3次取平均值作為最終值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 22.0軟件統(tǒng)計(jì)和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)數(shù)指標(biāo)用率表示，采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量指標(biāo)采用“Mean±SD”表示，采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；通過ROC曲線分析ADC值對(duì)不同腎臟腫瘤的診斷效能，均以P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 病理診斷結(jié)果

經(jīng)病理組織學(xué)診斷，80例腎臟病變患者中，65例診斷為腎惡性腫瘤，包括腎透明細(xì)胞癌51例，腎乳頭狀細(xì)胞癌7例，腎嫌色細(xì)胞癌5例，多房囊性腎細(xì)胞癌2例；15例為腎臟良性腫瘤，腎血管平滑肌脂肪瘤10例，腎嗜酸細(xì)胞瘤5例。51例腎透明細(xì)胞癌中，病理分級(jí)為Ⅰ級(jí)9例，Ⅱ級(jí)18例，Ⅲ級(jí)10例，Ⅳ級(jí)14例。

2.2 SS-EPI DWI和rFOV DWI的圖像質(zhì)量比較

80例患者中，rFOV DWI的3級(jí)圖像患者例數(shù)低于SS-EPI DWI(P<0.05)，4級(jí)+5級(jí)的優(yōu)良質(zhì)量圖像患者例數(shù)高于SS-EPI DWI(P<0.05)，見表1。

表1 SS-EPI DWI和rFOV DWI的圖像質(zhì)量比較/例

2.3 rFOV DWI和SS-EPI DWI對(duì)腎臟腫瘤的ADC值比較

rFOV DWI對(duì)良、惡性腎臟腫瘤和不同病理級(jí)別腎透明細(xì)胞癌的ADC值均明顯高于SS-EPI DWI(P<0.05)，見表2和表3。

表2 SS-EPI DWI和rFOV DWI對(duì)不同性質(zhì)腎臟腫瘤的ADC值比較

表3 SS-EPI DWI和rFOV DWI對(duì)不同病理級(jí)別腎透明細(xì)胞癌的ADC值比較

2.4 rFOV DWI和SS-EPI DWI的ADC值對(duì)腎透明細(xì)胞癌的診斷效能

結(jié)果顯示，rFOV DWI的ADC值診斷腎透明細(xì)胞癌和腎臟良性腫瘤的ROC曲線下面積為0.878，高于SS-EPI DWI的0.832(P<0.05)，且rFOV DWI的ADC值診斷高級(jí)別腎透明細(xì)胞癌和低級(jí)別腎臟良性腫瘤的ROC曲線下面積為0.895，高于SS-EPI DWI的0.830(P<0.05)，見表4，圖1和圖2。

圖2 SS-EPI DWI和rFOV DWI的ADC值診斷高級(jí)別腎透明細(xì)胞癌的ROC曲線

表4 不同序列ADC值對(duì)腎透明細(xì)胞癌的ROC曲線分析結(jié)果

圖1 SS-EPI DWI和rFOV DWI的ADC值診斷腎透明細(xì)胞癌的ROC曲線

3 討論

DWI是1種顯示水分子運(yùn)動(dòng)的成像技術(shù)，主要根據(jù)調(diào)整擴(kuò)散敏感因子b值來改變對(duì)水分子擴(kuò)散的敏感程度，進(jìn)而在其成像上依據(jù)反映出的細(xì)胞和分子水平的水分子運(yùn)動(dòng)狀況來研究病理變化[7]。人體腎臟具有豐富的血供及含水量，腎臟病變可對(duì)腎組織內(nèi)水分子的自由擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)造成不同程度的影響，為DWI在腎臟腫瘤診斷中的應(yīng)用提供了較好的組織學(xué)基礎(chǔ)[8]。研究指出[9]，常規(guī)DWI對(duì)腎臟腫瘤性病變具有一定的診斷價(jià)值，但其圖像分辨率不高；rFOV DWI可依據(jù)腎臟病變產(chǎn)生的腎組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)變化提供準(zhǔn)確的定性和定量診斷信息，有助于提高腎透明細(xì)胞癌等腎癌的診斷和鑒別能力[10]，對(duì)于臨床上制定治療方案及判斷預(yù)后具有指導(dǎo)意義。

