影像學(xué)方法在預(yù)測(cè)腎癌保留腎單位手術(shù)后殘余腎功能中的應(yīng)用＊

影像學(xué)方法在預(yù)測(cè)腎癌保留腎單位手術(shù)后殘余腎功能中的應(yīng)用＊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(xué)第一醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科(山西太原030001)

保留腎單位手術(shù)(nephron-sparingsurgery，NSS)相對(duì)于根治性切除術(shù)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(biāo)準(zhǔn)術(shù)式[1]，但術(shù)后仍有部分患者進(jìn)展為慢性腎臟病(chronickidneydisease，CKD)[2]。大量研究表明，術(shù)后CKD的發(fā)展會(huì)受到多種因素的影響，其中患者年齡，合并糖尿病，術(shù)前基線腎功能，術(shù)中缺血時(shí)間和術(shù)后保留的腎單位體積扮演了重要角色[3-4]。缺血時(shí)間影響術(shù)后短期腎功能，保留腎單位體積影響術(shù)后長(zhǎng)期腎功能的觀點(diǎn)已被后續(xù)研究所證實(shí)[5-6]，有研究還發(fā)現(xiàn)術(shù)后患腎的正常腎組織比例若大于50%，則CKD的發(fā)生幾率會(huì)明顯降低[7-8]。此外，R.E.N.A.L，PADUA，C-index，CSA腫瘤復(fù)雜程度評(píng)分系統(tǒng)的研究表明，腎癌本身的特點(diǎn)(如大小、空間位置、毗鄰關(guān)系等)會(huì)影響手術(shù)的操作，繼而影響殘余腎功能[9-12]。隨著影像學(xué)新技術(shù)的不斷發(fā)展，影像學(xué)方法展現(xiàn)出了探測(cè)腎臟功能和解剖的雙重優(yōu)勢(shì)，因此，聯(lián)合上述影響因素，影像學(xué)方法對(duì)腎癌患者保留腎單位手術(shù)后殘余腎功能的術(shù)前預(yù)測(cè)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(xiàng)研究利用99mTc-DMSA腎靜態(tài)顯像，在術(shù)前的二維圖像上勾畫出非腫瘤區(qū)域，并計(jì)算出雙腎的總99mTc-DMSA攝取率，發(fā)現(xiàn)與NSS后1個(gè)月的雙腎99mTc-DMSA攝取率高度相關(guān)[13]，為后續(xù)殘余腎功能的預(yù)測(cè)研究奠定了基礎(chǔ)。

核素腎動(dòng)態(tài)顯像是動(dòng)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(shù)。多項(xiàng)研究利用核素腎動(dòng)態(tài)顯像測(cè)定患者保留腎單位術(shù)前的基線腎功能和患者術(shù)后出院時(shí)的腎功能，發(fā)現(xiàn)與術(shù)后遠(yuǎn)期的腎功能顯著相關(guān)[14-16]，其中Lane等人[15]發(fā)現(xiàn)若術(shù)前及術(shù)后1月左右基線GFR小于45mL/min/1.73m2，則術(shù)后5年進(jìn)展為CKD的概率增加21%，近10年的死亡風(fēng)險(xiǎn)增加近20%。可見術(shù)前利用核素腎動(dòng)態(tài)顯像進(jìn)行腎功能的檢測(cè)，不僅能夠了解雙腎功能的情況，輔助手術(shù)方案的選擇，還可以預(yù)測(cè)術(shù)后長(zhǎng)期的殘余腎功能情況。

1.2三維法常規(guī)核素腎動(dòng)態(tài)顯像通過二維圖像上的放射性計(jì)數(shù)來計(jì)算GFR，其準(zhǔn)確性會(huì)受到較多因素影響。隨著SPECT-CT融合技術(shù)的發(fā)展，Yeon-kooKang等人[17]在三維融合圖像上，進(jìn)行了腎部分切除術(shù)前1周和術(shù)后約3個(gè)月的定量SPECT/CT檢查。作者將顯像劑注射后2～3min作為測(cè)量的最佳時(shí)間，分別計(jì)算了單側(cè)腎臟的劑量攝取百分?jǐn)?shù)(%ID)。同時(shí)以51Cr-EDTA腎動(dòng)態(tài)顯像為參考標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了19名志愿者的GFR測(cè)量及三維圖像上的%ID計(jì)算，利用線性回歸分析確立了%ID和GFR的轉(zhuǎn)換公式：GFR(mL/min)=(%ID×9.1462)+23.0653。結(jié)果發(fā)現(xiàn)患側(cè)腎術(shù)前GFR與術(shù)后3月殘余腎GFR有顯著差異，而健腎GFR無明顯變化，預(yù)示NSS術(shù)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(duì)更準(zhǔn)確的術(shù)前腎功能測(cè)量，為術(shù)后殘余腎功能預(yù)測(cè)建立了必要條件。

