超微血管成像在腎臟實性腫物診斷中的應(yīng)用價值

毛怡然 穆潔 趙靜 趙利輝 忻曉潔

超微血管成像在腎臟實性腫物診斷中的應(yīng)用價值

毛怡然 穆潔 趙靜 趙利輝 忻曉潔

目的：通過與能量多普勒成像（power Doppler imaging，PDI）對比，探討超微血管成像（superb microvascular imaging，SMI）技術(shù)在腎臟實性腫物診斷中的應(yīng)用價值。方法回顧性分析2016年10月至2017年3月47例天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院經(jīng)超聲檢查發(fā)現(xiàn)的腎臟實性腫物并行PDI及SMI檢查的患者資料，共48個病灶，術(shù)后病理檢查結(jié)果中良性病變10個、惡性病變38個。采用Adler法分析腫物的血流分級、分布模式、形態(tài)，及周邊有、無環(huán)狀血流，評價PDI及SMI對于腎臟實性腫物的診斷效能。結(jié)果PDI檢測顯示，腎臟良、惡性腫物的血流分級、分布模式、形態(tài)進行比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）；良、惡性腫物周邊有、無環(huán)狀血流進行比較，差異具有統(tǒng)計意義（P＜0.05）。SMI檢測顯示，腎臟良、惡性腫物的血流分級、分布模式、形態(tài)，及周邊有、無環(huán)狀血流進行比較，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。PDI診斷的敏感性、特異性、ROC曲線下面積分別為71.05%、70.00%、0.705；SMI診斷的敏感性、特異性、ROC曲線下面積分別為89.47%、90.00%、0.897。PDI與SMI診斷效能比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P= 0.025）。結(jié)論SMI較PDI能夠更準(zhǔn)確評價血流分級、描繪血流分布模式及形態(tài)，并且周邊環(huán)狀血流顯示率更高，提高腎臟腫物良、惡性鑒別診斷的準(zhǔn)確性。

超微血管成像 能量多普勒成像 腎臟腫物

腎臟腫瘤是泌尿系統(tǒng)常見腫瘤之一，惡性者居多，預(yù)后差，近年來發(fā)病率有明顯上升趨勢，早期診斷及治療尤為關(guān)鍵。超聲技術(shù)在臨床的廣泛應(yīng)用雖提高了腎臟腫瘤的檢出率，但良、惡性腫瘤聲像圖特征相似，僅依靠二維超聲易出現(xiàn)誤診及漏診。惡性腫瘤通過生成新生血管來維持其生長及增殖［1］，若能清晰觀察到腫物內(nèi)的新生血管則對鑒別診斷有重大意義。超微血管成像（superb microvascular imaging，SMI）是一種新的多普勒血流顯像模式，能夠分辨低速血流信號與運動雜波，更敏感地捕捉低速血流，清晰顯示細(xì)小新生血管［2］。本研究通過SMI與能量多普勒成像（power Doppler imaging，PDI）對比，觀察腫物的血流分級、分布模式、形態(tài)，及周邊有、無環(huán)狀血流，探討SMI在腎臟實性腫物診斷中應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 一般材料

回顧性分析2016年10月至2017年3月47例天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院經(jīng)超聲檢查發(fā)現(xiàn)的腎臟實性腫物并行PDI及SMI檢查的患者資料，其中46例為單發(fā)病灶、1例為雙發(fā)病灶，共48個病灶，均經(jīng)術(shù)后病理檢查。其中10個良性病變中血管平滑肌脂肪瘤7個、嗜酸細(xì)胞腺瘤3個，38個惡性病變中透明細(xì)胞癌33個、嫌色細(xì)胞癌4個、黏液癌1個?；颊吣行?2例、女性15例，年齡31～75歲，平均年齡（56.31±9.14）歲。左側(cè)腫物28個、右側(cè)20個，腫物最大直徑為2.0～13.3 cm，平均最大直徑（5.29±2.87）cm。

1.2 方法

1.2.1 儀器 使用購自日本東芝公司的Aplio 500超聲診斷儀（Toshiba Medical Systems），為PVT-375BT凸陣探頭，頻率1.9～6.0 MHz，配備PDI及SMI成像軟件。

