背景肾细胞癌(RCC)是最常见的泌尿系统恶性肿瘤,包括肾透明细胞癌、乳头状肾癌、嫌色细胞癌等,以富血供的透明细胞癌发病率最高,CT增强扫描多表现为“快进快出”的特点;乳头状肾细胞癌也较为普遍,CT增强扫描中典型表现为渐进性轻度强化,但在临床实践中,肾细胞癌强化差别很大,相当一部分肾透明细胞癌动脉期强化并不明显,与乳头状肾癌相似,目前其具体机制尚未完全阐述清楚。RCC的治疗方式包括根治性肾切除术、肾部分切除术、肿瘤剜除术,还有近年发展起来的微创消融技术及靶向治疗等。对病理核分级较低的肾癌可以采取保守的手术或微创消融术;另外还可以根据情况进行主动监测(AS,active surveillance)及抗血管等靶向治疗等。对治疗方法的选择主要根据肿瘤恶性程度及患者本身的情况。肿瘤恶性程度主要由肿瘤细胞及周围间质等微结构决定,这就需要手术前或治疗前预先对其进行评估。RCC的生长主要依靠肿瘤间质的微血管提供营养,因此肿瘤微血管的情况不但与肿瘤的生长密切相关,更反映了肿瘤的侵袭性和预后。目前微血管密度(microvessel density,MVD)是评价肿瘤微血管情况的标准。最近研究发现一些针对微血管生成的抗肿瘤药物对已经成熟的肿瘤血管无明显作用,而是选择性作用于肿瘤微血管的未成熟部分,而微血管成熟程度主要由微血管尤其是有腔微血管形态反映。因此,研究微血管面积直径周长等形态构筑特征而不仅仅是数目可以更好反映血管成熟程度,从而更加全面评估肿瘤微血管情况,为针对微血管生成的抗肿瘤治疗提供帮助。肾细胞癌肿瘤细胞的Fuhrman分级是目前应用最广泛的肿瘤细胞分级,是判断肾癌恶性程度的重要指标。如果术前对ccRCC的病理Fuhrman分级做到无创性预测,必将对临床制定合适的治疗方案及预后评估产生重要影响。但不管是肿瘤细胞核分级还是肿瘤间质微血管构筑形态等微结构的检查均因其有创性、离体性以及难以活体上进行的缺点,限制了其应用,因此并非理想的评估方法。从影像学角度评估肾癌病理分级及间质微血管构筑成为近期研究热点,证实了影像学检查在肿瘤微结构中的作用,但至今尚未形成较为权威和广为接受的结论。已有学者对肝脏及前列腺肿瘤间质微血管构筑进行了相关研究,对肾脏微血管形态学研究较少。而螺旋CT多期强化扫描可在一次静脉注射对比剂后完成对肾脏的多时相扫描,成为肾癌诊断、预后评估的有效手段,为临床治疗方式的选择提供帮助,是一项广泛应用于临床的影像检查方法;为了校正增强CT的对比剂负荷误差,本研究采用了相对CT值指标。近几年,能谱CT迅速发展,CT由单参数成像转变为多参数成像,从反映病变大体形态学宏观特征转变为可以反映病变组织微观特征,具有组织的特异性。双源双能量CT是目前应用最多的能谱成像技术之一,而Force CT的纯谱光子技术使双能量成像达到一个崭新的高度,可以实现多物质成分精准分离,并自动生成碘图及单能量图像,同时可获得感兴趣区虚拟平扫(VNC)CT值、单能量CT值、碘浓度等参数,通过这些双能量参数,更准确的评价肿瘤微结构,不少学者把它应用到肾癌的诊断中,取得了一定效果。但用于肿瘤分级研究较少。本研究分为两部分。第一部分肾细胞癌增强CT表现和微血管构筑参数的相关性研究目的:分析肾细胞癌(RCC)增强CT相对CT值等定量及半定量参数与肿瘤微血管构筑参数的相关性,并研究ccRCC微血管构筑与肿瘤细胞核分级的关系;探讨肾细胞癌CT强化机制及增强CT参数评估肿瘤微结构的价值。方法:对51例(44例透明细胞肾癌、7例乳头状肾癌)经根治术或部分切除术手术病理证实的有完整CT扫描资料的RCC患者进行回顾性分析。RCC的手术标本进行HE、CD34免疫组化染色,对肿瘤细胞进行Fuhrman分级(1、2级定为低级别,3、4级定为高级别),用image plus6.0图像分析系统进行微血管计数及形态学测量,包括微血管及有腔微血管的数目、面积、直径、周长等。在PACS系统上对肿瘤大小、形态、包膜及囊变等进行分析,测量并计算动脉期肿瘤CT值(VTA)、肿瘤与主动脉CT值比值(RTA)、肿瘤与肾皮质CT值比值(RTA)、肿瘤与肾髓质CT值比值(RTM),并计算肿瘤与肾皮质的动脉期强化CT差值(DTC),肿瘤与肾髓质的动脉期强化CT值差值(DTM),肿瘤动脉期、静脉期强化CT值差值(DAV)。