肾癌CT强化和灌注特点与病理类型相关性的研究现状
2017-01-15陈文卓
陈文卓 任 克*
(中国医科大学附属第一医院放射科,辽宁 沈阳 110001)
肾癌CT强化和灌注特点与病理类型相关性的研究现状
陈文卓 任 克*
(中国医科大学附属第一医院放射科,辽宁 沈阳 110001)
目前国际公认的最佳治疗肾恶性肿瘤的方法为外科手术切除。对于肾细胞癌早期的病例,可以通过切除瘤体或切除患侧肾脏的方法进行手术。手术方法可以选择对患者损伤较小的腹腔镜方式,也可以选择常规开放性方式进行手术。对于肾细胞癌中、晚期的病例,切除患侧肾脏为常规方法,并常采用的是开放性方式进行手术。假若术前能够确定具体肾细胞癌的亚型,对于患者的具体手术方式、方法的选择以及疾病预后的判断将会有很大的帮助,并且可以提高患者的生活质量、存活时间等。现今,随着医学的发展,医学影像学对于肾细胞癌的具体定位、定性、诊断、具体的分期等方面取得了突飞猛进的进步,因此,探讨CT对于肾细胞癌其不同病理亚型的特点,来进一步分析肾细胞癌其不同病理亚型的诊断及其不同亚型间相互鉴别,对临床具有重大的意义。
肾癌;病理类型;CT增强扫描
肾细胞癌在肾脏恶性肿瘤中是较为常见的,从20世纪70年代以来,由于社会的进步及医疗水平的提高肾细胞癌的检出率及发病率均呈递增趋势。在我国肾细胞癌在泌尿系统的恶性肿瘤发病率中位于第2位,仅次于膀胱恶性肿瘤。多层螺旋CT的图像具有清晰度高、密度分辨率及空间分比率均较高的特点。而近年来,随着螺旋CT扫描技术和造影技术的飞跃,对于肿瘤诊断的精准性和灵敏度有了很大提高,进而对肾细胞癌的定位、定性起到了重要的作用[1]。因此,多层螺旋CT增强扫描对于肾细胞癌的不同病理亚型的诊断发挥了巨大的作用。近年来对肾细胞癌的不同病理亚型及CT增强扫描的影像学表现进行了一系列的相关研究。
1 肾癌的分型及分期
1.1 分型:2004年,WHO根据肾细胞癌组织病理学特点,对11个亚型的肾细胞癌进行命名[2],其中主要包括肾透明细胞癌(89.61%)、肾乳头状细胞癌(Ⅰ、Ⅱ型共5.83%)、肾嫌色细胞癌(3.54%)[3]。其中最常见为肾透明细胞癌,肾透明细胞癌好发生于肾近端小管的曲部,血供丰富,一般以实性组织为主,部分病灶囊性组织液中有透明细胞浸润[4-6]。肾乳头状细胞癌亦好发于肾近端小管的曲部,病灶常伴血肿、液化坏死、水肿、组织囊变及纤维假包膜等多种样变,成乳头状分布,内有纤维样血管散布,泡沫巨噬细胞浸润于中心[4-5]。肾嫌色细胞癌,起源于集合小管的上皮细胞。通常病变密度较大且均匀,体积各异,且小血管被其他细胞包围。常规切片中,Hale氏胶体可将细胞内液嗜伊红浆液染成蓝色[5-11]。肾集合管癌,又称Bellini集合管癌,来源于集合管上皮细胞,较少见,临床病理诊断中肿瘤细胞的细胞核有多种表现形式,一般分为3~4级,且浸润性生长[5]。肾多房囊性透明细胞癌,多呈囊性改变,囊内可见分隔及壁结节,壁结节为Ⅰ级核分级的透明细胞癌浸润。未归类癌因没有特征性所以不属于上述的肾癌,占肾癌的4.1%~6.7%[5]。