1.2.2 檢查方法 患者充分暴露腹部，常規(guī)灰階超聲檢查，觀察腫物大小、位置、形態(tài)。選擇最清晰切面，啟動PDI觀察腫物，隨后切換至SMI模式，多切面觀察腫物內(nèi)血流情況。檢查時囑患者屏住呼吸，取樣框包含腫物及周邊約1 cm范圍，彩色增益調(diào)節(jié)至不出現(xiàn)偽像且能顯示小血管為準(zhǔn)。同步存儲靜態(tài)及動態(tài)圖像，錄像并存盤。

1.2.3 圖像分析 病變血流信息分析包括血流分級、分布模式及形態(tài)。根據(jù)Adler法對血流信號進行分級判定：0級為病灶內(nèi)無血流；Ⅰ級為病灶內(nèi)1～2點狀或細(xì)棒狀血管；Ⅱ級可見3～4個點狀血管或1條重要血管，其長度可接近或超過病灶半徑；Ⅲ級見5個以上點狀血管或2條較長血管［3-4］。血流分布模式及形態(tài)描述參考王秀云等［5］研究。血流分布分為5種模式：模式0為腫瘤內(nèi)外無血流信號；模式l為腫瘤內(nèi)部局限性點狀或線狀血流信號模式；模式2為血流信號起自病變外，行向腫瘤中心；模式3為血流信號起自病變外，圍繞病變邊緣；模式4為混合性，即模式2及模式3混合出現(xiàn)，病變周邊及內(nèi)部均可見血流信號。血流形態(tài)包括：1）無血流：腫物內(nèi)未見明顯血流信號；2）點線狀：腫物內(nèi)可見點狀或線狀血流信號；3）樹枝狀：腫物內(nèi)可見走形規(guī)則的呈樹枝樣分布的血流信號；4）不規(guī)則狀：腫物內(nèi)可見走形迂曲、排列紊亂的血流信號。周邊環(huán)狀血流：腫物周邊出現(xiàn)環(huán)狀或近似環(huán)狀的血流信號。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。分類變量的比較采用χ2檢驗及Fisher's精確檢驗，應(yīng)用ROC曲線評價SMI及PDI在鑒別腎臟良、惡性腫物中的價值，曲線下面積比較采用Z檢驗。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 腎臟良、惡性腫物的血流分級比較

應(yīng)用Alder法對腫物的血流進行分級，對PDI檢測的腎臟良、惡性腫物的血流分級進行比較，差異無統(tǒng)計意義（P＞0.05）；對SMI檢測的腎臟良、惡性腫物的血流分級進行比較，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，表1）。

表1 PDI及SMI對48個腎臟良、惡性腫物的血流分級檢測Table 1 Blood flow grade in 48 benign and malignant renal lesions by PDI and SMI

2.2 腎臟良、惡性腫物血流分布模式及形態(tài)比較

腎臟良性腫物血流分布模式多為模式0及模式1，血流形態(tài)多為無血流及點狀（圖1）。惡性腫物血流分布模式多為模式3及模式4，血流形態(tài)多為樹枝狀及不規(guī)則狀（圖2）。在PDI檢測中，對腎臟良、惡性腫物血流分布模式及形態(tài)進行比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）；在SMI檢測中，對腎臟良、惡性腫物血流分布模式及形態(tài)進行比較，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05，表2）。

2.3 腎臟良、惡性腫物中周邊有、無環(huán)狀血流比較

PDI檢測發(fā)現(xiàn)良性腫物周邊無環(huán)狀血流，15例惡性腫物周邊可見環(huán)狀血流；SMI檢測發(fā)現(xiàn)1例良性腫物及28例惡性腫物周邊可見環(huán)狀血流（圖3）。在PDI及SMI檢測中，對腎臟良、惡性腫物周邊有、無環(huán)狀血流進行比較，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=5.742，P=0.017；χ2=9.657，P=0.002）。