2CT

CT增強(qiáng)掃描可清晰顯示腎腫瘤與周圍正常腎組織關(guān)系，正常腎組織體積大小直接反映腎臟功能，因此基于術(shù)前相關(guān)體積方面的分析來預(yù)測(cè)術(shù)后殘余腎功能的研究頗為廣泛。

2.1基于CT腫瘤復(fù)雜程度評(píng)分對(duì)殘余腎功能的預(yù)測(cè)國內(nèi)外報(bào)道了十多種腎腫瘤評(píng)分系統(tǒng)來預(yù)測(cè)患者圍術(shù)期并發(fā)癥和預(yù)后，有研究采用下述幾種臨床常用的評(píng)分系統(tǒng)對(duì)術(shù)后殘余腎功能做了預(yù)測(cè)分析。

2.1.1R.E.N.A.L.和PADUA最先提出的R.E.N.A.L.評(píng)分系統(tǒng)[9][R(radius):最大徑，E(exophytic/endophytic):外凸率，N(nearness):腫瘤內(nèi)緣與腎竇間距，A(anterior/posterior):腹側(cè)/背側(cè)(軸位)，L(location):與腎極線的關(guān)系)]和PADUA(preoperativeaspectsanddimensionsusedforananatomical)評(píng)分系統(tǒng)[包括：腹側(cè)/背側(cè)(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(guān)系，腫瘤深入腎實(shí)質(zhì)的百分比，腫瘤最大直徑)][10]，這兩個(gè)系統(tǒng)均從腎腫瘤的解剖學(xué)角度進(jìn)行了半定量因素分析。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)R.E.N.A.L.評(píng)分及其單獨(dú)成分“R、E”與患側(cè)術(shù)后殘余腎功能相關(guān)，其中R增加1分，術(shù)后1年腎功能發(fā)生顯著下降(P＜0.05)[18]。

2.1.2C指數(shù)(centralityindex，C-index)C指數(shù)是基于腫瘤半徑和腫瘤邊緣與腎臟中心的距離相結(jié)合的評(píng)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(shù)臨界值＜2.5時(shí)，整體腎功能下降30%的概率增加2.2倍，且在預(yù)測(cè)殘余總腎功能方面優(yōu)于R.E.N.A.L.評(píng)分，與另一項(xiàng)研究結(jié)論一致[20]。

2.1.3接觸表面積(contactsurfacearea，CSA)Leslie[12]等人通過數(shù)學(xué)方法從CT圖像計(jì)算出腫瘤與正常腎實(shí)質(zhì)的接觸表面積(CSA)，從腫瘤大小和內(nèi)生百分比兩方面量化腫瘤的復(fù)雜性，該研究表明以CSA20cm2作為臨界值，當(dāng)CSA＞20cm2則術(shù)后3個(gè)月腎功能下降約10%。Hsieh[21]則發(fā)掘出計(jì)算CSA的簡(jiǎn)化公式，發(fā)現(xiàn)CSA與術(shù)后1～10個(gè)月的腎功能明顯相關(guān)，當(dāng)CSA＞20.4cm2術(shù)后GFR下降約10%，CSA＞26.1cm2，則術(shù)后GFR下降約20%，預(yù)測(cè)靈敏度大于R.E.N.A.L.評(píng)分。Haifler等人[22]則進(jìn)一步驗(yàn)證了該簡(jiǎn)化公式的準(zhǔn)確性。但有研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于內(nèi)生百分比大的腫瘤來說，CSA與術(shù)后殘余腎功能相關(guān)性不大，預(yù)測(cè)結(jié)果可能會(huì)發(fā)生偏差[23]。

近期一項(xiàng)研究結(jié)合了手術(shù)時(shí)長(zhǎng)，缺血時(shí)間，術(shù)后并發(fā)癥及術(shù)前及術(shù)后1年總腎GFR分析比較了上述四種評(píng)分系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，建議使用PADUA評(píng)分來評(píng)估手術(shù)的復(fù)雜性及預(yù)測(cè)缺血時(shí)間，同時(shí)發(fā)現(xiàn)CSA和C-index評(píng)分比R.E.N.A.L.和PADUA評(píng)分具有更強(qiáng)的預(yù)測(cè)殘余腎功能的能力[24]。

