磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging, SWI)可以无创地显示常规MRI无法观察到的微静脉结构和血液成分^[1,2]。早前的研究表明肿瘤内微静脉结构及出血的分布与数量与脑内肿瘤的分级具有相关性^[3,4]。微静脉结构在SWI上表现为线状或多发线状相互融合的低信号，而出血显示为点状低信号并伴有融合。最近的一项研究首次将SWI技术用于肾癌的研究，并发现SWI评价肾癌瘤内出血的能力明显高于常规MRI和CT^[5]。本研究利用SWI观察不同病理级别的肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma, CRCC)，评价SWI分CRCC病理级别的可行性并比较肿瘤内磁敏感信号(intratumoral susceptibility signal，ITSS)和坏死两种影像学征象划分CRCC级别的能力。

1　材料与方法

1.1　研究对象

       搜集2011年10月至2012年12月在我院行MRI检查及根治性肾切除术的35名CRCC患者，其中男20例，女15例。年龄范围29~77岁；平均年龄57岁。

1.2　MRI检查

       所用仪器为Siemens verio 3.0 T MRI扫描仪，采用标准的12通道相位阵列体部线圈。常规MR序列包括：冠状面T2WI (TR 800 ms，TE 91 ms；FOV 380 mm×380 mm；矩阵117×256；层厚4 mm；间隔1.95 mm；偏转角160°)；横断面T2WI (TR 700 ms，TE 96 ms；FOV 285 mm×380 mm；矩阵168×320；层厚5 mm；间隔1.0 mm；偏转角150°)和2D屏气SWI：TR 162 ms，TE 10.3 ms；FOV 285 mm×380 mm；矩阵187×384；层厚5 mm；层间距1.0 mm；翻转角20°；带宽620 Hz/pixel)。增强检查采用3D VIBE T1WI快速扫描(TR 3.92 ms，TE 1.39 ms；FOV 285 mm×380 mm；矩阵260×320；层厚3 mm；偏转角9°)。对比剂使用Gd-DTPA，用量0.1 mmol/kg，使用高压注射器经肘前静脉快速团注(2 ml/s)，相同流率注射10 ml生理盐水冲洗。

1.3　图像分析

       由2名影像医师(分别从事腹部影像诊断工作10年和7年)在工作站上各自独立分析所有图像。对存在异议的病例，由2名医师协商一致后得出结论。根据ITSS的形态将其分为出血和微血管两类。出血表现为单发点状或相互融合斑片状的低信号，病灶直径大于0.5 cm。微血管表现为连续层面上细线状结构，伴或不伴有相互的融合。采用0~3共4级标准评估ITSS的主要结构，0级：无ITSS；1级：主要为肿瘤内出血；2级：肿瘤内出血及微血管的分布基本相等；3级：主要为肿瘤内微血管结构。

       瘤内坏死的诊断标准为T1WI低信号，T2WI高信号，增强后没有明显强化。采用2级等级标准评估瘤内是否存在坏死，0级：无坏死；1级：有坏死。

1.4　病理学检查

       按Fuhrman标准，将病例分为4级(I~IV级)，再分成低级别组(I+II级)和高级别组(III+IV级)。

1.5　统计学分析

       用SPSS17.0分析，结果表示采用±s。用Mann-Whitney检验比较低级别和高级别肿瘤ITSS主要结构之间差异。使用接收者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve，ROC)比较ITSS和瘤内坏死区分CRCC病理级别的能力差异，并计算诊断的敏感性、特异性、阳性预测值(PPV)和阴性预测值(NPV)。P<0.05为有统计学意义。

2　结果

       35例患者均为单发肿瘤，其中Ⅰ级12例，Ⅱ级13例，Ⅲ级8例，Ⅳ级2例。低级别组CRCC 25例，高级别CRCC 10例。

       35例患者中31例在SWI上出现ITSS。4例低级别CRCC内没有明显的ITSS。低级别组ITSS主要结构的平均分数(1.24±0.72)(图1)明显低于高级别组(2.70±0.48)(图2)(P<0.01)。

       35例患者中除10例低级别CRCC外，瘤内均可见到坏死。高低级别组CRCC瘤内坏死的发生存在明显差异(P<0.05)。

       ROC曲线分析结果显示ITSS鉴别高低级别CRCC的曲线下面积(0.94)明显高于坏死(0.70，P<0.05；图3)。当ITSS的平均分数大于2时(瘤内ITSS主要为出血)，其划分高低级别CRCC的敏感性、特异性、PPV和NPV分别为70.0% (95%CI：34.8%~93.3%)，100% (95%CI：86.3%~100%)，100% (95%CI：54.1%~100%)和89.3% (95%CI：71.8%~97.7%)。当瘤内出现坏死时，其划分高低级别CRCC的敏感性、特异性、PPV和NPV分别为100% (95%CI：69.2%~100%)，40.0% (95%CI：24.4%~65.1%)，40.0% (95%CI：22.1%~63.4%)和100%(95%CI：71.5%~100%)。

