呼吸時相及探測深度對肝彈性測量值的影響

安力春 AN Lichun

范春芝 FAN Chunzhi

溫朝陽 WEN Chaoyang

徐建紅 XU Jianhong

羅渝昆 LUO Yukun

唐 杰 TANG Jie

解放軍總醫(yī)院超聲科 北京 100853

超聲彈性成像是近年來發(fā)展的一項新技術(shù)[1～3]，近20年來超聲彈性成像技術(shù)逐漸成熟，彈性成像設(shè)備不斷完善，使得生物組織彈性模量的測量越來越簡便、準(zhǔn)確。近期，法國Supersonic Imagine公司推出了世界首臺能檢測組織彈性模量絕對值的彈性成像超聲診斷儀AixPlorer型ShearWave?實(shí)時剪切波彈性成像超聲診斷儀，運(yùn)用Supersonic剪切波彈性成像技術(shù)（supersonic shear imaging, SSI）可以測得感興趣區(qū)組織的硬度絕對值，然而所測組織彈性值是否受到受試者呼吸時相及測量深度的影響尚未見報道。

本研究即采用AixPlorer型ShearWave?實(shí)時剪切波彈性成像超聲診斷儀測量志愿者吸氣末與呼氣末的肝彈性模量值，以及不同測量深度（2～4cm與6～8cm）測量肝組織彈性模量值，分析呼吸時相及探測深度對肝彈性測量值的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2010-08～09北京某部隊身體健康的男性戰(zhàn)士121例，年齡16～34歲，平均22.00±3.30歲；身高160～188cm，平均172.56±5.52cm；體重51.5～90kg，平均66.76±8.45kg。所有受試者均來自同一部隊，自愿參加，肝超聲檢查均正常，除外存在肝病史、肝功能異常的志愿者。所有志愿者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 法國Supersonic Imagine公司生產(chǎn)的AixPlore全數(shù)字化彩色多普勒超聲波診斷儀，凸陣探頭，探頭頻率1～6MHz。①要求受檢者空腹，檢查時采取仰臥位；②首先探頭置于受檢者右鎖骨中線第4～5肋間進(jìn)行二維超聲檢查，選擇肝右葉進(jìn)行彈性模量測量；③選擇彈性成像模式（SWE）后，囑受檢者吸氣并屏住呼吸，根據(jù)圖像標(biāo)尺選擇2～4cm深度進(jìn)行彈性測量，然后選擇6～8cm深度，測量結(jié)束后，受檢者恢復(fù)正常呼吸；④10s后呼氣并屏住呼吸，進(jìn)行呼氣末測量，先選擇2～4cm深度，然后選擇6～8cm深度。測量時盡量避開血管（圖1、2）。每個受試者連續(xù)測量3次，并均在5min內(nèi)完成。3次測量時，感興趣區(qū)（圖1、2中的扇形區(qū)域）選取同一位置，啟動Q-BOX功能測量感興趣區(qū)的彈性值，其測量直徑選取20～30mm（Q-BOX是AixPlorer獨(dú)特的對感興趣區(qū)內(nèi)組織彈性值進(jìn)行定量測量的工具，圖1、2的扇形感興趣區(qū)內(nèi)的圓形區(qū)域即為彈性值測量區(qū)域）。

測量時依據(jù)彈性圖的顯示效果調(diào)節(jié)彈性量程，當(dāng)藍(lán)色顯示較淡時，需調(diào)小量程；當(dāng)圖像偏紅色時需調(diào)大量程，以感興趣區(qū)填充滿均勻一致的藍(lán)色時為準(zhǔn)。所有志愿者調(diào)節(jié)量程均為0～70kPa。測量的結(jié)果包括最大值、最小值和平均值，取3次測量的平均彈性值的平均值進(jìn)行分析。測量的彈性值為楊氏模量值，楊氏模量值越大，說明組織硬度越大。根據(jù)不同的測量深度和呼吸狀態(tài)將肝臟彈性測量值進(jìn)行分組比較。

圖1 肝臟2～4cm深度彈性測量。圖像下方為二位灰階超聲成像，圖像上方為彈性成像，藍(lán)色區(qū)域?yàn)楦信d趣區(qū)，圓形區(qū)域?yàn)闇y量區(qū)Q-BOX。圖2 肝臟6～8cm深度彈性測量。圖像下方為二位灰階超聲成像，圖像上方為彈性成像，藍(lán)色區(qū)域?yàn)楦信d趣區(qū)，圓形區(qū)域?yàn)闇y量區(qū)Q-BOX