对44例透明细胞癌病例的病理微血管测量结果与CT测量计算结果进行pearson相关性检验;对高低级别核分级组间微血管测量结果的进行t检验;根据病灶有无囊变、假包膜分别进行分组,对CT上囊变、假包膜阳性病例与阴性病例的MVD行t检验;将44例透明细胞癌病例按照动脉期肿瘤CT值/肾皮质CT值(RTC)大小分别分组:RTC≤0.6、0.6<RTC<1、RTC≥1;分别对三组微血管参数(MVD1、MVD2)行单因素方差分析(Student-Newman-Keuls,SNK 检验)。对 RTC≤0.6的乏血供透明细胞癌与乳头状肾癌的微血管参数进行t检验。结果:MVD1与VTA、RTC、DTM呈正相关,与RTA、RTM没有相关性;肿瘤 CT 定量参数(VTA、RTA、RTC、RTM、DTC、DTM、DAV)与有腔微血管参数(MVD2、S2、D2、L2)呈正相关。高级别组微血管参数(MVD1、D1、L1)大于低级别,高级别有腔微血管参数(S2)小于低级别,差异有统计学意义;其它微血管参数(S1、MVD2、D2、L2)在高低级别间的差异无统计学意义。乏血供肾透明细胞癌的(MVD1)和面积(S1)均大于乳头状肾癌,差异有统计学意义,乏血供肾透明细胞癌与乳头状肾癌的CT强化参数(VTA、RTA、RTC、RTM、DTC、DTM、DAV)差异无统计学意义。囊变组MVD2大于无囊变组,差异有统计学意义;无包膜组的S1、MVD2、S2、D2、L2均大于有包膜组,差异有统计学意义。结论:肾癌强化特征不但与微血管尤其是有腔微血管数目有关,而且与微血管面积、周长等微血管构筑形态关系密切,而肾癌微血管参数与其核分级有相关性,螺旋CT增强扫描定量及半定量指标可在一定程度上反映肿瘤微血管生长情况,可作为宏观上肾癌生物学行为的指标,为临床选择抗肿瘤血管生成治疗提供有价值的影像学依据。本研究不足之处在于仅对透明细胞癌和乳头状肾癌进行了研究,后期当扩充病例,对其他类型肾癌进行相关研究。第二部分肾透明细胞癌FORCE双能量CT及增强CT表现在肿瘤病理分级中的价值目的:研究肾透明细胞癌FORCE双能量CT及增强CT表现与病理核分级之间的关系,探讨FORCE双能量CT及增强CT评估ccRCC肿瘤核分级的价值,为肾细胞癌预后及治疗提供帮助。方法:对68例增强CT扫描及35例FORCE双能量CT扫描并经手术病理证实的有完整CT及临床资料的ccRCC患者进行分析。CcRCC的手术标本进行HE染色,按照Fuhrman分级方法进行肿瘤细胞核分级,并把Fuhrman核分级1、2级者定为低级别组,Fuhrman分级3、4级者定为高级别组。对增强CT扫描病例在PACS系统测量并计算动脉期肿瘤CT值(VTA)、肿瘤与主动脉CT值比值(RTA)、肿瘤与肾皮质CT值比值(RTA)、肿瘤与肾髓质CT值比值(RTM),并计算肿瘤与肾皮质的动脉期强化CT差值(DTC),肿瘤与肾髓质的动脉期强化CT值差值(DTM),肿瘤动脉期、静脉期强化CT值差值(DAV)。对FORCE双能量CT扫描病例,在工作站进行测量并记录肿瘤虚拟平扫(virtual non-enhanced,VNC)CT 值(VNC value,VNCV)、碘叠加CT 值(iodine overlay value,IOV)、混合能量 CT 值(mixed energy value,MEV)、碘浓度(iodine concentration,IC)以及肿瘤归一化碘浓度比值(normal i zed iodine concent rat ion,NIC),包括肿瘤相对于主动脉(NIC based on aorta,NICA)、肾皮质(NIC based on cortex,NICC)、肾髓质(NIC based on medulla,NICM);利用单能量软件得到40、60、80、100、120、140kev时肿瘤的动脉期CT值(VTA)并计算能谱曲线斜率:k=(HU40kev-HU100kev)/100kev-40kev。