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图1  左肾CRCC (Ⅱ级)。左肾外生性类圆形肿块，T1WI (A)低信号(箭头)，T2WI (B)呈明显高信号(箭头)。增强后(C)病灶可见明显均匀强化(箭头)。肿瘤内未见明显坏死。SWI (D)上肿瘤实质内可见多发线样磁敏感信号(箭头)
图2  左肾CRCC (Ⅲ级)。左肾外生性类圆形肿块，肿块内可见斑片状坏死，T1WI (A)低信号(箭头)，T2WI (B)呈明显高信号(箭头)。增强后(C)病灶实质成分可见明显强化，坏死区未见明显强化(箭头)。SWI (D)上肿瘤实质内可见多发斑片状磁敏感信号(箭头)，且磁敏感信号超过肿瘤面积的一半
Fig. 1  Left renal CRCC (Grade Ⅱ). A left exophytic renal mass (arrow) appears homogeneous hypointensity on T1WI (A) and hyperintensity on T2WI (B). After enhancement, the mass shows homogeneously avid enhancement (arrow) (C). No significant necrosis is seen. On SWI (d), multiple linear ITSSs are seen (arrow).
Fig. 2  Left renal CRCC (Grade III). An exophytic, round-like mass with patchy necrosis is seen in the left kidney. Intratumoral necrosis (arrow) appears low signal intense on T1WI (A) and high signal intense on T2WI (B). After enhancement (C), the parenchyma of the tumor is enhanced avidly. The area of necrosis is not enhanced (arrow). On SWI (d), multiple patchy ITSSs were seen in the parenchyma (arrow). The area of ITSSs were larger than the half of the tumor area.

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图3  ITSS和坏死划分高低级别CRCC的ROC曲线分析。ITSS鉴别高低级别CRCC的曲线下面积(0.94)明显高于坏死(0.70)(P <0.05)
Fig. 3  ROC curve for the ITSSs and necrosis in differentiating low- from high-grade CRCCs. The area under the curve for ITSSs (0.94) is significantly larger than that for necrosis (0.70) (P <0.05).

3　讨论

       肾细胞癌(renal cell carcinoma, RCC)是最常见的成人原发性肾脏恶性肿瘤，约占85.0%~90.0%^[6]。晚期肾病和透析病人RCC的发生率明显高于正常人群^[7,8]。外科手术仍是现在肾癌的首选治疗手段。除此之外一些新技术被运用某些特殊肾癌患者的治疗。肾透明细胞癌的病理级别是评价预后的重要指标，并有助于评估肿瘤的侵袭性，对于治疗方案的制定有重要帮助^[6,7]。Fuhrman核分级法是现在广泛应用的病理分级方法，可以用来预测RCC患者的预后并帮助评价肿瘤的侵袭性。之前的诸多研究表明RCC Fuhrman病理级别的高低与肿瘤的生长率及患者的预后密切相关^[9,10]。恶性程度高的CRCC预后欠佳。

       SWI技术是一种利用组织间磁敏感性的差异来成像的磁共振技术。磁敏感效应主要包括静脉、出血、铁沉积以及钙化四种因素。SWI通过一系列后处理过程对所显示的磁敏感效应进行增强处理，极大提高了技术对磁敏感物质的敏感性，可检测到直径约几百微米的亚体素单位的静脉和血液产物^[11]。SWI技术之前广泛用于脑肿瘤的病理分级。Park等^[3]通过一组41例脑胶质瘤的研究发现ITSS只见于高级别胶质瘤(Ⅲ+Ⅳ级)，低级别胶质瘤(Ⅱ级)内没有发现ITSS。研究同时发现Ⅳ级胶质瘤ITSS以线样和点状混合形态最多见，而所有的Ⅲ级胶质瘤内均出现线样ITSS。另一项研究发现高级别胶质瘤(Ⅲ+Ⅳ级)ITSS结构主要由微血管和出血组成，而低级别胶质瘤(Ⅰ+Ⅱ级)ITSS结构主要由微血管组成^[4]。同时，该项研究还发现高级别胶质瘤内ITSS与肿瘤面积的比例明显高于低级别胶质瘤。本研究结果证实高低级别CRCC在SWI上均可观察到ITSS的存在。本研究结果与脑胶质瘤之间的差异可能与肾癌瘤内丰富的肿瘤新生血管有关^[12]。

       肿瘤内血管是实体肿瘤生长和代谢的重要条件。肿瘤内丰富的血管为肿瘤细胞的增殖和生长提供必需养分的同时，也为肿瘤的浸润、转移创造了条件。肿瘤内微血管数量与肾癌的病理级别密切相关，低级别肾癌瘤内微血管密度较高级别明显升高^[13,14]。本研究结果显示低级别CRCC瘤内ITSS主要以微血管为主或微血管与出血分布基本相等，与上述研究结果一致。高级别的CRCC生长速度较快，需要大量的新生血管为肿瘤细胞提供营养物质来满足其生长需求。肿瘤新生血管大多为幼稚血管、内皮及管壁结构欠完整，不断增多的新生血管受到肿瘤细胞的挤压，容易导致肿瘤新生血管破裂出血。本研究同样证实高级别CRCC瘤内ITSS主要以出血为主。

       常规MRI评价CRCC的病理级别主要依赖于形态学改变。肿瘤内坏死是肿瘤常见的伴发病理改变。有研究表明CRCC瘤内坏死的发生率为63.8%^[15]。肿瘤坏死与高级别CRCC密切相关，93.0%的高级别CRCC MRI上存在坏死，而低级别CRCC MRI上出现坏死的几率明显降低^[16]。本研究中低级别CRCC瘤内坏死的发生率同样低于高级别CRCC。

       虽然本研究取得了一定的成果，但仍存在一定的不足。首先，本研究是一项回顾性研究。其次，本研究高级别组样本相对比较少，特别是Ⅳ级CRCC，有待搜集更多的样本后进一步研究。