小視野DWI與常規(guī)DWI在腎透明細(xì)胞癌診斷中的應(yīng)用價值比較

李健斐，王佳，李瑩，楊素君，王玉芳，楚坤義

(邯鄲市中心醫(yī)院，河北邯鄲 056001)

小視野DWI與常規(guī)DWI在腎透明細(xì)胞癌診斷中的應(yīng)用價值比較

李健斐，王佳，李瑩，楊素君，王玉芳，楚坤義

(邯鄲市中心醫(yī)院，河北邯鄲 056001)

目的 比較小視野(rFOV)與常規(guī)彌散加權(quán)成像(DWI)對腎透明細(xì)胞癌的成像質(zhì)量，探討小視野彌散加權(quán)成像(rFOV DWI)在腎透明細(xì)胞癌診斷中的應(yīng)用價值。方法 收集經(jīng)病理檢查確診的腎透明細(xì)胞癌患者25 例，病理分級按Fuhrman核分級法分為低級別(Ⅰ、Ⅱ級)13例、高級別(Ⅲ、Ⅳ級)12例。均行rFOV DWI及常規(guī)DWI掃描，比較兩種序列圖像質(zhì)量分級及表觀擴散系數(shù)(ADC)值，比較兩種序列對不同病理級別組織成像的ADC值，進行受試者工作特征(ROC)曲線分析兩種序列對不同病理級別腎透明細(xì)胞癌的診斷效能。結(jié)果 rFOV DWI序列圖像質(zhì)量分級高于常規(guī)DWI序列圖像(P<0.01)。rFOV DWI序列的ADC值低于常規(guī)DWI(P<0.05)。常規(guī)DWI低級別組與高級別組透明細(xì)胞癌ADC值差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)， rFOV DWI低級別組與高級別組透明細(xì)胞癌ADC值差異亦具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。常規(guī)DWI序列對不同級別透明細(xì)胞癌的ROC曲線下面積為0.920，最優(yōu)閾值、靈敏性、特異性分別為1.28×10-3mm2/s、76.9%、100%；rFOV DWI序列分別為0.965、1.06×10-3mm2/s、100%、83.3%。結(jié)論 rFOV DWI序列較常規(guī)DWI序列的圖像質(zhì)量明顯提高，且對腎透明細(xì)胞癌的分級具有較高的診斷效能。

小視野擴散加權(quán)成像；表觀擴散系數(shù)；腎透明細(xì)胞癌；病理；磁共振成像

腎透明細(xì)胞癌是成人腎臟最常見的惡性腫瘤，約占腎臟所有惡性腫瘤的75%，其預(yù)后較差[1,2]。術(shù)前準(zhǔn)確預(yù)測透明細(xì)胞癌的分級對制定手術(shù)方案具有重要意義[3]。彌散加權(quán)成像(DWI)是一種新的MRI功能成像技術(shù)，可從分子水平對疾病進行研究，已成為檢查腎臟病變的重要技術(shù)。有研究報道，表觀彌散系數(shù)(ADC)值可以預(yù)測透明細(xì)胞癌的分級，低級別透明細(xì)胞癌的ADC值明顯大于高級別，ADC值可以預(yù)測透明細(xì)胞癌的侵襲性[4～6]。小視野彌散加權(quán)成像(rFOV DWI)具有較高的空間分辨率及較少的化學(xué)位移偽影，圖像質(zhì)量高[7]。與常規(guī)DWI相比，rFOV DWI 減少了腫瘤與正常組織之間的部分容積效應(yīng)，得到的ADC值比常規(guī)DWI的ADC值更加準(zhǔn)確[8,9]。目前，rFOV DWI在腎透明細(xì)胞癌診斷中的應(yīng)用報道尚較少。2015年5月～2016年4月，我們對25例腎透明細(xì)胞癌患者分別行rFOV DWI及常規(guī)DWI序列成像，比較兩種序列的圖像質(zhì)量、ADC值及對不同病理級別腫瘤組織的成像質(zhì)量，探討rFOV DWI在腎透明細(xì)胞癌診斷中的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇腎透明細(xì)胞癌患者25例，男15例、女10例，年齡42～71歲、中位年齡62歲。根據(jù)術(shù)后病理分級采用Fuhrman核分級法[10]，將患者分為Ⅰ級5例、Ⅱ級8例、Ⅲ級4例、Ⅳ級8例。Ⅰ、Ⅱ級合并為低級別，Ⅲ、Ⅳ級合并為高級別。納入標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)前分別行rFOV DWI及常規(guī)DWI序列成像，且未經(jīng)過放化療治療；患者行MR檢查后1周內(nèi)進行手術(shù)；圖像質(zhì)量好，可以用于評估。

