定量动态增强MRI对肾透明细胞癌及乏脂肪肾血管平滑肌脂肪瘤的鉴别诊断价值

苗燕平，高阳*，曹鹏

1.内蒙古医科大学附属医院磁共振室， 呼和浩特 010050

2.通用电气医疗集团，上海 201203

肾脏承担人体最主要的排泄功能，也是最容易发生疾病的器官之一，其中临床最常见的良恶性占位性病变为肾血管平滑肌脂肪瘤和肾癌，尤其肾癌，约占肾脏占位的85%，近年来发病率呈逐年上升趋势[1]，全球每年新增约209000例患者。随着功能磁共振成像技术如定量动态增强磁共振成像(dynamic contrast-enhanced MRI，DCEMRI)、弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)等的出现，能够从病理生理变化角度分析肾脏病变的特点，大大提高了肾脏疾病尤其肾脏占位的诊断水平。1999年Paul等就开始了血液动力学的研究[2]，早期肾脏方面研究较多的是关于肾功能的定量分析，Claudon M等[3]对慢性尿路梗阻的患者进行DCE-MRI尿路成像术对肾功能进行测量，Woodard T等[4]对老年人慢性肾病进行DCE-MRI成像分析其节段性肾容量。后来陆续开展了肾脏占位方面的研究，Panebianco 等[5]用DCE-MRI早期评估肾细胞癌的抗血管生成治疗，Notohamiprodio M等[6]联合DCE-MRI、DWI描述和区分肾细胞癌。然而目前在临床工作中，有很多肾癌、乏脂肪肾血管平滑肌脂肪瘤病例，无论从病变的形态学改变、信号特点方面，还是功能成像如DWI、动态增强扫描的分析方面，仍旧不能够准确地进行鉴别，从而导致了诊断的困难和误诊的发生。据报道肾细胞癌血管内皮生长因子(vascular end othelial growth factor，VEGF)呈明显表达[7]，而肾脏良性肿瘤未见明确表达，通过对肿瘤VEGF表达情况的研究及对血管渗透性的分析，可以鉴别肾脏占位的性质并定量分析肾脏占位的病理生理特点。因此应用定量DCE-MRI成像技术来分析此类病例，分析各定量参数在肾透明细胞癌和乏脂肪肾血管平滑肌脂肪瘤中的不同表现，达到鉴别诊断及定量分析的目的。

1 材料与方法

1.1 研究对象

搜集2013年1月至2014年7月在我院行MR检查肾脏肿瘤患者38例，年龄42～70岁。患者入组标准：(1)超声、CT或其他检查方法检出或拟有肾脏实性或难定局灶病变；(2)年龄≥18岁；(3)肾功能正常，定义为GFR/eGFR≥60 ml/min；(4)病变最大径≥1 cm。符合上述所有标准者入组。排除标准：符合下列任何一项，均排除。(1)年龄＜18岁；(2)孕妇或哺乳期妇女；(3)对钆对比剂过敏的患者；(4)患者有严重器官衰竭；(5)患者有中到重度肾功能损伤，定义为GFR/eGFR＜60 ml/min；(6)装有起搏器、心脏瓣膜或其他不能接近强磁场的植入物；(7)重度幽闭恐惧症患者；(8)病变最大径≤1 cm。其中肾透明细胞癌26例，肾血管平滑肌脂肪瘤12例，所有患者均经磁共振常规检查、DCE-MRI检查。每位患者检查前均签署经伦理委员会审核的知情同意书。

1.2 MRI检查方法及参数

采用GE Signa HDXt 3.0 T磁共振扫描仪，8通道相控阵腹部线圈，轴位压脂T2WI：TR 3000 ms，TE 85 ms，层厚6.0 mm，层间距2.0 mm，激励次数 2次，FOV 40，矩阵224×320；DWI：TR 5700 ms，TE 65 ms，层厚6.0 mm，层间距2.0 mm，激励次数8次，FOV 40，矩阵130×96；DCE-MRI采用3D-T1WIGRE序列，TR 2.8 ms，TE 1.3 ms，层厚6.0 mm，层间距0.4 mm，FOV 62 mm，激励次数2.5次，矩阵128×94，T1Mapping扫描5个翻转角即Flip angle3、6、9、12、15，FlipAngle 12序列采用自动预扫描，其余序列均采用手动预扫，以确保中心频率一致。以Flip Angle12LAVA序列进行动态增强扫描，先进行基线扫描，然后注射对比剂同时进行动态扫描，连续扫描15个期相，两次扫描之间患者的呼吸时间应尽可能短，不宜超过6 s。所用对比剂为GE药业生产的钆双胺注射液，商品名欧乃影，剂量为0.2 ml/kg，注射速度1.5 ml/s，随后注射盐水15 ml，速率1.5 ml/s。

1.3 DCE-MRI图像及数据分析

利用Omni Kinetics软件(GE Health Care)对DCE-MRI图像进行后处理分析，在腹主动脉最大层面划感兴趣区(region of interest，ROI)，ROI不能超出腹主动脉的范围(见图1～6)。在肿瘤组织的最大层面划取ROI，根据Extended Tofts双室药代动力学模型计算得到反映肿瘤组织微血管通透性的各项定量参数，即血浆空间容积分数(Vp)、血管外细胞外容积分数(Ve)、对比剂从血浆空间渗漏到血管外细胞外间隙(EES)的体积转运常数(Ktrans)，并根据公式计算出对比剂从EES返回到血浆空间的速率常数(Kep)，公式为Kep=Ktrans/Ve。

