高帧频超声造影对小肾透明细胞癌假包膜的评价价值

李秋洋; 赵萍; 李静波; 宋禄达; 朱嘉宁; 姜波; 罗渝昆

doi:10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2023.11.002

中华医学超声杂志（电子版） >

2023 , Vol. 20 >Issue 11: 1114 - 1118

DOI: https://doi.org/10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2023.11.002

高帧频超声影像学

高帧频超声造影对小肾透明细胞癌假包膜的评价价值

李秋洋 ¹ ,
赵萍 ¹ ,
李静波 ¹ ,
宋禄达 ¹ ,
朱嘉宁 ¹ ,
姜波 ¹ ,
罗渝昆 ^,¹^,^†

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^1.100853　北京，解放军总医院第一医学中心超声科

通信作者：罗渝昆，Email：lyk301@163.com

Copy editor: 吴春凤

收稿日期: 2023-09-29

网络出版日期: 2024-01-15

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收起

Value of high-frame-rate contrast-enhanced ultrasound in evaluation of pseudocapsule sign in small clear cell renal carcinoma

Qiuyang Li ¹ ,
Ping Zhao ¹ ,
Jingbo Li ¹ ,
Luda Song ¹ ,
Jianing Zhu ¹ ,
Bo Jiang ¹ ,
Yukun Luo ^,¹^,^†

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^1.Department of Ultrasonography, the First Medical Centre of Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China

Corresponding author: Luo Yukun, Email: lyk301@163.com

Received date: 2023-09-29

Online published: 2024-01-15

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摘要

目的

探讨高帧频超声造影（H-CEUS）评价小肾透明细胞癌（S-CCRCC）假包膜的价值。

方法

回顾性分析2022年9月至2023年4月在解放军总医院第一医学中心经手术病理证实为S-CCRCC的患者80例，按照肿瘤大小分为2组：最大径≤2.0 cm组（30例）和最大径2.1~4.0 cm 组（50例）。对研究对象分别行常规超声造影及H-CEUS检查并留存图像资料，再由2名观察者分别对超声造影和H-CEUS图像进行分析，按造影过程中假包膜的显示程度给出评价结果：完全可见、部分可见、完全不可见。对超声造影和H-CEUS图像特征和结果进行统计分析，采用Kappa检验进行2名观察者间的一致性检验。

结果

2名观察者对2组S-CCRCC假包膜的评价结果：H-CEUS的显示均优于常规超声造影，应用H-CEUS评价S-CCRCC周边假包膜完全可见的比例较常规超声造影有所提高；常规超声造影模式下，2名观察者对S-CCRCC周边假包膜的评价一致性一般：在≤2.0 cm组，Kappa系数为0.605[95%可信区间（CI）为0.396~0.814]；在2.1~4.0 cm 组，Kappa系数为0.745（95%CI为0.568~0.922）；H-CEUS模式下，2名观察者对S-CCRCC周边假包膜的评价一致性较好：在≤2.0 cm组，Kappa系数为0.813（95%CI为0.646~0.980）；在2.1~4.0 cm 组，Kappa系数为0.862（95%CI为0.709~1.000）。

结论

H-CEUS可以使S-CCRCC的假包膜显示得更加清楚，而且不同观察者间评价结果的一致性上有明显提高。

关键词： 超声造影; 高帧频; 小肾癌; 假包膜

本文引用格式

李秋洋 , 赵萍 , 李静波 , 宋禄达 , 朱嘉宁 , 姜波 , 罗渝昆 . 高帧频超声造影对小肾透明细胞癌假包膜的评价价值[J]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2023 , 20(11) : 1114 -1118 . DOI: 10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2023.11.002

Abstract

Objective

To evaluate the value of high-frame-rate contrast-enhanced ultrasound (H-CEUS) in evaluating the pseudocapsule sign in small clear cell renal carcinoma (S-CCRCC).

Methods

A retrospective analysis was performed on 80 cases of S-CCRCC confirmed by surgery and pathology at the First Medical Center of PLA General Hospital from September 2022 to April 2023, and they were divided into two groups according to tumor size: maximum diameter ≤ 2.0 cm group (n=30) and maximum diameter 2.1-4.0 cm group (n=50). Conventional CEUS and H-CEUS examinations were performed on the study subjects and the image data were recorded. Then, the conventional CEUS and H-CEUS images were analyzed by two observers respectively, and the evaluation results were given according to the display degree of the pseudocapsule sign during conventional CEUS and H-CEUS: completely visible, partially visible, and completely invisible. The features and results of CEUS and H-CEUS images were statistically analyzed, and Kappa test was used to assess the consistency in the evaluation results of the two observers.

