平扫 CT密度及其直方图参数在少脂肪肾血管平滑肌脂肪瘤与肾嫌色细胞癌、乳头状肾细胞癌鉴别诊断中的作用
2018-07-31王耀申沈丽娟刘晓航彭卫军
王耀申,沈丽娟,刘晓航,彭卫军
复旦大学附属肿瘤医院放射诊断科,复旦大学上海医学院肿瘤学系,上海200032
血管平滑肌脂肪瘤(angiomyolipoma,AML)是最常见的肾脏良性肿瘤,由血管、平滑肌和脂肪组成。典型的AML由于脂肪成分较多,在CT上可清楚地分辨出脂肪密度区,诊断较容易。但AML患者中有3%~5%由于脂肪含量少,难以与肾癌相鉴别[1-2],部分文献报道少脂肪肾AML与乳头状肾细胞癌和肾嫌色细胞癌无论 MRI信号还是CT密度都十分接近[3],常需穿刺活检甚至手术才能定性。
CT增强的定量分析对少脂肪AML的鉴别诊断有一定意义。但少脂肪肾AML与乳头状肾细胞癌及嫌色肾细胞癌的强化方式较接近,且操作程序较复杂[4-5],临床应用受到限制。近年来,有学者尝试用定量分析CT密度方法进行鉴别。部分研究表明,有一定数量的像素密度低于-20或-10 HU的肿块为AML的概率较高,以低于-20或-10 HU作为诊断依据有助于鉴别,但在实际操作中,灵敏度和(或)特异度有待提高[6-7]。本研究尝试对少脂肪肾AML平扫 CT密度及其直方图参数进行分析。一方面,文献报道少脂肪肾AML的密度较肾嫌色细胞癌和乳头状肾细胞癌稍高,因此平均密度与相应直方图参数可能具有鉴别诊断意义;另一方面,部分少脂肪肾AML仍含有少量脂肪,因此像素密度最低的10%像素密度仍可能较低,其与平均密度的比值可能较肾嫌色细胞癌与乳头状肾细胞癌更低,可辅助鉴别诊断。
1 资料和方法
1.1 一般资料
收集复旦大学附属肿瘤医院2012年3月—2017年10月经手术病理证实且术前行CT检查的少脂肪肾AML 18例。其中男性8例,女性10例;年龄31~60岁,平均47.7岁。根据病理诊断标准,高倍镜视野下脂肪细胞数量少于总数25%的AML为少脂肪型AML[8]。另选取病理证实的肾嫌色细胞癌15例(男性6例,女性9例,年龄36~69岁,平均55.2岁)和乳头状肾细胞癌22例(男性10例,女性12例,年龄32~67岁,平均54.6岁)。入组标准:术前行CT检查;病灶无明显坏死出血;无明显转移及周围组织侵犯。
1.2 CT检查方法
使用德国SIEMENS公司Somation 64层螺旋CT。扫描参数:管电压120 kV,管电流150~250 mA,螺距1,层厚1~5 mm,层间距5 mm。所有患者扫描均包括平扫、动脉期和静脉期。采用CT机专用高压注射器,对比剂为碘伏醇80~120 mL(含碘300 mg/mL),流率为2.0~2.5 mL/s,分别在开始注射对比剂后25~30 s、75~80 s行动脉期和静脉期扫描。
1.3 图像分析
由2名放射科医师对CT图像进行观察分析,记录一般形态特征后,在影像归档和通信系统(Picture Archiving and Communication Systems,PACS)共同测量平扫时病灶大小及最大层面平均密度,然后应用系统自带Histogram软件测量10%、25%和50%的密度值。
1.4 统计学处理
应用t检验比较少脂肪肾AML与肾嫌色细胞癌和乳头状肾细胞癌的平均密度,直方图10%、25%、50%密度,以及10%/平均密度值,选取有统计学差异的参数进行少脂肪肾AML与肾嫌色细胞癌、乳头状肾细胞癌的鉴别诊断。应用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评估各参数诊断效能的优劣,同时应用约登指数选取最佳灵敏度和特异度及相应界值。
2 结 果
2.1 一般形态特征
所有病灶均为单发,少脂肪肾AML病灶位于左肾6例,右肾4例;5例位于肾外,5例位于肾内;病灶最大径为15~50 mm,平均(30±12)mm。肾嫌色细胞癌位于左肾6例,右肾4例;5例位于肾外,5例位于肾内;病灶最大径15~52 mm,平均(35±18)mm。乳头状肾细胞癌位于左肾6例,右肾4例;5例位于肾外,5例位于肾内;病灶最大径13~52 mm,平均(33±15)mm。所有病灶均边界清楚,无钙化或出血。
2.2 CT平扫特征
