腎臟腫瘤超聲造影研究進(jìn)展

陳敬一,徐麗偉

(天津市第五中心醫(yī)院,天津 300450)

腎臟腫瘤中約 85%～90%為惡性,5年生存率約 45%。早期發(fā)現(xiàn)、早期治療是明顯提高生存率的關(guān)鍵[1]。二維和彩色多普勒超聲是腎腫瘤影像學(xué)診斷的首選方法。超聲造影技術(shù)的迅猛發(fā)展,使腎腫瘤的超聲造影得以實(shí)施,其有助于對(duì)不典型囊腫及CT或 MRI發(fā)現(xiàn)的可疑腫塊進(jìn)行評(píng)價(jià),有助于對(duì)腎臟病灶射頻消融的療效進(jìn)行評(píng)價(jià),并有助于腎良、惡性腫瘤的鑒別作用。腎臟腫瘤的超聲造影不同于肝腫瘤,由于腎臟的血流的特殊性,其血供豐富,腎內(nèi)動(dòng)脈無交通支,無明確的靜脈相,因此腎造影的時(shí)相劃分不能簡(jiǎn)單參考肝造影結(jié)果。對(duì)于不同類型的腎臟腫瘤其超聲造影結(jié)果也是多變,未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。本文重點(diǎn)簡(jiǎn)述腎腫瘤的超聲造影研究進(jìn)展。

1 超聲造影劑

自 1968年Gramiak[1]和 Shak[2]首次報(bào)道用生理鹽水與靛青綠混合震蕩產(chǎn)生微氣泡來顯示心臟腔室及大血管以后,超聲造影劑的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一代是以CO2自由微氣泡為代表的無殼膜造影劑,但由于其性質(zhì)不穩(wěn)定,體積大,不能通過肺循環(huán),未能應(yīng)用于臨床;第二代為有殼膜造影劑,以 Albunex、Levovist為代表;第三代為含氟碳類氣體的新型微泡造影劑,以 Sonovue、Optison、Echogen等為代表[3,4]。

其中第二代超聲造影劑Levovist是由 99.9%半乳糖和0.1%棕櫚酸構(gòu)成。由于形成的微氣泡小而均一,經(jīng)肘靜脈注射后,可順利通過肺循環(huán)進(jìn)入左心及全身各臟器各級(jí)血管而增強(qiáng)其顯示。然而由于變化的血流動(dòng)力壓、血流速度以及超聲波束的作用,空氣微泡很容易破壞,其增強(qiáng)效果短暫有限。Tamai等[5]報(bào)道 29例實(shí)質(zhì)性腫瘤,用 Levovist超聲微泡造影與CT動(dòng)脈期增強(qiáng)作比較,把腫瘤分為高血流、低血流和無血流三類,并把高血流定為惡性腫瘤,結(jié)果顯示超聲造影和CT增強(qiáng)的陽性預(yù)期值分別為 100%和 82.8%,對(duì)透明細(xì)胞癌的敏感性各為 94.4%和 88.9%,但同時(shí)其特異性僅為 45.5%和 72.7%,說明其結(jié)果還不夠理想。

而第三代超聲造影劑 Sonovue主要是由單分子層磷脂包裹六氟化硫微氣泡構(gòu)成,其內(nèi)惰性氣體理化性質(zhì)更加穩(wěn)定,能很好抵抗血流動(dòng)力壓、血流速度以及超聲波束的破壞作用。當(dāng)經(jīng)肘靜脈注入血液循環(huán)中,可到達(dá)并較長(zhǎng)時(shí)間停留在毛細(xì)血管網(wǎng)內(nèi),使諸如肝臟、腎臟、心臟等富含毛細(xì)血管的實(shí)質(zhì)性臟器得到更好的顯示。李鈞等[6]對(duì) 21例 RCC的超聲造影結(jié)果顯示各類惡性腫瘤的開始增強(qiáng)時(shí)間與其正常腎組織無顯著差異。76%(16/21)腫瘤的增強(qiáng)持續(xù)時(shí)間與其正常腎組織無顯著差異,10%(2/21)腫瘤的增強(qiáng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于正常腎組織,僅 14%(3/21)的腫瘤增強(qiáng)持續(xù)時(shí)間短于正常腎組織。另有 3例AML的增強(qiáng)時(shí)間長(zhǎng)于正常腎組織。研究中的腎腫瘤造影劑增強(qiáng)開始與消退時(shí)間及增強(qiáng)強(qiáng)度來看不僅良惡性腎腫瘤之間互有交叉,而且結(jié)果也有出入,不盡相同。可見要用增強(qiáng)時(shí)間和強(qiáng)度鑒別腎腫瘤的良惡性尚無定論。

