肾肿瘤是人体泌尿生殖系统中最常见的肿瘤之一，85%的肾占位性病变为肾细胞癌(renal cell carcinoma，RCC)，是成人最常见的肾脏原发性恶性肿瘤。近年来，全球范围内每年肾癌发病率呈逐年上升趋势^[1]，因此影像学检查在临床中的作用越来越重要。经研究发现，肾癌分型及分级对其预后判断有重要意义，现在影像学研究不仅单纯的根据影像学表现对病灶进行早期定性诊断，并逐步对肾癌进行分型和分级，结合其与周围组织关系有助于临床选择适当的治疗方案，以及在手术或放化疗后对疗效做出评估，因此影像学的精准检查如定量分析在临床中的作用越来越重要。

       因磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)检查无辐射损伤，能行多层面、多方位、多序列组合，且具较高的软组织分辨率，在肾脏疾病中的应用越来越受到临床的重视。既往多根据磁共振图像上病变的形态学特点进行定性分析，但是RCC与某些良性疾病征象之间存在着一定的重叠，少部分肾脏囊实性及实性肿瘤定性较困难，近年来功能磁共振成像技术愈来愈多用于鉴别肿瘤良恶性，对RCC进行分型、分级及治疗疗效评估，本文主要介绍动态对比增强磁共振成像(dynamic contrast enhanced-MRI，DCE-MRI)在RCC中的应用。

1　平扫磁共振成像

       RCC在磁共振平扫中的典型表现为起源于肾皮质的边界不清的不规则肿块，多为单发，呈类圆或分叶状，局部肾轮廓外突，信号表现呈多样性，各亚型之间的MRI表现具有一定的差异。在RCC的病理分型中透明细胞癌最常见，其次是乳头状癌和嫌色细胞癌。透明细胞癌在T1WI多呈不均匀低信号，T2WI上呈以高信号为主的不均匀混杂信号；肾乳头状细胞癌在T1WI、T2WI上均多呈混杂信号；嫌色细胞癌在T1WI上常呈均匀的等或低信号，T2WI上呈等或低信号，合并出血、坏死、囊变者少见^[2]。假包膜被认为是RCC早期阶段的组织学特征，在Yamashita等人的研究中，54例RCC中有74%的病例在T2WI上显示假包膜。假包膜是由于肿瘤生长引起邻近组织受挤压、缺血、坏死和纤维化后导致纤维组织沉积而形成的，在T2WI上一般表现为低信号环^[3,4]。对RCC的准确诊断有助于临床采取及时、恰当的治疗，单纯依靠MRI平扫易出现误诊或者是漏诊^[5]，DCE-MRI对病灶特征的进一步分析对临床诊断有重要意义。

2　DCE-MRI

       DCE-MRI使用三维梯度回波的T1WI序列进行多时相扫描，静脉团注钆类对比剂，同时启动快速动态扫描，与只在单一时间点显示对比增强的常规MRI增强相比，DCE-MRI提供了药代动力学信息，在静脉注射对比剂后的不同时相评估信号动态。DCE-MRI可以通过定性、半定量和定量3种方式对病灶进行评估。

2.1　DCE-MRI定性分析

       DCE-MRI定性分析是根据各个时相病灶的强化特点来评价病灶内感兴趣区(region of interest，ROI)的时间-信号强度曲线(time-signal intensity curve，TIC)的"走行"而对病灶进行分析，对病灶做出诊断甚至进行肿瘤分型。曹慧芳等^[6]在肾脏肿瘤的MR动态增强扫描研究中表明肾癌多为明显不均匀强化，少数轻度均匀强化或无明显强化，囊性肾癌可见分隔强化。同时研究者认为RCC常见的几种分型之间强化方式具有差异性，其中透明细胞癌可在皮质期轻度强化，随时间延迟呈持续强化，或呈明显强化。韩希年等^[7]的研究中表明多数乳头状癌为轻中度均匀或不均匀强化，皮质期强化程度高于实质期。在朱庆强等^[8]对16例肾嫌色细胞癌的研究中表明多数肾嫌色细胞癌呈轻中度强化，肿瘤实质期与皮质期相比强化程度较明显，且大多数嫌色细胞癌为均匀强化，偶见放射状瘢痕或轮辐状强化。虽然上述研究表明MRI平扫结合其增强特点能够提高诊断准确性甚至对RCC进行病理分型，且方法相对简单，但是主观依赖性强。TIC曲线可用于提取血液动力学信息，可根据动态图像的数学分析得出半定量和定量参数对病灶生理学特点进行量化，使得诊断结果更客观、更准确^[9]。

