定量分析≤4 cm实性肾癌灰阶回声特征

夏 祯，蔡应娱，李 鑫，李 刚，史秋生，吴 蓉，杜联芳，李 凡

(上海市第一人民医院超声医学科，上海 200080)

图1 Image pro plus 6.0图像分析软件使用界面 A.超声图像分析界面，ROI 1～3分别位于肿瘤、邻近肾皮质及邻近肾窦； B.ROI 1～3 的灰度值及面积

2015年中国新发肾癌约66 880例，同时约23 400例[1]死于肾癌。超声是影像学诊断肾癌的重要方法。既往研究[2-3]表明，最大径≤3 cm良恶性肿瘤的回声表现存在重叠，其中肾癌与肾血管平滑肌脂肪瘤(renal angiomyolipoma, RAML)的回声表现高度相似。临床医师通常通过分析肿瘤回声程度来判断肿瘤的良恶性，主观性较强，易致误诊。有学者[4]利用计算机软件定量分析肾脏肿瘤回声的高低程度，对肾癌的诊断效能较高，但前期研究病例数较少。本研究拟利用计算机软件定量分析肾脏肿瘤灰度值，探讨最大径≤4 cm实性肾皮质肿瘤的回声特征及其据此鉴别诊断良恶性肿瘤的效能。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2014年8月—2017年8月因疑诊肾肿瘤在我院接受检查的202例(205个病灶)患者的资料，男148例，女54例，年龄23～88岁，平均(58.1±12.6)岁；均为单侧发病，其中199例为单发、3例为双发病灶。205个病灶中，167个恶性肿瘤(含交界性肿瘤)、28个良性肿瘤经手术病理证实；10个良性肿瘤经我院增强CT和/或MRI证实，且随访3年以上肿瘤无明显改变证实。入选标准：肾皮质肿瘤，肿瘤最大切面上最大径≤4 cm。排除标准：①超声资料不全；②图像质量差，无法进行计算机定量分析；③肿瘤囊性成分占50%以上。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Acuson Sequoia 512超声诊断仪，4C1-S凸阵探头，频率1～4 MHz。嘱患者侧卧，以灰阶超声进行扫查，选择清晰显示肿瘤最大切面、肿瘤邻近肾皮质及肾窦的图像；采用Image pro plus 6.0(IPP，Media Cyberneticas，Georgia Avenue)软件勾画ROI，ROI 1为整个肿瘤、ROI 2为距离肾包膜<0.5 cm及距离肾肿瘤>0.5 cm的肾皮质、ROI 3为距离肾皮质0.5 cm的表层肾窦，避开肾积水、肾盂积水部位；其中ROI 1取整个肿瘤区域绘制3次取平均值，ROI 2及ROI 3则分别于肾脏上段、中段、下段取面积相同区域，测量3次计算平均值(图1)。IPP软件得出ROI面积及灰度值后，计算肿瘤、肾皮质及肾窦的单位灰度值和相对单位灰度值，单位灰度值=ROI总灰度值/ROI面积，相对单位灰度值=肿瘤单位灰度值/肾皮质单位灰度值。

半定量分析：以相对单位灰度值<1为低回声肿瘤，相对单位灰度值>1为高回声肿瘤，其中肿瘤单位灰度值/肾窦单位灰度值>1为明显高回声，<1为稍高回声(图2、3)。以低回声及稍高回声为恶性肿瘤诊断标准，计算半定量分析诊断恶性肿瘤的效能。

1.3 统计学分析 采用SPSS 17.0统计分析软件。2组间计数资料比较采用χ2检验，对符合正态分布的计量资料以±s表示。采用独立样本t检验。不符合正态分布的资料以中位数(上下四分位数)表示，2组间比较采用Mann-Whitney秩和检验。绘制ROC曲线定量分析相对单位灰度值判断肾脏良恶性肿瘤的效能。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

195个经病理证实的肿瘤中，恶性肿瘤167个，包括透明细胞癌142个、乳头状细胞癌12个、嫌色细胞癌7个、低度恶性潜能的多房囊性肾细胞肿瘤1个、透明细胞乳头状肾细胞癌2个、未分类3个；良性肿瘤28个，其中肾血管平滑肌脂肪瘤25个、嗜酸细胞瘤2个、脂肪瘤1个。

良恶性肿瘤的回声分布、相对单位灰度值差异均有统计学意义(P均<0.05，表1)。

表1 良恶性实性肾脏小肿瘤的计算机软件定量及半定量结果

表2 不同大小良恶性肾肿瘤回声分布特征分析

本组205个肿瘤最大直径0.7～4.0 cm，平均(2.76±0.74)cm；其中恶性肿瘤最大径(2.86±0.67)cm，良性肿瘤最大径(2.31±0.92)cm，差异有统计学意义(t=-3.496,P=0.001)。最大径≤2 cm及最大径>2～4 cm良恶性肿瘤相对单位灰度值及回声分布差异有统计学意义(P均<0.05，表2)。恶性肿瘤中，最大径≤2 cm与最大径>2～4 cm者相对单位灰度值差异无统计学意义(Z=-1.235，P=0.217)，回声分布差异无统计学意义(χ2=3.659，P=0.160)。良性肿瘤中，最大径≤2 cm与最大径>2～4 cm者相对单位灰度值差异无统计学意义(Z=-0.938，P=0.361)，回声分布差异亦无统计学意义(χ2=1.159，P=0.560)。

半定量分析诊断≤4 cm实性肾皮质恶性肿瘤的敏感度为98.80%(165/167)，特异度为63.16%(24/38)，准确率为92.20%(189/205),假阳性率为36.84%(14/38),假阴性率为1.20%(2/167)；定量分析以相对单位灰度值<1.51为标准，诊断敏感度为75.45%(126/167)，特异度为73.68%(28/38)，准确率为75.12%(154/205)，假阳性率为26.32%(10/38),假阴性率为24.55%(41/167)，曲线下面积为0.799。

