肾癌是最常见的恶性肿瘤之一，其发病率逐年升高。肾透明细胞癌病理状态，如核分级，细胞密度，微血管密度(microvessel density，MVD)及微血管区(microvessel area，MVA)等与肾癌的预后密切相关^{[1, 2, 3]}。Ki-67是常用的细胞增殖标记物，可以作为评估肿瘤恶性程度的一个指标，其表达也与肾癌的预后密切相关^[4]。评价肾癌的病理只能通过穿刺或手术等有创的方法，许多研究表明扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)和扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)可用于无创性评价肾透明细胞癌的病理状态^{[5, 6, 7]}。而DTI和DWI理论前提是水分子在组织中的扩散呈正态分布，因此肾透明细胞癌肿瘤内复杂的组织学特点不适合DWI和DTI，扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI)是DTI技术上的延伸，描绘组织内水分子扩散偏离正态分布的量，因此较DWI和DTI更能准确地评价肾透明细胞癌的微观结构，测量指标包括平均扩散值(mean diffusion，MD)、平均峰度值(mean kurtosis，MK)。一些研究显示DKI可应用于正常健康志愿者和肾透明细胞癌的细胞密度评价^[8]。本研究旨在探讨DKI评价肾透明细胞癌的病理(血管生成、增殖能力)等方面的价值。

1 材料与方法

1.1 一般资料

       回顾性分析2016年7月6日至2018年11月28日在我院进行手术的肾透明细胞癌患者。纳入标准：(1)符合诊断标准的术前MR图像，包括DKI序列；(2)手术前未经过任何治疗；(3)组织病理学确诊为肾透明细胞癌。排除标准：MRI检查与手术间隔大于2周。33例患者纳入本研究，男18例，女15例，年龄40～70 (56±12)岁。本研究经医院伦理委员会批准(批准文号201607)，免除受试者知情同意。

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图1  A～C：男，70 岁，左侧肾透明细胞癌Ⅱ级，感兴趣区放置在肿瘤的实性部分(白箭代表实性部分，黑箭代表囊性部分)。b0 图像上，病变显示为不均匀的信号，坏死为高信号(A)；MD 图上，病变信号不均匀，实性部分为低信号，坏死为较高信号(B)；MK图上显示肿瘤信号不均匀，实性部分为较高信号，坏死为低信号(C)。D：病理图，核仁显示欠清晰，间质出血，血管扩张淤血(HE ×200)

1.2 MRI检查方法

       采用德国Siemens Magntom Skyra 3.0 T扫描仪，扫描序列包括：T1WI，TR 165 ms，TE 1.23 ms，层厚5 mm，层间距0.5 mm，视野38 cm×38 cm；T2WI，TR 1400 ms，TE 87 ms，层厚5 mm，层间隔0.3 mm，视野 40 cm×40 cm；DKI序列，TR 4000 ms，TE 99 ms，层厚4 mm，层间隔0 mm，b值分别为0、800、1600 s/mm²。扫描平面平行于肾脏长轴。

1.3 数据分析

       2名具有10年工作经验的影像科副主任医师采用body diffusion数据包1.2.1 (Siemens Healthcare) 双盲法评价MR数据。在b0图像上参照T2WI，ROI放置在肿瘤的实性部分，最大程度的避免坏死和血管，自动匹配产生平均峰度和MD，每人测量三次(图1A)。

1.4 病理学评价

       按照WHO/ISUP四分类法用于肾透明细胞癌分级^[9]。对组织进行MVD和MVA的评价，采用Weidner的方法^[10]。Ki-67的测量采用Tollefson的方法^[11]。根据文献[12]，把肾透明细胞癌分为低级别和高级别。

1.5 统计学分析

       采用SPSS 19.0和MedCalc 15.10软件进行统计学分析。采用均数±标准差，P＜0.05认为差异具有统计学意义。2名医师测量一致性采用ICC方法。ROC曲线用于确定MD和MK在区分核分级方面的最佳截断值。MVD、MVA和Ki-67在WHO/ISUP核分级的差异采用独立样本t检验。MD、MK值和组织病理学参数的相关性分析采用线性回归分析。

2 结果

2.1 肾透明细胞癌的DKI图像特点

       33例肾透明细胞癌患者，根治性切除26例，部分切除7例，根据WHO/ISUP核分级，Ⅰ级(7例)，Ⅱ级(10例)，Ⅲ级(11例)，Ⅳ级(5例)。肾透明细胞癌的实性部分在MD图上显示为相对均匀的低信号(图1B)，在MK图上显示为不均匀的高信号，坏死部显示为低信号(图1C)。

