基于CT影像组学及传统影像学对肾脏肿瘤病理类型诊断的初步研究

向洪念

（巫溪县人民医院放射科 重庆 405800）

肾脏肿瘤是十大恶性肿瘤之一，占肿瘤发病率的4%左右[1]。据相关数据显示[2]，近些年，全球肾脏肿瘤发病率呈上升趋势，特别是以肾细胞癌发病率最高。肾脏肿瘤多为恶性肿瘤，由于早期肾脏肿瘤物明显症状，容易被忽视，很多患者被检出已经是中晚期，尽早发现有助于尽早治疗。因此，提高肾脏肿瘤早期的诊断准确率，对改变预后有着重要的作用。临床上可通过CT、B超、MRI等影像学诊断手段以及尿细胞学检查、血沉、等进行检测[3]。由于肾脏中低信号与周围高信号程度的肾周围脂肪对比明显，T1WI可显示肾脏解剖结构及与周围器官组织的关系，但肾癌MRI信号多种多样，信号与肾皮质相似，并不能检出小的肾癌，因此，MRI不是肾癌的首选诊断方法。CT扫描可清晰地看到肿瘤大小、性质等。本文就CT影像组学及传统影像学对肾脏肿瘤病理类型的诊断价值进行研究，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年8月—2021年8月于巫溪县人民医院经病理诊断确诊的肾脏肿瘤患者231例，其中恶性肿瘤200例，良性肿瘤31例。良性肿瘤组：男性18例，女性13例；年龄19～75岁，平均年龄（48.87±7.25） 岁；肿瘤最大直径：（5.34±2.28）cm；病灶位置：左13例，右18例；嗜酸细胞瘤（oncocytoma）11例，乏脂性肾血管平滑肌脂肪瘤（angiomyolipoma of liver，AML）20例。恶性肿瘤组：男性131例，女性69 例；年龄20～76岁，平均年龄（48.99±2.81） 岁；肿瘤最大直径：（5.37±2.31）cm；病灶位置：左72例，右128例；肾透明细胞癌（clear cell renal carcinoma，ccRCC）144例，26例为乳头状肾细胞癌（papillary renal cell carcinoma，pRCC)，另外30例为肾嫌色细胞癌（chromophobe renal cell carcinoma，cRCC）。两组一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。患者及家属均知情同意并签署知情同意书。

纳入标准：①所有患者均经肾脏穿刺活检；②经肾完全切除术、肾部分切除术病理证实；③患者完成四期CT扫描，包括平扫期、皮髓质期、实质期、排泄期。排除标准：①单纯或双侧肾脏有2个及以上的病灶；②术前CT图像不完整者。

1.2 方法

仪器采用Siemens Somatom Definition 64排128层 螺 旋 CT（Malvern，PA，USA）、Philips Brilliance 256层iCT（OH，USA）；在患者屏气时获取相应的CT图像，在开展检查过程中患者取仰卧位，取扫描范围为膈顶到双肾下，设置扫描参数为：层厚5 mm，管电流150～320 mA，管电压120 kV，间距5 mm，均接受4期扫描，包括平扫期、皮髓质期、实质期、排泄期。皮髓质期对比剂注射后，延迟30 s；实质期对比剂注射后延迟60 s；排泄期对比剂注射后延迟190 s。对比剂：碘普罗胺370 mgI/mL或碘海醇320 mgI/mL；注射剂量：2 mL/kg；注射速率：2.5 mL/s，最高160 mL。所有图像发送到PACS工作中进行观察。扫描结束后，由两位经验丰富的影像学医师采用双盲法独立阅片，CT成像是在放射科医生的指导下开展，需要两位医师在不知晓病理结果的情况下对肾脏病变情况进行评估，二人意见达成一致之后，再进行研究。

1.3 观察指标

观察肾肿瘤良恶性定量特征。

1.4 统计学方法

采用SPSS 24.0统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差（）表示，行t检验；计数资料以频数（n）、百分比（%）表示，行χ2检验，P＜0.05则差异有统计学意义。

