定量分析≤4 cm實(shí)性腎癌灰階回聲特征

夏 禎，蔡應(yīng)娛，李 鑫，李 剛，史秋生，吳 蓉，杜聯(lián)芳，李 凡

(上海市第一人民醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，上海 200080)

圖1 Image pro plus 6.0圖像分析軟件使用界面 A.超聲圖像分析界面，ROI 1～3分別位于腫瘤、鄰近腎皮質(zhì)及鄰近腎竇； B.ROI 1～3 的灰度值及面積

2015年中國新發(fā)腎癌約66 880例，同時(shí)約23 400例[1]死于腎癌。超聲是影像學(xué)診斷腎癌的重要方法。既往研究[2-3]表明，最大徑≤3 cm良惡性腫瘤的回聲表現(xiàn)存在重疊，其中腎癌與腎血管平滑肌脂肪瘤(renal angiomyolipoma, RAML)的回聲表現(xiàn)高度相似。臨床醫(yī)師通常通過分析腫瘤回聲程度來判斷腫瘤的良惡性，主觀性較強(qiáng)，易致誤診。有學(xué)者[4]利用計(jì)算機(jī)軟件定量分析腎臟腫瘤回聲的高低程度，對腎癌的診斷效能較高，但前期研究病例數(shù)較少。本研究擬利用計(jì)算機(jī)軟件定量分析腎臟腫瘤灰度值，探討最大徑≤4 cm實(shí)性腎皮質(zhì)腫瘤的回聲特征及其據(jù)此鑒別診斷良惡性腫瘤的效能。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2014年8月—2017年8月因疑診腎腫瘤在我院接受檢查的202例(205個(gè)病灶)患者的資料，男148例，女54例，年齡23～88歲，平均(58.1±12.6)歲；均為單側(cè)發(fā)病，其中199例為單發(fā)、3例為雙發(fā)病灶。205個(gè)病灶中，167個(gè)惡性腫瘤(含交界性腫瘤)、28個(gè)良性腫瘤經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)；10個(gè)良性腫瘤經(jīng)我院增強(qiáng)CT和/或MRI證實(shí)，且隨訪3年以上腫瘤無明顯改變證實(shí)。入選標(biāo)準(zhǔn)：腎皮質(zhì)腫瘤，腫瘤最大切面上最大徑≤4 cm。排除標(biāo)準(zhǔn)：①超聲資料不全；②圖像質(zhì)量差，無法進(jìn)行計(jì)算機(jī)定量分析；③腫瘤囊性成分占50%以上。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Acuson Sequoia 512超聲診斷儀，4C1-S凸陣探頭，頻率1～4 MHz。囑患者側(cè)臥，以灰階超聲進(jìn)行掃查，選擇清晰顯示腫瘤最大切面、腫瘤鄰近腎皮質(zhì)及腎竇的圖像；采用Image pro plus 6.0(IPP，Media Cyberneticas，Georgia Avenue)軟件勾畫ROI，ROI 1為整個(gè)腫瘤、ROI 2為距離腎包膜<0.5 cm及距離腎腫瘤>0.5 cm的腎皮質(zhì)、ROI 3為距離腎皮質(zhì)0.5 cm的表層腎竇，避開腎積水、腎盂積水部位；其中ROI 1取整個(gè)腫瘤區(qū)域繪制3次取平均值，ROI 2及ROI 3則分別于腎臟上段、中段、下段取面積相同區(qū)域，測量3次計(jì)算平均值(圖1)。IPP軟件得出ROI面積及灰度值后，計(jì)算腫瘤、腎皮質(zhì)及腎竇的單位灰度值和相對單位灰度值，單位灰度值=ROI總灰度值/ROI面積，相對單位灰度值=腫瘤單位灰度值/腎皮質(zhì)單位灰度值。

半定量分析：以相對單位灰度值<1為低回聲腫瘤，相對單位灰度值>1為高回聲腫瘤，其中腫瘤單位灰度值/腎竇單位灰度值>1為明顯高回聲，<1為稍高回聲(圖2、3)。以低回聲及稍高回聲為惡性腫瘤診斷標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算半定量分析診斷惡性腫瘤的效能。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。2組間計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，對符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。不符合正態(tài)分布的資料以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示，2組間比較采用Mann-Whitney秩和檢驗(yàn)。繪制ROC曲線定量分析相對單位灰度值判斷腎臟良惡性腫瘤的效能。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