2 超聲造影技術(shù)在腎臟病變中的臨床應(yīng)用

2.1 正常腎臟造影：腎臟與肝臟顯影不同,沒有明顯的血管時(shí)相分期(因?yàn)閮烧叩拇笱芘c微循環(huán)不同),首先動(dòng)脈開始顯影,之后腎皮質(zhì)被完全灌注,腎錐體逐漸填充,30～40s時(shí)呈等回聲,幾乎與周圍腎皮質(zhì)一致,但通?；芈晻?huì)稍弱[7,8]。腎實(shí)質(zhì)微循環(huán)中造影劑微泡無明顯累積,因此當(dāng)整體循環(huán)中的微泡減少時(shí),超聲造影劑效果不明顯。

正常腎臟的時(shí)間-強(qiáng)度曲線具有以下特點(diǎn)[9,10]快速增強(qiáng)：注射小劑量的造影劑可在 3～8s內(nèi)迅速增強(qiáng)達(dá)到最高峰。對(duì)信號(hào)增強(qiáng)的高敏感性：靜脈聲學(xué)造影劑可使微小血管的彩色多普勒血流信號(hào)增強(qiáng)強(qiáng)烈且較持久,易于檢測(cè),優(yōu)于灰階增強(qiáng)的時(shí)間-強(qiáng)度曲線的描繪。有助于定量分析：時(shí)間-強(qiáng)度曲線量化了造影增強(qiáng)的效果;另外,腎為相對(duì)靜止器官,比心臟增強(qiáng)更易于準(zhǔn)確分析,方便快捷：應(yīng)用隨機(jī)配置的時(shí)間 -強(qiáng)度曲線分析軟件可即時(shí)分析腎血流灌注情況,對(duì)隨機(jī)軟件描繪的時(shí)間 -強(qiáng)度曲線的形態(tài)觀察直觀、快速,并可定量檢測(cè)。

2.2 腎腫瘤的超聲造影基礎(chǔ)：腎腫瘤的超聲造影報(bào)道較少,主要是腎臟供血的特殊性;腎臟腫瘤不同于肝臟腫瘤,后者常有肝動(dòng)脈、門靜脈和肝靜脈供血,供血豐富,前者腎內(nèi)動(dòng)脈無交通支[11,12]。彩色多普勒血流圖及彩色多普勒能量圖已廣泛用于腫瘤的診斷及鑒別診斷,但彩色多普勒超聲對(duì)腫瘤的小血管、低速血流及部位較深的腫瘤內(nèi)血管顯示仍不滿意。腎臟特有的血流分布特征和惡性腫瘤微血管的無限生長(zhǎng)特性,是超聲造影腎臟和腫瘤微血管血流灌注的理論依據(jù)。造影劑微泡產(chǎn)生的二次諧波信號(hào)是組織信號(hào) 1000倍,非常有助于顯示深在實(shí)質(zhì)臟器的低速血流信號(hào)并避免呼吸等因素的干擾,尤其可以增加小病灶內(nèi)低速血流信息的顯像及觀察微小病灶的血流灌注,而且有利于對(duì)病灶的分化程度進(jìn)一步進(jìn)行判斷[13]。通過造影觀察腫瘤內(nèi)血管使對(duì)難以區(qū)分良、惡性的復(fù)雜腎病變的診斷精確度達(dá)到 77%。尤其對(duì)于那些直徑 ＜3cm、位置比較深、血供比較少的非典型性小腎癌,在與少脂肪或無脂肪的良性錯(cuò)構(gòu)瘤、高密度性腎囊腫、腎腺瘤、腎柱肥大等的鑒別中,CT影像學(xué)上表現(xiàn)的惡性傾向越不明顯[14],因此,B超、彩超、CT及增強(qiáng) CT失去應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)。超聲造影可以彌補(bǔ)這方面的不足,有助于此類腎細(xì)胞癌的診斷。