2.2 MD、MK在区分肾透明细胞癌分级方面的诊断价值

       2名医师的对MD和MK测量一致性好(ICC分别为0.9445、0.9136)。由于每个分级例数较少，我们把33例肾透明细胞癌分为低级别(Ⅰ、Ⅱ)和高级别(Ⅲ、Ⅳ)(图1D)。MD、MK值在确定核分级方面具有高的准确性和敏感度，ROC曲线下面积为0.936、0.961，截断值分别为2.31×10 mm²/s和0.76，MD和MK的敏感度分别为94.1%、93.8%，特异度分别为87.5%、76.5% (图2)。

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图2  MD、MK在区分核分级方面的ROC图

2.3 MD、MK 值与肾透明细胞癌病理的相关性评价

       肾透明细胞癌患者的MVD、MVA及Ki-67随核分级的增大而增加见表1。MD值与MVD、MVA、Ki-67之间存在显著的负相关(r值分别为-0.710、-0.746、-0.733，P＜0.05)。MK值与MVD，MVA和Ki-67具有显著的正相关(r值分别为0.787、0.772、0.801，P＜0.05) (图3)。

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图3  A～F：MD、MK值与MVD、MVA、Ki-67散点图

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表1  不同核分级的DKI 参数及病理学指标比较（x¯±s）

3 讨论

3.1 DKI模型原理

       DWI模型的理论基础是水分子遵循高斯分布向周围扩散，ADC值受到b值的影响。当b值超过一定的范围(＜200 s/mm²或＞1000 s/mm²)时，水分子扩散将偏离高斯分布，此时采用DKI模型可以更精准地评估体内水分子扩散情况。DKI模型的特征性指标MK和MD可以量化非高斯分布的水分子位移。

3.2 DKI评估肾透明细胞癌核分级的可行性

       一些研究探讨了正常人肾脏和肾透明细胞癌患者DKI的可行性^[8,13]，结果表明DKI参数与Fuhrman核分级之间存在相关性，Warren认为WHO/ISUP方法比Fuhrman法更容易应用，具有更高的重复性和更好的临床相关性^[14]。本研究中，通过WHO/ISUP方法评价了肾透明细胞癌的核分级，显示MD值随核分级升高而下降，可能的原因为随着核分级升高，更大的细胞体积、更少的细胞外间隙限制了水分子的移动，从而扩散能力下降。MK值随着核分级升高而增大，MK值在区分肾细胞癌核分级方面显示出更高的价值，原因可能为MK值是组织微观结构复杂性和异质性的指标^{[15, 16, 17]}，高级别的肿瘤组织具有更高的异质性。

3.3 DKI在肾透明细胞癌血管生成方面的评价

       血管生成在肿瘤生长和转移必不可少，是许多肿瘤的重要预后因素^[18]，单一的MVD指标在肾细胞癌中的预后评价方面存在争议，所以本研究中用MVD和MVA来评价血管生成，结果显示高级别的肾透明细胞癌中有更高的MVD和MVA，MVD反映肿瘤诱导血管生成的能力，与肿瘤侵袭、转移及预后也是平行的，MVA的增加可能是由于高级别肾透明细胞癌中具有更大直径的血管通道，这样的病理基础更有利于转移的发生^[19]。MD值和MVD，MVA存在显著的负相关，可能的原因为肿瘤血管较差的血管化导致了较低的血流量，缺乏正常的小管结构降低了肾间质的扩散。MK值和MVD，MVA显著的正相关，由于高级别核分级的肾癌产生大量的血管生成因子诱导肿瘤血管生成，组织结构中具有更高的细胞密度、更高核异型性以及更复杂的组织结构，这些都将导致MK值的增加^[20]。不同研究者的MVD存在差异可能是研究方法存在差异，包括抗体类型，视野大小的差别和评价区域的差异等。肾癌Ki-67表达可用于诊断和治疗效果评价^{[21, 22, 23, 24]}，有研究显示Ki-67可用于评估肾癌侵袭转移能力，作为肾癌进展和复发的独立预后因子，可作为判定肾癌生物学行为的客观指标。本研究通过比较Ki-67与DKI参数，发现MD值和Ki-67显著的负相关，MK值和Ki-67显著的正相关，可能的原因为高增殖性的肿瘤具有更大的细胞密度、更多的血管增生以及更容易出现坏死，从而具有更高的组织异质性^{[25, 26]}。

3.4 本研究的局限性

       本研究只分析了肾透明细胞癌，其他类型未收集入内，因此不同病理类型肾细胞癌的DKI仍需进一步研究。本研究为回顾性研究，样本数较少，可能不能真实反映肾透明细胞癌人群，前瞻性的大量样本是进一步研究的方向。

       综上所述，DKI可以反映肾透明细胞癌的核分级、MVD、MVA，在肾透明细胞癌的手术前计划制订、疗效评估和预后评价方面存在价值。