195個(gè)經(jīng)病理證實(shí)的腫瘤中，惡性腫瘤167個(gè)，包括透明細(xì)胞癌142個(gè)、乳頭狀細(xì)胞癌12個(gè)、嫌色細(xì)胞癌7個(gè)、低度惡性潛能的多房囊性腎細(xì)胞腫瘤1個(gè)、透明細(xì)胞乳頭狀腎細(xì)胞癌2個(gè)、未分類3個(gè)；良性腫瘤28個(gè)，其中腎血管平滑肌脂肪瘤25個(gè)、嗜酸細(xì)胞瘤2個(gè)、脂肪瘤1個(gè)。

良惡性腫瘤的回聲分布、相對單位灰度值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05，表1)。

表1 良惡性實(shí)性腎臟小腫瘤的計(jì)算機(jī)軟件定量及半定量結(jié)果

表2 不同大小良惡性腎腫瘤回聲分布特征分析

本組205個(gè)腫瘤最大直徑0.7～4.0 cm，平均(2.76±0.74)cm；其中惡性腫瘤最大徑(2.86±0.67)cm，良性腫瘤最大徑(2.31±0.92)cm，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-3.496,P=0.001)。最大徑≤2 cm及最大徑>2～4 cm良惡性腫瘤相對單位灰度值及回聲分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05，表2)。惡性腫瘤中，最大徑≤2 cm與最大徑>2～4 cm者相對單位灰度值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-1.235，P=0.217)，回聲分布差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=3.659，P=0.160)。良性腫瘤中，最大徑≤2 cm與最大徑>2～4 cm者相對單位灰度值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-0.938，P=0.361)，回聲分布差異亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.159，P=0.560)。

半定量分析診斷≤4 cm實(shí)性腎皮質(zhì)惡性腫瘤的敏感度為98.80%(165/167)，特異度為63.16%(24/38)，準(zhǔn)確率為92.20%(189/205),假陽性率為36.84%(14/38),假陰性率為1.20%(2/167)；定量分析以相對單位灰度值<1.51為標(biāo)準(zhǔn)，診斷敏感度為75.45%(126/167)，特異度為73.68%(28/38)，準(zhǔn)確率為75.12%(154/205)，假陽性率為26.32%(10/38),假陰性率為24.55%(41/167)，曲線下面積為0.799。

3 討論

本研究采用計(jì)算機(jī)軟件定量分析及輔助半定量方法分析202例205個(gè)最大徑≤4 cm腎腫瘤，發(fā)現(xiàn)良惡性腫瘤間回聲分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義——腎臟惡性腫瘤主要表現(xiàn)為稍高回聲(88.02%)，其次是低回聲(10.78%)，極少數(shù)表現(xiàn)為明顯高回聲(1.20%)；良性腫瘤則多表現(xiàn)為明顯高回聲(63.16%)，其次為稍高回聲(31.58%)，少數(shù)表現(xiàn)為低回聲(5.26%)。

Forman等[2]報(bào)道一組實(shí)性小腎癌，超聲表現(xiàn)為低回聲、等回聲、稍高及明顯高回聲的比例分別為3%、10%、45%及32%。Sidhar等[3]將低回聲再細(xì)分為極低回聲(類似囊性)及稍低回聲，該組46例小腎癌中，復(fù)雜囊性、極低、稍低、等、稍高、明顯高回聲所占比例分別為2.2%，6.5%、17.4%、34.8%、26.1%及13.0%。

以上研究均是基于主觀視覺判斷對腫瘤回聲進(jìn)行分類。本研究采用計(jì)算機(jī)定量分析方法，可更精確地判定腫瘤回聲程度。本組低回聲占≤4 cm腎癌的10.78%，與既往研究[2]類似，但稍高回聲比例較既往研究[2-3]增多，可能原因?yàn)椋孩偌{入病例較多；②軟件定量分析能較主觀視覺判斷更準(zhǔn)確地評估腫瘤與腎皮質(zhì)及腎竇之間的回聲差異。

圖2 RAML的超聲表現(xiàn) A.患者女，45歲，病灶相對單位灰度值為0.92，半定量歸類為低回聲； B.患者男，49歲，病灶相對單位灰度值為2.61，半定量歸類為稍高回聲; C.患者男，61歲，病灶相對單位灰度值為2.95，半定量歸類為明顯高回聲

圖3 腎臟惡性腫瘤超聲表現(xiàn) A.患者男，70歲，腎乳頭狀細(xì)胞癌，病灶相對單位灰度值為1.36，半定量歸類為稍高回聲(箭)； B.患者男，27歲，腎透明細(xì)胞癌，病灶相對單位灰度值為1.71，半定量歸類為稍高回聲； C.患者女，58歲，腎透明細(xì)胞癌，病灶相對單位灰度值為0.89，半定量歸類為低回聲； D.患者男，61歲，腎透明細(xì)胞癌，病灶相對單位灰度值為2.06，半定量歸類為明顯高回聲