2.4 PDI及SMI在腎臟良、惡性腫物診斷效能中的比較

PDI檢測對腎臟良、惡性腫物診斷的敏感性、特異性及ROC曲線下面積分別為71.05%、70.00%、0.705；SMI檢測對腎臟良、惡性腫物診斷的敏感性、特異性及ROC曲線下面積分別為89.47%、90.00%、0.897。采用Z檢驗PDI與SMI診斷效能進行比較，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（Z=2.250，P=0.025）。

表2 PDI及SMI對48個腎臟、良惡性腫物血流分布模式及形態(tài)檢測Table 2 Blood flow distribution pattern and morphology in 48 benign and malignant renal lesions by PDI and SMI

圖1 患者腎臟嗜酸細(xì)胞腺瘤PDI及SMI檢測圖像對比Figure 1 Image in PDI and SMI examination of renal oncocytoma

圖2 患者腎臟透明細(xì)胞癌PDI及SMI檢測圖像對比Figure 2 Image in PDI and SMI examination of clear cell renal carcinoma

圖3 患者腎臟透明細(xì)胞癌周邊環(huán)狀血流PDI及SMI圖像對比Figure 3 Ring-like blood flow in PDI and SMI examination of clear cell renal carcinoma

3 討論

腎臟良、惡性腫物的二維超聲圖像特征因有重疊，導(dǎo)致定性診斷具有一定困難。新生血管與腫瘤生長、浸潤、轉(zhuǎn)移、分期及預(yù)后密切相關(guān)［6］，能否清晰顯示腫物內(nèi)新生血管的血流信息對于鑒別診斷有重要意義。

PDI通過檢測紅細(xì)胞能量表現(xiàn)血流信息，但對微小、低速的血流信息顯示不清。SMI采用自適應(yīng)的計算方法，減少運動偽像，顯示低速血流，目前已應(yīng)用于乳腺及肝臟局灶性病變的診斷中［7-8］。

腎癌多為富血供腫物。研究指出，大多數(shù)腎癌血供豐富，病理檢查可見癌組織中密度高且排列紊亂的新生血管［9］，與良性腫物相比，惡性腫物血管數(shù)量多，血流分級高。本研究應(yīng)用Alder法對腫物進行血流分級，在SMI檢測中對良、惡性腫物的血流分級進行比較，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義；在PDI檢測中對良、惡性腫物的血流分級進行比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。由于PDI對于低速血流信號的檢測能力不佳，無法顯示腫物內(nèi)的新生血管，因此惡性腫物的血流分級主要表現(xiàn)為I級及Ⅱ級；SMI可檢測纖細(xì)、低速血流信號，顯示新生血管的血流信息，惡性腫物的血流分級主要為Ⅱ級及Ⅲ級。與PDI相比，SMI血流信號檢出率更高、血流分級更準(zhǔn)確，提高了診斷的敏感性。

腎癌能夠分泌多種血管活性物質(zhì)，誘導(dǎo)新生血管生成，因此良、惡性腫物血流分布模式及形態(tài)明顯不同［10］。惡性腫物血流分布多為混合分布，形態(tài)多為管徑粗大不規(guī)則，走行扭曲、變形，密集成團或形成動靜脈瘺；良性腫物血流多分布于周邊，形態(tài)單一，分支較少［11］。馬文琦等［12］應(yīng)用超聲造影技術(shù)對腎臟惡性腫物進行檢測，觀察到大量從周邊向內(nèi)部發(fā)出樹枝狀或網(wǎng)狀的新生血管。SMI能夠清晰顯示惡性腫物中混合分布的不規(guī)則、迂曲走行的新生血管，而PDI則無法檢測到這部分血流信息。

本研究分析腎臟實性腫物的血流信息，發(fā)現(xiàn)部分腫物周邊可見環(huán)狀血流，應(yīng)用PDI及SMI檢測腫物周邊環(huán)狀血流，48個腫物中SMI檢測出28個惡性腫物呈現(xiàn)周邊環(huán)狀血流，PDI僅檢出15個，SMI提高了惡性腫物周邊環(huán)狀血流的檢出。本研究SMI檢測中存在1個良性的嗜酸細(xì)胞腺瘤腫物，該現(xiàn)象考慮與腫物生長擠壓腎臟血管有關(guān)，并不是假包膜內(nèi)的毛細(xì)血管。有研究證實，腎臟惡性腫物與正常腎組織之間存在的包繞瘤體周邊的假包膜是由大量纖維組織和毛細(xì)血管組成，是惡性腫物的特異性表現(xiàn)［13］，劉龍等［14］應(yīng)用超聲造影檢測發(fā)現(xiàn)假包膜表現(xiàn)為腫物周邊環(huán)狀血流增強。因此，惡性腫物周邊環(huán)狀血流的檢出明顯高于良性腫物。