1.2 分期:TNM分类方法和Robson法是目前国际上通过的对肾细胞癌分期的两种方法。TNM法:根据恶性肿块的体积、淋巴结受累的数目以及有无转移等来评价分类。恶性肿块(T):T0期未发现原发恶性肿块的证据。T1期术后5年存活率为90%~95%;T2期术后 5 年存活率为75%~85%;T3期术后5年存活可达60%~70%;T4期术后5年存活率为20%~30%,T4期患者多采取保守治疗。Robson法:Ⅰ期肿块位于肾实质,对周围脂肪组织和淋巴结未累及。Ⅱ期肿块位于肾周围筋膜内部,但肾周脂肪受累。Ⅲ期Ⅲa期肾静脉或下腔静脉受侵;Ⅲb期局部淋巴结受侵;Ⅲc期周围的血管和淋巴结均受侵;Ⅳ期Ⅳa期肾上腺外的邻近器官受侵;Ⅳb期发生远处转移。
2 肾癌CT平扫表现
内部特征:肿块内可出现血肿、组织坏死、液化、囊变或钙化。①出血:除嫌色性肾细胞癌外,其他不同亚型的肾细胞癌均容易观察到出血灶。②坏死、液化、囊变:恶性肿块赘生物的膨胀式增长使癌变中央缺氧而发生坏死和囊变;癌栓堵塞近端小管或肾动脉使瘤体内出血。嫌色性肾细胞癌很少出现酶溶性的组织凋亡,肿块内部无炎性细胞浸润[6-8],因此嫌色性肾细胞癌很少出现组织坏死、液化或形成囊变。③钙化:肿块内可呈现出点、线、或不规则状钙化,是由于钙化的肉芽细胞被迅速增长的癌细胞包裹。邱立艳等[9]对35例不同肾细胞癌的常见亚型CT表现进行研究,嫌色细胞癌和乳头状癌出现钙化的概率较高,而透明细胞癌较低。
边缘特征:当肿块的假包膜完整时,周围边界清晰,分叶或浅分叶不明显;相反,当肿块的假包膜不完整时,周围边界显示欠清,分叶或浅分叶较常见;当肿块没有假包膜时,周围组织结构分界不清。一般体积较小的肾细胞癌多有完整的假包膜。肾集合管癌常无明显假包膜,患侧肾正常组织结构常易受累及侵犯[9-10]。肾乳头状细胞癌及肾嫌色细胞癌多有完整假包膜[4-5,11]。
3 常见肾癌亚型的CT增强强化特点与病理学的关系
3.1 肾透明细胞癌:肾透明细胞癌来源于肾近端小管的曲部的上皮细胞,是发病率最高的肾细胞癌,无明显年龄限制,但主要集中在60~80岁[12-14]。较其他肾细胞癌而言,肾透明细胞癌有其明显的症状,病变晚期时容易发生播散[16]。肾透明性细胞癌的血供丰富,在增强扫描时“快进快出”的特征较典型[17]。肿块内多呈不均匀或欠均匀改变,并好发生出血、液化坏死或组织囊变。当肿块内部坏死时,平扫CT只有少数呈高密度,大部分呈低密度,肿瘤直径≥3 cm时呈混杂密度影改变。增强扫描:动脉期病变组织强化明显,病灶的强化程度要高于周围肾皮质,静脉期强化程度降低明显,并可见强化明显的假包膜。程明斌等研究结果显示[10]:大部分透明细胞癌中可见类圆泡状的结构,增强扫描后,病灶强化明显。由于部分病灶小,血供不丰富,因此体积小的肿瘤强化程度较均匀,动脉期强化程度不明显。总之,增强扫描时透明细胞癌具有明显的快进快出的特点,切片时窦样血管充裕,癌变组织出血、坏死囊变的病理特征明显,使得增强后:强化密度不均匀。代卫斌[18]通过肾细胞癌病理组织学分型与CT、MRI临床应用的回顾性分析发现,肾透明细胞癌患者进行CT增强扫描后,动脉期、静脉期及延迟期肿瘤的CT值存在较大的差异。发现超过80%的肾透明细胞癌的病例存在相类似的强化特点,能够较准确的对肾细胞癌的病理亚型做出诊断。