少脂肪肾AML的平均密度及直方图10%、25%和50%密度均显著高于肾嫌色细胞癌和乳头状肾细胞癌(P<0.05),但10%/平均密度比值差异无统计学意义(图1,表1)。以平均密度及直方图10%、25%、50%密度鉴别少脂肪肾AML与肾嫌色细胞癌的ROC曲线的曲线下面积(area under curve,AUC)为0.80、0.76、0.78和0.82(图2),各参数效能差异无统计学意义,灵敏度和特异度分别为85%和62%(界值24 HU),70%和75%(界值18 HU),60%和87.5%(界值31 HU),75%和87.5%(界值37 HU)。鉴别少脂肪肾AML与乳头状肾细胞癌的AUC为0.69、0.70、0.68和0.72,各参数效能差异无统计学意义,灵敏度和特异度分别为70%和 56.5%(界值42 HU),50% 和87%(界值21 HU),55%和87%(界值28 HU),60%和87%(界值32 HU)。
图1 患者的CT诊断图像及肿瘤平均密度分析A,B:女性患者,51岁,右肾乳头状细胞癌的平均密度及直方图10%、25%、50%密度;C,D:女性患者,41岁,左肾嫌色细胞癌的平均密度及直方图10%、25%、50%密度;E,F:男性患者,45岁,少脂肪肾AML的平均密度及直方图10%、25%和50%密度。少脂肪AML各参数均明显高于嫌色细胞癌和乳头状细胞癌
表1 少脂肪肾AML和肾嫌色细胞癌、乳头状肾细胞癌的平均密度及直方图参数比较
图2 平扫CT密度及直方图参数鉴别少脂肪肾AML与肾嫌色细胞癌的ROC曲线
图3 平扫CT密度及直方图参数鉴别少脂肪肾AML与乳头状肾细胞癌的ROC曲线
3 讨 论
本研究表明,少脂肪肾AML的平均密度显著高于肾嫌色细胞癌与乳头状肾细胞癌,根据密度可鉴别少脂肪肾AML与后两者,但灵敏度和特异度有待提高。
本研究中,少脂肪肾AML平均密度及10%密度明显高于肾嫌色细胞癌和乳头状肾细胞癌,10%/平均密度比值无明显差异,证明少脂肪肾AML缺乏影像学方法可探查的脂肪,靠改进分析方法寻找脂肪存在的证据目前并不可行。Chaudhry等[9]比较少脂肪肾AML、肾透明细胞癌与乳头状肾细胞癌密度在 0、-5、-10、-15、-20及-25 HU以下像素所占比例,发现以上参数均无明显差异,无法以此进行鉴别诊断。Simpfendorfer等[10]研究表明,如以像素密度在-20以下为标准,诊断少脂肪肾AML的特异度可达100%,但灵敏度仅17%,表明大部分少脂肪肾AML中脂肪含量极少,传统诊断AML的方法并不适用。虽然有MRI研究应用化学位移方法检测脂肪,鉴别少脂肪肾AML的灵敏度和特异度可达90%以上[11],但此研究中少脂肪肾AML入组标准为CT上无肉眼可见脂肪,而非病理标准,且选择的恶性肿瘤种类复杂,包括各种肾细胞癌甚至淋巴瘤,其结果的可重复性值得商榷。另一项类似研究则发现,只有1/12少脂肪肾AML可用化学位移检出信号明显下降[12]。本研究通过分析肿瘤中像素密度最低的方法,也无法将以上肿瘤鉴别,再次证明靠在肿瘤中寻找可见脂肪的方法来诊断少脂肪肾AML比较困难。
近年来,有相当部分与病理对照的影像学研究证实,由于少脂肪肾AML富含平滑肌和血管组织,密度明显高于以上皮成分为主的肾癌[13-14]。部分研究根据CT密度比较,提出可根据少脂肪肾AML的高密度特点与非透明细胞肾癌进行鉴别诊断[3,14]。本研究也证实了这一方法的可行性,少脂肪肾AML与肾嫌色细胞癌、乳头状肾细胞癌在平均密度和直方图参数上有显著差异。应用ROC曲线评估诊断效能时,AUC为0.69~0.82,灵敏度和特异度总体上优于应用像素方法的以住研究[9-10]。但在此灵敏度和特异度水平,仍很难做到精确诊断,常需穿刺活检进一步确认。Jeong等[3]研究表明,肾AML与皮质的密度比高于肾嫌色细胞癌与乳头状肾细胞癌,用肾AML与皮质的密度比鉴别肾AML与非透明细胞肾癌的AUC为0.733,与本研究接近。直方图参数的诊断效能并不优于平均密度,这可能是少脂肪肾AML的均匀性较好,本研究入组的肾癌也要求无明显坏死,因此很难发现有特征性的密度变化。
本研究存在以下不足:首先,样本量较少,可能会产生一定偏倚;其次,虽然对患者采用完全一致的技术参数,但诊断应用的是肿瘤密度绝对值,而非肿瘤与皮质的比值,可能会将患者个体差异带入研究中。本研究表明,少脂肪肾AML的密度及其直方图参数明显高于肾嫌色细胞癌与乳头状肾细胞癌,根据密度差异可鉴别少脂肪肾AML与后两者,但灵敏度和特异度仍有待提高。