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超声造影在肾脏肿块中的应用MicheleBertolotto,MDa,*,LorenzoE.Derchi,MDb,
CalogeroCicero,MDc,MarianoIannelli,MDa
关键词
·CUES·肾脏肿瘤·肾脏肿块·表征·造影剂·微泡
摘要
·超声造影是评价肾脏肿块的一种新兴技术。
·微泡造影剂是安全、无毒的，不良反应非常罕见。
·我们应用这种方法来区分实体肿瘤、假性病变、复杂性囊肿；鉴别复杂性囊肿的良恶性；评估肿瘤消融的效果。
·抗肿瘤药物在病灶灌注情况的定量评估是晚期肾肿瘤患者的一种新应用。
引言
随着腹部影像学检查的广泛应用，顺带发现的肾脏肿块也显著增多。超声检查往往是排在第一位的检查方式。一旦确定，病变通常是进行增强CT或磁共振（MR）检查来进行分类和分期。
超声造影（CEUS）在肾脏局灶性病变的分类上也有很大的潜力。2，3这种技术最大的优点就是注射的微泡对肾功能没有影响，并且造影增强在血液灌注和非灌注区域之间的对比非常的明显。4在老年、肥胖、不合作的患者身上，通过超声造影评价肾脏和肿瘤的灌注方式可以获得与传统的灰阶超声接近的空间分辨率。由于微泡造影剂没有肾毒性，如果不是临床上必须要进行CT或MR检查，或者是已经明确了分类和分期的肿瘤，在为了获取更多诊断信息的情况下，都应该考虑进行超声造影检查，对那些有肾功能损害的患者来说更加有必要。5
微泡造影剂
微泡造影剂6是一种平均直径小于红细胞（即2–6μm）的充满气体的微泡，它们的外壳是由生物相容材料构成的，是一种含气体的蛋白质、脂质体或多聚体，具有低溶解性和扩散性，比如全氟化碳或六氟化硫微泡。超声微泡作为声源，可以改变血流回波信号的特征。它们是优秀的增强剂，因为气体和血液的声阻抗是有很大差异的。当用高能量超声束辐照时，微泡破裂会产生高强度的回波信号。当辐照的超声束能量较低的时候，微泡产生复杂的震荡和共振，随着超声波压力变化快速的收缩和扩张。各种超声对比模式被用来检测微泡的非线性行为。
微泡造影剂通过肺部（即呼吸）和肝消除，因为既不被肾脏过滤，也不能进入间隙，所以直到被代谢掉为止，它们都可以作为血池剂。正因为超声微泡造影剂不通过肾脏排泄，所以它是没有肾毒性的。
研究步骤
目前，肾脏的超声造影是使用实时低机械指数成像的无损模式。7在初步灰阶和彩色多普勒超声评价后，超声设备设置为造影检查模式。非破坏性成像是将所使用设备的机械指数设置在0.2-0.06之间。我们使用的六氟化硫(声诺维,BraccoImaging)，是欧洲唯一获得许可的超声造影剂。还有获得其他国家的代理商授权的造影剂，如全氟丙烷（Definity，LantheusMedicalImaging）和全氟丁烷（Sonazoid，DaiichiSankio），它们在肾脏造影方面有相似的表现。我们在临床实践中，评估每一个肾脏需要通过20G的静脉留置针注射.2-2.4毫升微泡造影剂，随后用0毫升生理盐水冲管。根据欧洲医学和生物学超声联合会(EFSUMB)指南，需要存录一个实时的视频剪辑便于审查和分析，剪辑应该包括整个检查过程或至少最相关的部分。如果可能，剪辑应永久存储。5
肾血管解剖
肾脏在微泡注射之后迅速而明显增强（图），肾动脉主干和主要分支先增强，然后在几秒内造影剂充填整个肾皮质。不同于多普勒技术，来自于微泡的回波信号有独立的照射角度，在对肾脏的灌注中可以更加清楚的显示肾柱。同样，超声造影还可以评估肾髓质的血管，首先是外髓质增强，然后像金字塔一样逐渐向内充填。7-肾实质内没有微泡聚集。随着体循环中造影剂浓度的下降，增强逐渐消退。
图．正常肾脏的超声造影。（A）注射微泡后20秒，除了髓质之外的肾实质均匀强化（箭头）。（B）注射微泡后30秒，皮质和髓质外层充填。（C）注射微泡后90秒，髓质完全充填。
囊实性病变的鉴别诊断
由于其出色的灵敏度，超声造影可有效检测病灶内的血流，并因此能够将少血供的实体肿瘤和不典型囊性肿块进行鉴别（图2）。2,3