灰階超聲所示腫瘤回聲特性與腫瘤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的聲阻抗性能相關(guān)。實(shí)體瘤細(xì)胞排列緊密而呈低回聲表現(xiàn)，當(dāng)腫瘤細(xì)胞小空間中呈現(xiàn)多重界面，如存在乳頭狀、管狀和多房囊性結(jié)構(gòu)，腫瘤內(nèi)出現(xiàn)微小鈣化、壞死、出血、囊性變、脂肪成分等[5-8]，腫瘤回聲均增高。腎良性腫瘤大多數(shù)為RAML，系由脂肪、平滑肌和血管成分構(gòu)成的腫瘤，脂肪成分多為細(xì)胞外脂肪，其存在是RAML表現(xiàn)為明顯高回聲的病理基礎(chǔ)，也是與腎癌進(jìn)行鑒別的重要依據(jù)之一。但腎癌也可存在脂肪成分，如腫瘤液化壞死產(chǎn)生膽固醇或脂質(zhì)空泡、含脂髓成分的骨化生以及腎竇或腎周脂肪侵入腎腫瘤內(nèi)，或腎細(xì)胞癌尤其是腎透明細(xì)胞癌、乳頭狀腎細(xì)胞癌存在細(xì)胞內(nèi)的脂肪，但其發(fā)生概率較低，且含量相對較少[9-14]。

本研究進(jìn)一步分析腎腫瘤回聲強(qiáng)度與大小的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)腎腫瘤回聲分布并不隨腫瘤增大而產(chǎn)生明顯改變?！? cm腎惡性腫瘤中，稍高回聲占多數(shù)(78.95%)，其次為低回聲(15.79%)和明顯高回聲(5.26%)；腫瘤最大徑為>2～4 cm時(shí)，稍高回聲亦是最主要表現(xiàn)(89.19%)，且比例有所升高，而低回聲(10.14%)及明顯高回聲(0.68%)比例下降。腎良性腫瘤中，隨腫瘤增大，明顯高回聲比例下降，稍高回聲及低回聲比例提高。Forman等[2]報(bào)道，最大徑≤3 cm腎癌中，77%病灶回聲高于腎皮質(zhì)。本組最大徑≤2 cm腎癌中，84.21%呈稍高及明顯高回聲。27.9%最大徑≤2 cm腎癌會發(fā)生壞死和囊性變，使其回聲增高[15]；腫瘤繼續(xù)生長，結(jié)構(gòu)不均質(zhì)可能性進(jìn)一步增加，混雜回聲使其呈稍高回聲表現(xiàn)。

腎癌篩查中，灰階超聲表現(xiàn)是重要診斷依據(jù)。既往常采用“高回聲”來籠統(tǒng)描述惡性腫瘤的回聲，無法體現(xiàn)小腎癌與良性腫瘤回聲的細(xì)微差異。本研究采用軟件定量分析方法評估腎腫瘤回聲值，并進(jìn)一步與腎皮質(zhì)、腎竇進(jìn)行比較，半定量歸類為低回聲、稍高回聲及明顯高回聲，便于差異化描述腫瘤回聲。本組以稍高回聲及低回聲為標(biāo)準(zhǔn)診斷≤4 cm實(shí)性腎癌的敏感度較高(98.80%)而特異度較低(63.16%)；以相對單位灰度值<1.51為標(biāo)準(zhǔn)，敏感度為75.45%、特異度為76.32%，提示定量分析可提高診斷的特異度。

本研究的局限性：①僅以回聲特征作為鑒別診斷腎良惡性腫瘤的依據(jù)，未綜合分析其灰階超聲特性；②未以彩色多普勒超聲、超聲造影等多種超聲技術(shù)進(jìn)行鑒別；③納入10例良性腫瘤，僅以隨訪3年為診斷標(biāo)準(zhǔn)，不能排除上皮樣血管平滑肌脂肪瘤(epithelioid angiomyolipoma， EAML)的存在[16]。WHO 2016年腎腫瘤新分類[17]將EAML作為單獨(dú)的腎腫瘤亞類，是具有惡性潛能的間葉腫瘤，有表現(xiàn)為高回聲的可能。

綜上所述，本研究顯示稍高回聲為≤4 cm實(shí)性腎癌的主要表現(xiàn)，臨床應(yīng)結(jié)合其他影像學(xué)方法進(jìn)一步綜合判斷。