組織結(jié)構(gòu)聲學定量技術(shù)診斷慢乙肝性肝硬化和非酒精性脂肪肝的臨床價值

李曉金，鄭 慧

肝硬化是我國常見的慢性肝臟疾病，是各種肝臟疾病最終轉(zhuǎn)歸形成的彌漫性肝損害, 晚期常出現(xiàn)上消化道出血等一系列并發(fā)癥,嚴重威脅患者生命[1]，其中最常見的是慢性乙型肝炎性肝硬化(chronic hepatitis b cirrhosis，CHBC)。脂肪肝是一種主要以肝細胞內(nèi)脂肪貯積為特征的臨床病理綜合征，其中最常見的是非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)。二者均屬于肝彌漫性病變的范疇。該研究通過組織結(jié)構(gòu)聲學定量(acoustic structure quantification，ASQ)技術(shù)對肝臟的超聲二維圖像進行無創(chuàng)分析[2-4]，來定量評估這兩種肝臟彌漫性疾病的肝纖維化程度，并比較該技術(shù)對這兩種疾病的診斷價值，旨在為臨床對疾病的早期干預和逆轉(zhuǎn)發(fā)展[5]提供指導。

1 材料與方法

1.1 病例資料正常對照組：選取2018年3月—2019年3月于本院體檢健康者30例，其中男18例，女12例，年齡14～57(37.23±9.09)歲。實驗組：① 慢性乙型肝炎性肝硬化組：參照中華醫(yī)學會2015版慢性乙型肝炎診斷標準[6]，選取經(jīng)肝穿刺活檢診斷為慢性乙型肝炎性肝硬化者40例，男25例，女15例，年齡16～58(38.30±8.95)歲；②非酒精性脂肪肝組：參照非酒精性脂肪性肝病診療指南[7]，選取脂肪肝患者30例，其中男22例，女8例，年齡24～52(37.27±8.02)歲，各組一般情況相匹配，差異無統(tǒng)計學意義。

1.2 儀器及圖像采集采用日本東芝公司Aplio500彩色多普勒超聲診斷儀, 內(nèi)置ASQ成像軟件，選擇5.0 MHz凸陣探頭。

圖像采集：受檢者取左側(cè)臥位，充分暴露腹部，先對肝臟左、右葉進行標準切面掃查，然后選擇超聲探頭置于肝右葉第5、6肋間，選取肝實質(zhì)穿刺感興趣區(qū)并避開明顯管道結(jié)構(gòu)，囑受檢者屏住呼吸后開啟ASQ技術(shù)檢測功能，存儲動態(tài)影像3 ～ 4 s。

1.3 軟件分析將導出的動態(tài)影像利用ASQ脫機軟件進行分析。感興趣區(qū)域取樣框面積一般不小于30 mm×20 mm，取樣深度≤6 cm。記錄紅、藍2條曲線的眾數(shù)(mode)、均值(average，Ave)、標準差(SD)和藍紅曲線下面積比值(FD-ratio)。重復8次，去掉極值，取平均值。

2 結(jié)果

2.1 3組ASQ彩色編碼圖像特點正常對照組肝臟實質(zhì)分布較均勻，呈均勻藍綠色，肝內(nèi)管道走形呈紅色(圖1A)，慢性乙型肝炎性肝硬化組肝臟紅色區(qū)域除肝內(nèi)管道外，實質(zhì)內(nèi)紅色區(qū)域也增加，并呈不規(guī)則排列，藍色區(qū)域面積減小(圖1B)，非酒精性脂肪肝組肝實質(zhì)較正常組更加細密、均勻，肝內(nèi)管道結(jié)構(gòu)顯示欠清，紅色區(qū)域面積較小(圖1C)。

2.2 3組ASQ的χ2值直方圖特點正常對照組兩曲線均較平滑，紅線峰值稍大于100%，藍線曲線下面積小(圖1D)。慢性乙型肝炎性肝硬化組紅線走形曲折、在橫軸分布較正常對照組增寬，峰值明顯大于100 cm2，藍線高度和寬度均較正常組增加，曲線下面積較正常對照組增大(圖1E)。非酒精性脂肪肝組紅線較正常組分布變窄，走形平滑，紅線峰值小于100 cm2，藍線峰值減低，曲線下面積較正常對照組減小(圖1F)。

2.3 3組ASQ的參數(shù)比較紅線參數(shù)在3組兩兩比較中差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

blueSD在除正常對照組和慢性乙型肝炎性肝硬化組之間外的各組之間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，bluemode和blueave在3組兩兩比較中差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。FD-ratio值在除正常對照組與非酒精性脂肪肝組之間外的各組之間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(表1)。

表1 30例正常對照組、40例慢性乙型肝炎性肝硬化組及30例非酒精性脂肪肝組ASQ各定量參數(shù)值

圖1 3組ASQ彩色編碼圖和頻數(shù)直方圖

2.4 慢性乙型肝炎性肝硬化組和非酒精性脂肪肝組ROC參數(shù)比較慢性乙型肝炎性肝硬化組ROC評價顯示redmode、redave、bluemode和FD ratio ROC的AUC均大于0.7；redSD、blueave和blueSD的AUC小于0.7(表2)。非酒精性脂肪肝組ROC評價顯示redmode、redave、redSD、bluemode、blueave、blueSD和FD ratio ROC的AUC均大于0.7(表3)。

