肿瘤防治研究  2016, Vol. 43 Issue (12): 1063-1066
本刊由国家卫生和计划生育委员会主管,湖北省卫生厅、中国抗癌协会、湖北省肿瘤医院主办。
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文章信息

超声造影和声辐射力脉冲技术在肾良恶性肿瘤鉴别诊断中的价值比较
Comparison of Application Value of Contrast Enhanced Ultrasound and Acoustic Radiation Force Impulse Imaging in Differential Diagnosis of Benign and Malignant Renal Tumors
肿瘤防治研究, 2016, 43(12): 1063-1066
Cancer Research on Prevention and Treatment, 2016, 43(12): 1063-1066
http://www.zlfzyj.com/CN/10.3971/j.issn.1000-8578.2016.12.011
收稿日期: 2016-01-08
修回日期: 2016-03-28
超声造影和声辐射力脉冲技术在肾良恶性肿瘤鉴别诊断中的价值比较
吴正华, 周爱云, 张诚, 肖帆     
330006 南昌,南昌大学第一附属医院超声科
摘要: 目的 探讨超声造影和声辐射力脉冲技术在鉴别诊断肾实质良恶性病灶中的应用价值。 方法 对67例疑似肾肿瘤患者进行超声造影(CEUS)和声辐射力脉冲(ARFI)技术检查,所有检查结果均经手术后病理证实或随访观察证实,采用双盲法分析两种超声技术对肾脏良恶性肿瘤的诊断价值。 结果 CEUS诊断肾良、恶性肿瘤的敏感度、特异性、准确率分别为89.80%、88.89%、89.55%;ARFI技术诊断的敏感度、特异性、准确率分别为81.63%、83.33%、82.09%;两者的诊断效能(敏感度、特异性、准确率)差异无统计学意义(均P>0.05)。 结论 CEUS与ARFI技术在诊断肾脏肿瘤的良恶性方面,具有相似的敏感度和准确率,两者对肾脏肿瘤的诊断可起到互补作用,为临床正确诊治疾病提供参考。
关键词: 肾肿瘤     声辐射力脉冲技术     超声造影    
Comparison of Application Value of Contrast Enhanced Ultrasound and Acoustic Radiation Force Impulse Imaging in Differential Diagnosis of Benign and Malignant Renal Tumors
WU Zhenghua, ZHOU Aiyun, ZHANG Cheng, XIAO Fan     
Department of Ultrasound, The First Affiliated Hospital of Nanchang University, Nanchang 330006, China
Corresponding author: ZHOU Aiyun,E-mail:zhouaiyun1960@163.com
Abstract: Objective To investigate the value of contrast enhanced ultrasound(CEUS) and acoustic radiation force impulse imaging(ARFI) in the differential diagnosis of benign and malignant renal solid masses. Methods A total of 67 cases of inpatients and outpatients suspected as renal tumors underwent both CEUS and ARFI. All the test results were pathologically confirmed after operation or following-up. The analysis of benign and malignant renal tumors was performed by CEUS and ARFI in a double blind method. Results The sensitivity, specificity and accuracy in the diagnosis of benign and malignant tumors of CEUS were 89.80%, 88.89% and 89.55%, respectively, while those of ARFI were 81.63%, 83.33%, 82.09%; there was no statistically significant difference(all P>0.05). Conclusion There are similar sensitivity and accuracy in the diagnosis of benign and malignant renal tumor with CEUS and ARFI, each method has complementary effect and provide important information for clinical diagnosis and treatment of diseases.
Key words: Renal tumor     Acoustic radiation force impulse imaging(ARFI)     Contrast enhanced ultrasound(CEUS)    
0 引言

