磁共振弥散加权成像在肾脏占位性病变术前诊断中的应用

罗友琛，杨 静，王大浒，欧阳婷雪

彭州市人民医院放射影像科，四川 成都611930

肾脏占位性病变主要包括肾脏恶性肿瘤以及肾脏良性肿瘤，针对不同占位性病变的治疗方法也不同［1］，对肾脏占位性病变的准确诊断至关重要。常规超声检查是诊断肾脏占位性病变的首选方法，其操作简单、价格便宜，应用广泛，但其在诊断低速血流、细小血管及肿瘤内部血管时不甚理想，无法与肾脏良性占位病变区分开［2-3］。MRI能够直观、清晰且全面显示肿瘤和血管的关系以及浸润形式，但MRI也存在检查时间较长以及容易受到金属异物干扰等缺陷［4-5］。弥散加权成像（DWI）是一种新型的MRI检查技术，可通过检测部位水分子弥散运动的变化来区别病变以及对照组织之间的成分和差异［6］。目前，有关DWI用于评价肝脏占位性病变的文献研究较多［7-9］，而国内对DWI检查用于评价肾脏占位性病变的研究较少。本研究通过分析DWI在肾脏占位性病变术前诊断中的应用价值，旨在为临床提供指导。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年1～12月于我院检查的96例肾脏占位性病变患者作为观察组。纳入标准：经病理组织活检证实为肾脏占位性病变患者；无DWI检查禁忌症；暂未接受有关治疗。排除标准：合并既往肾脏病史者；排除其他严重脏器器质性病变者；全身性系统疾病者；失去手术治疗机会者。观察组男55例，女41例，年龄25～60岁（42.48±7.09岁）；经病理组织活检结果证实，包括肾脏恶性肿瘤患者52例（肾脏恶性病变组）和肾脏良性肿瘤患者44例（肾脏良性病变组），肾脏恶性肿瘤中包括肾透明细胞癌患者49例，肾转移癌2例，肾乳头状癌1例，肾脏良性肿瘤中包括单纯性肾囊肿患者22例，肾血管平滑肌脂肪瘤患者15例，复杂性肾囊肿7例。同时选取96例健康志愿者作为对照组，其中男58例，女38例，年龄26～63岁（44.12±7.51岁）。3组性别、年龄差异无统计学意义，具有可比性（P＞0.05）。本研究通过我院医学伦理委员会批准。

1.2 方法

采用1.5T磁共振成像系统（siemens，ESSENZA）对所有入组对象进行双侧肾轴位常规T1WI、T2WI以及DWI扫描。DWI参数设置为SE-EPI序列，TR 1500 ms，TE 47 ms，最大梯度强度为25 mT/m，放大率为0.686，激励次数为1，视野（FOV）35 cm×35 cm，矩阵100×100，层厚8 mm，间隔2 mm。

1.3 图像分析

使用西门子公司提供的弥散加权数据处理软件对所得数据进行分析处理，在弥散敏感系数b值分别为300、700、1000 s/mm2弥散加权图像重建表观扩散系数（ADC）图，并测量组织对应的ADC值。正常肾脏组织：采用椭圆形感兴趣区（ROI）在双侧肾门平面对感兴趣区进行测量，尽可能避开肾脏收集系统、肾窦组织以及伪影，取所得平均值。肾脏占位性病变组织：肾脏恶性肿瘤测量中，选择基本包括肿瘤整个轮廓的病灶中心层面，如果肿瘤内部伴随有组织坏死，则手工勾画感兴趣区，尽可能避开肿瘤内部坏死区域；肾脏良性肿瘤以及肾囊肿基本具有明显的边界，测量选择病灶中心层面类圆形感兴趣区。

1.4 统计学方法

采用SPSS20.0软件进行统计分析。计数资料以率表示，组间比较行χ2检验；计量资料以均数±标准差表示，组间比较行独立样本t检验或F检验；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肾脏占位性病变DWI影像学表现

肾脏恶性病变组表现为T1WI、T2WI呈现稍高信号，其中9例信号均匀，43例表现为不同程度高低混杂信号，49例肾透明细胞癌中有7例信号均匀，其余42例表现为混杂高信号，2例肾转移癌中有1例信号均匀，1例混杂稍低信号，1例肾乳头状癌表现为混杂高低信号，肿瘤实质部分DWI表现为高信号，肿瘤坏死部分呈现低信号；肾脏良性病变组表现为T1WI低信号，T2WI高信号，22例单纯性肾囊肿表现为均匀高低信号，15例肾血管平滑肌脂肪瘤表现为不均匀高低信号，7例复杂性肾囊肿均匀稍低信号（图1）。

图1 典型病例Fig.1 Typical cases.

