基于MRI的腎囊性病變2005版BosniakⅡ～Ⅲ類閱片者間一致性分析

孫松梅，白 旭，李 林，張 晶，張曉晶，許 偉，于梅艷，王美鳳，葉慧義，王海屹

1 解放軍醫(yī)學(xué)院，北京 100853；2 解放軍總醫(yī)院第二醫(yī)學(xué)中心 放射診斷科，北京 100853；3 解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學(xué)中心 放射診斷科，北京 100039；4 解放軍總醫(yī)院 醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究部 醫(yī)院管理研究所，北京 100853；5 解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心 放射診斷科，北京 100853；6 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京中醫(yī)醫(yī)院，北京 100010

腎囊性病變(cystic renal mass，CRM) 包括良性病變與惡性病變，對CRM 的良惡性進(jìn)行鑒別是臨床決策的關(guān)鍵?，F(xiàn)行的2005 版Bosniak 分類系統(tǒng)依據(jù)CRM 囊腫的大小、囊壁及分隔厚度、分隔數(shù)目、分隔鈣化及是否存在強(qiáng)化等情況，將CRM 分為Ⅰ、Ⅱ、ⅡF、Ⅲ、Ⅳ五個類別，為CRM的良惡性鑒別提供了影像學(xué)依據(jù)[1]。該系統(tǒng)最初是基于CRM 的對比增強(qiáng)CT 圖像建立的，因此國內(nèi)外對Bosniak 分類閱片者一致性的研究多采用CT 閱片結(jié)果[2-4]。文獻(xiàn)檢索顯示，Bosniak 分類的閱片者間變異度大(6%～75%)，尤其是在Ⅱ～Ⅲ分類中[5-6]。這是因?yàn)棰耦惡廷纛怌RM 影像特征較為典型，易于鑒別；而Ⅱ～Ⅲ類的CRM 囊腫形態(tài)多樣、影像特征復(fù)雜而不易鑒別。Bosniak 各類囊性病變惡性概率變異度也較大，如Bosniak Ⅱ、ⅡF、和Ⅲ的惡性比例分別為9% (95%CI:5%～14%)、18% (95%CI:12%～26%)、51% (95%CI:42%～61%)[5]。尤其是Bosniak Ⅲ類的CRM 中，良性患病率很高(約49%)[7]。這意味著行手術(shù)的病例中有接近一半的CRM 是良性的。近年來，由于MRI 檢查可提供更為詳細(xì)的囊性病變的影像信息，其臨床應(yīng)用日益廣泛。研究表明MRI 可以提供有關(guān)CRM 囊腫壁或分隔的更多影像特征[8-11]。本研究將基于MRI 圖像，依據(jù)2005 版Bosniak 分類系統(tǒng)評估Ⅱ～Ⅲ類病例閱片者間一致性，以期為更好開展CRM 臨床決策提供依據(jù)。

資料與方法

1資料 收集解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心圖像存檔和通信系統(tǒng)(picture archiving and communication system，PACS)中2009 年1 月-2018 年12 月完成常規(guī)腎MRI 平掃及增強(qiáng)檢查的全部患者資料，由一名高年資腹部影像專家(具有30 年工作經(jīng)驗(yàn))參考CRM 2005 版Bosniak 分類標(biāo)準(zhǔn)篩選入組(表1)。納入標(biāo)準(zhǔn)：1) 符合2005 版Bosniak Ⅱ、ⅡF 和Ⅲ類的CRM(強(qiáng)化實(shí)性成分少于病變25% 的腎病變)；2) 術(shù)后病理證實(shí)為CRM；3) 在術(shù)前6 個月完成常規(guī)腎MRI 平掃及增強(qiáng)檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：1)MRI 圖像質(zhì)量不佳或信息不完整；2)CRM 最終確診為感染、炎癥或血管疾病、外傷后病變或?qū)嵭阅[瘤伴顯著壞死；3)多囊腎疾病(以雙腎出現(xiàn)無數(shù)液性囊泡為主要特征)；4)腎細(xì)胞癌相關(guān)綜合征囊性病變，如Von-Hipple-Lindau 綜合征等。最終有123 例患者的123 個CRM 納入研究。本研究經(jīng)過解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)文號：S2020-070-01)，免除受試者知情同意。

表1 腎囊性病變2005 版Bosniak 分類系統(tǒng)[7]Tab.1 Details of 2005 Bosniak classification of cystic renal masses

