黃 斌 武志芳 袁佩雯 郭彬威 李肖萌 趙京序 李亞淵 李陽蕾

山西醫(yī)科大學第一醫(yī)院核醫(yī)學科(山西 太原 030001)

保留腎單位手術(nephron-sparing surgery，NSS)相對于根治性切除術而言，因其理想的控瘤效果和能夠保留更多的殘余腎功能，現(xiàn)已成為T1期腎癌患者治療的標準術式[1]，但術后仍有部分患者進展為慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)[2]。大量研究表明，術后CKD的發(fā)展會受到多種因素的影響，其中患者年齡，合并糖尿病，術前基線腎功能，術中缺血時間和術后保留的腎單位體積扮演了重要角色[3-4]。缺血時間影響術后短期腎功能，保留腎單位體積影響術后長期腎功能的觀點已被后續(xù)研究所證實[5-6]，有研究還發(fā)現(xiàn)術后患腎的正常腎組織比例若大于50%，則CKD的發(fā)生幾率會明顯降低[7-8]。此外，R.E.N.A.L，PADUA，C-index，CSA腫瘤復雜程度評分系統(tǒng)的研究表明，腎癌本身的特點(如大小、空間位置、毗鄰關系等)會影響手術的操作，繼而影響殘余腎功能[9-12]。隨著影像學新技術的不斷發(fā)展，影像學方法展現(xiàn)出了探測腎臟功能和解剖的雙重優(yōu)勢，因此，聯(lián)合上述影響因素，影像學方法對腎癌患者保留腎單位手術后殘余腎功能的術前預測有重要意義?，F(xiàn)綜述如下。

1 核素顯像

1.1 二維平面法早年一項研究利用 99mTc-DMSA腎靜態(tài)顯像，在術前的二維圖像上勾畫出非腫瘤區(qū)域，并計算出雙腎的總99mTc-DMSA攝取率，發(fā)現(xiàn)與NSS后1個月的雙腎99mTc-DMSA攝取率高度相關[13]，為后續(xù)殘余腎功能的預測研究奠定了基礎。

核素腎動態(tài)顯像是動態(tài)觀察腎臟血流、顯像劑攝取及排泄，并獲取分腎及總腎GFR的成像技術。多項研究利用核素腎動態(tài)顯像測定患者保留腎單位術前的基線腎功能和患者術后出院時的腎功能，發(fā)現(xiàn)與術后遠期的腎功能顯著相關[14-16]，其中Lane等人[15]發(fā)現(xiàn)若術前及術后1月左右基線GFR小于45mL/min/1.73m2，則術后5年進展為CKD的概率增加21%，近10年的死亡風險增加近20%?？梢娦g前利用核素腎動態(tài)顯像進行腎功能的檢測，不僅能夠了解雙腎功能的情況，輔助手術方案的選擇，還可以預測術后長期的殘余腎功能情況。

1.2 三維法常規(guī)核素腎動態(tài)顯像通過二維圖像上的放射性計數來計算GFR，其準確性會受到較多因素影響。隨著SPECT-CT融合技術的發(fā)展，Yeon-koo Kang等人[17]在三維融合圖像上，進行了腎部分切除術前1周和術后約3個月的定量SPECT/CT檢查。作者將顯像劑注射后2～3min作為測量的最佳時間，分別計算了單側腎臟的劑量攝取百分數(%ID)。同時以51Cr-EDTA腎動態(tài)顯像為參考標準，進行了19名志愿者的GFR測量及三維圖像上的%ID計算，利用線性回歸分析確立了%ID和GFR的轉換公式：GFR (mL/min)=(%ID×9.1462)+23.0653。結果發(fā)現(xiàn)患側腎術前GFR與術后3月殘余腎GFR有顯著差異，而健腎GFR無明顯變化，預示NSS術后雙腎未發(fā)生明顯代償作用。本研究在三維圖像上可得到相對更準確的術前腎功能測量，為術后殘余腎功能預測建立了必要條件。