2.2　DCE-MRI半定量分析

       王喜军等^[5]在研究DCE-MRI对肾癌诊断价值中表明肿瘤的强化方式与肿瘤血液动力学改变及病理特征密切相关，DCE-MRI可对肿瘤血管的生理特性加以评估。在肿瘤组织内对比剂从血管内渗出到细胞外血管外间隙(extravascular extracellular space，EES)，渗出率由血管渗透性和血流量决定，因此通过DCE-MRI测得的信号代表了血管通透性和血流灌注两方面特性。半定量分析基于通过TIC曲线计算所得的几个生理参数，如最大增强斜率、强化百分比、曲线下面积和达峰时间等。在史浩等^[10]的研究中14例肾癌的TIC下降支较陡直，达峰时间较正常值短，液性坏死区TIC呈直线。Safiye Gürel等^[11,12]对肾癌MRI和病理学研究中发现，在皮质期和实质期透明细胞癌信号强度变化(分别是205.6%和247.1%)明显大于乳头状癌(分别是32.1%和96.6%)，并认为在实质期信号强度变化是鉴别透明细胞癌和乳头状细胞癌的最有效参数。Vargas等^[13]认为透明细胞癌在皮质期、实质期和延迟期3个时期的信号强度变化的百分值均明显高于乳头状细胞癌和嫌色细胞癌。

2.3　DCE-MRI定量分析

2.3.1　原理

       近年来，DCE-MRI定量分析技术开始成为对特定靶组织进行功能性评估的新兴工具。与常规MRI动态增强的三期扫描相比，DCE-MRI定量分析技术要求快速连续无中断扫描多期动态图像。对多期动态图像进行后处理后可获得对比剂弛豫效应的动态数据，这些数据会提供病灶相关的灌注和/或渗透性的生理参数的定量估计。选择适合对比度增强曲线的药代动力学(pharmacokinetic，PK)模型可计算出可能涉及组织微血管特性的定量参数来量化微血管通透性。DCE-MRI定量分析技术的药物代谢动力学参数包括对比剂容量转移常数(K^trans)、比例常量(Kep)、渗漏空间(Ve)和对比剂血浆容积(Vp)等。K^trans表示血液渗漏到EES速率，Kep表示血液从EES渗回血管的速率，Ve表示对比剂在EES的容积，Vp代表对比剂血浆容积，理论上，前3个参数存在以下的数学关系：Kep= K^trans/Ve^[14,15,16]。由于肿瘤血管内皮细胞的增殖速度要比正常血管快很多，加之成熟期缺乏稳定化，导致形成具有异常流量剖面、高度不规则、迷宫样、低效、高渗漏脉管系统。因此恶性肿瘤由于其血供丰富和/或肿瘤毛细血管通透性增加引起对比剂浓聚而造成快速、强对比度增强，肿瘤恶性程度越高血管通透性就越大，那么理论上代表血管通透性的参数值也应该越大，可通过计算出相关阈值或范围量化病变良恶性或进行肿瘤分级、分型及对肿瘤放化疗的疗效做出评估。