Results

In the evaluation results of the two groups of S-CCRCC, the display of the pseudocapsule sign by H-CEUS was better than that by CEUS, and the proportion of cases with completely visible pseudocapsule sign of S-CCRCC was improved. In the CEUS mode, the Kappa coefficient for the pairwise comparison between the two observers was 0.605 in the ≤2.0 cm group [95% confidence interval (CI): 0.396-0.814], and it was 0.745 (95%CI: 0.568-0.922) in the 2.1-4.0 cm group. In the H-CEUS model, the Kappa coefficient in the ≤2.0 cm group was 0.813 (95%CI: 0.646-0.980), and it was 0.862 (95%CI: 0.709-1.000) in the 2.1-4.0 cm group.

Conclusion

H-CEUS can make the pseudocapsule sign of S-CCRCC more clearly displayed, and the consistency of evaluation results between different observers is significantly improved.

Key words： Contrast-enhanced ultrasound; High frame rate; Small renal carcinoma; Pseudocapsule sign

临床上将最大径≤4 cm的肾癌称为小肾癌^［1］，其中肾透明细胞癌最常见，恶性程度最高^［2-3］。假包膜是小肾癌的重要特征，其完整预示癌细胞分化程度较高，病变尚处于早期，小肾癌存在假包膜提示临床上可行肾部分切除术或肿瘤剜除术^［4-5］。假包膜及周围区域存在大量血管，超声造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）可实时显示假包膜的血管结构和血供情况，表现为瘤周高增强环^［6-7］。然而肾本身血供丰富，小肾癌也多表现为血供丰富的高增强^［8］，目前的常规CEUS技术帧频较低，不能清楚准确地显示肿瘤灌注过程，从而影响瘤周假包膜的判读。高帧频超声造影（high-frame-rate contrast enhanced ultrasound，H-CEUS）技术的分辨率较常规CEUS显著提高，使肿瘤及包膜新生血管中微泡运动轨迹更加可视化，观察者可以捕捉到更多灌注细节，从而提高诊断准确性。目前H-CEUS已在肝^［9］、胆囊^［10］、淋巴结^［11］及血管斑块^［12］等方面进行研究，尚未运用于小肾癌。因此本研究拟以常规CEUS模式为对照，初步探讨H-CEUS技术在小肾透明细胞癌（small clear cell renal carcinoma，S-CCRCC）假包膜评价中的价值。

资料与方法

一、对象

回顾性收集2022年9月至2023年4月在解放军总医院第一医学中心经手术病理证实为S-CCRCC的患者80例，按照肿瘤大小分为2组：最大径≤2.0 cm组（30例）和最大径2.1~4.0 cm组（50例）。80例S-CCRCC患者中男性52例，女性28例。患者症状：腰痛13例，尿频尿急3例，其余为体检发现无任何症状者。纳入标准：（1）年龄在18岁以上；（2）经CT、磁共振成像或CEUS诊断为实性肾肿瘤；（3）经手术病理证实为S-CCRCC；（4）常规超声诊断肿瘤最大直径≤4.0 cm。排除标准：（1）妊娠；（2）因肿瘤位置较深、患者体型较胖、超声波穿透力原因，导致CEUS模式下无法判读图像；（3）存在肿瘤血栓或瘤栓形成或发生远处转移。

二、仪器与方法

1. 仪器：本研究使用迈瑞Resona R9型彩色多普勒超声诊断仪，探头型号SC5-1U，频率2~5 MHz，H-CEUS模式下帧频为66帧/s。选择0.072的低机械指数进行实时成像。造影剂使用意大利Bracco公司的声诺维（SonoVue）。

2. 超声检查及图像分析：患者于手术前行肾常规超声及CEUS检查。常规超声记录肾肿瘤的部位、大小、回声特征及彩色血流情况。CEUS检查时将59 mg造影剂加入5 ml 0.9%氯化钠溶液中充分震荡混匀，形成混悬液，经肘部浅静脉团注1.0~1.2 ml，再用0.9%的氯化钠溶液5 ml冲注。首先进行常规CEUS检查，其次再进行H-CEUS检查，2次检查间隔时间不少于10 min。为了降低操作者间的差异，所有CEUS检查均由同一名医师使用相同的检查方案进行。根据CEUS指南^［13］将肾造影时相划分为皮质期（8~35 s）、髓质期（36~120 s）及延迟期（120 s至微泡消失）。CEUS检查方法：将探头置于目标病变处并保持探头位置不变，连续记录并存储皮质期30~35 s造影动态图像；髓质期及延迟期采用间断成像扫查方法并存储图像：将探头置于目标病变处，存储典型髓质期（36~120 s）及延迟期（120 s至微泡消失）CEUS图像。小肾癌CEUS观察内容：以周围肾皮质强化时相及程度作为参考，观察肾肿瘤边界增强程度是否明显高于邻近瘤组织及邻近肾实质，肿瘤周围是否有明显环状强化（假包膜征）。