2圖像采集 磁共振圖像通過不同的MR 掃描儀采集，場強(qiáng)分別為3.0 T 和1.5 T。掃描序列包括橫軸位脂肪抑制T2 加權(quán)(axial fat-suppressed T2-weighted)、冠狀位脂肪抑制T2 加權(quán)(coronal Fat suppressed T2-weighted)、橫軸位T1 加權(quán)(axial T1 weighted)、橫軸位多時相對比增強(qiáng)T1 加權(quán)(axial multiphase contrast material-enhanced T1-weighted)以及冠狀位對比增強(qiáng)T1 加權(quán)(coronal contrastenhanced T1-weighted)。

3閱片 首先由一名高年資腹部影像專家R1 對MRI 圖像進(jìn)行判讀，選取所有Ⅱ～Ⅲ類病例作為一致性分析對象，并對圖像進(jìn)行隨機(jī)編號。另外3 名影像醫(yī)師R2～R4(分別具有21 年、20 年和18 年工作經(jīng)驗(yàn))，基于MRI 圖像，依據(jù)2005 版Bosniak 分類系統(tǒng)，在1 周之內(nèi)獨(dú)立判讀所有圖像并記錄分類結(jié)果。高年資專家(R1)和3 名影像醫(yī)師(R2～ R4)的判讀均在盲態(tài)下進(jìn)行，即除影像信息外，不知曉病理診斷及患者其他臨床信息。這在客觀上必然會出現(xiàn)高年資專家閱片結(jié)果與病理不相符的情況，對此并未根據(jù)病理結(jié)果請專家R1 重新判讀，而是維持該專家盲態(tài)下的閱片結(jié)果。

4樣本量計(jì)算 一致性分析需要滿足的樣本量根據(jù)Bujang 和Baharum[12]的建議計(jì)算，假設(shè)最初閱片者沒有一致意見(K1=0)，本研究所期望的Cohen’s Kappa 系數(shù)的最小值為0.5(K2=0.5)，把握度(power) 和Ⅰ類錯誤分別確定為80.0% 和0.05，則需要至少20 例病例。本研究的總體樣本量滿足此要求，不同病理類型中，只對滿足樣本量要求者進(jìn)行分析。

5統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 所有統(tǒng)計(jì)分析均運(yùn)用Stata/MP 16.0 (StataCorp LLC)軟件完成。對病例的病理類型、大小、部位等基本情況進(jìn)行描述分析。閱片者間一致性以多評估者Cohen/Conger's Kappa 系數(shù)衡量[13]，采用Kappaetc 命令并附以有序加權(quán)選項(xiàng)Wgt(ordinal)計(jì)算加權(quán)系數(shù)kw；利用Parr 和Tolley推薦的Jackknife 方法計(jì)算kw的95%CI[14-15]。分別計(jì)算全部病例和Bosniak 各分類病例、各病理類型病例的kw系數(shù)。該系數(shù)的判斷標(biāo)準(zhǔn)：0.2 及以下，較低的一致性；0.21～0.40，一致性一般；0.41～0.60，中等程度一致；0.61～0.80，高度一致；0.81～1.00，幾乎完全一致[16]。

結(jié)果

1CRM 病例特征 納入的123 例病例中，男性84 例，女性39 例，年齡16～71(49.1 ± 11.1)歲；左腎病變70 例(56.9%)，右腎病變53 例(43.1%)。病變直徑8.8～97.0(49.05 ± 11.10) mm。單純囊腫61 例，占49.6%，良性腫瘤15 例，占12.2%，包括囊性腎瘤(cystic nephroma，CN) 7 例、混合性上皮和間質(zhì)腫瘤(mixed epithelial and stromal tumors，MEST) 8 例；惡性腫瘤47 例，占38.2%，包括低惡性潛能多房囊性腎腫瘤(multilocular cystic renal neoplasm of low malignant potential，MCRNLMP)10 例、透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌(clear cell renal cell carcinoma，ccRCC) 37 例。各病理類型病例主要臨床特征見表2。

表2 Ⅱ～ Ⅲ類腎囊性病變的臨床特點(diǎn)Tab.2 Clinical Characteristics of classification Ⅱ to Ⅲcystic renal masses

22005 版Bosniak Ⅱ～Ⅲ類病例典型MRI 圖像 2005 版Bosniak 分類系統(tǒng)依據(jù)CRM 囊腫的大小、囊壁及分隔厚度、分隔數(shù)目、分隔鈣化及是否存在強(qiáng)化等情況，將CRM 分為五個類別，其中Ⅱ～ Ⅲ類病變的形態(tài)多樣，特征復(fù)雜且不易鑒別，典型病例MRI 圖像見圖1～圖3。

