酰胺质子转移成像在肾透明细胞癌与乏脂性血管平滑肌脂肪瘤鉴别诊断中的价值

朱旭东 叶 靖

(扬州大学附属苏北人民医院 江苏 扬州 225000)

前言

肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma, ccRCC)是肾细胞癌中最常见的亚型,约占80%[1],肾脏血管平滑肌脂肪瘤(angiomyolipoma,AML)是肾脏最常见的良性肿瘤，其影像学诊断主要依赖于肿瘤内肉眼可见的脂肪成分。少数由于脂肪组织含量不足，被称为乏脂性血管平滑肌脂肪瘤(fat-poor angiomyolipoma,fat-poor AML)，其与ccRCC均为富血供肿瘤，用常规影像学手段难以鉴别，从而导致不必要的手术。酰胺质子转移(amide proton transfer weighted,APTw)成像，基于化学交换饱和转移(CEST)的一个分支，可以无创反映病变内蛋白质及多肽的分布，为疾病的诊治提供更详细的信息[2]。本研究旨在探讨APTw成像在鉴别乏脂性AML和ccRCC中的可行性。

1 材料和方法

1.1研究对象：

本研究获得了伦理委员会的批准。回顾性分析2020年9月26日-2021年10月20日经我院收治并符合以下标准的患者。纳入标准：(1)经术后病理证实为fat-poor AML和ccRCC；(2)术前均行MRI检查，包含T2WI及APTw序列。排除标准：(1) MR图像质量差；(2)患者诊断为富含脂肪成分的AML；(3)病灶内存在明显的坏死和囊变。

1.2MR检查：

采用3.0T MR扫描仪(Discovery MR750， GE Healthcare，Milwaukee， Wisconsin，USA)，以标准腹部相控阵线圈为接收线圈。患者均行T2WI、APTw扫描。冠状位T2WI序列参数：TR 700 ms,TE 96ms,矩阵168×320,FOV 240mm×240mmmm,层厚 5 mm,层间距 1 mm,反转角 150°。APT序列扫描技术为FSE (single-slice fast spin echo)，参考冠状位T2WI基于肿瘤最大层面进行扫描，扫描参数：饱和频率52个，其中49个频率范围为-600 ～ 600hz(间隔5 Hz)。B1场强度2μt，饱和时间2000ms。TR / TE 4000/10ms；FOV 240mm×240mm；层厚 5mm；矩阵 512×8；扫描时间为2min46s。

1.3图像分析：

将APTw图像均导入GE ADW4.6工作站上，采用Functool处理软件进行后处理。由两名高级放射科医师进行数据分析。参考T2WI图像，避开坏死、囊钙化和出血区域，在肿瘤最大切片上的实体区勾画感兴趣区(free hand region of interest, ROI)，然后将ROI复制到相应的APTw图像中，测得MTRasym值。

1.4统计分析：

采用SPSS 23.0和medcalc统计分析软件。采用组内相关系数(ICC)检验两位放射科医师对两组病变MTRasym值测量结果的一致性。以2位放射科医师测量结果的均值进行计算。两组间MTRasym值的比较采用独立样本t检验。通过ROC曲线评价MTRasym值鉴别fat-poor AML组和ccRCC组的诊断效能，并计算相应的敏感性和特异性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

共39个病例纳入本研究，其中ccRCC患者28例，年龄39～72岁，平均(57.21±13.43)岁；fat-poor AML患者11例，年龄27～73，平均(49.36±18.71)岁。两组患者年龄差异无统计学意义(P>0.05)。

使用ICC分析，证实两名放射科医师之间MTRasym测量具有较高的一致性(ICC=0.933)。

通过独立样本t检验，与ccRCC组相比，MTRasym值在fat-poor AML组显著降低(5.33 ±2.54 vs 2.71±1.50;p<0.05)。

ROC曲线分析结果显示，MTRasym值鉴别fat-poor AML和ccRCC的AUC为0.820，当阈值为3.11时，其敏感性和特异性分别为81.82%,和75.00%。

3 讨论

乏脂性血管平滑肌脂肪瘤(fat-poor AML)与肾透明细胞癌(ccRCC)有许多重叠的影像学特征，特别是无明显囊变、坏死成分的较为均质的ccRCC，经常导致不必要的活检或手术切除。一些研究报道了利用磁共振成像技术鉴别fat-poor AML和ccRCC，包括扩散加权成像[3]、直方图分析[4]，化学位移成像[5]和动态对比材料增强(DCE)磁共振成像[6]。然而每种方法都有其自身的局限性，对于鉴别两者的确切阈值尚未确定。因此，术前准确诊断fat-poor AML和ccRCC仍然是一个难题。

酰胺质子转移(APTw)成像是目前最流行的内源性CEST成像技术之一。APTw能够无创性的检测内源性、位于细胞质内的游离蛋白质及多肽分子，从而间接反映活体细胞内部的代谢变化和病理生理信息[7,8]。目前在临床上APTw成像已经应用于脑胶质瘤、子宫内膜癌、直肠癌、肝细胞癌、前列腺癌及乳腺癌等领域，并显示出一定的临床价值。然而目前尚未有研究将其应用于肾肿瘤的诊断中。

肿瘤在诱导和促进新生血管生成的同时，组织内微环境也在发生变化。本研究ccRCC组的MTRasym值明显高于fat-poor AML，表明恶性肿瘤游离蛋白质和多肽的含量明显高于良性肿瘤，MTRasym值增加的原因可能是由于ccRCC为恶性肿瘤，其细胞代谢活跃并产生大量蛋白质。此外，原因还可能是由于肿瘤的血管生成，包括血管内皮细胞分裂指数和毛细血管网密度，良性肿瘤血管生成稀少，血管生长缓慢，而恶性肿瘤血管生成密集且迅速，因此恶性肿瘤会产生相对多量的蛋白质、多肽等物质。既往在脑胶质母细胞瘤与脑膜瘤的比较研究[15]和胸部良恶性性病变的比较研究[16]中，恶性肿瘤的MTRasym值也高于良性肿瘤，与本研究结果一致。APTw图像的异质性可能是由于肿瘤内部不同的成分，APTw图像中的低信号区域可能代表肿瘤的纤维成分。尽管如此，其确切的机制仍有待进一步研究。并且，基于本研究样本鉴别ccRCC和fat-poor AML的AUC值为0.820，阈值为3.11时，其鉴别两组的敏感度、特异度分别为81.82%、75.00%，提示APTw对于鉴别ccRCC和fat-poor AML具有较高应用价值。

本研究存在以下局限性，首先，APTw成像是单层扫描，由于时间的限制，APTw图像只选择了在肿瘤最大区域获取，无法充分评估整个肿瘤的信号变化。其次，总样本量较小，与ccRCC组相比，fat-poor AML组病例数不到总数的50%，今后将扩大样本量做进一步的研究。

综上所述，APTw成像技术作为一种无创检查磁共振新技术，可以有效鉴别ccRCC和fat-poor AML，对临床上选择相应治疗措施具有重要参考价值。