Puls等[15]報(bào)道,Levovist超聲造影在腎細(xì)胞癌中可見血流信號(hào)明顯增強(qiáng),且持續(xù)時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng)。腎細(xì)胞癌增強(qiáng)開始出現(xiàn)時(shí)間較錯(cuò)構(gòu)瘤早,且消退慢。囊性腎細(xì)胞癌和復(fù)雜感染性囊腫均表現(xiàn)為周邊可有灌注,但其囊內(nèi)幾乎無造影劑灌注。萬廣生等[16]應(yīng)用Levovist聲學(xué)造影檢測(cè)腎腫瘤血流,對(duì)Levovist注射的劑量、速度、時(shí)間進(jìn)行定量控制,對(duì)注射后血流顯像增加的強(qiáng)度作定量分析,得出結(jié)論,注射造影劑后,良、惡性腫瘤內(nèi)血流顯示都相應(yīng)增強(qiáng),但增強(qiáng)開始時(shí)間和持續(xù)時(shí)間有顯著差異,表現(xiàn)為血流顯像增強(qiáng)在惡性腫瘤明顯比良性腫瘤快速出現(xiàn),延緩消失。無一例良性腫瘤血流增強(qiáng)開始時(shí)間 ＜15s,無一例惡性腫瘤血流增強(qiáng)開始時(shí)間 ＞50s,增強(qiáng)持續(xù)時(shí)間 ＞400s者在惡性組占 83%,良性組僅占 18%。他們認(rèn)為腫瘤內(nèi)的血流增強(qiáng)歷時(shí)變化可能與腎癌動(dòng)脈血流速度加快,使造影劑很快到達(dá)腫瘤部位,同時(shí)腫瘤內(nèi)迂曲的小血管流速減慢,導(dǎo)致造影劑在腫瘤內(nèi)時(shí)間延長(zhǎng)有關(guān)。Levovist缺點(diǎn)是由于變化的血流動(dòng)力壓、血流速度以及超聲波束的作用,空氣微泡很容易破壞,其增強(qiáng)效果短暫有限。對(duì) 29例腎透明細(xì)胞癌和9例腎臟錯(cuò)構(gòu)瘤做了增強(qiáng)時(shí)間和增強(qiáng)程度的觀察：29例腎透明細(xì)胞癌中腎皮質(zhì)開始增強(qiáng)時(shí)間為 6～20s,腫瘤開始增強(qiáng)時(shí)間為 6～20s,其中 6.9%(2/29)的腫瘤增強(qiáng)早于腎皮質(zhì),48.3%(14/29)的腫瘤增強(qiáng)與腎皮質(zhì)相同,44.8%(13/29)的腫瘤增強(qiáng)晚于腎皮質(zhì)。在 29個(gè)RCC中高增強(qiáng)占 6.9%(2/29),等增強(qiáng) 75.9%(22/29),低增強(qiáng) 17.2%(5/29)。有 62.1%(18/29)腫瘤動(dòng)脈期明顯增強(qiáng),靜脈期快速消退,20.7%(6/29)腫瘤動(dòng)脈期明顯增強(qiáng),靜脈期緩慢消退。在 9個(gè)腎臟錯(cuò)構(gòu)瘤當(dāng)中,55.6%(5/90)增強(qiáng)時(shí)間與腎皮質(zhì)相同,44.4%(4/9)增強(qiáng)時(shí)間晚于腎皮質(zhì)。等增強(qiáng)腫瘤 55.6%(5/9),低增強(qiáng) 44.4%(4/9)。所有 9個(gè)腫瘤均為動(dòng)脈期增強(qiáng),靜脈期緩慢消退。Tranquart等[17]對(duì) 18例不同腎臟疾病進(jìn)行 Sonovue實(shí)時(shí)超聲造影。研究結(jié)果表明,Sonovue實(shí)時(shí)超聲造影與基礎(chǔ)B超相比,能夠顯著增強(qiáng)腫瘤外周或內(nèi)部微小血管的顯示,在整體上或動(dòng)脈相能提高腎臟腫塊檢出率和減少誤診率,診斷信心由 50%提高到 83%來維持其增生、進(jìn)展、轉(zhuǎn)移,超聲造影能夠增強(qiáng)對(duì)腫瘤微循環(huán)血管區(qū)域的顯示,從而提高腫瘤的顯示。Sonovue超聲造影能夠增強(qiáng)腎臟腫塊特別是局部小腫塊的顯示,不同的造影增強(qiáng)方式可為腎臟良惡性腫瘤的鑒別診斷提供重要信息。腎細(xì)胞癌特別是小腎癌中,約有 80%可有假包膜。假包膜的出現(xiàn)往往提示腫瘤較小或組織學(xué)分化程度較高,可以根據(jù)情況實(shí)施保留腎單位手術(shù)如腎腫瘤剜除術(shù)、部分切除術(shù)。Manno等[18]認(rèn)為 Sonovue超聲造影可以增強(qiáng)顯示腎實(shí)質(zhì)大血管、微循環(huán)血流灌注,發(fā)現(xiàn)腎細(xì)胞癌及其假包膜,并以此為依據(jù)指導(dǎo)手術(shù)方式的選擇。共選取 22例經(jīng) CT或傳統(tǒng)超聲已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的腎腫塊,進(jìn)行 Sonovue超聲造影,其中,腎細(xì)胞癌 14例,錯(cuò)構(gòu)瘤 3例,出血性腎囊腫 5例。在造影前后分別進(jìn)行基礎(chǔ)超聲和彩超檢查,并把假包膜的增強(qiáng)顯示程度可分為三類：完全可見、完全不可見、部分可見。超聲造影后共顯示 5例有完整假包膜,實(shí)行保留腎單位手術(shù);3例部分顯示假包膜,實(shí)行腎根治性切除術(shù);6例未見假包膜,只有 3例進(jìn)行外科手術(shù),另 3例因?yàn)槿頎顩r不好或已有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移進(jìn)行保守治療。