杨毅等[19]通过分析患有肾透明细胞癌的病例,发现其中具有相同CT表现的肾透明细胞癌患者达到了其中的97.1%;具体表现为:增强扫描后动脉期,病变强化明显,但强化程度不均,其中最明显强化处的CT值与正常肾皮质的CT值的差异不明显,此点可以作为与其他亚型肾细胞癌鉴别的诊断标准。Kim等通过分析4种肾细胞癌亚型的110例肾细胞癌病例,发现肿块的不同强化程度可以鉴别不同肾细胞癌的亚型;尤其对肾透明细胞癌有很高的诊断准确性[9]。应用CT值作为其诊断标准:一般情况下,透明细胞癌的CT值在动脉期≥79 HU,静脉期≥39 HU;若肿块体积较大,其内密度尚均匀,并伴有钙化形成,增强扫描后强化不明显,可考虑是否为肾嫌色性细胞癌;若肿块体积较小,增强扫描后病灶强化明显,可考虑是否为肾透明细胞癌。有文献报道表明[20-22],在动态增强扫描序列中,动脉期CT值一般高于99 HU,则提示很可能为肾透明细胞癌。肾透明细胞癌的患者,行动态增强CT扫描后动脉期病灶明显强化。
3.2 乳头状癌:肾乳头状细胞癌是发病率仅次于肾透明细胞癌的肾恶性肿瘤,发病主要以男性老年为主[12-15]。肾乳头状细胞癌常呈多发病灶性改变。体积大、生长慢、界限清楚及实性肿块是肾乳头状癌的基本特点。病理上,乳头状肾细胞癌呈乳头状排列,乳头内可见囊变、砂粒体。CT扫描时大部分病例出血不明显,但显微镜下癌细胞胞质内可见含铁血黄素沉积。说明其有出血。康晓丽等认为[23],不同亚型的肾细胞癌其增强CT及增强MRI的影像学表现是不同,肾透明性细胞癌比肾乳头状细胞癌血供丰富。大部分平扫CT显示:肾乳头状细胞癌很少为高密度肿块,大部分为低或等密度肿块,其内密度不均,边界清晰,纤维假包膜较完整,病变与周围组织分界清晰。并易发生坏死、液化、变性等。增强扫描显示:增强扫描后肿瘤动脉期CT值较正常肾组织动脉期CT值低。肿瘤静脉期CT值较正常肾组织静脉期CT值高。由于肾乳头状细胞癌比肾透明性细胞癌血供低。肾乳头状细胞癌“快进快出”现象不明显。与肾透明细胞癌相比,增强扫描后肾乳头状细胞癌动脉期CT值低于肾透明性细胞癌动脉期CT值。大部分肾乳头状细胞癌内容易发生血肿、组织囊变等现象。
3.3 嫌色细胞癌:肾嫌色细胞癌是发病率仅次于肾透明细胞癌及肾乳头状细胞癌的肾恶性肿瘤,肾嫌色细胞癌也起源于肾近端小管的曲部的上皮细胞,无明显男女差异及年龄差异,但发病年龄大部分于60~80岁[12-15]。一般为单侧性实质性肿块,生长速度较慢,体积较大,边界清晰,呈实体型生长。临床病理学显示:可呈分叶状改变,病理切片可由浅黄渐变为棕色。大部分平扫CT显示:肿瘤边界清晰,密度均匀,多呈类圆形改变,其中心常位于肾髓质区。增强扫描显示:增强扫描后,肿瘤强化不明显、强化比肾实质低,常呈类圆形等或略高密度影显示,鲜呈高密度显示。其中肿瘤位于肾实质的中间、边界清晰、光滑,假包膜完成,周围组织分界清晰,强化多呈均匀强化,偶见不均匀强化现象,膨胀性生长为典型的肾嫌色性细胞癌表现。由于肾嫌色性细胞癌血供不丰富,增强扫描后,病灶强化幅度偏低,同透明细胞癌“快进快出”特征不同,肾嫌色性细胞癌“快进快出”特征不典型。
综上所述,肾嫌色细胞癌CT表现与透明细胞癌和乳头状细胞癌相比较,肾嫌色性细胞癌CT扫描显示肾实质内有体积较大的肿瘤且膨胀样增长,中心在肾髓质、界限尚清晰、增强CT显示密度尚均匀且无远处转移。