總之，與PDI相比SMI能夠有效顯示腎臟實性腫物中微小新生血管，血流分級更準(zhǔn)確，能更細(xì)致地描繪血流分布模式及形態(tài)，周邊環(huán)狀血流顯示率更高，有利于提高腎臟腫物診斷的敏感性及特異性，在腎臟實性腫物中的診斷效能優(yōu)于PDI。但SMI應(yīng)用于腎臟實性腫物血流信息的研究尚處于初步階段，圖像判斷的經(jīng)驗少，日后仍需大樣本的臨床研究。

[1]Dekel Y,Koren R,Kugel V,et al.Significance of angiogenesis and microvascular invasion in renal cell carcinoma[J].Pathol Oncol Res, 2002,8(2):129-132.

[2]Yongfeng Z,Ping Z,Wengang L,et al.Application of a novel microvascular imaging technique in breast lesion evaluation[J].Ultrasound Med Biol,2016,42(9):2097-2105.

[3]Adler DD,Carson PL,Rubin JM,et al.Doppler ultrasound color flow imaging in the study of breast cancer:preliminary findings[J].Ultrasound Med Biol,1990,16(6):553-559.

[4]Ma Y,Li G,Li J,et al.The diagnostic value of superb microvascular imaging(SMI)in detecting blood flow signals of breast lesions:A preliminary study comparing SMI to color doppler flow imaging[J]. Medicine(Baltimore),2015,94(36):e1502.

[5]Wang XY,Zhang SX,Ning XM,et al.Power Doppler and grey-scale ultrasound used in differential diagnosis of solid renal tumors[J]. Chinese J Ultrasound Med,2005,21(1):41-45.[王秀云,張守信,寧小明,等.能量多普勒和灰階超聲對腎實體占位的診斷及鑒別診斷[J].中國超聲醫(yī)學(xué)雜志,2005,21(1):41-45.]

[6]Yadav L,Puri N,Rastogi V,et al.Tumour angiogenesis and angiogenic inhibitors:A review[J].J Clin Diagn Res,2015,9(6):XE01-05.

[7]Zhan J,Diao XH,Jin JM,et al.Superb microvascular imaging-a new vascular detecting ultrasonographic technique for avascular breast masses:A preliminary study[J].Eur J Radiol,2016,85(5):915-921.

[8]Lin XN,Zhou LY,Xie XY,et al.Application of superb microvascular imaging in the evaluation of focal liver lesions[J].Chin J Ultrasonogr, 2015,24(10):850-854.[林曉娜,周路遙,謝曉燕,等.超微血管成像評價肝局灶性病變的臨床應(yīng)用[J].中華超聲影像學(xué)雜志,2015,24(10): 850-854.]

[9]Yang Y,Zhou JL,Guo L.A correlative study between CT features and the expression of Ki67 and MVD,P73 in clear renal cell carcinoma[J].Chinese J CT and MRI,2015,13(1):51-54.[楊毅,周俊林,郭玲,等.腎透明細(xì)胞癌的CT表現(xiàn)與Ki67、MVD、P73表達(dá)的相關(guān)性研究[J].中國CT和MRI雜志,2015,13(1):51-54.]

[10]Shi JW,Zhou LY,Tan YA,et al.Expression and clinical significance of MMP-10 and VEGF in renal cell carcinoma[J].Chin J cancer Prev Treat,2011,18(10):776-779.[石結(jié)武,周林玉,談宜傲,等.腎癌組織MMP-10和VEGF表達(dá)及其臨床意義的研究[J].中華腫瘤防治雜志,2011,18(10):776-779.]