不同性质的肾肿瘤治疗方案迥异,因此,术前影像学检查对明确肿瘤的类型具有重要意义[1-2]。超声造影(contrast enhanced ultrasound, CEUS)及超声弹性成像是近年来发展起来的新技术,超声造影剂是一种纯血池显影剂,可显示病灶内微血流灌注情况,超声弹性成像可反映病灶软硬度情况,最早应用于浅表器官的诊断[3-4],声辐射力脉冲技术(acoustic radiation force impulse imaging, ARFI)出现后逐渐应用于深部脏器,二者分别通过组织血供、组织软硬度等信息为临床鉴别病灶的性质提供一定信息。本研究旨在比较CEUS和ARFI在鉴别诊断肾脏良恶性病灶中的应用价值。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选取2013年10月—2015年4月在南昌大学第一附属医院住院及门诊疑似肾脏占位性病变患者67例(共67个病灶),其中男42例,女25例,年龄32~69岁,平均(52.4±3.7)岁,病灶长径(1.7~8.3)cm,平均(3.2±2.1)cm。纳入标准: 可疑病灶位于肾脏实质内, 排除肾盂病变;排除标准:急慢性肾病史及肾功能异常。67例患者均行CEUS和ARFI技术检查,60例行手术治疗, 余7例经过MRI及增强CT检查,并超声随访8月以上无变化。所有患者均签署超声造影知情同意书。

1.2 仪器与方法

首先采用常规超声明确病灶的位置、大小、形态、回声、血流情况及与周边组织的关系,见图 1A~1B。然后行超声造影检查,超声造影采用Philips iu-elite高档彩色多普勒超声诊断仪,探头为C5-1,频率为1-5 MHz,机械指数(MI)<0.06。造影剂为意大利Bracco公司生产的声诺维,造影前将声诺维干粉用5.0 ml 0.9%NaCl溶液充分溶解振荡摇匀, 抽取1.2 ml该溶液经肘静脉快速团注, 并立刻冲注5.0 ml 0.9%NaCl溶液,观察病灶内及肾脏造影剂灌注增强程度、增强模式、增强均匀度及假包膜征,根据病灶的增强模式与周围肾皮质增强程度对比可分为高、低和无增强;假包膜的超声造影表现为病灶周边出现环状高增强,它是由于邻近病灶的正常肾组织受到生长中的肿块压迫、出血、坏死而逐渐形成的纤维组织。CEUS的灌注特征表现为快进、不均质高增强及假包膜征肿块,可提示为恶性,对肾细胞癌的诊断特异性较高[5-6],见1C。

超声弹性成像检查,采用Simens S2000超声诊断仪,探头为4C-1,频率为1-5 MHz。配备声触诊组织量化(virtual touch tissue quantification, VTQ)技术,取样深度<8.0 cm。患者侧卧位,选定病灶的最佳扫描位置(如靠近病灶的边缘区域或有彩色血流信号区域等),嘱患者屏气,获取肿瘤VTQ值,见图 1D,重复测量3次取中位数,超声弹性诊断肾肿瘤良恶性依据VTQ值大小,根据ROC曲线得出cut-off值,VTQ<cut-off值为肾良性肿瘤,VTQ>cut-off值为肾恶性肿瘤。

A: conventional ultrasound showed cystic and solid mixed echo group(3.7 cm×3.4 cm) in the left kidney, and the boundary was not clear; B: color doppler blood flow signal showed no obvious blood flow signal; C: contrast enhanced ultrasound(CEUS) showed ring around the "false capsule" hyperecho(arrows); D: acoustic radiation force impulse imaging(ARFI) showed SWV=2.65m/s, suggesting malignancy 图 1 常规超声、超声造影及声辐射力脉冲成像图 Figure 1 Conventional ultrasound, CEUS and ARFI
1.3 统计学方法

应用SPSS17.0统计分析软件,计量资料以均数±标准差表示;以肾肿瘤的SWV值绘制ROC曲线,通过ROC曲线下面积判断临床诊断价值,根据Youden指数(敏感度+特异性-1)的最大值确定最佳截点值(cut-off值),并计算ARFI诊断肾良恶性肿瘤的敏感度和特异性;超声造影与ARFI的准确率比较采用χ2检验;计算超声造影与ARFI的kappa系数及Youden指数,并对两者的Youden指数进行u检验;P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 病理及随访结果

67例肾肿瘤中,病理确诊60例,恶性49例(肾透明细胞癌44例;肾乳头状癌4例;嫌色细胞肾癌1例),见图 2;良性18例,其中经病理证实11例(血管平滑肌脂肪瘤8例;嗜酸性细胞腺瘤2例;毛细血管母细胞瘤1例),余7例(血管平滑肌脂肪瘤6例;肥大肾柱1例)经过MRI及增强CT检查,并超声随访8月以上无变化,见表 1

表 1 病理及随访结果 (x±s) Table 1 Pathologic and follow-up results (x±s)