3 讨论

本研究采用计算机软件定量分析及辅助半定量方法分析202例205个最大径≤4 cm肾肿瘤，发现良恶性肿瘤间回声分布差异有统计学意义——肾脏恶性肿瘤主要表现为稍高回声(88.02%)，其次是低回声(10.78%)，极少数表现为明显高回声(1.20%)；良性肿瘤则多表现为明显高回声(63.16%)，其次为稍高回声(31.58%)，少数表现为低回声(5.26%)。

Forman等[2]报道一组实性小肾癌，超声表现为低回声、等回声、稍高及明显高回声的比例分别为3%、10%、45%及32%。Sidhar等[3]将低回声再细分为极低回声(类似囊性)及稍低回声，该组46例小肾癌中，复杂囊性、极低、稍低、等、稍高、明显高回声所占比例分别为2.2%，6.5%、17.4%、34.8%、26.1%及13.0%。

以上研究均是基于主观视觉判断对肿瘤回声进行分类。本研究采用计算机定量分析方法，可更精确地判定肿瘤回声程度。本组低回声占≤4 cm肾癌的10.78%，与既往研究[2]类似，但稍高回声比例较既往研究[2-3]增多，可能原因为：①纳入病例较多；②软件定量分析能较主观视觉判断更准确地评估肿瘤与肾皮质及肾窦之间的回声差异。

图2 RAML的超声表现 A.患者女，45岁，病灶相对单位灰度值为0.92，半定量归类为低回声； B.患者男，49岁，病灶相对单位灰度值为2.61，半定量归类为稍高回声; C.患者男，61岁，病灶相对单位灰度值为2.95，半定量归类为明显高回声

图3 肾脏恶性肿瘤超声表现 A.患者男，70岁，肾乳头状细胞癌，病灶相对单位灰度值为1.36，半定量归类为稍高回声(箭)； B.患者男，27岁，肾透明细胞癌，病灶相对单位灰度值为1.71，半定量归类为稍高回声； C.患者女，58岁，肾透明细胞癌，病灶相对单位灰度值为0.89，半定量归类为低回声； D.患者男，61岁，肾透明细胞癌，病灶相对单位灰度值为2.06，半定量归类为明显高回声

灰阶超声所示肿瘤回声特性与肿瘤内部结构的声阻抗性能相关。实体瘤细胞排列紧密而呈低回声表现，当肿瘤细胞小空间中呈现多重界面，如存在乳头状、管状和多房囊性结构，肿瘤内出现微小钙化、坏死、出血、囊性变、脂肪成分等[5-8]，肿瘤回声均增高。肾良性肿瘤大多数为RAML，系由脂肪、平滑肌和血管成分构成的肿瘤，脂肪成分多为细胞外脂肪，其存在是RAML表现为明显高回声的病理基础，也是与肾癌进行鉴别的重要依据之一。但肾癌也可存在脂肪成分，如肿瘤液化坏死产生胆固醇或脂质空泡、含脂髓成分的骨化生以及肾窦或肾周脂肪侵入肾肿瘤内，或肾细胞癌尤其是肾透明细胞癌、乳头状肾细胞癌存在细胞内的脂肪，但其发生概率较低，且含量相对较少[9-14]。

本研究进一步分析肾肿瘤回声强度与大小的关系，发现肾肿瘤回声分布并不随肿瘤增大而产生明显改变。≤2 cm肾恶性肿瘤中，稍高回声占多数(78.95%)，其次为低回声(15.79%)和明显高回声(5.26%)；肿瘤最大径为>2～4 cm时，稍高回声亦是最主要表现(89.19%)，且比例有所升高，而低回声(10.14%)及明显高回声(0.68%)比例下降。肾良性肿瘤中，随肿瘤增大，明显高回声比例下降，稍高回声及低回声比例提高。Forman等[2]报道，最大径≤3 cm肾癌中，77%病灶回声高于肾皮质。本组最大径≤2 cm肾癌中，84.21%呈稍高及明显高回声。27.9%最大径≤2 cm肾癌会发生坏死和囊性变，使其回声增高[15]；肿瘤继续生长，结构不均质可能性进一步增加，混杂回声使其呈稍高回声表现。

肾癌筛查中，灰阶超声表现是重要诊断依据。既往常采用“高回声”来笼统描述恶性肿瘤的回声，无法体现小肾癌与良性肿瘤回声的细微差异。本研究采用软件定量分析方法评估肾肿瘤回声值，并进一步与肾皮质、肾窦进行比较，半定量归类为低回声、稍高回声及明显高回声，便于差异化描述肿瘤回声。本组以稍高回声及低回声为标准诊断≤4 cm实性肾癌的敏感度较高(98.80%)而特异度较低(63.16%)；以相对单位灰度值<1.51为标准，敏感度为75.45%、特异度为76.32%，提示定量分析可提高诊断的特异度。

本研究的局限性：①仅以回声特征作为鉴别诊断肾良恶性肿瘤的依据，未综合分析其灰阶超声特性；②未以彩色多普勒超声、超声造影等多种超声技术进行鉴别；③纳入10例良性肿瘤，仅以随访3年为诊断标准，不能排除上皮样血管平滑肌脂肪瘤(epithelioid angiomyolipoma， EAML)的存在[16]。WHO 2016年肾肿瘤新分类[17]将EAML作为单独的肾肿瘤亚类，是具有恶性潜能的间叶肿瘤，有表现为高回声的可能。

综上所述，本研究显示稍高回声为≤4 cm实性肾癌的主要表现，临床应结合其他影像学方法进一步综合判断。