圖1 男性，48 歲，右側(cè)腎臟囊性病變，單純性囊腫 A：T2WI 上病變內(nèi)可見個一分隔(箭頭)；B：T1WI 上病變呈現(xiàn)均勻的低信號；C：在增強(qiáng)T1WI 的實(shí)質(zhì)期圖像上囊壁光滑，寬1 mm，分隔沒有強(qiáng)化，根據(jù)2005 版Bosniak 分類，病變被歸為Ⅱ類Fig.1 MRI images of a 48-year-old man with right-sided cystic renal mass,a simple cyst A:The lesion shows one septa(arrowhead) on T2-weighted imaging;B:Homogeneous hypointensity shows on T1-weighted imaging;C:The lesion has 1-mm-wide smooth wall with no enhancement of septa on axial nephrographic phase contrast-enhanced T1-weighted imaging;and it is classified as class Ⅱ according to Bosniak classification,version 2005

圖2 男性，71 歲，右側(cè)腎囊性病變，單純性囊腫 A:T2WI 上病變可見多(≥ 4)個分隔；B:T1WI 上病變呈現(xiàn)為不均勻低信號；C：在增強(qiáng)T1WI 實(shí)質(zhì)期圖像上輕度增厚的分隔強(qiáng)化(箭頭)。由于可以感知的多個分隔強(qiáng)化，根據(jù)2005 版Bosniak 分類，病變被歸為ⅡF 類Fig.2 MRI images of a 71-year-old man with right-sided cystic renal mass,a simple cyst A:The lesion shows multiple (four or more) septa on T2-weighted imaging;B:Heterogeneous hypointensity shows on T1-weighted MRI scan;C:The lesion has enhancement of mildly thickened septa (arrowhead) on axial nephrographic-phase contrast-enhanced T1-weighted imaging;and it is classified as class ⅡF for more septa with perceived enhancement according to Bosniak classification,version 2005

圖3 男性，38 歲，左側(cè)腎囊性病變，腎透明細(xì)胞癌 A：T2WI 上病變可見少量分隔；B：在T1WI 上病變呈現(xiàn)不均勻低信號；C:在增強(qiáng)T1WI 實(shí)質(zhì)期圖像上病變內(nèi)不規(guī)則增厚的分隔強(qiáng)化(箭頭)；由于存在多個不規(guī)則增厚的分隔伴可測量的強(qiáng)化，根據(jù)2005 版Bosniak 分類，病變被歸為Ⅲ類Fig.3 MRI images of a 38-year-old man with left-sided cystic renal mass,clear renal cell carcinoma A:The lesion shows a few septa on T2-weighted imaging;B:Heterogeneous hypointensity shows on T1-weighted imaging; C:The lesion has irregular enhancement of septa (arrowhead) on axial nephrographicphase contrast-enhanced T1-weighted imaging;and it is classified as class Ⅲ for the irregular enhancing septa with measurable enhancement according to Bosniak classification,version 2005

3閱片結(jié)果 高年資專家R1 判斷為Bosniak Ⅱ、ⅡF、Ⅲ類的例數(shù)分別為24 例(19.5%)、49 例(39.8%)、50 例(40.7%)。在61 例單純囊腫病例中，高年資專家R1 判讀為Ⅱ、ⅡF、Ⅲ類的例數(shù)分別為20 例、30 例、11 例；良性腫瘤15 例中，R1 判讀為Ⅱ、ⅡF、Ⅲ類的例數(shù)分別為0 例、8 例、7 例；惡性腫瘤47 例中，R1 判讀為Ⅱ、ⅡF、Ⅲ類的例數(shù)分別為4 例、11 例、32 例，惡性率分別為16.7%、22.4%、64.0%。不同病理類型CRM 閱片者R1～ R4 分類情況見表3。

表3 不同病理類型CRM 閱片者R1～ R4 的Bosniak 分類情況Tab.3 Bosniak ratings of MRI of CRMs across pathological types by 4 radiologists