4 肾脏肿瘤的CT灌注成像
CT灌注成像(CTPI)是一种新技术,与常规的CT增强扫描不同,CT灌注成像需划定一感兴趣区,并通过高压注射器静脉注入对比剂,多次的对感兴趣区进行不间断的扫描,从而获得感兴趣区的时间-密度曲线(TDC),通过工作站的后处理系统,计算出诸多参数值,具体参数值有平均通过时间(MTT)、表面通透性(PS)、血流量(BF),血容量(BV),对比剂峰值时间(TTP)等;目前在头部脑梗死的诊断中应用广泛,也应用在肿瘤新生血管方面的研究,主要是对组织器官、病灶的供血等情况进行评价。1990年代,组织器官灌注过程的关系式被提出:血流量(BF)=血容量(BV)/平均通过时间(MTT)。
肾肿瘤的存活离不开血管的供血,肾肿瘤良恶性鉴别、恶性程度、肿瘤的播散以及生长方式等均可以通过肿块新生血管的具体情况来评价。不同病理亚型的肾细胞癌血流动力学改变是不相同的,相同病理亚型的肾细胞癌其不同分化程度的血流动力学改变也不相同。一般来说,恶性程度的高低与其新生血管的多少成正比,与分化程度呈反比,容易远处播散的肿瘤大部分血管内皮细胞不完整,相邻的细胞间隙也大。
刘可夫[24]等认为,肾细胞癌不同亚型BF平均值的大小可以按照颗粒、混合、透明、乳头排列,有文献报道[25-26]静脉期肾透明细胞癌强化明显。肿瘤本身需要血供,肿瘤周围可见异常血管影为其供血,即使肾脏本身血供特别丰富,但不同病理亚型肾细胞癌的血供是不相同的,因此其灌注值也是有差异的。Lv[27]认为肾脏肿块的血管及其血流动力学改变,可以通过CT灌注所提供的信息来评价。
CT灌注成像是体内对比剂浓度与单位时间内像素的变化,但灌注的参数和图像的质量易受诸多因素的影响,如本身的部分容积效应、运动伪影、扫描时自身条件的不同、对比剂量的多少、注射速度的快慢以及患者本身的身体状况等多种因素。另外肾脏CT灌注成像目前还没有完全成熟、软件及硬件方面还没有标准统一,因此目前在肾脏灌注参数方面还没有标准值。
5 展 望
随着社会及科学技术的进步,医学影像学将会取得高速的发展及更进一步的临床应用,将会有越来越多的肾细胞癌病例在常规体检中被发现,而大部分处于肾细胞癌早期的患者,并没有明显的临床症状。在临床干预之前,如果能对不同病理亚型的肾细胞癌进行定性诊断,对于患者的具体治疗方法的选择以及临床干预后患者的具体预后状况的分析提供很好的帮助。医学影像学方法具备很高的鉴别不同肾细胞癌亚型的能力,通过分析不同亚型肾细胞癌的不同表现,将有利于诊断不同亚型的肾细胞癌,现今,医学影像学对于肾细胞癌及其不同病理类型的诊断,主要是通过CT扫描来完成的,需要说明的是,由于缺乏对足够量病例的分析与总结,除了肾透明细胞癌之外,其余各不同亚型的肾细胞癌仍未达成相对统一意见,因此,鉴别不同病理类型肾细胞癌的医学影像学特点,仍然需要更进一步的研究及总结。相信随着社会的进步以及医学的发展,对于不同亚型肾细胞癌的研究将会达到一个更加新的高度。
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R737.11
A
1671-8194(2017)12-0043-04
*通讯作者:E-mail: renke815@sina.com