2.3.2　后处理方法

       DCE-MRI的数据分析是复杂的，其多依赖于数据采集策略(例如单层、多层或三维成像)和图像分析方法[例如ROI、动脉输入函数(arterial input function，AIF)和PK]的选择。进行MRI的T1多翻转角扫描及多期动态增强扫描后，通过AIF将组织T1值与对比剂浓度联系起来进行计算获得参数值。在计算这些具有组织生理学特性的参数值时，PK模型的选择至关重要，可以使用不同的PK模型进行评估。最早应用的经典单室模型Tofts模型与在其基础上改进的Extended Tofts模型在组织弱血管化或高灌注的情况下均可提供较为准确的渗透参数值，但要求较高的空间分辨率和时间分辨率。Patlak模型因使计算方程线性化而更易获得可视化拟合度，缺点是不能获得Ve值。Exchange Model是将血浆及细胞外间隙作为室的双室模型，它包括4种参数的分析，与其它模型相比获得参数多，但对时间分辨率的要求更高^[17,18,19]。

2.3.3　定量DCE-MRI在RCC中的应用

       病理分期、组织学类型和组织学分级等都是影响肾癌预后的因素，目前，由于医学技术的进步，肾癌早期发现明显增多，肾单位保留术已成为临床医生的关注焦点，由于肾癌亚型恶性程度不同，预后也不同，则术前对肾癌的分型对治疗方式的选择及预后将有重要意义^[20,21,22]。在chandarana H^[23]在对25例肾肿瘤：15例透明细胞癌、4例乳头状癌、3例嫌色细胞癌、3例嗜酸细胞癌(2004年WHO将其归为透明细胞癌)行广义动力学模型(GKM)和扩展的快速模型(SSM2)DCE-MRI。GKM和SSM2由Tofts发展而来，是目前较新且比较常用的动力学模型。在经这两种动力学模型计算后，嫌色细胞癌的K^trans值明显低于其他类型(P<0.01)，K^trans GKM>1.0 min^-1时，诊断嫌色细胞癌敏感性90.9%，特异性100%，除嫌色细胞癌和两例透明细胞癌以外，剩余病例的K^trans SSM2值大于K^trans GKM值。结合这两种模型的数据分析可更准确地将嫌色细胞癌与其他肾癌亚型区分。

       在Saha等^[24]对富血供肾癌和乏血供前列腺癌脊柱转移的研究中得出DCE-MRI可对癌症患者合并的脊柱良性病变与转移进行鉴别，甚至能对转移来源进行区分，该研究得出肾癌转移灶的Vp值是前列腺癌转移灶Vp值的1.8倍，并认为Vp是区别富血供肾癌和乏血供前列腺癌脊柱转移的最佳参数，具有重要的临床意义。

       许多新兴治疗药物侧重于对肿瘤新生血管生成的抑制，临床需要建立生物学标志以确定药物早期治疗疗效，DCE-MRI联合药代动力学模型可获得更高效更可靠的血流动力学定量参数，治疗成功可引起某些参数的改变，这些定量参数可用做抗新生血管生成药物调节肿瘤血供的早期指标。学者已证实K^trans值与血流灌注和毛细血管通透性相关，丁爽等^[21]选用安维汀注射液评价抗血管药物早期疗效研究中表明因该药物减少肿瘤血管密度，并改善微血管渗透性，K^trans、Kep能很好反映抗肿瘤药物治疗后肿瘤血流灌注减少及细胞增殖活性的改变，具有较大的应用价值。Jeon等^[25]利用索拉菲尼在肾细胞癌的早期治疗反应评估研究中得出治疗后病灶K^trans值明显减低(P=0.005)，而Vp值未见明显变化(P=0.97)，肿瘤大小与体积变化与参数变化并无相关性。

       综上所述，常规MRI及DCE-MRI定性、半定量分析在目前已广泛应用于肾脏占位，定量DCE-MRI在肾脏的研究尚处于起步阶段，该技术在肾占位良、恶性鉴别，RCC分级、组织学分型方面具有更广阔的研究前景。