岳炫彤，鄔穎華，王曉玲

（1.成都中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，四川 成都 610072；2.成都中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，四川 成都 610041）

腎臟腫瘤的DW I研究進展

岳炫彤1，鄔穎華2，王曉玲1

（1.成都中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，四川 成都 610072；2.成都中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，四川 成都 610041）

DWI是以水分子布朗運動為原理，對活體組織內(nèi)水分子彌散進行定量分析并得到ADC值的檢查技術(shù)。腎臟血流量、含水量豐富，可調(diào)節(jié)全身水鹽代謝。當(dāng)腎臟發(fā)生腫瘤性病變時，其組織結(jié)構(gòu)、微循環(huán)及細(xì)胞含水量存在一定的變化，其組織ADC值也會出現(xiàn)不同程度的改變。DWI有助于腎臟腫瘤的檢出、診斷、分級及療效的檢測。本文對腎臟腫瘤的DWI國內(nèi)外相關(guān)研究予以綜述。

腎臟腫瘤；磁共振成像，彌散；診斷

DWI是目前唯一可以對活體組織內(nèi)水分子運動進行定性定量分析的一種無創(chuàng)性檢查方法，臨床主要應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)，特別是缺血性腦病的診斷。隨著EPI技術(shù)的日漸成熟，DWI逐漸成為腹部常規(guī)掃描序列之一［1］，其早期主要應(yīng)用于肝臟和腎臟疾病的研究，其中腎臟缺血灌注和慢性腎病的研究文獻相對較多。近年來，DWI應(yīng)用于腎臟腫瘤病變的診斷、分級及療效評價的研究文獻逐漸增多。腎臟腫瘤種類繁多，不同性質(zhì)腫瘤的組織結(jié)構(gòu)、血管生成、血流量、含水量及生物學(xué)特性不同，影響腫瘤ADC值的形成。通過測定分析正常腎臟及不同性質(zhì)腎腫瘤的ADC值，有助于腎臟腫瘤的檢出、鑒別診斷、分級及療效的評價［2］。

1 DW I成像原理

DWI以水分子布朗運動為原理，通過測定不同組織內(nèi)水分子活動的自由度來反映組織的結(jié)構(gòu)特點。DWI信號的強弱取決于組織中水分子運動的幅度，水分子活動越自由，其分子間相位也就越離散，采集到的MRI信號就越低，因而可獲得反映體內(nèi)不同組織中水分子彌散運動的DWI圖像，反映組織內(nèi)部的空間結(jié)構(gòu)和病理、生理信息，而機體組織結(jié)構(gòu)的生理、病理狀態(tài)會受多種因素，如溫度、脈搏、呼吸、腸道蠕動、毛細(xì)血管的灌注、細(xì)胞膜的通透性、細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器及分子數(shù)量、組織結(jié)構(gòu)致密性及體液流動黏滯度等諸多因素的影響［3-5］。ADC值是反映DWI信號強弱的量化指標(biāo)，與水分子彌散運動的所有影響因素有關(guān)。ADC計算公式如下：ADC=In（SI低/SI高）/（b高-b低）；其中SI低通常取b=0 s/mm2時DWI圖信號強度，SI高為b取不同值時DWI圖像的信號強度；b值由Stejskal-Tannel公式計算：b=Y2G2δ2（△-δ/3），Y是磁旋比，G是彌散梯度強度，δ是彌散梯度持續(xù)時間，△是2個彌散梯度之間的間隔時間。當(dāng)b較小時，測得的ADC值主要來自運動較快的血流運動，隨著b值的增大，血流運動對ADC值的影響減少，而水分子運動對ADC值的影響增大，SNR逐漸下降，圖像扭曲、變形，因此，大部分研究結(jié)果將b值范圍確定為500～1 000 s/mm2［5］。ADC值會隨著b值的增大而減小，ADC值的大小與分子彌散運動能力的大小呈正相關(guān)。

2 腎臟DW I技術(shù)