1.2 DWI檢查方法 采用3.0 T超導(dǎo)MR設(shè)備(Discovery MR750，GE Healthcare，USA)，8通道相控陣腹部專用線圈。檢查前對受檢者進行呼吸訓(xùn)練以減少呼吸運動偽影，取仰臥位。常規(guī)DWI采用SS-EPI序列進行腎臟掃描，設(shè)定2個b值，分別為0、800 s/mm2； FOV 360 mm×360 mm，矩陣160×160，像素1.367 mm×1.367 mm，層厚6 mm，層間距1，層數(shù)25～33層，TR 4 615～7 500 ms，TE 65.3 ms，b=0 s/mm2激勵次數(shù)為1，b=800 s/mm2激勵次數(shù)為4，帶寬250 kHz，采集時間范圍3～5 min。rFOV DWI采用二維選擇性激勵射頻技術(shù)，F(xiàn)OV為300 mm×200 mm，余參數(shù)同常規(guī)DWI。

1.3 圖像質(zhì)量評價方法 由一位主任醫(yī)師和一位高年資主治醫(yī)師在ADW4.3工作站上分析圖像。圖像質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)[11]：1級(極差)為圖像不能用于診斷；2級(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(中)為有較少的模糊影或重建偽影或磁敏感偽影，但圖像對所有的解剖區(qū)域診斷是可信的；4級 (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(優(yōu))為解剖細(xì)節(jié)清晰，沒有偽影。

1.4 ADC測量方法 測量時感興趣區(qū)(ROI)放置的位置取決于病灶的均勻程度及大小，病灶>3 cm時放置3個ROI，病灶<3 cm時放置1個ROI。如果為實性病變且信號均勻，ROI應(yīng)盡量包括全部病灶；對于混雜信號性病變，尤其是囊實混雜性病變，測量時應(yīng)避開囊變和壞死區(qū)域，必要時結(jié)合其他圖像(如T1或T2加權(quán)圖像以及增強掃描圖像)以保證位置更加準(zhǔn)確。

2 結(jié)果

2.1rFOVDWI、常規(guī)DWI序列圖像質(zhì)量比較rFOVDWI序列圖像空間分辨率較高，圖像無扭曲、變形及明顯偽影，細(xì)節(jié)顯示較清晰，在放置ROI時能準(zhǔn)確定位腫瘤實性成分，避開囊變、壞死及正常腎實質(zhì)。25例患者常規(guī)DWI序列圖像質(zhì)量1級0例、2級1例、3級11例、4級10例、5級3例，rFOVDWI序列圖像質(zhì)量分別為0、0、4、10、11例，rFOVDWI序列圖像質(zhì)量分級高于常規(guī)DWI圖像(Z=-5.41，P<0.01)。

2.2rFOVDWI、常規(guī)DWI序列ADC值比較 25例患者的rFOVDWI、常規(guī)DWI序列ADC值分別為(1.23±0.34)×10-3、(1.29±0.33)×10-3mm2/s，rFOVDWI序列的ADC值低于常規(guī)DWI(P<0.05)。

2.3rFOVDWI、常規(guī)DWI序列對不同病理級別組織成像的ADC值比較 常規(guī)DWI序列對低、高級別透明細(xì)胞癌的ADC值分別為(1.51±0.28)×10-3、(1.05±0.15)×10-3mm2/s，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)；rFOVDWI序列對低、高級別透明細(xì)胞癌的ADC值分別為(1.46±0.29)×10-3、(0.97±0.15)×10-3mm2/s，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。

2.4rFOVDWI、常規(guī)DWI對不同病理級別組織的ROC曲線分析rFOVDWI序列ADC值診斷高級別與低級別透明細(xì)胞癌的ROC曲線下面積為0.965，臨界點取1.06×10-3mm2/s時，敏感性為100%、特異性為83.3% ；常規(guī)DWI序列ADC值診斷高級別與低級別透明細(xì)胞癌的ROC曲線下面積為0.920，臨界點取1.28×10-3mm2/s時，敏感性為76.9%、特異性為100%。

3 討論

常規(guī)DWI采用單次激發(fā)平面回波成像(SS-EPI)， 是目前最常用的擴散成像技術(shù)。但是其容易產(chǎn)生各種偽影，分辨率不高，圖像質(zhì)量欠佳。rFOVDWI掃描方法由Saritas等[7]在2008年提出，最早應(yīng)用于脊髓的研究，其利用二維選擇性激勵射頻技術(shù)，選層激勵時實現(xiàn)條狀激勵，避免了射頻交叉干擾，減少了相位編碼線的讀出時間，降低了回波時間(TE)，相對增加了相位編碼方向的帶寬，減少了圖像變形及偽影，其僅激發(fā)興趣區(qū)內(nèi)所需的最小FOV來進行成像，采集矩陣不變，提高了圖像的分辨率。此外，180°重聚脈沖在窄帶寬激發(fā)水信號的同時充分壓制脂肪信號，從而消除了化學(xué)位移偽影[7]。rFOVDWI技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于脊髓、乳腺等器官[7～9]，結(jié)果表明rFOVDWI能夠提高圖像分辨率，減少磁敏感偽影和化學(xué)位移偽影。

