正常人群肾皮质超声灰阶量化对照研究

李锋之 韩志江 王运 许莎莎 庄颖彬 丁忠祥

超声检查对于回声的描述有强回声、高回声、等回声、低回声、弱回声、无回声，其分类是相对的概念，即观察病变或脏器的回声与周围的组织回声，用裸眼进行对比，相对较为主观。肾脏回声相关文献多为局灶性病变、弥漫性病变，或作为其他脏器病变回声参照物［1-5］，传统的分析方法主观性强，诊断效能低，远不能满足临床诊断的需要，定量测量超声灰阶值受到越来越多的关注，既往的研究多采用半定量测定［6］，诊断稍高回声的肾恶性肿瘤与高回声良性肿瘤存在重叠，而且其测量条件及使用的设备固定，存在一定的局限性，如果肾灰阶值采用完全量化研究，将提高病变的诊断效能，使用不同的超声机型及检查条件对灰阶值进行完全量化，将有助于研究成果的推广。本研究通过对34 例健康志愿者68 枚肾脏进行检查，使用不同的超声机型、不同的设置条件对肾皮质回声进行完全量化研究，为后续肾脏占位病变的分析奠定基础。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取肾功能处于正常范围健康志愿者34 例，其中男16 例，女18 例；年龄23～59 岁，平均34.94 岁。排除标准：图像显示欠清、肾弥漫性病变、肾占位性病变者。

1.2 仪器与方法 （1）仪器：使用GE 公司voluson E8彩色超声诊断仪与GE 公司LOGIQ E9 彩色超声诊断仪，voluson E8 采用腹部探头C1-5-D，LOGIQ E9 采用腹部探头C1-6。（2）方法：由20 年工作经验的超声医生用两台机器对同一志愿者进行检查，共68 枚肾脏，采取俯卧位，肾脏最大切面，尽量排除肋骨、横突、肾门等的影响，设置不同的检查条件，尽量使每次检查切面保持一致。voluson E8 采用动态范围C3、C6、C9，增益G0、G6，LOGIQ E9 采用动态范围DR48、DR60、DR72，增益G60、G70、G80，分别组合为6个检查条件（见表1、2）。仪器的其他设置条件如输出功率，TGC 曲线，抑制，余辉，线密度等在检查中保持一致，检查结束后将机器中的文件以DOCOM 的格式导出，通过RADinfo 阅片系统，选取肾脏中间1/3与声束垂直的部分进行灰阶值测量，感兴趣区域（region of interest，ROI）范围取肾实质厚度的1/2，放置于肾皮质部分，距离体表较近和较远的肾皮质（定义为前场和后场）分别取两个测量点（与声束垂直的肾皮质头侧和足侧，定义为上极和下极），分别测量两次，取小数点后两位，取平均值，各个不同条件图像测量点的位置保持一致（图1、2）。

表1 voluson E8条件设置（增益及动态范围条件组合）

表2 LOGIQ E9条件设置（增益及动态范围条件组合）

图1 LOGIQ E9超声仪采集（注：图1A使用的设置条件为DR48G60，1B为DR48G70，1C为DR60G70，1D为DR60G80，1E为DR72G70，1F为DR72G80）

图2 voluson E8超声仪采集（注：图2A使用的设置条件为C3G0，2B为C3G6，2C为C6G0，2D为C6G6，2E为C9G0，2F为C9G6）

1.3 统计学方法 采用SPSS 19.0 统计软件。计量资料以（±s）表示，组内灰阶值比较采用配对t 检验，各组间灰阶比值的比较采用单因素方差分析，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

34 例志愿者68 枚肾脏在不同超声机器及不同设置条件下进行灰阶值测量，在相同的检查条件下，同一肾脏相同深度的灰阶值无差异，voluson E8 前场P 值依 次 为0.15、0.58、0.84、0.43、0.62、0.08，voluson E8 后场P 值依次为0.44、0.54、0.11、0.07、0.7、0.07，LOGIQ E9 前场P 值依次为：0.74、0.49、0.74、0.46、0.75、0.6，LOGIQ E9 后场P 值依次为0.07、0.92、1.00、0.19、0.53、0.54，不同的检查条件下相同深度肾皮质灰阶值比值差异无统计学意义，voluson E8 和LOGIQ E9 前场后场灰阶值比值的P 值依次为0.94、0.52、0.69、0.08（见表3-5）。