4閱片結(jié)果一致性分析 R2～R4 閱片者與R1 閱片者的一致性結(jié)果見表4。閱片者R3 判讀為ⅡF 類的病例數(shù)(41 例)與閱片者R1 判讀為ⅡF 類的病例數(shù)(49 例)一致性最高，達(dá)83.7%，其次為閱片者R4 判讀為Ⅲ類的病例數(shù)(31 例) 與閱片者R1 判讀為Ⅲ類的病例數(shù)(50 例)，一致性達(dá)62.0%。除此之外，其他判讀結(jié)果與閱片者R1 判讀一致的比例均未超過50%。由表5 可見，對于全部病例3 名閱片者(R2～ R4)的一致性kw系數(shù)是0.43，95%CI為0.33～ 0.52，顯示為中等程度一致。其中，Ⅱ類病例3 名閱片者的kw系數(shù)為0.05，顯示一致性較低；ⅡF 類和Ⅲ類病例的kw系數(shù)分別為0.34、0.29，顯示一致性一般。按不同病理類型分單純囊腫、良性腫瘤、惡性腫瘤的kw系數(shù)分別為0.33、0.16、0.31，一致性一般或較低。而良性腫瘤病例的kw系數(shù)95%CI較單純囊腫、惡性腫瘤和全部病例更大，考慮是由于良性腫瘤的病例數(shù)較少而使標(biāo)準(zhǔn)誤較大所導(dǎo)致。不同病理類型的Bosniak 各類別病例中，一致性系數(shù)最高的是被歸為ⅡF 類的單純囊腫，kw為0.31；其次是被歸為Ⅲ類的惡性腫瘤，kw為0.26，均顯示一致性一般；最小的是被歸為Ⅱ類的單純囊腫，kw為0.14，顯示一致性較低。而由于歸為Ⅲ類的單純囊腫、全部良性腫瘤和歸為Ⅱ、ⅡF 類的惡性腫瘤病例數(shù)小于一致性分析所要求的最低樣本量20 例，故未計(jì)算其kw系數(shù)。

表4 閱片者R2～ R4 對Bosniak Ⅱ～Ⅲ類CRM 圖像分類結(jié)果Tab.4 Ratings of MRI images of Bosniak Ⅱ-Ⅲ CRM by rater R2 -R4

表5 3 名閱片者依據(jù)2005 版Bosniak 分類標(biāo)準(zhǔn)判讀CRM 閱片結(jié)果一致性Tab.5 Agreement of three radiologists on category Ⅱ-Ⅲ MRI of CRM according to Bosniak classification system (2005)

討論

依據(jù)2005 版Bosniak 分類系統(tǒng)，基于CT 圖像的Ⅱ、ⅡF 和Ⅲ類病例的閱片者間一致性低、變異度大，致使惡性檢出率差異大，不能很好地輔助臨床決策。與CT 相比，MRI 具有更高的組織分辨率，可以更好地顯示在CT 圖像上不明顯的分隔和不清晰的強(qiáng)化[17-19]。本研究依據(jù)一名高年資腹部影像專家參考2005 版Bosniak 分類系統(tǒng)的閱片結(jié)果，篩選出CRM 分類為Ⅱ～Ⅲ 類的MRI 圖像123 例，研究3 名影像醫(yī)師閱片的一致性。結(jié)果顯示，3 名閱片者對Bosniak Ⅱ～ Ⅲ類CRM 的MRI圖像判讀結(jié)果的一致性總體不高。對于全部病例，3 名閱片者的一致性中等；單純囊腫、良性腫瘤、惡性腫瘤的閱片結(jié)果均顯示一致性一般或較低，而Ⅱ類病例的kw系數(shù)僅為0.05，遠(yuǎn)低于ⅡF 類和Ⅲ類病例。該結(jié)果印證了Ⅱ～Ⅲ類CRM的閱片者間一致性總體不高，與國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道相符[6,20]。吳斌等[21]利用42 個腎囊性病灶的CT、MRI 資料(其中CT 檢查29 例，MRI 檢查18 例，CT 及MRI 均檢查6 例)研究發(fā)現(xiàn)，高低年資醫(yī)生之間Ⅱ、ⅡF 和Ⅲ類的一致性系數(shù)K 分別為0.222、0.545 和0.545，低于兩組醫(yī)生在Ⅰ類(K=0.843)、Ⅳ類(K=0.715) 和全部病例的一致性(K=0.626)。結(jié)果還表明，單純囊腫的一致性系數(shù)高于良性腫瘤和惡性腫瘤。這或許是由于單純囊腫影像特征較為典型而更容易使不同閱片者達(dá)成一致。閱片者R2～R4 閱片經(jīng)驗(yàn)(分別具有21 年、20 年及18 年經(jīng)驗(yàn)) 相近，根據(jù)表3 的結(jié)果，這3 名閱片者的一致性與經(jīng)驗(yàn)沒有明顯關(guān)聯(lián)，且因沒有低年資閱片者作對比，故本研究尚無法得出經(jīng)驗(yàn)與一致性關(guān)系的確定結(jié)論。對此問題有賴于增加低年資閱片者的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2005 版Bosniak 分類系統(tǒng)關(guān)于Ⅱ、ⅡF 和Ⅲ類CRM 的分類標(biāo)準(zhǔn)對囊腫壁及分隔厚度、分隔數(shù)目、鈣化的形態(tài)等影像特征沒有給出明確定義，不夠細(xì)致與量化，使閱片結(jié)果更多依賴閱片者的經(jīng)驗(yàn)[6,11,20]。這是導(dǎo)致閱片者一致性不高的主要原因之一。其次2005 版Bonsiak 分類標(biāo)準(zhǔn)是基于對比增強(qiáng)CT 圖像建立的，是否完全適用于MRI 尚有待商榷。再者，研究者數(shù)量、研究樣本量會導(dǎo)致不同研究之間一致性的差異，既往文獻(xiàn)多研究兩名閱片者的一致性，而本研究采用3 名閱片者，一致性程度必然會隨人數(shù)增加而降低。本研究樣本量大于目前多數(shù)國內(nèi)研究，這或許也是一致性不高的原因。同時，由于一致性系數(shù)本身的計(jì)算方法、加權(quán)方法有多種，不同研究采用的計(jì)算方法不同。Lucocq 等[22]的研究利用復(fù)雜腎囊腫(≥ ⅡF 級) 的CT 和MRI 圖像，比較患者做檢查時醫(yī)生報(bào)告的分類結(jié)果與泌尿科專家多學(xué)科會診報(bào)告結(jié)果的一致性，而一致性系數(shù)采用線性和二次方加權(quán)的Kappa 統(tǒng)計(jì)量。因此，在比較不同文獻(xiàn)一致性系數(shù)的大小時，應(yīng)充分考慮這些因素。本研究顯示，Ⅱ類病變的惡性率為16.7%，ⅡF 類病變的惡性率為22.4%，Ⅲ類病變的惡性率為64.0%，與Schoots 等[5]的系統(tǒng)綜述得到的結(jié)果相比，ⅡF 類惡性率位于其95%CI(ⅡF 類95%CI：12%～26%) 內(nèi)，Ⅱ類和Ⅲ類惡性率高于95%CI(Ⅱ類和Ⅲ類95%CI：5%～14%、42%～61%)上限。