[11]Zang AH,Wang ZB,Wang HQ,et al.Evaluation of three-dimensional color Doppler flow imaging in classification of the renal cell carcinoma with vascular characteristics[J].Chin J Med Ulreasound(Electronic Edition),2011,8(3):498-504.[臧愛華,王正濱,王宏橋,等.三維彩色多普勒超聲成像對腎癌血流分型的評價[J].中華醫(yī)學(xué)超聲雜志(電子版),2011,8(3):498-504.]

[12]Ma WQ,Du XP,Zhou Q,et al.Study on diagnostic value of renal tumors by real-time contrast-enhanced ultrasounography[J].J Mod Urol,2013, 18(1):49-51.[馬文琦,杜曉鵬,周琦,等.實時超聲造影對腎臟腫瘤診斷價值的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代泌尿外科雜志,2013,18(1):49-51.]

[13]Liu L,Du LF,Li F,et al.Characteristics and the value of renal solid lesions boundary at contrast-enhanced ultrasonography[J].Chin J Ultrasonogr,2011,20(2):138-141.[劉龍,杜聯(lián)芳,李凡,等.腎實性腫塊邊界超聲造影特征及其臨床意義[J].中華超聲影像學(xué)雜志,2011, 20(2):138-141.]

[14]Liu L,Du LF,Li F,et al.Specificity analysis of peritumoral hyper-enhanced rim in diagnosis of renal tumors using contrast-enhanced ultrasound[J].J Clin Ulreasound in Med,2012,14(9):603-605.[劉龍,杜聯(lián)芳,李凡,等.超聲造影環(huán)狀高增強征象診斷腎癌的特異性分析[J].臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志,2012,14(9):603-605.]

（2017-08-10收稿）

（2017-11-02修回）

Application value of superb microvascular imaging for diagnosis of renal solid masses

Yiran MAO,Jie MU,Jing ZHAO,Lihui ZHAO,Xiaojie XIN

Department of Ultrasonic Diagnosis and Treatment,Tianjin Medical University Cancer Institute and Hospital;National Clinical Research Center for Cancer,Key Laboratory of Cancer Prevention and Therapy,Tianjin;Tianjin's Clinical Research Center for Cancer,Tianjin 300060,China

Xiaojie XIN;E-mail:xinxj@126.com

Objective:To investigate the application value of superb microvascular imaging(SMI)in benign and malignant renal lesions by comparing with power Doppler imaging(PDI).MethodsRetrospective analysis was performed on 48 cases of renal lesions in 47 patients screened via PDI and SMI at Tianjin Medical University Cancer Institute and Hospital.A total of 10 and 38 cases of benign and malignant lesions were identified,respectively.We compared the diagnostic efficiency between the two methods by determining blood flow grade,distribution pattern,morphology,and ring-like blood flow.Results:Statistically significant differences in ring-like blood flow(P＜0.05)but not in blood flow grade,distribution pattern,and morphology(P＞0.05)were observed between benign and malignant renal tumors as detected by PDI.In SMI,statistically significant differences in blood flow grade,distribution pattern,morphology,and ring-like blood flow were identified between benign and malignant renal tumors(P＜0.05).The sensitivity,specificity,and area under the receiver operating characteristic curve of PDI and SMI were 71.05%,70.00%,and 0.705 and 89.47%,90.00%,and 0.897,respectively.Significance in diagnostic efficacy between PDI and SMI was detected(P=0.025).Conclusion:Compared with PDI, SMI can more accurately describe blood flow grade,distribution pattern,morphology,and ring-like blood.Thus,SMI can improve the accuracy of differential diagnosis of benign and malignant renal tumors.

superb microvascular imaging,power Doppler imaging,renal tumor

天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院超聲診療科，國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津市腫瘤防治重點實驗室，天津市惡性腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心（天津市300060）

忻曉潔 xinxj@126.com

10.3969/j.issn.1000-8179.2017.21.906

毛怡然 專業(yè)方向為超聲造影及超微血管成像對腎臟及乳腺良惡性腫物的診斷及鑒別診斷等。E-mail：924017198@qq.com