A:Postoperative pathologic results showed the specimens of chromophobe cell carcinoma; B: HE staining of chromophobe cell carcinoma (Magnification 20×10 图 2 嫌色细胞癌的病理图 Figure 2 Pathologic graph of chromophobe cell carcinoma
2.2 超声造影

67例病例中,超声造影提示恶性病变46例,其中有2例良性病例被误诊为恶性,分别是1例嗜酸性细胞腺瘤、1例毛细血管母细胞瘤;良性病变21例,其中有5例恶性病变被误诊为良性,分别是2例肾乳头状癌、3例透明细胞癌。CEUS在肾肿瘤定性诊断中的敏感度、特异性、准确率分别为89.80%、88.89%、89.55%,见表 2

表 2 两种检查方法对肾肿瘤诊断比较 Table 2 Comparison of different inspection methods for diagnosis of benign and malignant renal tumors
2.3 ARFI检查结果

67例病例中,VTQ提示恶性病变43例,其中3例良性病例被误诊为恶性,分别为1例血管平滑肌脂肪瘤、1例肥大肾柱、1例毛细血管母细胞瘤;良性病变24例,其中9例恶性病变被误诊为良性,分别为6例肾透明细胞癌、3例肾乳头状癌。VTQ在肾肿瘤定性诊断中的敏感度、特异性、准确率分别为81.63%、83.33%、82.09%,见表 2

2.4 ROC曲线分析

ARFI对肾肿瘤进行VTQ定量检测后,对其SWV值进行ROC曲线分析,见图 3,曲线下面积0.801,最佳临界值2.30 m/s。

The ROC curve of virtual touch tissue quantification (VTQ) in the diagnosis of renal tumors. The Cut-off value was 2.30m/s. 图 3 肾肿瘤的ROC曲线图 Figure 3 ROC curve of renal tumors
2.5 CEUS与ARFI对肾肿瘤诊断效能的比较

通过Youden指数进行u检验,u=1.13<1.64,P>0.05,差异无统计学意义;二者准确率比较,χ2=2.12,P>0.05,差异无统计学意义;CEUS的Kappa值为0.747(中、高度一致),ARFI的kappa值为0.588(中、高度一致),由上可见CEUS与ARFI的诊断效能较一致,见表 2

3 讨论

肾癌是泌尿系统比较常见的肿瘤之一,恶性程度高,且发病率有逐年上升趋势,早期症状不明显,多数于体检时偶然发现。超声作为一种无创、简便、便捷的检查方式,越来越受到临床的重视,常规超声可明确病灶的部位、大小、形态、回声、血流信息及与毗邻组织之间的关系,但对低速血流不够敏感且无法判断组织的软硬度。超声造影剂可实时、动态、清楚地显示病灶内微血流灌注情况及病灶的真实大小[7],ARFI技术通过剪切波速度可间接反映组织硬度,根据组织的硬度值反映组织的良恶性。

本研究中,CEUS诊断肾脏肿瘤良恶性的敏感度、特异性、准确率均接近90%,说明CEUS能对肾脏肿瘤的良恶性做出较好的诊断,67例病例中,超声造影将2例良性病变(1例嗜酸性细胞腺瘤、1例毛细血管母细胞瘤)误诊为恶性。1例嗜酸性细胞腺瘤被误诊为恶性,可能因为嗜酸性细胞腺瘤是一种少见的肾良性肿瘤[8],其质地均匀、包膜完整,血供丰富,中央会出现放射状纤维瘢痕病灶,一般很少出现出血或坏死,CDFI显示病灶内血流信号稀少,周边血流信号丰富,似呈“抱团征”,CEUS检查病灶呈快进快退高增强,病灶内部出现造影缺少区,与肾癌的CEUS表现类似,易误诊为恶性。另1例肾毛细血管母细胞瘤在临床十分罕见[9],病理特点为其由不同成熟阶段的毛细血管和大量间质细胞构成,呈上皮样组织学特征[10],较难与肾透明细胞癌鉴别,该肿瘤的CEUS灌注方式呈快进快退高增强,且存在环状“假包膜”征,易与肾透明细胞癌相混淆,临床诊断一般通过术后病理确诊。在CEUS提示为良性病例中,将5例恶性肾癌(2例肾乳头状癌、3例透明细胞癌)误诊为良性是由于该5例病灶均表现为乏血供,2例肾乳头状癌CEUS呈慢进慢退低增强,而3例肾透明细胞癌表现为快进慢退低增强且“假包膜”征不明显,均与肾良性肿瘤的超声造影很难区别。