兩實驗組相關(guān)參數(shù)的ROC曲線見圖2。

表2 ASQ相關(guān)參數(shù)診斷慢性乙型肝炎性肝硬化的ROC曲線參數(shù)

表3 ASQ相關(guān)參數(shù)診斷非酒精性脂肪肝的ROC曲線參數(shù)

3 討論

組織結(jié)構(gòu)聲學定量技術(shù)對肝組織的原始回波信號具有高度敏感性，儀器內(nèi)置了以正常肝組織回波信號的數(shù)據(jù)作為基準，然后采集實測肝組織回聲信號，對感興趣區(qū)域內(nèi)回波振幅的強度數(shù)據(jù)與內(nèi)置的基準數(shù)據(jù)通過卡方檢驗分析兩者的差異性。ASQ分析軟件處理實測肝組織回波信號后得到包含紅藍兩條曲線的卡方直方圖，其分別代表感興趣區(qū)域內(nèi)的正?；芈暭案呋芈晱姸鹊娜狱c計算得到的卡方直方圖，其值越大，表明肝組織的回聲信號均勻性越差。這種量化的差異性更直觀的為診斷的準確性提供了客觀依據(jù)。已有實驗證實該技術(shù)對肝臟纖維化及脂肪肝的定量分析有很高的相關(guān)性[8-11]。

基于肝組織病理學檢查一直被認為是肝臟彌漫性疾病診斷的“金標準”，但因其具有創(chuàng)傷性及可重復性差的缺點，不利于隨訪及臨床普及，并存在取樣誤差導致的診斷不準確[12]。本研究即是應(yīng)用ASQ技術(shù)對慢性乙型肝炎性肝硬化患者及非酒精性脂肪肝患者的肝臟做定量分析，無創(chuàng)診斷并比較ASQ技術(shù)在這兩種疾病中的應(yīng)用價值。

圖2 ASQ相關(guān)參數(shù)診斷慢性乙型肝炎性肝硬化和非酒精性脂肪肝的ROC曲線圖A: 慢性乙型肝炎性肝硬化組；B: 非酒精性脂肪肝組

本研究通過ASQ技術(shù)對正常肝組織及慢性乙型肝炎性肝硬化患者及非酒精性脂肪肝患者肝臟的原始回波信號進行分析對比后，發(fā)現(xiàn)慢性乙型肝炎性肝硬化組各參數(shù)值均較正常者增大，除參數(shù)blueSD外，其與正常對照組的差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；說明慢性乙型肝炎性肝硬化組的肝臟質(zhì)地的原始回波信息偏離了均勻狀態(tài)，肝組織纖維化導致其信號分布不均，可能是由于隨機高回聲強度樣本過多，導致兩組纖維化信號強度差異較小。非酒精性脂肪肝組各定量參數(shù)值均較正常對照組減小，除參數(shù)FD ratio外，其與正常對照組的差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；說明非酒精性脂肪肝組的肝臟原始回波信號接近均勻狀態(tài)，肝組織分布較均勻，可能是由于樣本量較小，兩組之間存在數(shù)據(jù)重疊，導致肝實質(zhì)總體回聲強度差異不明顯。

本研究還對各定量參數(shù)診斷慢性乙型肝炎性肝硬化和非酒精性脂肪肝的受試者工作特征曲線進行分析。顯示慢性乙型肝炎性肝硬化組各參數(shù)診斷界值分別為108.32、111.19、15.50、126.84、145.60、26.82和0.16。其中，redmode、redave和FD ratio的AUC均大于0.9，診斷價值較高；bluemode的AUC介于0.7～0.9之間，診斷價值中等；redSD、blueave和blueSD的AUC介于0.5～0.7之間，診斷價值較低。非酒精性脂肪肝組各參數(shù)診斷界值分別為100.64、104.31、13.95、119.28、126.99、20.08和0.09。其中，redmode和redave的AUC大于0.9，診斷價值較高；redSD、bluemode、blueave、blueSD和FD ratio ROC的AUC 介于0.7 ～ 0.9之間，診斷價值中等。說明ASQ各參數(shù)對非酒精性脂肪肝患者均具有較好的診斷價值，而對于慢性乙型肝炎性肝硬化患者而言，僅redmode、redave、bluemode和FD ratio具有較好的診斷價值。

綜上所述，ASQ 技術(shù)是一種無創(chuàng)、可重復性高的聲學定量診斷方法，其能客觀地反映肝臟質(zhì)地的聲學特性。本研究顯示ASQ技術(shù)除了可以定量診斷這兩種疾病外，其參數(shù)中redmode、redave、bluemode和FD ratio對慢性乙型肝炎性肝硬化具有較好的診斷價值，而各參數(shù)對非酒精性脂肪肝患者均具有較好的診斷價值。該技術(shù)的眾多優(yōu)勢，除了可避免操作者的主觀性以外，還可以通過各參數(shù)值對這兩種疾病進行早期篩查，并利用其參數(shù)值變化，動態(tài)觀察臨床對兩者的治療效果，具有潛在的臨床應(yīng)用前景。