正常人群腎皮質超聲灰階量化對照研究

李鋒之 韓志江 王運 許莎莎 莊穎彬 丁忠祥

超聲檢查對于回聲的描述有強回聲、高回聲、等回聲、低回聲、弱回聲、無回聲，其分類是相對的概念，即觀察病變或臟器的回聲與周圍的組織回聲，用裸眼進行對比，相對較為主觀。腎臟回聲相關文獻多為局灶性病變、彌漫性病變，或作為其他臟器病變回聲參照物［1-5］，傳統的分析方法主觀性強，診斷效能低，遠不能滿足臨床診斷的需要，定量測量超聲灰階值受到越來越多的關注，既往的研究多采用半定量測定［6］，診斷稍高回聲的腎惡性腫瘤與高回聲良性腫瘤存在重疊，而且其測量條件及使用的設備固定，存在一定的局限性，如果腎灰階值采用完全量化研究，將提高病變的診斷效能，使用不同的超聲機型及檢查條件對灰階值進行完全量化，將有助于研究成果的推廣。本研究通過對34 例健康志愿者68 枚腎臟進行檢查，使用不同的超聲機型、不同的設置條件對腎皮質回聲進行完全量化研究，為后續腎臟占位病變的分析奠定基礎。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取腎功能處于正常范圍健康志愿者34 例，其中男16 例，女18 例；年齡23～59 歲，平均34.94 歲。排除標準：圖像顯示欠清、腎彌漫性病變、腎占位性病變者。

1.2 儀器與方法 （1）儀器：使用GE 公司voluson E8彩色超聲診斷儀與GE 公司LOGIQ E9 彩色超聲診斷儀，voluson E8 采用腹部探頭C1-5-D，LOGIQ E9 采用腹部探頭C1-6。（2）方法：由20 年工作經驗的超聲醫生用兩臺機器對同一志愿者進行檢查，共68 枚腎臟，采取俯臥位，腎臟最大切面，盡量排除肋骨、橫突、腎門等的影響，設置不同的檢查條件，盡量使每次檢查切面保持一致。voluson E8 采用動態范圍C3、C6、C9，增益G0、G6，LOGIQ E9 采用動態范圍DR48、DR60、DR72，增益G60、G70、G80，分別組合為6個檢查條件（見表1、2）。儀器的其他設置條件如輸出功率，TGC 曲線，抑制，余輝，線密度等在檢查中保持一致，檢查結束后將機器中的文件以DOCOM 的格式導出，通過RADinfo 閱片系統，選取腎臟中間1/3與聲束垂直的部分進行灰階值測量，感興趣區域（region of interest，ROI）范圍取腎實質厚度的1/2，放置于腎皮質部分，距離體表較近和較遠的腎皮質（定義為前場和后場）分別取兩個測量點（與聲束垂直的腎皮質頭側和足側，定義為上極和下極），分別測量兩次，取小數點后兩位，取平均值，各個不同條件圖像測量點的位置保持一致（圖1、2）。

表1 voluson E8條件設置（增益及動態范圍條件組合）

表2 LOGIQ E9條件設置（增益及動態范圍條件組合）

圖1 LOGIQ E9超聲儀采集（注：圖1A使用的設置條件為DR48G60，1B為DR48G70，1C為DR60G70，1D為DR60G80，1E為DR72G70，1F為DR72G80）

圖2 voluson E8超聲儀采集（注：圖2A使用的設置條件為C3G0，2B為C3G6，2C為C6G0，2D為C6G6，2E為C9G0，2F為C9G6）

1.3 統計學方法 采用SPSS 19.0 統計軟件。計量資料以（±s）表示，組內灰階值比較采用配對t 檢驗，各組間灰階比值的比較采用單因素方差分析，P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

34 例志愿者68 枚腎臟在不同超聲機器及不同設置條件下進行灰階值測量，在相同的檢查條件下，同一腎臟相同深度的灰階值無差異，voluson E8 前場P 值依 次 為0.15、0.58、0.84、0.43、0.62、0.08，voluson E8 后場P 值依次為0.44、0.54、0.11、0.07、0.7、0.07，LOGIQ E9 前場P 值依次為：0.74、0.49、0.74、0.46、0.75、0.6，LOGIQ E9 后場P 值依次為0.07、0.92、1.00、0.19、0.53、0.54，不同的檢查條件下相同深度腎皮質灰階值比值差異無統計學意義，voluson E8 和LOGIQ E9 前場后場灰階值比值的P 值依次為0.94、0.52、0.69、0.08（見表3-5）。