本研究中,ARFI诊断肾脏肿瘤良恶性的敏感度、特异性、准确率分别为81.63%、83.33%、82.09%,与CEUS相比略低,但两者进行对比差异没有统计学意义,这说明CEUS与ARFI技术均能较好地对肾脏良恶性做出诊断。在67例病例中,ARFI将3例良性病变(1例血管平滑肌脂肪瘤、1例肥大肾柱、1例毛细血管母细胞瘤)误诊为恶性,其中该例血管平滑肌脂肪瘤因术后病理分型显示缺乏脂肪成分,以血管与平滑肌成分为主[11],故弹性值较硬,易被误诊为恶性。肥大肾柱被误诊为恶性的原因是肾实质本身弹性较硬[12-13],与恶性病灶的弹性硬度较难区分,但CEUS较易诊断肥大肾柱,表现为与周边肾实质同进同退等增强。本例毛细血管母细胞瘤因病理成分含有大量间质细胞,呈现为上皮样组织学特征,组织弹性硬度高(图 1D),与恶性病变较难区分。ARFI将9例恶性病变(其中6例肾透明细胞癌、3例乳头状肾细胞癌)误诊为良性,该6例透明细胞癌术后病理发现存在大量液化坏死,ARFI检查到坏死区,VTQ值低,提示偏软;另3例乳头状肾细胞癌因乏血供,且伴有液化坏死及囊性变,VTQ测值低,亦误诊为良性。

对于肥大肾柱或肾透明细胞癌及乳头状细胞癌合并液化坏死或囊性变的病灶,ARFI较易误诊,但CEUS可鉴别,弥补了不足;但ARFI纠正了1例超声造影误诊为恶性的嗜酸性细胞腺瘤。国内傅宁华等[14]对35例肾肿瘤患者行VTQ定量检查:以SWV=2.355 m/s为界值,鉴别诊断肾良恶性肿瘤的敏感度为83.30%、特异性为72.70%;赵景等[13]对110例肾肿瘤患者进行VTQ定量检查,以SWV=2.44 m/s为界值,鉴别诊断肾良恶性肿瘤的敏感度、特异性分别为66.70%、90.00%,本研究中,对67例肾肿瘤进行VTQ定量检查,以SWV=2.30 m/s为临界值,鉴别诊断肾脏肿瘤良恶性的敏感度、特异性、准确率分别为81.63%、83.33%、82.09%,与国内学者研究结果较一致。国外Carlos Nicolau等对72例病例83个病灶进行CEUS检查,其敏感度达到93.7%、特异性达到87.5%、准确率达到91.7%。本研究中,CEUS诊断肾脏肿瘤良恶性的敏感度、特异性、准确率分别为89.79%、88.89%、89.55%,与国内外学者研究较一致。CEUS与ARFI在鉴别诊断肾良恶性肿瘤中具有较好的一致性,同时两者均存在各自的优势及局限性:CEUS的优势在于能反映肾肿瘤内微血流灌注信息,但必须注射造影剂,对肾实质多个肿块观察需多次注射造影剂且有一定的禁忌证;ARFI的优势在于操作简便、安全、易开展,但检查深度较浅,且当病灶内有较多液化坏死时容易出现假阴性。