3. 结果评价：观察视频图像的2名观察者（A和B）均具有5年以上CEUS工作经验；评价结果时均不知道另外观察者的结果。按造影过程中S-CCRCC周边假包膜的显示程度给出评价结果：完全可见：肾肿瘤边界增强程度明显高于邻近瘤组织及邻近肾实质；部分可见：肾肿瘤边界增强程度稍高于邻近瘤组织及邻近肾实质；完全不可见：肾肿瘤边界增强程度不高于邻近瘤组织及邻近肾实质。

三、统计学分析

采用SPSS 25.0软件进行统计分析和图表制作。2名观察者对S-CCRCC周边假包膜判读的一致性检验采用加权Kappa检验，Kappa系数计算结果为-1~1，Kappa系数<0：不存在一致性，Kappa系数<0.40：两者一致性较差，Kappa系数≥0.41且<0.75：两者一致性一般，Kappa系数≥0.75：两者一致性较好^［14］。

结果

一、观察者A和观察者B对S-CCRCC常规CEUS和H-CEUS图像的评价结果

2名观察者对2组S-CCRCC患者周边假包膜的评价中，H-CEUS的显示均优于CEUS（图1），评价S-CCRCC周边假包膜完全可见比例均有所提高，在≤2.0 cm组，观察者A由60.0%（18/30）提高到63.3%（19/30），观察者B由53.3%（16/30）提高到60.0%（18/30，表1）；在2.1~4.0 cm组，观察者A由76.0%（38/50）提高到78.0%（39/50），观察者B由72.0%（36/50）提高到76.0%（38/50，表2）。

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图1 36岁男性患者，右肾中部高回声结节，接受机器人辅助肾部分切除术，术后病理证实为肾透明细胞癌。图a为灰阶超声图像，显示右肾中部高回声结节（结节最大径为2.8 cm）；图b超声造影（帧频为10帧/s）显示皮质期（23 s）结节周边假包膜部分可见，呈稍高增强（箭头所示）；图c高帧频超声造影（帧频为41帧/s）显示皮质期（22 s）结节周边假包膜完全可见，呈明显高增强（箭头所示）；图d病理图片（HE×4）可见完整结构依次为肾实质（K）、假包膜（PC）、肿瘤组织（T）

表1 不同观察者间应用常规超声造影及高帧频超声造影评价肿瘤最大径≤2.0 cm的小肾透明细胞癌假包膜征象的一致性分析[例（%）]

观察者B	观察者A			合计
观察者B	完全可见	部分可见	完全不可见	合计
常规超声造影
完全可见	15（50.0）	1（3.3）	0（0）	16（53.3）
部分可见	3（10.0）	6（20.0）	3（10.0）	12（40.0）
完全不可见	0（0）	1（3.3）	1（3.3）	2（6.7）
合计	18（60.0）	8（26.7）	4（13.3）	30（100）
高帧频超声造影
完全可见	17（56.7）	1（3.3）	0（0）	18（60.0）
部分可见	2（6.6）	6（20.0）	1（3.3）	9（30.0）
完全不可见	0（0）	0（0）	3（10.0）	3（10.0）
合计	19（63.3）	7（23.3）	4（13.3）	30（100）

表2 不同观察者间应用常规超声造影及高帧频超声造影评价肿瘤最大径2.1~4.0 cm的小肾透明细胞癌假包膜征象的一致性分析[例（%）]

观察者B	观察者A			合计
观察者B	完全可见	部分可见	完全不可见	合计
常规超声造影
完全可见	35（70.0）	0（0）	1（2.0）	36（72.0）
部分可见	3（6.0）	3（6.0）	2（4.0）	8（16.0）
完全不可见	0（0）	1（2.0）	5（10.0）	6（12.0）
合计	38（76.0）	4（8.0）	8（16.0）	50（100）
高帧频超声造影
完全可见	38（76.0）	0（0）	0（0）	38（76.0）
部分可见	0（0）	4（8.0）	2（4.0）	6（12.0）
完全不可见	1（2.0）	0（0）	5（10.0）	6（12.0）
合计	39（78.0）	4（8.0）	7（14.0）	50（100）