图2．右肾复杂性囊肿。(A)灰阶超声显示不均匀回声的肾脏病变无法被定性为实性或囊性。(B)超声造影显示病变不强化，仅囊壁有少许均匀性增强，与良性复杂性囊肿的表现一致（II类囊肿，Bosniak分级）。
初步调查表明，超声造影在少血供病变血流检测方面比增强CT更敏感。3,4对于那些超声表现不典型的病灶，超声造影可用于鉴别在增强CT中没有明显增强的少血供实体肿瘤和没有血管的肾囊肿（图3）。
图3．CT没有明显增强。右肾病变（箭头）CT值在平扫时为30HU（A）增强扫描时为45HU（B）。病灶（箭头）灰阶超声时的回声表现（C）在微泡注射后显著增强（D），符合肾脏少血供实体肿瘤。
肾脏实体病变和炎性假瘤的鉴别诊断
肾炎性假瘤表现为肾实质占位呈驼峰样突出，可以被彩色多普勒检查单独评价。某些情况下，要确定它是哪种类型的肿块是比较困难的，必须要进一步进行CT和/或MR检查。与正常肾实质相比较，肾脏肿瘤至少有一个时相的增强模式与正常肾实质不同。而炎性假瘤在所有的时相中与周围的正常肾实质是一样的增强模式，这个特征可以用来鉴别肾脏肿瘤和炎性假瘤（图4）。9,0,3,5-7
图4．肾脏炎性假瘤。常规超声（A）显示在左肾中部圆形肿块（星号）提示肾肿瘤。彩色多普勒（B）无法显示肿块的更多特征。在注射微泡后20秒（C）35秒（D）和90秒（E）获取的超声造影图片显示在所有的血管相里肿块和周围正常肾实质是等增强的。
超声造影还有一个潜在的应用价值，那就是可以将怀疑是肾脏潜在肿瘤其实是出血引起腰痛的患者诊断出来。这种患者的常规超声表现通常为一个很大的不均质包块，超声造影通过证实有活动性出血，有助于明确是出血引起的血肿而不是血管化的肿瘤组织（图5）。
图5．轻微腹部外伤后可触及右肾肿块的患者。（A）灰阶超声显示一个不均质肿块提示有潜在肿瘤的可能。（B）超声造影显示一个很大的肾脏包膜下血肿（星号）。
复杂囊性肾肿块的特征
越来越多的临床证据表明，超声造影和CT增强在鉴别肾脏囊性病变为良性或恶性方面的诊断准确率几乎相等（图6）。
图6．3个不同的患者的肾脏囊性病变的超声造影特征（弯箭头）。（A）复杂的可能是良性的囊肿，超声造影显示光滑的稍厚壁增强，需要进一步检查。（B）超声造影显示有多个不规则粗大分隔且厚壁增强的不确定肾脏病变，需要手术切除。（C）明显恶性的囊性肿瘤超声造影显示增强的肿瘤赘生物（星号）。
超声造影在检测囊肿比、分隔（图7）和固体成分的增强方面比CT更敏感，8它比CT可以显示更多、更厚的分隔，这可以使病变的Bosniak分级提高。9根据Park和同事们20的统计，超声造影在鉴别囊性肿块良恶性方面的诊断准确性比CT高（分别为90%和74%）。通过超声造影，有26%病变的Bosniak分级提高。此外，有6个病变的固体成分通过超声造影发现了而不是CT。Ascenti和同事们2前瞻性的比较了40例肾脏囊性肿块的超声造影和CT的Bosniak分级。结果显示，超声造影和CT在区分是不是需要手术的囊肿方面的一致性非常高。
图7．左肾的复杂性囊肿。（A）左肾囊肿的增强CT显示几乎没有增强的细小分隔和轻微增强的囊壁。根据Bosniak分级标准，这个病变属于IIF级囊肿。（B）超声造影显示囊壁和分隔均明显增强。
囊壁上的钙化会限制我们观察超声造影的对比增强，也就是说当一个病变大部分钙化的话，可能会导致我们无法通过超声造影全面的观察肿块（图8）。
图8．超声造影在界定肾脏囊性病变中的局限性。（A）平扫CT显示右肾囊肿（星号）有一个薄壁钙化的高密度外壳。（B）超声造影中钙化囊壁产生的声影妨碍了我们观察病变的内部情况。
基于这些发现，超声造影可以用来描述复杂性肾囊肿的特点，并且可以对该病变的界定提供进一步的依据。对于恶性囊性病变的患者，CT仍然是分期的标准方法。然而，超声造影非常适合非手术治疗病变的随访，它可以观察到任何形式的变化，比如说分隔增厚、出现固体结节或者增强模式改变提示病情发生了进展。22在随访中，尺寸的增加可能并不是一个可疑进展的标准，因为良性囊肿也可以长大。23
肾实质性病变的评价
早期，我们通过观察微泡注射后的时间强度曲线的不同特点来区分不同的肾脏肿瘤，特别是错构瘤和肾细胞癌，早期消退、不均匀增强、肿瘤边缘增强，这些超声造影特征，强烈提示癌变。然而，肾癌的超声造影并不现实典型的灌注模式。24它通常显示在皮髓质期早期均匀或不均匀性增强，常表现为富血供，并在接下来的时相呈现不同程度增强，增强局限在实性部分，而肿瘤缺血性坏死、出血或囊性部分不增强（图9）。9,25