2 CT

CT增強掃描可清晰顯示腎腫瘤與周圍正常腎組織關系，正常腎組織體積大小直接反映腎臟功能，因此基于術前相關體積方面的分析來預測術后殘余腎功能的研究頗為廣泛。

2.1 基于CT腫瘤復雜程度評分對殘余腎功能的預測國內外報道了十多種腎腫瘤評分系統(tǒng)來預測患者圍術期并發(fā)癥和預后，有研究采用下述幾種臨床常用的評分系統(tǒng)對術后殘余腎功能做了預測分析。

2.1.1 R.E.N.A.L.和PADUA 最先提出的R.E.N.A.L.評分系統(tǒng)[9][R(radius):最大徑，E(exophytic/endophytic):外凸率，N(nearness):腫瘤內緣與腎竇間距，A(anterior/posterior):腹側/背側(軸位)，L(location):與腎極線的關系)]和PADUA(preoperative aspects and dimensions used for an anatomical)評分系統(tǒng)[包括：腹側/背側(軸位)，在腎極線方向的位置，腫瘤距腎邊緣距離，腫瘤與腎靜脈竇和集合系統(tǒng)的關系，腫瘤深入腎實質的百分比，腫瘤最大直徑)][10]，這兩個系統(tǒng)均從腎腫瘤的解剖學角度進行了半定量因素分析。一項研究發(fā)現(xiàn)R.E.N.A.L.評分及其單獨成分“R、E”與患側術后殘余腎功能相關，其中R增加1分，術后1年腎功能發(fā)生顯著下降(P＜0.05)[18]。

2.1.2 C指數(centrality index，C-index) C指數是基于腫瘤半徑和腫瘤邊緣與腎臟中心的距離相結合的評分方法，主要反映了腫瘤的向心性[11]。Samplaski等人[19]研究發(fā)現(xiàn)C指數臨界值＜2.5時，整體腎功能下降30%的概率增加2.2倍，且在預測殘余總腎功能方面優(yōu)于R.E.N.A.L.評分，與另一項研究結論一致[20]。

2.1.3 接觸表面積(contact surface area，CSA) Leslie[12]等人通過數學方法從CT圖像計算出腫瘤與正常腎實質的接觸表面積(CSA)，從腫瘤大小和內生百分比兩方面量化腫瘤的復雜性，該研究表明以CSA 20cm2作為臨界值，當CSA＞20cm2則術后3個月腎功能下降約10%。Hsieh[21]則發(fā)掘出計算CSA的簡化公式，發(fā)現(xiàn)CSA與術后1～10個月的腎功能明顯相關，當CSA＞20.4cm2術后GFR下降約10%，CSA＞26.1cm2，則術后GFR下降約20%，預測靈敏度大于R.E.N.A.L.評分。Haifler等人[22]則進一步驗證了該簡化公式的準確性。但有研究發(fā)現(xiàn)對于內生百分比大的腫瘤來說，CSA與術后殘余腎功能相關性不大，預測結果可能會發(fā)生偏差[23]。

近期一項研究結合了手術時長，缺血時間，術后并發(fā)癥及術前及術后1年總腎GFR分析比較了上述四種評分系統(tǒng)的優(yōu)缺點，建議使用PADUA評分來評估手術的復雜性及預測缺血時間，同時發(fā)現(xiàn)CSA和C-index評分比R.E.N.A.L.和PADUA評分具有更強的預測殘余腎功能的能力[24]。