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 11.0軟件進(jìn)行分析，2～4cm深度吸氣末與呼氣末肝彈性測量值比較采用成組設(shè)計t檢驗(yàn)；6～8cm深度吸氣末與呼氣末肝彈性測量值比較、呼氣末肝彈性測量值比較、吸氣末肝彈性測量值比較采用成組設(shè)計t’檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

深度為2～4cm及6～8cm時，呼氣末與吸氣末肝彈性測量值比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞ 0.05，表 1）。

表1 吸氣末與呼氣末肝彈性測量值比較

3 討論

彈性成像已被廣泛認(rèn)為是一種有價值的可探測生物體組織硬度特性的技術(shù)。近來已有幾種彈性成像技術(shù)用于探測組織的彈性特征，如一維瞬時性超聲彈性成像（ fi broscan, FS）、用聲輻射脈沖（acoustic radiation force impulse, ARFI）的二維瞬時彈性成像[4，5]、加壓法實(shí)時組織彈性成像[6]，上述技術(shù)都不能測量組織的絕對硬度值。

AixPlore實(shí)時定量剪切波超聲彈性成像采用聲波輻射脈沖控制技術(shù)，在組織不同深度連續(xù)聚焦，產(chǎn)生“馬赫錐”現(xiàn)象，在組織內(nèi)產(chǎn)生剪切波，通過超高速成像系統(tǒng)采集剪切波，根據(jù)E＝3ρc2（其中E為楊氏模量，c為剪切波傳播速度，ρ組織密度），系統(tǒng)自動計算出組織的楊氏模量值（即彈性模量值）[7～9]。

彈性成像圖是通過彩色編碼表示組織的彈性并疊加在二維灰階圖上，較硬的組織以紅色表示，較軟的組織以藍(lán)色表示。彩色量程圖標(biāo)顯示的單位是千帕（kPa），系統(tǒng)默認(rèn)量程為0～180kPa，對肝進(jìn)行掃查時依據(jù)彈性圖的顯示效果調(diào)節(jié)彈性量程為0～70kPa，當(dāng)需要測量組織彈性絕對值時，啟動其Q-BOX功能，即可測量出組織的楊氏模量值。

研究肝的彈性對于肝彌漫性病變，尤其是肝纖維化意義重大，彈性成像可對肝纖維化進(jìn)行非侵入分級診斷，可成為對肝纖維化有效的常規(guī)輔助檢查，并可避免活檢對患者帶來的不適和嚴(yán)重并發(fā)癥。本研究探討影響肝彈性測量值的因素，為進(jìn)一步評估肝病變做一些基礎(chǔ)研究。

日常工作中進(jìn)行肝超聲檢查、凍結(jié)圖像測量時，可能在吸氣也可能在呼氣狀態(tài)，為探討不同呼吸時相對彈性測量值的影響，本研究選擇呼吸時相的2個時刻點(diǎn)即呼氣末和吸氣末進(jìn)行對比研究。結(jié)果表明，無論在2～4cm深度還是6～8cm深度，呼氣末和吸氣末肝彈性值測量差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），說明不同的呼吸時相不會造成彈性測量的誤差。

由表1可見，無論是呼氣末還是吸氣末，2～4cm深度楊氏模量的標(biāo)準(zhǔn)差約為1.5，而6～8cm深度標(biāo)準(zhǔn)差約為2.0，說明2～4cm深度肝彈性測量值波動較6～8cm深度波動小，即彈性測量更穩(wěn)定，具體原因尚不清楚。筆者認(rèn)為，肋間肝右葉切面6～8cm深度肝組織接近肝門結(jié)構(gòu)，受肝大血管的搏動影響是可能的原因之一。

此外，本研究表明在測定肝彈性值時，6～8cm深度肝右葉楊氏模量值較2～4cm深度楊氏模量值大，可增到12.1%～14.4%[呼氣末（6.758/6.026－1）×100%＝12.1%；吸氣末（6.976/6.097－1）×100%＝14.4%]，肝密度均勻。而這些志愿者均身體健康、無肝病變，因此，理論上不同深度的肝彈性值相同。剪切波傳播速度和組織密度的測量可能受到影響，導(dǎo)致AixPlore實(shí)時定量剪切波超聲彈性成像所測量的肝楊氏模量值可能不同。但是，組織楊氏模測量值隨深度增加而稍有增加，如何解釋，尚待進(jìn)一步研究。

本研究納入人群主要是青年軍人，其他年齡段及不同職業(yè)健康人群的呼吸時相及測量深度對肝彈性測量值的影響尚待進(jìn)一步研究。

綜上所述，對于Supersonic的AixPlore彈性超聲儀，呼吸時相對肝彈性值測量無明顯影響，而探測深度對彈性值有一定影響，隨著深度的增加，楊氏模量值有所增大，具體原因需進(jìn)一步研究。

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