声辐射力脉冲成像技术鉴别诊断肾脏肿瘤

刘学会，聂 芳，王小锋，董甜甜，潘 宏

(兰州大学第二医院超声科，甘肃 兰州 730030)

生殖泌尿影像学

声辐射力脉冲成像技术鉴别诊断肾脏肿瘤

刘学会，聂 芳*，王小锋，董甜甜，潘 宏

(兰州大学第二医院超声科，甘肃 兰州 730030)

目的 评价声辐射力脉冲弹性成像(ARFI)技术诊断肾肿瘤的价值。方法 对86例肾肿瘤患者的86个病灶行常规超声及ARFI检查，比较肿瘤和周围肾实质、良恶性肾肿瘤的剪切波速度(SWV)、声触诊组织成像(VTI)评分的差异。结果 86例肾肿瘤患者中，良性肿瘤32例，均为血管平滑肌脂肪瘤；恶性肿瘤54例，包括肾透明细胞癌26例，肾嫌色细胞癌8例，肾乳头状细胞癌5例，浸润性尿路上皮癌15例；病灶与周围肾实质间SWV、VTI评分的差异均有统计学意义(P均<0.05)，肾良性肿瘤的SWV及VTI评分低于肾恶性肿瘤(P均<0.05)。以SWV>1.37 m/s或VTI评分>3.83判定良恶性肾肿瘤的曲线下面积分别为0.898、0.847(P均<0.05)，敏感度分别为88.9%、83.3%，特异度分别为84.4%、78.1%；肾恶性肿瘤中，ccRCC的SWV及VTI评分明显高于其他恶性肿瘤，以SWV>2.06 m/s或VTI评分>4.31鉴别ccRCC与肾其他肾恶性肿瘤的ROC曲线下面积分别为0.766、0.729(P均<0.05),敏感度分别为65.4%、57.7%,特异度分别为82.1%、78.6%。结论 ARFI技术在肾良恶性肿瘤的鉴别诊断中具有一定价值，并有助于区分ccRCC与其他肾恶性肿瘤。

肾脏肿瘤；超声检查；声辐射力脉冲成像；声触诊组织成像

声辐射力脉冲成像(acoustic radiation force impulse imaging, ARFI)技术是一种无创、操作简单的检查方法，包括声触诊组织定量弹性成像(virtual touch quantification， VTQ)和声触诊组织成像(virtual touch imaging， VTI)技术，已广泛应用于乳腺[1]、前列腺、胰腺、淋巴结、甲状腺、睾丸、肝脏[2]的相关研究中，目前用于肾肿瘤研究的报道仍较少。本研究探讨ARFI技术对肾肿瘤的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取我院2015年2月—2015年12月86例肾肿瘤患者(共86个病灶)，均经随访(22例，行CEUS或增强检查)或术后病理诊断(64例)证实。其中男50例，女36例，年龄24～81岁,平均(48.2±24.5)岁，病灶最大径(4.75±1.52)cm。所有研究对象均无慢性肾病史，尿素氮、肌酐等肾功能检查正常。所有患者均知情同意。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Acuson S2000彩色超声诊断仪，4C1凸阵探头，频率1～4 MHz，机械指数1.0～1.7。检查时嘱患者平卧或侧卧，先对病灶的常规超声特征(边界、回声、位置、血流情况)进行观察并记录，将CDFI显示肾肿瘤的彩色血流分为3种类型[3]：①血流丰富，肿瘤内部有丰富的彩色血流或周边有丰富血流、内部见散在血流；②少血流，星点状，肿瘤内部有少量星状彩色血流分布，肿瘤周边彩色血流较少；③无血流，肿瘤内部无血流信号。随后选定最佳观察切面，使用悬停手法握持探头，将取样框置于ROI，取样框长轴尽可能保持垂直，患者平静呼吸并于吸气末屏气，对肿瘤及与肿瘤边缘相距2 cm的肾实质进行VTQ检查。