本研究經(jīng)腎臟MRI的DWI檢查，結(jié)果顯示，rFOV DWI的3級(jí)圖像患者例數(shù)低于SS-EPI DWI，4級(jí)+5級(jí)的優(yōu)良質(zhì)量圖像患者例數(shù)高于SS-EPI DWI，可見rFOV DWI檢查可提高DWI圖像質(zhì)量。SS-EPI是DWI常規(guī)的擴(kuò)散成像技術(shù)，雖可依據(jù)b值變化對(duì)腎臟腫瘤性病變進(jìn)行鑒別診斷，但具有分辨率低、脂肪抑制效果差、磁敏感偽影嚴(yán)重等不足，一定程度上限制了常規(guī)DWI在腎臟腫瘤診斷中的應(yīng)用。rFOV DWI是通過減小FOV實(shí)現(xiàn)圖像分辨年率提高的一種檢查技術(shù)，其利用2D選擇性激勵(lì)射頻技術(shù)僅激發(fā)小范圍的感興趣區(qū)，可有效避免卷褶偽影的干擾，從而獲得較高質(zhì)量和分辨率的DWI圖像[11]。通過測(cè)量不同DWI序列下病灶的ADC值，本研究結(jié)果顯示，rFOV DWI對(duì)良、惡性腎臟腫瘤和不同病理級(jí)別腎透明細(xì)胞癌的ADC值均明顯低于SS-EPI DWI，可見rFOV DWI與SS-EPI DWI下腎臟腫瘤病變ADC值的明顯差異性，這與李晶等[12]在研究rFOV DWI鑒別診斷胰腺實(shí)性病變的應(yīng)用價(jià)值中的結(jié)果較為一致。SS-EPI DWI成像由于圖像易變形并產(chǎn)生化學(xué)位移偽影等造成其測(cè)得的病灶A(yù)DC值往往偏高。相比于SS-EPI DWI，rFOV DWI對(duì)不同性質(zhì)和病理類型腎臟腫瘤病變?cè)\斷的優(yōu)勢(shì)主要在于：rFOV DWI具有較好的磁場(chǎng)均勻性和脂肪壓制效果，更有利于腎臟小病灶的檢出；且rFOV DWI減少了腫瘤與正常組織之間的部分容積效應(yīng)，能夠獲取更為準(zhǔn)確的ADC值[13]；同時(shí)，本研究采用的rFOV DWI空間分辨率是SS-EPI DWI的4倍以上，圖像分辨率和質(zhì)量更高，提高了其診斷效能。研究表明[14]，腎透明細(xì)胞癌病理級(jí)別越高，其腫瘤細(xì)胞中水分子彌散運(yùn)動(dòng)越弱，在DWI中的ADC值越低，與本研究結(jié)果一致。同時(shí)rFOV DWI的ADC值診斷腎透明細(xì)胞癌與良性腫瘤、高級(jí)別腎透明細(xì)胞癌與低級(jí)別腎透明細(xì)胞癌的ROC曲線下面積比常規(guī)序列的更高，說明rFOV DWI對(duì)腎透明細(xì)胞癌和其病理分級(jí)的鑒別診斷價(jià)值更高，在臨床上腎臟腫瘤診斷的應(yīng)用中具有更好的應(yīng)用價(jià)值。綜上所述，相比常規(guī)DWI序列檢查，高分辨rFOV DWI診斷腎臟腫瘤可明顯提高DWI圖像質(zhì)量，其ADC值對(duì)腎透明細(xì)胞癌及其病理分級(jí)具有較高的診斷效能。