本研究發(fā)現(xiàn)，rFOVDWI序列圖像空間分辨率較高，圖像無扭曲、變形及明顯偽影，細(xì)節(jié)顯示較清晰，rFOVDWI序列圖像質(zhì)量分級高于常規(guī)DWI圖像，提示rFOVDWI圖像對腎透明細(xì)胞癌組織的清晰度較高，細(xì)節(jié)顯示良好。由于rFOVDWI序列所采用的FOV縮小，特別是前后方向上視野縮小，使得因腸道蠕動及腸道內(nèi)容物干擾造成的偽影也明顯減少。本研究發(fā)現(xiàn)，rFOVDWI圖像能夠清晰顯示腫瘤病變，在放置ROI時能準(zhǔn)確定位腫瘤實性成分，避開囊變、壞死及正常腎實質(zhì)，明顯提高了測量病變參數(shù)值的準(zhǔn)確性。

ADC值是DWI最常用的量化指標(biāo)，它是由至少兩個b值DWI圖像通過數(shù)學(xué)模型計算出來的參數(shù)值，代表水分子在組織細(xì)胞間彌散運動的強弱[12]。研究報道，ADC值對腎臟各種惡性腫瘤的術(shù)前分型及透明細(xì)胞癌的分級具有一定的診斷價值[4,6]。常規(guī)DWI序列由于圖像變形以及各種偽影疊加，致使測得的ADC值往往偏高[7]，降低了其診斷效能。rFOVDWI序列由于更高的空間分辨率，減少了部分容積效應(yīng)的影響，得到的ADC值更準(zhǔn)確[8,9]。本研究結(jié)果顯示，rFOVDWI測得透明細(xì)胞癌的ADC值較常規(guī)DWI偏低，與rFOVDWI在正常腎組織及乳腺癌中的研究結(jié)果一致[13,14]，可能是因為rFOVDWI減少了偽影及部分容積效應(yīng)，得到的ADC值更能反映病變的本質(zhì)，而透明細(xì)胞癌的ADC值較正常腎組織明顯偏低，因此造成了rFOVDWI與常規(guī)DWI測得ADC值間的差異。

有研究表明，腫瘤的ADC值與細(xì)胞密度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[15]。透明細(xì)胞癌級別越高，腫瘤細(xì)胞生長越活躍，細(xì)胞密度越大，細(xì)胞外間隙越小，水分子彌散運動越弱，ADC值降低，這是ADC值用于評估腫瘤侵襲性的基礎(chǔ)。本研究結(jié)果顯示，常規(guī)DWI和rFOVDWI對高級別透明細(xì)胞癌組織的ADC值較低級別透明細(xì)胞癌明顯偏低，這與Rosenkrantz等[4]研究結(jié)果相似 ，說明ADC值對評估透明細(xì)胞癌的侵襲性具有較高的價值。本研究結(jié)果中，rFOVDWI序列ADC值診斷高級別與低級別透明細(xì)胞癌的ROC為0.965，而常規(guī)DWI序列的ROC為0.920，提示rFOVDWI的診斷效能略優(yōu)于常規(guī)DWI，可能是因為rFOVDWI消除了偽影及部分容積效應(yīng)，能更真實地反映高低級別透明細(xì)胞癌彌散受限差異的關(guān)系。

綜上所述，rFOVDWI序列對腎透明細(xì)胞癌患者的圖像質(zhì)量高于常規(guī)DWI，診斷效能略優(yōu)于常規(guī)DWI，有利于對腎透明細(xì)胞癌的診斷。

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

[2] 趙振威，李延江．腎細(xì)胞癌流行病學(xué)的研究進展[J].山東醫(yī)藥，2013，53(7)：95-97．

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

[4]RosenkrantzAB，NiverBE，F(xiàn)itzgeraldEF，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] 孫軍，邢偉，陳杰，等．T1b期腎透明細(xì)胞癌ADC值與病理分級相關(guān)性的研究[J]． 中華放射學(xué)雜志，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]唐建華，嚴(yán)福華，周梅玲，等． 乳腺組織MR擴散加權(quán)成像中GRAPPA技術(shù)的應(yīng)用[J]． 放射學(xué)實踐，2010，25( 2) ：164-168．

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

[13] 楚坤義，張輝，李盈，等．正常腎臟的常規(guī)視野與小視野彌散加權(quán)成像檢查結(jié)果分析[J].山東醫(yī)藥，2015，55(17)：73-74．

[14] 董海波，俞伉，李亞迪，等．小視野DWI在乳腺癌中的應(yīng)用研究[J]．臨床放射學(xué)雜志，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)