2 结果

肾肿瘤良恶性定量特征：在以下单因素分析中，平扫期增强比率诊断效能AUC值最高，见表1。

表1 肾肿瘤良恶性定量特征对比（）

表1 肾肿瘤良恶性定量特征对比（）

恶性（n=200） 良性（n=31） t/P AUC平扫期 肿瘤CT值 34.48±9.03 41.29±7.06 4.797/0.000 0.772相对增强值 0.07±0.30 0.35±0.40 3.738/0.000 0.726增强比率 1.01±0.35 0.68±0.77 2.349/0.010 0.804增强变化值 -2.03±9.45 -0.967±7.16 10.163/0.000 0.773相对肾皮质矫正CT值 35.05±10.00 42.83±13.07 3.173/0.002 0.696皮髓质期 肿瘤CT值 111.80±49.06 104.12±41.79 0.483 0.539病灶强化百分比 2.49±2.14 1.63±1.21 0.022 0.631相对增强值 -0.18±0.36 -0.30±0.23 0.098 0.594增强比率 1.64±10.6 1.82±0.74 0.047 0.614增强变化值 31.94±52.15 56.90±40.31 0.012 0.641病毒蛋白质酶（viral protein enzyme,rTEV） 0.74±0.67 0.52±0.29 0.022 0.630相对肾皮质的矫正CT 115.48±52.69 111.53±38.87 0.908 0.492相对主动脉的矫正CT 115.01±48.30 108.20±30.82 0.679 0.525实质期 肿瘤CT值 86.6±24.47 93.16±24.83 0.204 0.572递进增强值 -25.19±33.71 -10.95±30.81 0.036 0.619病灶强化百分比 1.67±1.14 1.31±0.71 0.142 0.683相对增强值 -0.34±0.18 -0.30±0.16 0.163 0.579增强比率 1.72±0.66 1.61±0.47 0.440 0.543增强变化值 49.20±25.41 45.31±24.20 0.446 0.543 rTEV 0.51±0.27 0.48±0.21 0.628 0.527相对肾皮质的矫正CT 71.31±16.41 79.19±16.77 0.059 0.607相对主动脉的矫正CT 86.77±21.55 94.82±23.23 0.101 0.593排泄期 肿瘤CT值 70.33±16.78 76.42±16.21 0.051 0.611递进增强值 -16.26±12.78 -16.73±18.19 0.917 0.505病灶强化百分比 1.14±0.74 0.89±0.51 0.076 0.601相对增强值 -0.39±0.13 -0.37±1.20 0.340 0.554增强比率 1.79±0.57 1.74±0.37 0.677 0.524增强变化值 48.57±18.09 49.99±16.58 0.788 0.514 rTEV 0.41±0.18 0.36±0.14 0.142 0.583相对肾皮质的矫正CT 71.31±16.41 79.19±17.77 0.010 0.646相对主动脉的矫正CT 70.36±13.59 77.82±15.28 0.015 0.638扫期