图9．肾脏小肿瘤（箭头）显示不同程度的周边部分增强和中央的缺血性坏死区（星号）。
一些病变，比如乳头或嫌色细胞瘤、转移瘤和大约3%至5%的透明细胞癌，在所有的时相中病变的增强要低于周围正常实质。26与大病灶相比，小肿瘤更常呈现均匀强化。27根据EFSUMB指南，超声造影是不能够区分良、恶性实性肿块的，5尤其是错构瘤，只有CT或MR影像资料发现有脂肪的存在时才能诊断。
肾细胞癌一般没有包膜，假包膜是因为肿瘤生长导致周边正常组织产生缺血坏死形成的。这种特征在肿瘤淋巴结转移分级中没有描述，但在早期、低度恶性肿瘤中是常见的病理特征。Ascenti和同事们28通过对32个患者的40个肾脏肿块进行超声造影，研究了超声造影检测肾脏肿瘤假包膜的能力，结果在已经得到病理证实的4个肿块有2个检测到了假包膜。Jiang和同事们27通过研究92个经病理证实的肾透明细胞癌，发现超声造影表现与肿瘤大小有关。在患者的肿瘤小于或等于2厘米，3例中的3例有假包膜（23%）；2～5厘米的肿瘤，58例中的38例有假包膜（66%）；以及大于5厘米的肿瘤，2例中的5例有假包膜（24%）。根据Ignee和同事们29的研究，超声造影识别实性肾脏肿瘤侵犯肾静脉的准确度上至少和增强CT相当，而且可以区分继发血栓和癌栓（图0）。
图0．右肾肿瘤患者静脉血栓形成的特征。（A）灰阶超声显示下腔静脉内广泛血栓形成（箭头）。（B）微泡注射2秒后获得的超声造影图像显示癌栓增强（T）。（C）微泡注射49秒后获得的超声造影图像显示癌栓增强快速消退（T），下腔静脉显示微泡增强（星号）而在继发血栓处没有增强（弯箭头）。
经皮消融治疗
虽然保留肾单位手术是治疗小的、局限性肾肿瘤的标准治疗，但是对于有合并症或预期寿命减少的患者，可以选择微创治疗，如射频消融和冷冻消融。有越来越多的证据表明，在消融治疗后，可重复进行的超声造影对残余肿瘤检测有较高预测值和特异性，30-34然而其灵敏度低于CT/MR成像。3通过超声造影测量的消融体积和肿块的病理之间有很好的相关性。35没有增强的区域视为成功消融（图）。
图．成功的肾肿瘤冷冻消融治疗。（A）右肾超声造影显示肾肿瘤均匀强化（星号）。（B）冷冻治疗24小时后病灶完全没有增强，说明肿瘤组织完全消融。
消融后早期，周围反应性充血可能会被误认为残余肿瘤。与术前检查和病变的形态进行细致比较是避免误诊的重要因素，因为残余肿瘤呈结节状或新月状增强的区域和肿瘤治疗前的动力学和形态特征相似（图2）。3
图2．完全的肿瘤冷冻消融。（A）左肾超声造影显示肾肿瘤均匀强化（星号）。（B）冷冻治疗后24小时一个新月状增强的肿瘤区（弯箭头），与残存的肿瘤一致。再次冷冻治疗后，超声造影及增强CT显示残余肿瘤组织消失（未显示）。
超声造影被用来评价肾肿瘤射频消融的效果。30-32最近的一项研究中，在腹腔镜肾冷冻术之前（n=26）、3个月之后（n=32）和2个月之后（n=2），所有的病例都进行超声造影与CT/MR检查。结果表明，CT/MR和超声造影之间有高度一致性。34同样，在另一组的42个患者在肿瘤冷冻消融前后的超声造影和CT/MR检查也有高度一致性。36本组29个患者30个病灶经皮肾肿瘤冷冻消融治疗后不到48小时的超声造影表现，例能够看到残余肿瘤，之后进行了再次消融治疗。
监测晚期肿瘤疾病的治疗
转移性肾细胞癌的治疗仍然是个问题，化疗和放疗不能显著改善预后，细胞因子的免疫疗法，如大剂量白细胞介素2或干扰素α治疗也只对少数患者有效。90%的肾透明细胞癌有vonHippel-Lindau肿瘤抑癌基因位点的基因突变，这导致包括血管内皮生长因子（VEGF）在内的缺氧诱导基因表达增加。VEGF可以激活肿瘤血管生成以及促进肿瘤转移。组织病理学显示，肾透明细胞癌是一种有着异常丰富血管生成的高度血管化肿瘤，这是使用VEGF肿瘤靶向治疗的依据，正如在转移性肾透明细胞癌的治疗中使用VEGF抗体和VEGF受体抑制剂。在临床实践中引入这些治疗策略引起大家对相关识别成像技术的