2.2 不同肾脏占位性病变组病灶最长直径比较

肾脏恶性病变组病灶最长直径大于肾脏良性病变组，差异有统计学意义（6.49±1.03 vs 4.57±0.74，t=10.313，P＜0.05）。

2.3 肾脏占位性病变组和对照组ADC值比较

弥散敏感系数b值分别为300、700、1000 s/mm2时，肾脏恶性病变组、肾脏良性病变组以及对照组所对应的ADC值差异具有统计学意义（P＜0.05，表1），表现为肾脏良性病变组＞对照组＞肾脏恶性病变组。

表1 肾脏占位性病变组和对照组ADC值比较Tab.1 Comparison of ADC values between renal space-occupying lesion group and normal group(Mean±SD,×103 mm2/s)

2.4 不同弥散敏感系数b值下ADC值对肾脏占位性病变的诊断价值

以病理活检结果为金标准，弥散敏感系数b值分别为300、700、1000 s/mm2时，ADC值分别取最佳截断值3.86×103、2.50×103、1.71×103mm2/s时，诊断肾脏占位性病变的AUC分别为0.742（95%CI:0.642～0.842）、0.811（95%CI: 0.725～0.897）、0.842（95%CI: 0.758～0.927），敏感度分别为98.10%、86.50%、92.30%，特异度分别为40.90%、70.50%、77.30%（图2）。

图2 不同弥散敏感系数b值下ADC值诊断肾脏占位性病变的ROC曲线图Fig.2 ROC curves of ADC values in diagnosing renal space-occupying lesions under different diffusion sensitivity coefficient b values.

3 讨论

肾脏占位性病变主要涵盖实质性以及囊性两大类，实质性大多数为恶性病变，囊性主要为良性病变，肾脏恶性病变早期通常无特异性泌尿系统症状［10］，因此对良恶性肾脏占位性病变的鉴别具有重大意义。报道显示，肾脏发生占位性病变后，其水分子运动以及血流量发生改变，常规超声、CT在鉴别良恶性肾脏占位性病变时有一定难度［11-12］。

DWI具有良好的组织以及空间分辨能力，能够很好地反映组织器官中水分子运动以及组织血流灌注情况［13-14］。本研究DWI影像学检查结果显示，肾脏恶性病变组T1WI、T2WI呈现稍高信号，肿瘤实质部分DWI表现为高信号，肿瘤坏死部分呈现低信号，肾脏良性肿瘤表现为T1WI低信号，T2WI高信号，DWI表现为均匀稍低信号，且肾脏恶性病变组病灶最长直径大于肾脏良性病变组。肾癌是最常见的肾脏恶性病变类型，一方面肾癌组织内包含较多的脂类、糖原等物质；另一方面肾癌组织血供较为丰富，生长速度较快，容易出现出血、坏死以及囊变等现象，所以表现为高、低混杂信号；肾脏良性肿瘤中以肾囊肿最为常见，其构成成分主要为液体，水分子弥散相对来说比较自由，因此表现为均匀稍低信号。本研究与既往文献研究结果一致［15-16］，提示DWI检查技术能够较好地鉴别肾脏占位性病变，为临床治疗提供重要的参考依据。

DWI检查原理为基于组织中水分子不停歇地运动方向随机发生改变，通过检测病理状态下水分子扩散运动能力进而反映组织之间的差异［17］。本文研究结果显示，弥散敏感系数b值分别为300、700、1000 s/mm2时，肾脏恶性病变组、肾脏良性病变组以及对照组所对应的ADC值具有明显差异，主要为肾脏良性病变组＞对照组＞肾脏恶性病变组。随着b值增加，ADC值随之减小，表明b值越大，ADC值受血流灌注影响逐渐减小，能够更准确地反映组织内水分子弥散运动受阻情况，其中肾脏良性病变组ADC值最高。分析可能机制为，肾脏良性病变包括肾囊肿和肾血管平滑肌脂肪瘤，组织基本被自由水或血液充盈，使得其分子运动较快，ADC值升高；而肾脏恶性病变组织均为实质性瘤，分化程度较低，细胞间隙越来越小，自由水相对较少，因此ADC值较低［18］。这与既往几项研究的结论相符［19-20］。有研究指出，DWI的ADC值可鉴别诊断肾脏肿瘤性病变，表现为肾透明细胞癌ADC值高于肾血管平滑肌脂肪瘤，且低b值成像时，ADC值还会受血流灌注影响，肾透明细胞癌血供相对丰富，导致其ADC值较高［21］。本研究结果与之不同，可能与测量ADC值时勾勒感兴趣选择病灶实质部分有关。与既往研究［22］的对照组＞良性病变组＞恶性病变组略有不同，本研究病例中肾脏良性病变大部分为肾囊肿，水分子弥散较快，导致其ADC值较高，而肾血管瘤组织血管腔间隙被基质以及纤维填充，使得其血液粘度较高，因此其ADC值介于囊肿以及恶性病变之间。通过进一步绘制ROC曲线分析，结果显示，不同弥散敏感系数b值下ADC值对肾脏占位性病变诊断都具有较好的敏感度，特异度稍低，表明DWI在肾脏占位性病变术前诊断中有着良好的应用价值。本研究的创新之处在于为良恶性肾脏占位性病变的鉴别和诊断提供有价值的信息，但DWI在肾脏中的应用尚需更多研究以佐证。

综上所述，DWI可用于良恶性肾脏占位性病变的鉴别，不同弥散敏感系数b值下ADC值对肾脏占位性病变诊断效能良好，有利于对肾脏占位性病变术前进行指导。但本研究纳入病例数有限，仅选取了3个弥散敏感系数b值，而且也未结合其他影像学成像方法进行观察分析，因此后续尚需扩大样本量进行深入研究以完善有关结论。