小视野DWI与常规DWI在肾透明细胞癌诊断中的应用价值比较

李健斐，王佳，李莹，杨素君，王玉芳，楚坤义

(邯郸市中心医院，河北邯郸 056001)

小视野DWI与常规DWI在肾透明细胞癌诊断中的应用价值比较

李健斐，王佳，李莹，杨素君，王玉芳，楚坤义

(邯郸市中心医院，河北邯郸 056001)

目的 比较小视野(rFOV)与常规弥散加权成像(DWI)对肾透明细胞癌的成像质量，探讨小视野弥散加权成像(rFOV DWI)在肾透明细胞癌诊断中的应用价值。方法 收集经病理检查确诊的肾透明细胞癌患者25 例，病理分级按Fuhrman核分级法分为低级别(Ⅰ、Ⅱ级)13例、高级别(Ⅲ、Ⅳ级)12例。均行rFOV DWI及常规DWI扫描，比较两种序列图像质量分级及表观扩散系数(ADC)值，比较两种序列对不同病理级别组织成像的ADC值，进行受试者工作特征(ROC)曲线分析两种序列对不同病理级别肾透明细胞癌的诊断效能。结果 rFOV DWI序列图像质量分级高于常规DWI序列图像(P<0.01)。rFOV DWI序列的ADC值低于常规DWI(P<0.05)。常规DWI低级别组与高级别组透明细胞癌ADC值差异具有统计学意义(P<0.01)， rFOV DWI低级别组与高级别组透明细胞癌ADC值差异亦具有统计学意义(P<0.01)。常规DWI序列对不同级别透明细胞癌的ROC曲线下面积为0.920，最优阈值、灵敏性、特异性分别为1.28×10-3mm2/s、76.9%、100%；rFOV DWI序列分别为0.965、1.06×10-3mm2/s、100%、83.3%。结论 rFOV DWI序列较常规DWI序列的图像质量明显提高，且对肾透明细胞癌的分级具有较高的诊断效能。

小视野扩散加权成像；表观扩散系数；肾透明细胞癌；病理；磁共振成像

肾透明细胞癌是成人肾脏最常见的恶性肿瘤，约占肾脏所有恶性肿瘤的75%，其预后较差[1,2]。术前准确预测透明细胞癌的分级对制定手术方案具有重要意义[3]。弥散加权成像(DWI)是一种新的MRI功能成像技术，可从分子水平对疾病进行研究，已成为检查肾脏病变的重要技术。有研究报道，表观弥散系数(ADC)值可以预测透明细胞癌的分级，低级别透明细胞癌的ADC值明显大于高级别，ADC值可以预测透明细胞癌的侵袭性[4～6]。小视野弥散加权成像(rFOV DWI)具有较高的空间分辨率及较少的化学位移伪影，图像质量高[7]。与常规DWI相比，rFOV DWI 减少了肿瘤与正常组织之间的部分容积效应，得到的ADC值比常规DWI的ADC值更加准确[8,9]。目前，rFOV DWI在肾透明细胞癌诊断中的应用报道尚较少。2015年5月～2016年4月，我们对25例肾透明细胞癌患者分别行rFOV DWI及常规DWI序列成像，比较两种序列的图像质量、ADC值及对不同病理级别肿瘤组织的成像质量，探讨rFOV DWI在肾透明细胞癌诊断中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择肾透明细胞癌患者25例，男15例、女10例，年龄42～71岁、中位年龄62岁。根据术后病理分级采用Fuhrman核分级法[10]，将患者分为Ⅰ级5例、Ⅱ级8例、Ⅲ级4例、Ⅳ级8例。Ⅰ、Ⅱ级合并为低级别，Ⅲ、Ⅳ级合并为高级别。纳入标准：术前分别行rFOV DWI及常规DWI序列成像，且未经过放化疗治疗；患者行MR检查后1周内进行手术；图像质量好，可以用于评估。

1.2 DWI检查方法 采用3.0 T超导MR设备(Discovery MR750，GE Healthcare，USA)，8通道相控阵腹部专用线圈。检查前对受检者进行呼吸训练以减少呼吸运动伪影，取仰卧位。常规DWI采用SS-EPI序列进行肾脏扫描，设定2个b值，分别为0、800 s/mm2； FOV 360 mm×360 mm，矩阵160×160，像素1.367 mm×1.367 mm，层厚6 mm，层间距1，层数25～33层，TR 4 615～7 500 ms，TE 65.3 ms，b=0 s/mm2激励次数为1，b=800 s/mm2激励次数为4，带宽250 kHz，采集时间范围3～5 min。rFOV DWI采用二维选择性激励射频技术，FOV为300 mm×200 mm，余参数同常规DWI。