1.4 病理学检查

切除肿瘤组织以10%甲醛固定，常规石蜡包埋、选取肿瘤实性部分组织切片进行HE染色。

1.5 统计学分析

获得肾脏肿瘤磁共振动态增强扫描定量参数(Ktrans、Kep、Ve、Vp)后，利用统计软件SPSS 13.0进行统计分析：良恶性肿瘤之间的差异采用独立样本t检验进行分析，P＜0.05认为有统计学意义。

图1～3 左肾乏脂肪血管平滑肌脂肪瘤，依次为Kep图、Ktrans图、T2WI，Ktrans、Kep值分别为0.039167、0.60637 图4～6 左肾透明细胞癌，依次为Kep图、Ktrans图、T2WI，Ktrans、Kep值分别为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 结果

经手术病理证实，38例肾脏疾病患者中，肾癌26例，并有14例合并腹膜后淋巴结转移，肾血管平滑肌脂肪瘤12例，见表1。由表1看出，Ktrans值肾透明细胞癌组明显高于肾血管平滑肌脂肪瘤组，组间比较(P＜0.05)差异有统计学意义，表明Ktrans值可以鉴别肾透明细胞癌与肾血管平滑肌脂肪瘤；Kep、Ve值三组间比较(P＞0.05)无统计学差异，表明参数Kep、Ve不能鉴别所列两种疾病。

3 讨论

DCE-MRI技术基于达到毫米级的空间分辨率，借助于药物代谢动力学模型[8]，可以准确反映组织内对比剂浓度变化和组织生理学信息，实现对肿瘤生理学特性的评估。本组研究Ktrans值肾透明细胞癌组明显高于乏脂肪肾血管平滑肌脂肪瘤组，且组间有统计学差异，Ktrans是团注对比剂首次到达期间，顺浓度梯度由血浆空间渗漏到血管外细胞外间隙(EES)时获得的参数，反映的是血管的渗透性变化。正常组织血管及良性病变的血管渗透性无明显增高，而恶性肿瘤新生微血管的密度增强和渗透性明显升高，对比剂顺浓度梯度渗漏到EES的速率Ktrans值也升高，因此Ktrans可以很好地鉴别肾透明细胞癌与乏脂肪肾血管平滑肌脂肪瘤。本组研究Kep值肾透明细胞癌组略高于肾血管平滑肌脂肪瘤组，但组间无统计学差异，Kep为对比剂从EES返回到血浆空间的速率常数，它的病理生理基础是肿瘤新生微血管密度及渗透性的变化，恶性肿瘤微血管渗透性增高，Kep值较大，良性病变血管通透性基本正常，Kep值较小。本组研究Ve值在三组病例中无明显差异，Ve值为血管外细胞外的容积分数，血管外细胞外间隙即代表着水分子运动空纸间，受血流量、血管渗透性的双重影响，如血流量增加可以使进入该间隙的对比剂增多[9]，血管渗透性高也可使对比剂进入该间隙，因此无法用其单独评价血流灌注和组织间隙的大小。本组研究所得三组病例间的Kep、Ve值统计学无明显差异，因此Kep、Ve对于肾透明细胞癌与乏脂肪肾血管平滑肌脂肪瘤鉴别诊断价值较小。本组研究未列出参数值Vp，Vp为对比剂在血浆中的容积，而对比剂在血浆与EES之间流动，最后会达到稳态，在血浆与EES中都有分布，所以不能用它进行渗透性的分析。Chandarana H[10]等报道Ktrans能区分嫌色细胞癌与其他类型的肾癌，Sevcenco S等[11]利用3.0 T DCE-MRI区分有乳突和无乳突两种肾细胞癌的亚型，Ktrans值的解释已经被证实取决于血流灌注和毛细血管通透性[12]。

表1 肾细胞癌、乏脂肪肾血管平滑肌脂肪瘤DCE-MRI 参数(±s)Tab.1 Renal clear cell carcinoma,lack of fat renal angiomyolipomas DCE-MRI parameters(±s)

表1 肾细胞癌、乏脂肪肾血管平滑肌脂肪瘤DCE-MRI 参数(±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

应用定量DCE-MRI来鉴别肾透明细胞癌和乏脂肪肾血管平滑肌脂肪瘤，其优势在于可以分析肿瘤新生微血管密度及渗透性的变化，参数Ktans可以很好地鉴别肾透明细胞癌与乏脂肪肾血管平滑肌脂肪瘤。还有的学者发现Ktrans在泪腺的良恶性占位的鉴别诊断中表现也较好[13]。

本研究存在的主要问题有两方面：病例数少，为小样本研究；病理类型单一。这导致本研究所得参数值部分标准差较大，不能进行分级研究，有待今后进一步扩大样本量深入研究，探讨DCE-MRI与其他功能磁共振成像[14]在肾脏肿瘤诊断中的应用价值。

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