2.1.4切除和缺血體積(resectedandischemicvolume，RAIV)基于部分腫瘤行NSS切除的同時(shí)可能會(huì)切除周圍薄層的正常腎組織，來保證陰性切緣，同時(shí)電凝止血和腎修補(bǔ)會(huì)損傷正常的腎單位，Shin[25]等人提出RAIV這個(gè)概念，該方法從腫瘤切緣和缺血區(qū)域的寬度、腫瘤的浸潤(rùn)深度以及腫瘤半徑這三個(gè)參數(shù)進(jìn)行考慮。在多變量分析中，RAIV與術(shù)后6個(gè)月的總GFR下降20%顯著相關(guān)，假如患者術(shù)前GFR約為80mL/min/1.73m2，如果增加RAIV，那么術(shù)后進(jìn)展為CKD的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增加，該研究結(jié)果展現(xiàn)出來的相關(guān)性優(yōu)于R.E.N.A.L.、PAUDA、C-index評(píng)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(yuǎn)期殘余腎功能的相關(guān)性[26]。Huang等[27]進(jìn)一步提出切除和缺血體積百分比(percentageofresectedandischemicvolume,PRAIV),并證實(shí)了PRAIV可以預(yù)測(cè)總腎功能在NSS后降低的百分比。

2.2建立預(yù)測(cè)公式一項(xiàng)研究將腫瘤體積、患側(cè)正常腎實(shí)質(zhì)體積、健側(cè)腎實(shí)質(zhì)體積、年齡及術(shù)前基線腎功能等為參考因素，以術(shù)后6個(gè)月的eGFR為參照標(biāo)準(zhǔn)，建立了預(yù)測(cè)公式制作出線上計(jì)算工具[28](https://kidneycancersurgery.shinyapps.io/webapp/)，而且作者在另一項(xiàng)研究中驗(yàn)證了該工具的準(zhǔn)確性，表明能夠很好的預(yù)測(cè)NSS和RN后6個(gè)月的殘余腎功能[29]。

YosukeMitsui等人[30]根據(jù)術(shù)前患腎體積，術(shù)后病理組織體積(包括腫瘤及正常腎組織切緣)和術(shù)中電凝止血和腎修補(bǔ)術(shù)損傷的2mm缺血邊緣的腎體積，定義了術(shù)后殘余腎實(shí)質(zhì)體積。并推導(dǎo)出：預(yù)測(cè)腎功能=健側(cè)腎功能+患側(cè)腎功能×(患腎皮質(zhì)體積-手術(shù)損傷的正常腎組織)/患腎皮質(zhì)體積，據(jù)公式所得的predicted-GFR與術(shù)后1,3,6,12個(gè)月的總GFR有良好的相關(guān)性。

Liu等人[31]根據(jù)術(shù)前患腎實(shí)質(zhì)體積(Vpre)和預(yù)計(jì)切除的腫塊體積(Vdef)定義了參數(shù)FI,FI=0.5×[(Vpre-Vdef)/Vpre+1],最終建立預(yù)測(cè)術(shù)后總腎功能的公式：預(yù)測(cè)腎功能=術(shù)前總腎功能×FI,發(fā)現(xiàn)FI影響術(shù)后遠(yuǎn)期腎功能的獨(dú)立影響因素，且術(shù)前預(yù)測(cè)的腎功能與術(shù)后12月的殘余腎功能顯著正相關(guān)。

3MRI

MRI腎功能成像技術(shù)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(diǎn)，來檢測(cè)腎功能狀態(tài)及應(yīng)用于NSS后腎功能的預(yù)測(cè)。

3.1基于MRI測(cè)量體積參數(shù)對(duì)殘余腎功能的預(yù)測(cè)MRI能清晰顯示腫瘤解剖結(jié)構(gòu),相對(duì)于CT而言，減少了對(duì)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(duì)相關(guān)體積參數(shù)的測(cè)量來進(jìn)行腫瘤復(fù)雜程度評(píng)分和建立相關(guān)公式，從而對(duì)殘余腎功能進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3.2基于BOLD技術(shù)對(duì)殘余腎功能的預(yù)測(cè)血氧水平依賴技術(shù)(bloodoxygenleveldependent，BOLD)是以去氧血紅蛋白的順磁性來短時(shí)間獲得腎組織氧化水平的一項(xiàng)技術(shù)[32]。WuG等人[33]在腎臟矢狀圖上，采用該技術(shù)計(jì)算出術(shù)前患腎正常腎皮質(zhì)、髓質(zhì)和腫瘤周圍腎實(shí)質(zhì)的BOLDT2值，以及相對(duì)應(yīng)部位的健腎BOLDT2值，與術(shù)后3個(gè)月，12個(gè)月的Gates-GFR做相關(guān)分析。發(fā)現(xiàn)患腎正常腎組織高T2腎皮質(zhì)及低T2腎髓質(zhì)與術(shù)后腎功下降有關(guān)，而腫瘤周圍腎皮質(zhì)T2值無關(guān)，原因可能是術(shù)中缺血及腎修補(bǔ)術(shù)對(duì)腫瘤周圍腎單位的損害。但該研究