VTQ测量：测量病变ROI与周围肾实质的剪切波传播速度(shear wave velocity， SWV)5次，删除最高值与最低值，计算平均值。ROI尽量避开血管、坏死、囊性、出血或钙化部分。

VTI评分：1分，全部为白色；2分，2/3为白色，1/3为黑色；3分，黑色白色比例相当；4分，2/3为黑色，1/3为白色；5分，几乎全部为黑色并见少量点状白色；6分，全部为黑色。得分越高，表示组织越硬[4]。

1.3 统计学分析 采用SPSS 17.0统计分析软件，计量资料以±s表示。对符合正态分布的肿瘤与肿瘤周围皮质SWV及VTI评分采用两独立样本t检验，对不同类型肾肿瘤的SWV及VTI评分行方差分析，方差齐时多组间两两比较采用LSD检验，方差不齐采用DunneettT3检验。P<0.05为差异有统计学意义。绘制ROC曲线，计算曲线下面积(area under curve， AUC)，AUC≥0.90为诊断价值较高，0.70

2 结果

86例肾肿瘤中，良性肿瘤32例，均为血管平滑肌脂肪瘤(angiomyolipoma， AML)；恶性肿瘤54例，包括肾透明细胞癌(clear cell renal carcinoma， ccRCC)26例，肾嫌色细胞癌(color cell renal carcinoma， cRCC)8例，肾乳头状细胞癌(papillary renal carcinoma， pRCC)5例，浸润性尿路上皮癌(invasive urothelial carcinoma， IUC)15例。86例肾肿瘤中，低回声44例，高回声34例，等回声3例，混合回声5例；左肾38例，右肾48例；肾上极28例，肾中部32例，肾下极26例。86例肾肿瘤常规超声特征见表1。AML主要表现为边界清、高回声、星点状血流，肾恶性肿瘤主要表现为边界欠清、低回声、丰富血流。

86例肾肿瘤病灶及周围肾实质的SWV值及VTI评分见表2。86例肿瘤病灶SWV值及VTI评分均高于周围肾实质，差异均有统计学意义(P均<0.05)；不同病理类型肿瘤病灶的SWV及VTI评分总体差异均有统计学意义(P均<0.001)，AML的SWV及VTI评分低于肾恶性肿瘤(P均<0.05)，ccRCC(图1)的SWV值及VTI评分明显高于其他恶性肿瘤，差异均有统计学意义(P均<0.05)，而后者间两两比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。

以SWV>1.37 m/s、VTI评分>3.83判定良恶性肾肿瘤的ROC曲线下面积分别为0.898、0.847(P均<0.05，图2)，敏感度分别为88.9%、83.3%，特异度分别为84.4%、78.1%；以SWV>2.06 m/s、VTI评分>4.31鉴别ccRCC与其他肾恶性肿瘤的ROC曲线下面积分别为0.766、0.729(P均<0.05，图3)，敏感度分别为65.4%、57.7%，特异度分别为82.1%、78.6%。

表1 肾肿瘤常规超声特征(例)

表2 86例肾肿瘤病灶SWV值及VTI评分(±s)

表2 86例肾肿瘤病灶SWV值及VTI评分(±s)

类别SWV(m/s)病灶肾实质t值P值VTI评分病灶肾实质t值P值AML(n=32)1.11±0.430.88±0.512.1430.0353.46±0.533.19±0.522.0890.041ccRCC(n=26)2.07±0.47*0.96±0.488.476<0.0014.52±0.49*3.44±0.626.997<0.001cRCC(n=8)1.68±0.21*△1.06±0.493.2560.0093.98±0.69*△3.28±0.452.3950.034pRCC(n=5)1.56±0.34*△0.92±0.313.0820.0153.99±0.30*△3.25±0.582.5130.045IUC(n=15)1.76±0.40*△1.11±0.434.327<0.0014.06±0.64*△3.33±0.453.5590.002F值35.3020.772--31.9970.935--P值<0.0010.547--<0.0010.448--