1.3 图像质量评价方法 由一位主任医师和一位高年资主治医师在ADW4.3工作站上分析图像。图像质量分级标准[11]：1级(极差)为图像不能用于诊断；2级(差)为图像有较多伪影影响诊断，但不是所有解剖结构出现伪影；3级(中)为有较少的模糊影或重建伪影或磁敏感伪影，但图像对所有的解剖区域诊断是可信的；4级 (良) 为解剖细节较清晰，有少量的磁敏感伪影或重建伪影；5级(优)为解剖细节清晰，没有伪影。

1.4 ADC测量方法 测量时感兴趣区(ROI)放置的位置取决于病灶的均匀程度及大小，病灶>3 cm时放置3个ROI，病灶<3 cm时放置1个ROI。如果为实性病变且信号均匀，ROI应尽量包括全部病灶；对于混杂信号性病变，尤其是囊实混杂性病变，测量时应避开囊变和坏死区域，必要时结合其他图像(如T1或T2加权图像以及增强扫描图像)以保证位置更加准确。

2 结果

2.1rFOVDWI、常规DWI序列图像质量比较rFOVDWI序列图像空间分辨率较高，图像无扭曲、变形及明显伪影，细节显示较清晰，在放置ROI时能准确定位肿瘤实性成分，避开囊变、坏死及正常肾实质。25例患者常规DWI序列图像质量1级0例、2级1例、3级11例、4级10例、5级3例，rFOVDWI序列图像质量分别为0、0、4、10、11例，rFOVDWI序列图像质量分级高于常规DWI图像(Z=-5.41，P<0.01)。

2.2rFOVDWI、常规DWI序列ADC值比较 25例患者的rFOVDWI、常规DWI序列ADC值分别为(1.23±0.34)×10-3、(1.29±0.33)×10-3mm2/s，rFOVDWI序列的ADC值低于常规DWI(P<0.05)。

2.3rFOVDWI、常规DWI序列对不同病理级别组织成像的ADC值比较 常规DWI序列对低、高级别透明细胞癌的ADC值分别为(1.51±0.28)×10-3、(1.05±0.15)×10-3mm2/s，差异具有统计学意义(P<0.01)；rFOVDWI序列对低、高级别透明细胞癌的ADC值分别为(1.46±0.29)×10-3、(0.97±0.15)×10-3mm2/s，差异有统计学意义(P<0.01)。

2.4rFOVDWI、常规DWI对不同病理级别组织的ROC曲线分析rFOVDWI序列ADC值诊断高级别与低级别透明细胞癌的ROC曲线下面积为0.965，临界点取1.06×10-3mm2/s时，敏感性为100%、特异性为83.3% ；常规DWI序列ADC值诊断高级别与低级别透明细胞癌的ROC曲线下面积为0.920，临界点取1.28×10-3mm2/s时，敏感性为76.9%、特异性为100%。

3 讨论

常规DWI采用单次激发平面回波成像(SS-EPI)， 是目前最常用的扩散成像技术。但是其容易产生各种伪影，分辨率不高，图像质量欠佳。rFOVDWI扫描方法由Saritas等[7]在2008年提出，最早应用于脊髓的研究，其利用二维选择性激励射频技术，选层激励时实现条状激励，避免了射频交叉干扰，减少了相位编码线的读出时间，降低了回波时间(TE)，相对增加了相位编码方向的带宽，减少了图像变形及伪影，其仅激发兴趣区内所需的最小FOV来进行成像，采集矩阵不变，提高了图像的分辨率。此外，180°重聚脉冲在窄带宽激发水信号的同时充分压制脂肪信号，从而消除了化学位移伪影[7]。rFOVDWI技术已经成功应用于脊髓、乳腺等器官[7～9]，结果表明rFOVDWI能够提高图像分辨率，减少磁敏感伪影和化学位移伪影。

本研究发现，rFOVDWI序列图像空间分辨率较高，图像无扭曲、变形及明显伪影，细节显示较清晰，rFOVDWI序列图像质量分级高于常规DWI图像，提示rFOVDWI图像对肾透明细胞癌组织的清晰度较高，细节显示良好。由于rFOVDWI序列所采用的FOV缩小，特别是前后方向上视野缩小，使得因肠道蠕动及肠道内容物干扰造成的伪影也明显减少。本研究发现，rFOVDWI图像能够清晰显示肿瘤病变，在放置ROI时能准确定位肿瘤实性成分，避开囊变、坏死及正常肾实质，明显提高了测量病变参数值的准确性。

ADC值是DWI最常用的量化指标，它是由至少两个b值DWI图像通过数学模型计算出来的参数值，代表水分子在组织细胞间弥散运动的强弱[12]。研究报道，ADC值对肾脏各种恶性肿瘤的术前分型及透明细胞癌的分级具有一定的诊断价值[4,6]。常规DWI序列由于图像变形以及各种伪影叠加，致使测得的ADC值往往偏高[7]，降低了其诊断效能。rFOVDWI序列由于更高的空间分辨率，减少了部分容积效应的影响，得到的ADC值更准确[8,9]。本研究结果显示，rFOVDWI测得透明细胞癌的ADC值较常规DWI偏低，与rFOVDWI在正常肾组织及乳腺癌中的研究结果一致[13,14]，可能是因为rFOVDWI减少了伪影及部分容积效应，得到的ADC值更能反映病变的本质，而透明细胞癌的ADC值较正常肾组织明显偏低，因此造成了rFOVDWI与常规DWI测得ADC值间的差异。