3 讨论

肾脏肿瘤是常见的恶性肿瘤，以恶性肿瘤最为多见[4]。而提高肾脏肿瘤的早期诊断准确率，可为临床治疗方案提供一定的依据，对改善预后有着十分重要的意义[5]。肾脏肿瘤根据组织学类型可分为恶性肿瘤和良性肿瘤，其中恶性肿瘤占所有肾脏肿瘤的85%以上。肾恶性肿瘤中最常见的病理类型为透明细胞癌，发病率为75%，其次是乳状细胞癌（pRCC），发病率为10%～15%，嫌色细胞癌（cRCC）发病率在5%左右。肾透明细胞癌侵袭性最高，预后最差，在肾恶性肿瘤癌转移患者汇总，肾透明细胞癌（ccRCC）占94%[6]。肾良性肿瘤包括肾血管平滑肌脂肪瘤（AML）及嗜酸细胞瘤（oncocytoma），其中AML是最为常见的一种，乏脂性血管平滑肌脂肪是指肿瘤主要由血管和肌肉组成，表现脂肪不均匀分布，在影像学中AML不具备肉眼可见的脂肪成分。在开展肾细胞癌诊断的过程中，通常容易将嗜酸性细胞瘤误诊，这其实是一种肾良性肿瘤，其发病率高达10%～17%，该疾病容易被误诊为恶性肿瘤，但是在手术切除之后病理证实为良性肿瘤，而患者接受了手术治疗，出现了肾单位损失，因误诊引发了过度治疗，若是能够在手术前就为患者做出准确的诊断，就可以为患者开展肾单位保留手术，因误诊导致患者失去了保肾的机会，从一定程度上改善预后。影像学及组织学表现具有很多重叠。肾脏不同肿瘤类型治疗方式不同，预后也不同。良性肿瘤通常保留肾单位的手术；对恶性肿瘤多采取根治性肾切除术及射频消融治疗，为了避免肾脏良恶性的误诊，过度治疗而错失保肾的机会，术前需区分肾良恶性肿瘤[7]。

随着影像学技术的发展和应用，CT、MRI、超声适应证的增加和大众对健康意识的提升，很多有肾肿块的患者是在检查过程中偶然发现，临床上因腹部肿块、血尿、疼痛症状来医院就诊的患者数量逐渐减少。影像学检查，有助于早期发现并诊断。经皮穿刺活检证实肾脏肿瘤组织学虽然诊断准确性很高，但属于有创检查方式，对体弱的病人存在不耐受的可能性，且需要多部位穿刺，患者依从性低，而且经临床研究发现[8]，经皮穿刺活检也有10%～20%的误诊率。MRI在实际应用中具有软组织分辨率高的特点，但是该种检查方法的扫描时间相对来说比较长，这使得其没有作为肾肿瘤的首选检查方法。超声操作简单，费用较低，诊断准确性与临床医师经验和手法有一定的关系，但对于肾恶性肿瘤的病理类型诊断缺乏特异性，特别是对于＜4 cm的肾癌，难以与肾良性肿瘤进行区分。正电子发生断层扫描需经过泌尿系统排泄，假阴性较高，也不推荐用于肾肿瘤的诊断[9]。本文采用常规的CT检查方法，借助于改良CT增强参数特征及影像组学方法来对肾脏肿瘤的良恶性进行鉴别，但是在实际应用过程中，不同患者个体之间存在明显的差异，那么所测得的肾脏肿瘤强化程度也存在一定偏差。改良CT增强参数相对于常规CT检查方法，借助于数学方法来尽可能减少这种偏差，是与肿瘤临近的肾皮质主动的CT值进行计算变换，获得校正增强参数，可用于肾脏中路的病理分型。影像组学中结合了基因、医学影像以及临床数据，并借助于人工智能来对肿瘤信息进行提取，能够为放射科医师的临床诊断提供更加精确的影像诊断信息，在医学领域中应用于肿瘤病理诊断、治疗效果评价及预后存期预测等方面。其通过图像获取、病灶分割、提取特征、构建模型和验证等，影像组学在肾脏肿瘤分型方面，有着良好的应用前景[10]。本研究结果显示，平扫期增强比率诊断效能的AUC值明显高于其他时期，但是本研究也存在一定局限性，如：若开展研究的过程中只应用两期或者三期的MDCT扫描方案，要想获得肿瘤的完整数据，则需要其他方案来完善，容易将其他类型的肿瘤误诊为恶性肿瘤。

综上所述，本研究用改良CT增强参数作为主要鉴别指标，纳入常见的恶性肿瘤、良性肿瘤，提升了诊断模型的精准度，为肾脏肿瘤的良恶性影像学鉴别诊断，提供了可靠的定量指标，有一定的创新性，这一参数在有关研究中比较罕见。