注：*：与AML比较，P<0.05；△：与ccRCC比较，P<0.05

图1 患者男，48岁，ccRCC

3 讨论

肾良性肿瘤以AML最常见；肾脏恶性肿瘤以肾细胞癌(renal cell carcinoma， RCC)最常见，约占85%，按病理类型分为ccRCC、cRCC、pRCC等，以ccRCC最多见，占70%～80%，准确鉴别肾肿瘤的良恶性及恶性肿瘤的类型对临床诊疗具有一定价值[5]。

传统二维超声和CDFI可以对病灶内部回声及血流进行评估，但不能准确定性，CEUS、弹性成像等新技术的出现明显提高了检查的特异度和敏感度。本课题组前期研究评估了CEUS对肾肿瘤的诊断效能，发现CEUS对肾肿瘤的阳性预测值达100%，对ccRCC的敏感度和特异度分别为90.9%(20/22)和81.8%(18/22)[6]。本研究采用ARFI技术依据组织和器官的弹性对肾肿瘤的良恶性进行评估，旨在提高对肾良恶性病灶的鉴别能力。

本研究结果显示：AML的的SWV及VTI评分低于肾恶性肿瘤，鉴别AML与肾恶性肾肿瘤的SWV及VTI评分的ROC曲线下面积分别为0.898、0.847(P均<0.05)，敏感度分别为88.9%、83.3%，特异度分别为84.4%、78.1%，阈值为1.37 m/s、3.83。肿瘤硬度与其病理类型及组织成分关系密切，当肿瘤组织内实质细胞比间质成分多，或内部发生坏死、液化、囊变时，质地较软；而当肿瘤组织内间质细胞较多，或发生钙化、骨化、胶原化及玻璃样变时，质地较硬[7]。AML无包膜，生长缓慢，可呈膨胀性，由不同比例的脂肪组织、厚壁血管和平滑肌组成，较血管的纤维肌壁更柔软，因此SWV及VTI评分较低。AML由各种成分组成,多呈均匀高回声。当AML的肿瘤较小时，其回声类似于甚至高于肾窦回声，通常亦高于高回声的小RCC[2]。含脂肪量较多的AML在平扫CT中容易诊断。而多数AML脂肪量少,难以与RCC区分。研究[8]发现约20%(12/55)的小RCC(直径<3 cm)为高回声，与AML表现基本相同。其他罕见的肾肿瘤(如成骨的肾转移肉瘤)也可能是高回声[9]。随RCC的增长,通常出现由内部坏死和出血导致的不均匀低回声。鉴别AML和高回声RCC时建议采用平扫CT，CT对肾肿瘤脂肪含量的检测可用于诊断AML。如果脂肪含量缺乏，有必要进一步采用增强CT或MRI。相比CT和MRI，ARFI是一种非侵入性、便捷、易适用且可重复的检查方法。但由于样本量少，本研究中无脂肪含量少的AML，故提倡采用ARFI技术鉴别少脂肪AML与RCC，有待进一步研究。

图2 以SWV>1.37 m/s、VTI评分>3.83诊断良恶性肾肿瘤的ROC曲线

另外，本研究结果还表明：ccRCC的SWV值及VTI评分明显高于其他恶性肿瘤，鉴别ccRCC与肾其他肾恶性肿瘤的SWV及VTI评分的ROC曲线下面积分别为0.766、0.729(P均<0.05)，敏感度分别为65.4%、57.7%，特异度分别为82.1%、78.6%，阈值为2.06 m/s、4.31。RCC有不同的组织学亚型，其中ccRCC最常见，其次是pRCC和cRCC。ccRCC中透明细胞血管丰富，胞浆呈腺泡样结构；而pRCCs和cRCC以少血供为主[10]。pRCC和cRCC的SWV及VTI评分相似，但明显低于ccRCC。可能原因为pRCC和cRCC血管相对少[11-12]和cRCC间质细胞少，胞浆内存在大量单层膜构成的小空泡[13]，pRCC中出血、坏死及囊性变多见[14]，所以pRCC和cRCC两种低度恶性肾肿瘤质地均较软[15]。IUC源于移行上皮，组织结构疏松，细胞间黏附性差，并可见中央灶性出血[16]、坏死、囊变及钙化，极少数肿瘤内见少量脂肪密度影[17]，因而质地亦较软。