有研究表明，肿瘤的ADC值与细胞密度呈负相关关系[15]。透明细胞癌级别越高，肿瘤细胞生长越活跃，细胞密度越大，细胞外间隙越小，水分子弥散运动越弱，ADC值降低，这是ADC值用于评估肿瘤侵袭性的基础。本研究结果显示，常规DWI和rFOVDWI对高级别透明细胞癌组织的ADC值较低级别透明细胞癌明显偏低，这与Rosenkrantz等[4]研究结果相似 ，说明ADC值对评估透明细胞癌的侵袭性具有较高的价值。本研究结果中，rFOVDWI序列ADC值诊断高级别与低级别透明细胞癌的ROC为0.965，而常规DWI序列的ROC为0.920，提示rFOVDWI的诊断效能略优于常规DWI，可能是因为rFOVDWI消除了伪影及部分容积效应，能更真实地反映高低级别透明细胞癌弥散受限差异的关系。

综上所述，rFOVDWI序列对肾透明细胞癌患者的图像质量高于常规DWI，诊断效能略优于常规DWI，有利于对肾透明细胞癌的诊断。

[1]EbleJN,SaulerG,JonathanIA,etal．WorldHealthOrganizationclassificationoftumourspathologyandgeneticsoftumoursoftheurinarysystemandmalegenitalorgans[M]．Lyon:IARCPress,2004:23-43．

[2] 赵振威，李延江．肾细胞癌流行病学的研究进展[J].山东医药，2013，53(7)：95-97．

[3]FicarraV，MartignoniG，MaffeiN，etal．OriginalandreviewednucleargradingaccordingtotheFuhrmansystem：amultivariateanalysisof388patientswithconventionalrenalcellcarcinoma[J]．Cancer， 2005， 103(1)： 68-75．

[4]RosenkrantzAB，NiverBE，FitzgeraldEF，etal．Utilityoftheapparentdiffusioncoefficientfordistinguishingclearcellrenalcellcarcinomaoflowandhighnucleargrade[J]．AJRAmJRoentgenol， 2010，195(5)：344-351．

[5]YuX，LinM，OuyangH，etal．ApplicationofADCmeasurementincharacterizationofrenalcellcarcinomaswithdifferentpathologicaltypesandgradesby3.0Tdiffusion-weightedMRI[J]．EurJRadiol， 2012，81(11)：3061-3066．

[6] 孙军，邢伟，陈杰，等．T1b期肾透明细胞癌ADC值与病理分级相关性的研究[J]． 中华放射学杂志，2012，46(8)：682-686．

[7]SaritasEU，CunninghamCH，LeeJH，etal．DWIofthespinalcordwithreducedFOVsingle-shotEPI[J]．MagnResonMed， 2008，60(2)：468-473．

[8]SingerL，WilmesLJ，SaritasEU，etal．High-resolutiondiffusion-weightedmagneticresonanceimaginginpatientswithlocallyadvancedbreastcancer[J]．AcadRadiol， 2012，19(5)：526-534．

[9]WilmesLJ，McLaughlinRL，NewittDC，etal．High-resolutiondiffusion-weightedimagingformonitoringbreastcancertreatmentresponse[J]．AcadRadiol， 2013，20：581-589．

[10]FicarraV，MartignoniG，MaffeiN，etal．OriginalandreviewednucleargradingaccordingtotheFuhrmansystem：amultivariateanalysisof388patientswithconventionalrenalcellcarcinoma[J]．Cancer， 2005，103(1) ：68-75．

[11]唐建华，严福华，周梅玲，等． 乳腺组织MR扩散加权成像中GRAPPA技术的应用[J]． 放射学实践，2010，25( 2) ：164-168．

[12]WangH,ChengL,ZhangX,etal.Renalcellcarcinoma:diffusion-weightedMRimagingforsubtypedifferentiationat3.0T[J].Radiology, 2010,257(1):135-143.

[13] 楚坤义，张辉，李盈，等．正常肾脏的常规视野与小视野弥散加权成像检查结果分析[J].山东医药，2015，55(17)：73-74．

[14] 董海波，俞伉，李亚迪，等．小视野DWI在乳腺癌中的应用研究[J]．临床放射学杂志，2015，34(3)：360-363．

[15]LyngH,HaraldsethO,RofstadEK.Measurementofcelldensityandnecroticfractioninhumanmelanomaxenograftsbydiffusionweightedmagneticresonanceimaging[J].MagnResonMed, 2000, 43(6): 828-836.

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.46.016

R730.44

B

1002-266X(2016)46-0056-03

2016-07-13)