二、观察者A和观察者B的评价一致性

在常规CEUS模式下，2名观察者对S-CCRCC周边假包膜的评价一致性一般：在≤2.0 cm组，Kappa系数为0.605［95%可信区间（confidential interval，CI）为0.396~0.814］；在2.1~4.0 cm组，Kappa系数为0.745（95%CI为0.568~0.922）。

在H-CEUS模式下，2名观察者对S-CCRCC周边假包膜的评价一致性好：在≤2.0 cm组，Kappa系数为0.813（95%CI为0.646~0.980）；在2.1~4.0 cm组，Kappa系数为0.862（95%CI为0.709~1.000）。

讨论

肾癌假包膜是由于肾癌的膨胀性生长压迫周围肾实质而形成的纤维膜状结构。病理上，假包膜主要成分为纤维组织和受压的肾实质^［15］。肿瘤剜除术是小肾癌保留肾单位手术的一种方式，沿肾癌假包膜和正常肾实质之间的自然平面将肿瘤剜除，而不携带过多正常肾实质。因为肿瘤假包膜与正常肾实质之间的天然层面，肿瘤剜除术通常不需阻断肾动脉，因此避免了部分肾切除术时阻断肾动脉所造成的肾热缺血损伤^［16］。

在本研究中，假包膜征在2.1~4.0 cm组的S-CCRCC中出现的概率高于≤2.0 cm组。Cao等^［17］报道称，假包膜征在2.1~5.0 cm大小的肿瘤中比在<2.0 cm或>5.0 cm的肿瘤中更常见，这与本研究的发现一致。分析原因，可能是因为在<2.0 cm的肿瘤中，由于肿瘤生长周期短，假包膜尚未形成或很薄无法发现。而在2.1~4.0 cm大小的肿瘤中，肿瘤有足够的生长时间刺激肾间质纤维组织的反应性增生，因此假包膜变得更加明显^［18］。磁共振作为横断面成像，对肾肿瘤的假包膜显示率较高，表现为围绕肿瘤周边规则或不规则的低信号环，具有一定特征。Ramamurthy等^［19］开展的一项纳入80例肾部分切除患者的研究将行术前磁共振评估假包膜的病灶与术后病理进行了对比，90%的病例可通过磁共振观察到假包膜。完整的假包膜可认为无肾周脂肪浸润，该特征能更好地指导外科医师预测保留肾单位手术的效果。既往研究认为，清晰的假包膜可提示肿瘤的分化程度较高，未显示假包膜，常提示肿瘤分化程度较低、侵袭性更高。因此，肾癌的假包膜征对评价肾癌的分化程度有一定的指导意义^［20］。

第二代超声造影剂为纯血池显像的造影剂，S-CCRCC周边新生血管细小，要清楚地显示新生血管的血管结构，需要获得更多的造影图像信息，提高造影图像的帧频是有效手段。本研究中常规CEUS模式下帧频为10帧/s，H-CEUS模式下帧频提高到了40帧/s以上，即每秒较常规CEUS多获得了3倍的图像信息，大幅度提高了图像的时间分辨力。既往研究^［21］通过比较H-CEUS和常规CEUS增强强度，表明尽管H-CEUS提高了图像帧频，提高了时间分辨力，但并未对造影剂造成过多损害，不会影响增强效果。因此，H-CEUS技术有望成为一种有效且准确的CEUS成像技术。本研究结果中，H-CEUS对S-CCRCC周边假包膜的显示优于CEUS，这正是由于H-CEUS模式下图像的时间分辨力有大幅度的提高，故对于S-CCRCC假包膜内血管结构显示地更加清晰。目前，S-CCRCC周边假包膜血管尚无标准化的分级标准，这可能导致观察者间的差异，并影响风险分层的可能性^［22］，因此，较高的观察者间一致性非常重要。本研究对于S-CCRCC周边假包膜图像判读采用了三级主观量表，结果显示采用H-CEUS不同观察者间的一致性（Kappa系数为0.813、0.862）高于常规CEUS（Kappa系数为0.605、0.745），将观察者间一致性由一般提高到了较好，具有较好的临床应用价值。

但本研究尚存在一定不足：（1）这是一项单中心小样本研究，研究结果存在一定的局限性；（2）成像深度和视野宽窄可能会影响CEUS的帧频，肾位置较深，而H-CEUS不适合位于较深部位的S-CCRCC；（3）本研究并未将CEUS所见假包膜与病理进行对照。因此，还需在今后的研究中进一步改进完善。

综上所述，H-CEUS可以通过提高造影图像的帧频而获得更高的时间分辨力，进而使S-CCRCC周边假包膜血管结构的显示更加清楚，明显提高不同观察者间的一致性，因此，H-CEUS在评价S-CCRCC假包膜价值上有一定临床应用意义。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

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