超声造影与ARFI在鉴别肾脏肿瘤的良恶性方面没有明显差异,但二者结合可对肾肿瘤良恶性的鉴别诊断起到相互补充作用,为临床正确诊治疾病提供重要参考。

参考文献
[1] Cai Y, Du L, Fan Li, et al. Quantification of enhancement of renal parenchymal masses with contrast-enhanced ultrasound[J]. Ultrasound Med Biol, 2014, 40 (7) : 1387–93. DOI:10.1016/j.ultrasmedbio.2014.02.003
[2] Wu NA, Wang YY. The application value of contrast-enhanced ultrasonography in diagnosis of renal occupied lesions[J]. Yi Xue Ying Xiang Xue Za Zhi, 2014, 24 (8) : 1430–2. [ 吴乃安, 王英英. 超声造影诊断肾脏占位性病变中的应用价值[J]. 医学影像学杂志, 2014, 24 (8) : 1430–2. ]
[3] Tozaki M, Isobe S, Fukuma E. Preliminary study of ultrasonographic tissue quantification of the breast using the acoustic radiation force impulse(ARFI) technology[J]. Eur J Radiol, 2011, 80 (2) : e182–7. DOI:10.1016/j.ejrad.2011.05.020
[4] Sporea I, Vlad M, Bota S, et al. Thyroid stiffness assessment by acoustic radiation force impulse elastography(ARFI)[J]. Ultraschall Med, 2011, 32 (3) : 281–5. DOI:10.1055/s-0029-1246048
[5] Sparchez Z, Radu P, Sparchez M, et al. Contrast enhanced ultrasound of renal masses. A reappraisal of EFSUMB recommendations and possible emerging applications[J]. Med Ultrason, 2015, 17(2): 219-26.
[6] Wang C, Yu C, Yang F, et al. Diagnostic accuracy of contrast-enhanced ultrasound for renal cell carcinoma: a meta-analysis[J]. Tumor Biol, 2014, 35 (7) : 6343–50. DOI:10.1007/s13277-014-1815-2
[7] Yang J, Zhang XL. The contrastive study of the contrast-enhanced ultrasound and acoustic radiation force impulse imaging in the differential diagnosis of benign and malignant liver tumors[J]. Zhongguo Chao Sheng Yi Xue Za Zhi, 2015, 31 (6) : 518–20. [ 杨洁, 张学兰. 超声造影与声辐射力脉冲成像技术在肝脏占位性病变鉴别诊断中的应用价值[J]. 中国超声医学杂志, 2015, 31 (6) : 518–20. ]
[8] Jia YW, Du LF. Characteristic of contrast-enhanced ultrasound and pathology in renal oncocytoma[J]. Zhongguo Yi Xue Ying Xiang Ji Shu, 2008, 24 (8) : 1240–2. [ 贾亚薇, 杜联芳. 肾嗜酸细胞腺瘤的超声造影特征与病理对照[J]. 中国医学影像技术, 2008, 24 (8) : 1240–2. ]
[9] Park CK. Hemangioblastoma[J]. J Neurosurg, 2011, 114 (3) : 886–7.
[10] Wu HY, Yi lamujiang.MMT, Li XD, et al. Kidney primary capillary tumor one case[J]. Zhonghua Wai Ke Za Zhi, 2011, 49(11): 1056. [ 吴海洋, 依拉穆江·麦麦提, 李新德, 等. 肾脏原发性毛细血管母细胞瘤一例[J]. 中华外科杂志, 2011, 49(11): 1056. ]
[11] Jiang TA, Zhao QY, Chen MY, et al. Diagnostic analysis of hepatic angiomyolipoma[J]. Hepatobiliary Pancreat Dis Int, 2005, 4 (1) : 152–5.
[12] Clevert DA, Stock K, Klein B, et al. Evaluation of Acoustic Radiation Force Impulse(ARFI) imaging and contrast-enhanced ultrasound in renal tumors of unknown etiology in comparison to histological findings[J]. Clin Hemorheol Microcirc, 2009, 43 (1-2) : 95–107.
[13] Zhao J, Chen L, Zhou CC, et al. Acoustic radiation force impulse technology applied value in the diagnosis of renal tumors[J]. Shi Yong Yi Xue Za Zhi, 2014, 30 (15) : 2438–41. [ 赵景, 陈莉, 周翠翠, 等. 声辐射力脉冲技术在肾肿瘤诊断中的应用价值[J]. 实用医学杂志, 2014, 30 (15) : 2438–41. ]
[14] Fu NH, Yang B, Wei SP, et al. Acoustic radiation force impulse imaging in differential diagnosis of renal tumors[J]. Zhongguo Yi Xue Ying Xiang Ji Shu, 2013, 29 (4) : 621–4. [ 傅宁华, 杨斌, 魏淑萍, 等. 声辐射力脉冲成像鉴别诊断肾肿瘤[J]. 中国医学影像技术, 2013, 29 (4) : 621–4. ]
超声造影和声辐射力脉冲技术在肾良恶性肿瘤鉴别诊断中的价值比较
吴正华, 周爱云, 张诚, 肖帆