以上問題反映了2005 版Bosniak 分類標(biāo)準(zhǔn)存在的不足，本研究也驗(yàn)證了2005 版Bosniak 分類標(biāo)準(zhǔn)基于MRI 圖像的一致性并不理想。2019 版Bosniak 分類系統(tǒng)[23]是繼2005 版的修訂與更新，尚處在評估階段。新版分類系統(tǒng)正式納入MRI 影像特征，提出MRI 分類標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)一步完善了諸如囊壁厚度、囊壁是否光滑、分隔數(shù)量、分隔厚度、形態(tài)及是否強(qiáng)化等內(nèi)容，通過彌補(bǔ)這些不足，期望提高閱片者間分類的一致性，然而修訂后的2019 版Bosniak 分類系統(tǒng)是否能夠達(dá)到修訂目的尚需要臨床和科學(xué)研究的進(jìn)一步評估。

本研究局限性在于，作為回顧性研究，研究所使用的MR 掃描儀參數(shù)不一，可能會對閱片結(jié)果造成影響，因此本研究結(jié)果尚需前瞻性研究的驗(yàn)證。綜上，本研究基于MRI 圖像，依據(jù)2005 版Bosniak 分類系統(tǒng)對Ⅱ～ Ⅲ類病例的圖像進(jìn)行判讀，不同閱片者顯示中等程度的一致性。從不同類別看，Ⅱ類病例顯示一致性較低；ⅡF 和Ⅲ類病例顯示一致性一般；按病理類型看，單純囊腫、良性腫瘤、惡性腫瘤的一致性一般或較低；而對于各類病例，單純囊腫的閱片者間一致性高于良性腫瘤和惡性腫瘤。

作者貢獻(xiàn)聲明：直接參與醞釀和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：孫松梅，葉慧義，王海屹；實(shí)施研究：孫松梅，白旭，李林，張晶，張曉晶，于梅艷，王美鳳，王海屹；采集數(shù)據(jù)：孫松梅，白旭，張晶，張曉晶，于梅艷，王美鳳；分析/解釋數(shù)據(jù)：孫松梅，白旭，李林，許偉，葉慧義，王海屹；起草文章：孫松梅；對文章的知識性內(nèi)容作批評性審閱：葉慧義，王海屹；統(tǒng)計(jì)分析：孫松梅，李林；獲取研究經(jīng)費(fèi)/行政、技術(shù)或材料支持：王海屹；指導(dǎo)/支持性貢獻(xiàn)：許偉，葉慧義，王海屹。

利益沖突：無。