EPI在1次激發(fā)后50～100ms內(nèi)可獲得圖像重建的原始數(shù)據(jù)，基本抑制或減弱了呼吸、血管搏動及腸道蠕動等產(chǎn)生的大部分偽影，且能快速地切換高強度梯度場，獲得高b值的DWI圖像；EPI改進序列：單次激發(fā)平面回波成像（SS-EPI）、多次激發(fā)平面回波成像（MS-EPI）及半傅里葉單次激發(fā)快速自旋平面回波成像（HASTE-EPI）被廣泛應(yīng)用。呼吸門控磁共振彌散加權(quán)成像（RT-DWI）、自由呼吸磁共振彌散加權(quán)成像（FB-DWI）可提高圖像質(zhì)量，患者耐受性較好，且RT-DWI能凸顯邊緣銳利的圖像和解剖細(xì)節(jié)［6］。經(jīng)研究，敏感性編碼技術(shù)（SENSE）和觸發(fā)脈沖技術(shù)可縮短DWI時間，減少運動的偽影而提高ADC值的準(zhǔn)確性［7-8］。研究報道［9］，腎臟DWI采用多個b值雙指數(shù)函數(shù)分析易獲得更準(zhǔn)確的DWI圖像和ADC值。

腎臟血供豐富且組織含水量高，并有尿液稀釋、濃縮和水分子轉(zhuǎn)運的功能，是研究DWI的理想器官。腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)及腎實質(zhì)平均ADC值受多重因素影響，如腎臟的含水量、血流灌注、腎內(nèi)水分子的運動、實驗對象、設(shè)備機型、ROI的選擇及b值等。正常腎臟的ADC值范圍為（1.63～5.76）×10-3mm2/s［10］，明顯高于腹部其他實質(zhì)器官［11-13］。正常人腎皮、髓質(zhì)ADC值比較，文獻報道不一；Thoeny等［14］認(rèn)為腎髓質(zhì)的ADC值明顯高于腎皮質(zhì)；秦衛(wèi)和等［15］認(rèn)為腎皮質(zhì)的ADC值大于腎髓質(zhì)；Thoeny等［16］認(rèn)為腎臟皮、髓質(zhì)ADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義。關(guān)于雙側(cè)腎皮、髓質(zhì)ADC值及平均ADC值比較的研究也存在差異：徐學(xué)勤等［17］認(rèn)為正常成人雙腎ADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義；秦衛(wèi)和等［15］報道左側(cè)腎皮、髓質(zhì)ADC值及平均ADC值在b=500、800、1 000 s/mm2時均高于右側(cè)。另外，腎臟的位置和性別對ADC值影響的報道也存在差異，徐學(xué)勤等［17］認(rèn)為正常成人雙腎ADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義，也無性別差異；朱捷等［18］認(rèn)為b＝800 s/mm2時ADC值表現(xiàn)為男性大于女性，并隨年齡增大而減小。

3 腎臟腫瘤的DW I研究進展

3.1 DWI在腎臟腫瘤良惡性及腫瘤分類的鑒別中的應(yīng)用 研究［19］認(rèn)為，DWI對腎臟腫瘤的鑒別診斷有很大的應(yīng)用價值，DWI信號和ADC值與腫瘤的細(xì)胞種類、密度、結(jié)構(gòu)及腫瘤組織的微循環(huán)等特性關(guān)系密切。ADC值與DWI信號強弱呈負(fù)相關(guān)，多數(shù)惡性腫瘤在DWI上呈高信號，良性腫瘤在DWI上呈低信號。