2.1.4 切除和缺血體積(resected and ischemic volume，RAIV) 基于部分腫瘤行NSS切除的同時可能會切除周圍薄層的正常腎組織，來保證陰性切緣，同時電凝止血和腎修補會損傷正常的腎單位，Shin[25]等人提出RAIV這個概念，該方法從腫瘤切緣和缺血區(qū)域的寬度、腫瘤的浸潤深度以及腫瘤半徑這三個參數進行考慮。在多變量分析中，RAIV與術后6個月的總GFR下降20%顯著相關，假如患者術前GFR約為80mL/min/1.73m2，如果增加RAIV，那么術后進展為CKD的風險就會增加，該研究結果展現(xiàn)出來的相關性優(yōu)于R.E.N.A.L.、PAUDA、C-index評分系統(tǒng)。作者在后續(xù)的研究中證明了NSS后RAIV與短期和遠期殘余腎功能的相關性[26]。Huang 等[27]進一步提出切除和缺血體積百分比(percentage of resected and ischemic volume,PRAIV),并證實了PRAIV 可以預測總腎功能在NSS后降低的百分比。

2.2 建立預測公式一項研究將腫瘤體積、患側正常腎實質體積、健側腎實質體積、年齡及術前基線腎功能等為參考因素，以術后6個月的eGFR為參照標準，建立了預測公式制作出線上計算工具[28](https://kidneycancersurgery.shinyapps.io/webapp/)，而且作者在另一項研究中驗證了該工具的準確性，表明能夠很好的預測NSS和RN后6個月的殘余腎功能[29]。

Yosuke Mitsui等人[30]根據術前患腎體積，術后病理組織體積(包括腫瘤及正常腎組織切緣)和術中電凝止血和腎修補術損傷的2mm缺血邊緣的腎體積，定義了術后殘余腎實質體積。并推導出：預測腎功能=健側腎功能+患側腎功能×(患腎皮質體積-手術損傷的正常腎組織)/患腎皮質體積，據公式所得的predicted-GFR與術后1,3,6,12個月的總GFR有良好的相關性。

Liu等人[31]根據術前患腎實質體積(Vpre)和預計切除的腫塊體積(Vdef)定義了參數FI,FI=0.5×[(Vpre-Vdef)/Vpre+1],最終建立預測術后總腎功能的公式：預測腎功能=術前總腎功能×FI,發(fā)現(xiàn)FI影響術后遠期腎功能的獨立影響因素，且術前預測的腎功能與術后12月的殘余腎功能顯著正相關。

3 MRI

MRI腎功能成像技術可利用腎臟血流灌注和含水量豐富，以及血氧代謝活躍的特點，來檢測腎功能狀態(tài)及應用于NSS后腎功能的預測。

3.1 基于MRI測量體積參數對殘余腎功能的預測MRI能清晰顯示腫瘤解剖結構,相對于CT而言，減少了對病人的輻射和造影劑的使用，因此研究方法可同上述CT類似[9,18,25]通過對相關體積參數的測量來進行腫瘤復雜程度評分和建立相關公式，從而對殘余腎功能進行預測。

3.2 基于BOLD技術對殘余腎功能的預測血氧水平依賴技術(blood oxygen level dependent，BOLD)是以去氧血紅蛋白的順磁性來短時間獲得腎組織氧化水平的一項技術[32]。Wu G等人[33]在腎臟矢狀圖上，采用該技術計算出術前患腎正常腎皮質、髓質和腫瘤周圍腎實質的BOLD T2值，以及相對應部位的健腎BOLD T2值，與術后3個月，12個月的Gates-GFR做相關分析。發(fā)現(xiàn)患腎正常腎組織高T2腎皮質及低T2腎髓質與術后腎功下降有關，而腫瘤周圍腎皮質T2值無關，原因可能是術中缺血及腎修補術對腫瘤周圍腎單位的損害。但該研究通過一個掃描層面獲得BOLD T2值，不能反映腎臟整體的氧化水平，而且信號受年齡、血液供應、耗氧量等多種因素的影響，所以準確性需進一步驗證。

4 結語

綜上所述,隨著核醫(yī)學及CT/MRI技術的發(fā)展，影像手段無創(chuàng)評價及預測腎癌術后殘余腎功能展現(xiàn)出一定優(yōu)勢，從而為臨床手術提供相應指導。但以上方法需更進一步改進，比如多中心或大樣本量驗證，或通過進一步簡化測算方法、人工智能來提高準確性，為臨床提供更可靠的殘余腎功能評估及預測的依據。