表3 voluson E8和LOGIQ E9超声诊断仪对肾脏不同测量点灰阶值比较（±s）

表3 voluson E8和LOGIQ E9超声诊断仪对肾脏不同测量点灰阶值比较（±s）

仪器 动态范围 增益 前场上极 前场下极 P 值 后场上极 后场下极 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超声诊断仪测量相同深度肾灰阶值的比值

表5 LOGIQ E9超声诊断仪测量相同深度肾灰阶值的比值

3 讨论

在超声检查过程中，二维灰阶图像中含有大量丰富的信息，其图像多达256 级灰阶，但人眼仅能分辨出8～16 个灰阶级［7］，且用来描述脏器回声时降低为六级，即强回声、高回声、等回声、低回声、弱回声、无回声，其中损失大量有用的诊断信息。部分脏器病变的超声诊断与回声相关，如甲状腺结节和肾肿瘤，传统的回声分析良、恶性病变之间存在重叠，因此学者通过计算机软件对超声回声灰阶值进行量化分析，寻找组织声学特性与超声表现之间的关系，以达到提高诊断的目的［8］。虽然超声灰阶值量化研究得到了越来越多的重视，但目前存在较多的问题，即在检查的过程中使用固定的超声仪器及固定的检查参数［9-11］，超声检查有较强的操作者依赖性，不同的检查仪器，仪器中设置不同的检查条件，对回声影响较大，本研究对超声灰阶值定量分析时采用了不同的超声机型，GE 公司voluson E8 及LOGIQ E9 超声诊断仪，采用动态范围分别为C3、C6、C9 和DR48、DR60、DR72，增益分别为G0、G6 和G60、G70、G80，多种检查参数进行组合，最大程度模拟实际检查操作，将有利于研究结果的进一步推广。

超声灰阶值在肾脏中的应用包括局灶性病变、弥漫性病变，或作为其他脏器病变回声参照物，部分学者分析肾肿瘤时用了定性分析法［12-13］，裸眼观察将肿瘤回声与周围组织进行对比，分高回声与低回声，存在较大的主观性，吴松松等［2］在分析肾肿瘤时良性肿瘤高回声所占比例为77.8%，恶性肿瘤高回声所占比例为79.4%，同样为回声增高的良恶性肿瘤存在较大的重叠性，如果用灰阶值量化法将高回声的恶性肿瘤及良性肿瘤区分开来，将显著提高临床对良恶性肾肿瘤的诊断效能。夏祯等［6］在分析肾肿瘤回声时对肿瘤灰阶值使用了半定量的方法，显示出超声回声对肾肿瘤的良好的诊断效能，但临床推广存在诊断标准的问题。以上的方法都是基于定性或半定量诊断肾肿瘤，能否采用完全量化的定量灰阶比值对肾肿瘤进行诊断是值得思考的问题，本研究针对上述研究中的不足率先提出了肾灰阶值完全量化对照的测量方法，使用了GE 公司voluson E8 和LOGIQ E9 超声诊断仪，使用了不同动态范围及不同增益的多种检查条件组合，测得健康志愿者肾皮质灰阶值存在较大的差异，其灰阶值范围分别为：（47.67±16.66）～（146.05±16.95），（46.69±7.27）～（90.84±16.05），而在相同的检查条件下，同一肾脏相同深度的灰阶值无明显差异（P＞0.05），灰阶值比值范围为（0.99±0.04）～（1.01±0.06），差异无统计学意义（P＞0.05），此研究结果对完全量化分析肾占位性病变与周围肾实质灰阶值比值提供理论支持。

本研究局限性：选择34 例健康人群，样本量较小，观察的是正常肾脏的超声灰阶比值，未对患病肾脏进行分析，检查的过程中使用了固定的体位，为统一的检查规范进行参考。

综上所述，肾皮质在不同超声机器及不同设置条件下灰阶测量值比值无统计学差异，数据易于测量，数值客观，易于推广，将为后续进一步分析肾脏占位病变奠定基础。