本研究中包括 10例腎盂癌病例,注射造影劑后均可見強(qiáng)化。腎動(dòng)脈顯影時(shí)間為 10～17s,腫塊開始顯影時(shí)間為 8～20s,腫塊顯影增強(qiáng)達(dá)高峰的時(shí)間為 14～25s,腫塊顯影增強(qiáng)開始減退的時(shí)間為 18～30s。腫塊顯影高峰強(qiáng)度：高于腎實(shí)質(zhì)的 2例,等同于腎實(shí)質(zhì)的 3例,稍低于腎實(shí)質(zhì)的 5例。腫塊的血流灌注方式：與腎實(shí)質(zhì)增強(qiáng)和減退速度相比,“快進(jìn)慢退”2例,“同進(jìn)慢退”5例,“慢進(jìn)慢退”3例。 10例腫塊中,6例為整體均一性增強(qiáng),減退時(shí)為整體均一性逐漸消退;3例為從周邊向中央向心性增強(qiáng),減退時(shí)為整體均一性逐漸消退;1例為整體均一性增強(qiáng),減退時(shí)從中央向周邊離心性減退。腎盂癌血流灌注的速度與其高峰顯影強(qiáng)度之間似乎存在一定的正比關(guān)系,腎盂癌的血流灌注方式似乎并無特征性,但這一判定有待更多病例的證實(shí)[19]。在 13例超聲造影提示腎惡性腫瘤的患者中,8例表現(xiàn)為造影劑皮質(zhì)期快速充填,較自身腎皮質(zhì)提前顯影 0.12～0.75s;2例表現(xiàn)為造影劑緩慢充填,顯影晚于自身腎皮質(zhì) 0.5～1.0s,且表現(xiàn)為低增強(qiáng);1例造影劑緩慢廓清,晚于自身腎皮質(zhì) 0.75～2.0s,但造影劑強(qiáng)度仍然高于自身腎皮質(zhì);2例造影劑快速廓清,早于自身腎皮質(zhì) 1.5～2.25s。腎惡性腫瘤的強(qiáng)化方式與腫瘤的大小有密切關(guān)系,腫瘤直徑 ＜15mm的腎惡性腫瘤,全部表現(xiàn)為均勻的快速增強(qiáng);＞15mm的腎惡性腫瘤,隨著腫瘤直徑的增大,造影劑充填不均勻程度加大,病灶中央造影劑缺損區(qū)擴(kuò)大。本組超聲造影將 1例(4.3%)血管平滑肌脂肪瘤誤診為腎惡性腫瘤,造影特點(diǎn)是腫塊比周圍腎組織早增強(qiáng),快增強(qiáng),造影劑從腫塊中央開始廓清,且早于周圍腎組織。其病理表現(xiàn)為低倍視野較密集的厚壁血管,缺乏脂肪組織,中央有分布不規(guī)則的平滑肌組織,導(dǎo)致 MRI脂肪抑制試驗(yàn)陰性,CT增強(qiáng)陽性,超聲造影快速充填。