薛立云等[18]研究发现，取样深度和声脉冲介质对SWV有一定的影响；俞清等[19]发现深度对弹性分级也有影响；因此比较肿瘤与其周围肾实质的弹性时，周围肾实质应距肿瘤2 cm以内，尽可能减少与肿瘤深度的差值，尽量使前方声脉冲介质相同，从而降低深度和介质对弹性的影响。另外，因VTQ技术不能调节取样框大小，对肾实质明显萎缩或肿瘤病灶小于取样框大小的患者有一定的局限性。本组中良恶性病灶SWV值及VTI评分均高于周围肾实质(P均<0.05)。

总之，采用ARFI技术可通过测量组织和器官硬度对肿瘤的良恶性程度进行评估，为临床对肾肿瘤的诊断提供更多的信息，并有助于区分ccRCC与其他肾恶性肿瘤。

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Acoustic radiation force impulse imaging technique in differential diagnosis of renal tumors

LIUXuehui,NIEFang*,WANGXiaofeng,DONGTiantian,PANHong

(DepartmentofUltrasound,LanzhouUniversitySecondHospital,Lanzhou730030,China)

Objective To evaluate the value of acoustic radiation force impulse imaging (ARFI) technique in differential diagnosis of renal tumors. Methods Totally 86 patients with 86 renal tumors underwent conventional ultrasound and ultrasound with ARFI technique. The shear wave velocity (SWV), virtual touch tissue imaging (VTI) score between tumors and the surrounding renal parenchyma, benign and malignant tumors were compared. Results In 86 patients with renal tumors, 32 cases were renal benign tumors and all them were angiomyolipomas (AML), 54 cases were renal malignant tumors, inculding 26 cases of renal clear cell carcinoma (ccRCC), 8 cases of renal color cell carcinoma (cRCC), 5 cases of renal papillary carcinoma (pRCC), 15 cases of invasive urothelial carcinoma (IUC). The difference of SWV and VTI scores between lesions and the surrounding renal parenchyma were statistically significant (bothP<0.05). The SWV and VTI score renal benign tumors were lower than those of malignant tumors (bothP<0.05). The area under the ROC curve with SWV>1.37 m/s or VTI score>3.83 to distinguish benign and malignant renal tumors were 0.898, 0.847, sensitivity were 88.9%, 83.3%, specificity were 84.4%, 78.1%, respectively (P<0.05). Among renal malignant tumors, SWV and VTI score of ccRCC significantly higher than those of other malignant tumors, and the area under the ROC curve with SWV>2.06 m/s or VTI score>4.31 to distinguish ccRCC and other renal malignant renal tumors were 0.766, 0.729, sensitivity were 65.4%, 57.7%, specificity was 82.1%, 78.6%, respectively (P<0.05). Conclusion ARFI has important value in differential diagnosis of renal tumors, and can help to distinguish ccRCC with other renal malignant tumors.

Kidney neoplasms; Ultrasonography; Acoustic radiation force impulse imaging; Virtual touch imaging

甘肃省科技支撑项目(144FKCA061)。

刘学会(1987—)，女，甘肃庆阳人，硕士，医师。研究方向：超声造影。E-mail： 208498194@qq.com

聂芳，兰州大学第二医院超声科，730030。E-mail： fang-nie@163.com

2016-08-21

2016-12-20

10.13929/j.1003-3289.201608091

R445.1; R737.11

A

1003-3289(2017)04-0581-05