对高低级别组间的CT测量计算结果分别进行t检验;根据性别(男、女)、年龄((?)60岁组与年龄<60岁组)、病灶侧别(左肾、右肾)、病灶大小(肿瘤最大径>7cm组与肿瘤最大径≤7cm、肿瘤最大径>4cm组与肿瘤最大径≤4cm组)、形态(类圆形组与不规则形组)、有无囊变、有无假包膜进行分组,对不同组间的高低级别构成比分别进行χ2检验(Chi-square test)。绘制受试者工作特性曲线(receiver operator characteristic curve,ROC),计算曲线下面积(area under curve,AUC),分析各项指标的敏感度和特异性。结果:不同年龄、不同性别、不同侧别组间低级别和高级别构成百分比的差异无统计学意义(p>0.05);肿瘤最大径>7cm组与≤7cm组的高级别构成比分别37.5%、13.36%,差异有统计学意义(χ2=4.57,p=0.033)。肿瘤最大径>4cm组与肿瘤最大径≤4cm组高级别构成比分别25.81%、13.51%,低级别和高级别构成百分比的差异无统计学意义(χ2=1.65,p=0.199);类圆形组与不规则组高级别构成比分别10.53%、30%,差异有统计学意义(χ2=4.11,p=0.043);囊变组与无囊变组高级别构成比分别32%,11.63%,差异有统计学意义(χ2=4.24,p=0.039);有假包膜组与无假包膜组高级别构成比分别13.64%、21.74%,低高级别构成百分比的差异无统计学意义(χ2=0.63,P=0.427)。VTA、RTC、DTC低级别组和高级别组的差别有统计学意义(t值分别=2.02、2.11、2.12,P值分别=0.047、0.039、0.038);RTM、DTM、DAV低级别组和高级别组的差别无统计学意义(p>0.05)。动静脉期IOV、MEV、IC低级别组均大于高级别组,其中,动脉期IOV、MEV、IC及静脉期IOV、IC的差别有统计学意义(t值分别=3.03、2.77、3.25、3.04、3.13,P<0.01);两组之间 VNCV、静脉期MEV的差别无统计学意义(p>0.05);主动脉NIC、皮质NIC、曲线斜率K两组之间有显著性差异(t值分别=2.92、3.03,P<0.01),40-100kev下两组之间CT值有显著性差异(P<0.01)。动脉期IOV、动脉期MEV、动脉期IC、主动脉NIC、皮质NIC、静脉期IOV、静脉期IC、曲线斜率K的AUC分别0.81、0.78、0.80、0.76、0.80、0.80、0.81、0.79,在高、低级别ccRCC的鉴别中有较高的价值;其中,动脉期IOV以57.3作为诊断界值,其敏感度、特异性分别为0.86和0.75;皮质NIC以0.66作为界值,其敏感度、特异性分别为0.76和0.88;曲线斜率K以3.04为界值,其敏感度、特异性分别为0.76和0.75。增强CT参数中RTC的AUC最大,为0.74,以7.72作为诊断界值,判断病理分级的敏感度、特异性分别为0.80、0.69。VTA的AUC为0.69,以132.50HU作为诊断界值,判断病理分级的敏感度、特异性分别为0.56、0.92。结论Force双能量CT及增强CT定量及半定量参数可在一定程度上反映肿瘤组织微结构,可作为宏观上肾透明细胞癌生物学行为的评价指标,为临床治疗方案的制定及预后评估提供影像学依据。Force双能量CT较常规增强CT参数在肾癌的诊断中组织特异性更高,更准确。本研究不足之处在于双能量病例较少,未对其他肾癌类型进行分析,后期可以补充材料进一步研究。结论肾癌增强CT特征与肿瘤间质微血管尤其是有腔微血管数目、面积、周长等构筑形态关系密切,而肾癌微血管定量参数与其肿瘤核分级有相关性。Force双能量CT及增强CT定量及半定量参数与肿瘤细胞核分级关系密切;Force双能量CT较常规增强CT参数在肾癌肿瘤核分级诊断中AUC更高,具有更高的组织特异性和准确性。总之,Force双能量CT及常规增强CT表现可在一定程度上反映肿瘤微结构,可作为宏观上肾细胞癌生物学行为的评价指标,为临床治疗方案的制定及预后评估提供影像学依据。本研究不足之处在于双能量扫描病例较少,未对其他肾癌类型进行分析,后期可以补充材料进一步研究。