文獻［19-25］報道，腎臟腫瘤的ADC值顯著低于正常腎組織，惡性腫瘤的ADC值低于良性腫瘤或單純囊腫，良性腫瘤的ADC值低于單純囊腫，實性腫瘤的 ADC值低于有囊變、壞死的腫瘤，惡性囊變的ADC值低于良性腫瘤囊變，囊性腎癌的ADC值低于腎囊腫的ADC值。Tanaka等［26］研究認(rèn)為，ADC值有助于術(shù)前鑒別腎透明細(xì)胞癌與乏脂肪的腎血管平滑肌脂肪瘤。同一病理類型的腎腫瘤，其細(xì)胞組成不同，ADC值也不同。如典型血管平滑肌脂肪瘤（angiomyolipoma，AML）的ADC值大于不典型AML［27］。ADC值在診斷腎透明細(xì)胞癌中的價值比診斷非透明細(xì)胞癌價值高，不但可區(qū)分腎細(xì)胞癌的不同亞型（腎透明細(xì)胞癌、腎乳頭狀細(xì)胞癌及腎嫌色細(xì)胞癌），且其ADC值與腎臟其他惡性轉(zhuǎn)移病灶的差別也有統(tǒng)計學(xué)意義［28-29］。馬婉玲等［30］研究認(rèn)為，DWI不僅對于原發(fā)腫瘤有較高的檢出率，對轉(zhuǎn)移性腫瘤的檢出也較敏感。余小多等［31］研究證實，腎臟不同種類的惡性腫瘤與正常腎實質(zhì)、不同病理類型的腫瘤、組織學(xué)分級間存在重疊。汪秀玲等［32］研究發(fā)現(xiàn)，將病灶（壞死或囊性部分及腎囊腫）的T1WI信號特征與病灶的ADC值特征聯(lián)合應(yīng)用，重疊率會大大減少。

3.2 DWI在腎臟惡性腫瘤分級診斷中的應(yīng)用 同種病理類型的腎臟腫瘤，其惡性程度不同，ADC值及DWI信號也不同。腫瘤惡性程度越高，細(xì)胞數(shù)越多，胞核漿比越大、細(xì)胞器含量越多，彌散越受限，ADC值越低，DWI信號越高。ADC值有助于預(yù)測腎癌的核級和組織學(xué)亞型［33］。余小多等［31］研究認(rèn)為，腎透明細(xì)胞癌Ⅰ級與Ⅱ級、Ⅲ級間ADC值的差異有統(tǒng)計學(xué)意義。腎臟透明細(xì)胞癌的級別越高，ADC值越?。?4］。因此，DWI可定量分析腎臟惡性腫瘤的惡性程度，有助于鑒別腎臟惡性腫瘤的不同病理類型和組織學(xué)分級。

3.3 DWI在腎臟腫瘤療效評價方面的應(yīng)用 腎腫瘤在手術(shù)、放化療后，發(fā)生腫瘤囊變、壞死，瘤細(xì)胞數(shù)量減少及腫瘤生物、物理特性變化，導(dǎo)致細(xì)胞外間隙增寬，水分子彌散加快，從而ADC值升高。腫瘤的療效評估很復(fù)雜，動物實驗［35］發(fā)現(xiàn)，放療、化療后腫瘤的ADC值會升高，并可在24 h左右出現(xiàn)變化［36］；臨床研究［37-39］表明，經(jīng)有效治療后，腫瘤 ADC值會上升，無效治療ADC值不會上升，且治療前ADC值較低的患者療效較好。腎透明細(xì)胞癌患者治療后，擴散受限明顯、ADC值較低者出現(xiàn)腫瘤進展的可能性較大［40］。

綜上所述，腎腫瘤DWI信號及ADC值多與腫瘤細(xì)胞類型、密度、結(jié)構(gòu)、細(xì)胞外間隙、細(xì)胞內(nèi)外水分子運動、胞核漿比等相關(guān)。腫瘤細(xì)胞增殖越快、排列越緊密、細(xì)胞外間隙越小、水分子運動越慢、細(xì)胞核漿比越大，腫瘤的ADC值越小，DWI信號越高。因此，DWI對腎腫瘤的檢出、鑒別診斷、腫瘤分級及療效評價等有很大的應(yīng)用價值。但國內(nèi)尚無統(tǒng)一的掃描參數(shù)和評價標(biāo)準(zhǔn)，且EPI圖像相對空間分辨力小，SNR低，b值的選擇受血流灌注及SNR的影響。目前也有相關(guān)ADC值及b值的一些其他運算及處理方法，具體應(yīng)用仍有待觀察，更適合DWI的軟硬件也有待開發(fā)。相信未來，DWI在診斷、評估腎腫瘤方面將有更廣闊的前景。

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2014-06-01）

10.3969/j.issn.1672-0512.2015.01.036

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