表3 voluson E8和LOGIQ E9超聲診斷儀對腎臟不同測量點灰階值比較（±s）

表3 voluson E8和LOGIQ E9超聲診斷儀對腎臟不同測量點灰階值比較（±s）

儀器 動態范圍 增益 前場上極 前場下極 P 值 后場上極 后場下極 P 值LOGIQ DR48 G60 56.30±17.15 56.87±18.01 0.15 47.95±17.01 47.67±16.66 0.44 DR48 G70 114.22±21.13 114.59±21.59 0.58 89.27±25.71 89.63±26.07 0.54 DR60 G70 94.73±17.28 94.62±16.37 0.84 84.26±18.42 83.49±18.25 0.11 DR60 G80 145.32±18.11 146.05±16.95 0.43 123.56±23.02 124.76±23.61 0.07 DR72 G70 79.32±14.91 79.06±14.14 0.62 72.40±13.78 72.55±13.42 0.7 DR72 G80 121.21±17.03 122.13±15.26 0.08 105.05±18.12 103.89±18.92 0.07 voluson C3 G0 54.22±8.08 54.33±8.22 0.74 47.13±7.44 46.69±7.27 0.07 C3 G6 70.30±9.40 70.06±9.41 0.49 57.02±8.49 56.99±8.77 0.92 C6 G0 56.79±8.85 56.69±9.09 0.74 47.56±8.91 47.56±8.85 1.00 C6 G6 76.90±10.69 77.16±10.21 0.46 60.80±11.03 60.35±10.72 0.19 C9 G0 62.88±13.22 62.97±13.50 0.75 50.66±12.24 50.84±11.88 0.53 C9 G6 90.84±16.05 90.58±16.31 0.6 68.18±14.48 67.99±14.61 0.54

表4 voluson E8超聲診斷儀測量相同深度腎灰階值的比值

表5 LOGIQ E9超聲診斷儀測量相同深度腎灰階值的比值

3 討論

在超聲檢查過程中，二維灰階圖像中含有大量豐富的信息，其圖像多達256 級灰階，但人眼僅能分辨出8～16 個灰階級［7］，且用來描述臟器回聲時降低為六級，即強回聲、高回聲、等回聲、低回聲、弱回聲、無回聲，其中損失大量有用的診斷信息。部分臟器病變的超聲診斷與回聲相關，如甲狀腺結節和腎腫瘤，傳統的回聲分析良、惡性病變之間存在重疊，因此學者通過計算機軟件對超聲回聲灰階值進行量化分析，尋找組織聲學特性與超聲表現之間的關系，以達到提高診斷的目的［8］。雖然超聲灰階值量化研究得到了越來越多的重視，但目前存在較多的問題，即在檢查的過程中使用固定的超聲儀器及固定的檢查參數［9-11］，超聲檢查有較強的操作者依賴性，不同的檢查儀器，儀器中設置不同的檢查條件，對回聲影響較大，本研究對超聲灰階值定量分析時采用了不同的超聲機型，GE 公司voluson E8 及LOGIQ E9 超聲診斷儀，采用動態范圍分別為C3、C6、C9 和DR48、DR60、DR72，增益分別為G0、G6 和G60、G70、G80，多種檢查參數進行組合，最大程度模擬實際檢查操作，將有利于研究結果的進一步推廣。

超聲灰階值在腎臟中的應用包括局灶性病變、彌漫性病變，或作為其他臟器病變回聲參照物，部分學者分析腎腫瘤時用了定性分析法［12-13］，裸眼觀察將腫瘤回聲與周圍組織進行對比，分高回聲與低回聲，存在較大的主觀性，吳松松等［2］在分析腎腫瘤時良性腫瘤高回聲所占比例為77.8%，惡性腫瘤高回聲所占比例為79.4%，同樣為回聲增高的良惡性腫瘤存在較大的重疊性，如果用灰階值量化法將高回聲的惡性腫瘤及良性腫瘤區分開來，將顯著提高臨床對良惡性腎腫瘤的診斷效能。夏禎等［6］在分析腎腫瘤回聲時對腫瘤灰階值使用了半定量的方法，顯示出超聲回聲對腎腫瘤的良好的診斷效能，但臨床推廣存在診斷標準的問題。以上的方法都是基于定性或半定量診斷腎腫瘤，能否采用完全量化的定量灰階比值對腎腫瘤進行診斷是值得思考的問題，本研究針對上述研究中的不足率先提出了腎灰階值完全量化對照的測量方法，使用了GE 公司voluson E8 和LOGIQ E9 超聲診斷儀，使用了不同動態范圍及不同增益的多種檢查條件組合，測得健康志愿者腎皮質灰階值存在較大的差異，其灰階值范圍分別為：（47.67±16.66）～（146.05±16.95），（46.69±7.27）～（90.84±16.05），而在相同的檢查條件下，同一腎臟相同深度的灰階值無明顯差異（P＞0.05），灰階值比值范圍為（0.99±0.04）～（1.01±0.06），差異無統計學意義（P＞0.05），此研究結果對完全量化分析腎占位性病變與周圍腎實質灰階值比值提供理論支持。

本研究局限性：選擇34 例健康人群，樣本量較小，觀察的是正常腎臟的超聲灰階比值，未對患病腎臟進行分析，檢查的過程中使用了固定的體位，為統一的檢查規范進行參考。

綜上所述，腎皮質在不同超聲機器及不同設置條件下灰階測量值比值無統計學差異，數據易于測量，數值客觀，易于推廣，將為后續進一步分析腎臟占位病變奠定基礎。