綜上所述,對(duì)腎臟腫瘤的超聲造影灌注模式、強(qiáng)化方式及病理分型未成統(tǒng)一的判別標(biāo)準(zhǔn),未見一致的報(bào)道,這還需要通過更多的病例還有待于進(jìn)一步研究。

3 安全性和不足

超聲造影劑主要成分為氣體微泡、經(jīng)肺呼出,而不經(jīng)腎臟排泄。有人報(bào)道在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有體表出血點(diǎn)和胃腸道出血等過敏現(xiàn)象,但在臨床應(yīng)用中,還未發(fā)現(xiàn)有明顯的副作用發(fā)生。不足之處：①團(tuán)注大劑量造影劑后出現(xiàn)“怒放”(blooming)現(xiàn)象,可通過降低彩色增益或采用持續(xù)緩慢滴注方式消除;②須經(jīng)外周靜脈注射,與傳統(tǒng)超聲相比是有創(chuàng)的;③診斷的準(zhǔn)確性和可靠性與操作者的經(jīng)驗(yàn)及儀器的性能密切相關(guān)。

4 超聲造影技術(shù)展望

實(shí)時(shí)超聲造影是目前超聲醫(yī)學(xué)最前沿的進(jìn)展,被稱為是繼二維超聲和彩色血流技術(shù)后的“超聲的第三次革命”,其臨床價(jià)值可以和彩色多普勒技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用相提并論,隨著應(yīng)用造影軟件CnTI技術(shù)、低MI諧波能量成像技術(shù)、Wash in/Wash out造影劑聲學(xué)定量時(shí)間-強(qiáng)度曲線等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,拓展了超聲造影的應(yīng)用范圍,其超聲造影模式及時(shí)間強(qiáng)度曲線在其病變,尤其腫瘤的定量診斷中發(fā)揮重要的意義[20]。超聲造影目前還有很多的領(lǐng)域有待于探索,其重要性將隨著應(yīng)用領(lǐng)域的拓展而越來越大,并將整體提高超聲成像在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的地位。將來的超聲造影劑將能幫助無創(chuàng)測(cè)定心內(nèi)壓,腫瘤的組織定征成像以及完成造影劑攜帶治療藥物進(jìn)行治療等作用。

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