實時超聲彈性成像組織彌散定量分析技術(shù)對肝外梗阻性黃疸的定量化研究

吳 宇 余小情 祝桂新 郭蘇華 杜鳳云

實時超聲彈性成像組織彌散定量分析技術(shù)對肝外梗阻性黃疸的定量化研究

吳 宇 余小情 祝桂新 郭蘇華 杜鳳云

目的 探討實時超聲彈性成像組織彌散定量分析技術(shù)對肝外梗阻性黃疸的診斷。方法選取我院肝外梗阻性黃疸患者90例（黃疸組），依據(jù)血總膽紅素水平將其分為重、中及輕度黃疸組，各30例；同時選取同期無臨床黃疸的健康體檢者30例為無黃疸組。分別測量并比較各組AREA%、MEAN存在的差異。應(yīng)用受試者工作特征（ROC）曲線分析AREA%、MEAN鑒別有無黃疸，以及發(fā)生輕度黃疸與中重度黃疸的ROC曲線下面積（AUC）、截斷值、敏感性及特異性；應(yīng)用Pearson相關(guān)性分析，評估AREA%、MEAN與總膽紅素水平的關(guān)系。結(jié)果輕度黃疸組AREA%高于無黃疸組，中、重度黃疸組AREA%指標(biāo)高于輕度黃疸組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。ROC曲線分析顯示，AREA%診斷黃疸的截斷值、敏感性、特異性分別為44.44%、58.9%、83.7%；AREA%診斷輕度黃疸的截斷值、敏感性、特異性分別為43.54%、65.0%、86.7%；AREA%診斷中重度黃疸的截斷值、敏感性、特異性分別為47.21%、68.0%、92.5%。輕度黃疸組MEAN低于無黃疸組，中、重度黃疸組MEAN低于輕度黃疸組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。ROC曲線分析顯示，MEAN診斷黃疸的截斷值、敏感性、特異性分別為81.04、83.3%、78.9%；MEAN診斷輕度黃疸的截斷值、敏感性、特異性分別為83.07、53.3%、90.0%；MEAN診斷中重度黃疸的截斷值、敏感性、特異性分別為79.95、65.0%、98.0%。結(jié)論通過兩種彈性定量參數(shù)能夠初步診斷肝外梗阻性黃疸，并評估患者梗阻程度。

超聲彈性成像；彈性定量參數(shù)；梗阻性黃疸

目前梗阻性黃疸的診斷主要通過實驗室肝功能檢查及各類影像學(xué)檢查，肝功能檢查通過測量膽紅素水平及各種酶類的改變診斷梗阻性黃疸，同時可以借此評估黃疸對肝臟的損害程度［1］；而在諸多的影像學(xué)檢查方法中，腹部超聲因具有操作簡便、無輻射、費用低及重復(fù)性好等特點，成為診斷梗阻性黃疸的首選方法［2］。然而，腹部超聲無法實現(xiàn)對肝臟功能的評估，因此臨床醫(yī)師必須聯(lián)合實驗室肝功能檢查才能實現(xiàn)對病情的全面判斷。近年來，實時組織彈性成像（real-time tissue elastography，RTE）作為一種新興技術(shù)因其可以對病灶組織硬度進行量化，借助組織硬度來評判病灶的病變程度，進而成為評估病情更加客觀的指標(biāo)。本研究擬將RTE的彌散定量分析功能用于肝外梗阻性黃疸患者，比較分析彈性定量參數(shù)AREA%、MEAN在診斷有無黃疸及黃疸程度的水平，初步實現(xiàn)對梗阻性黃疸患者的梗阻程度定量化評估。

資料與方法

一、研究對象

回顧性分析2014年1月至2015年6月在我院診斷為梗阻性黃疸的90例患者（黃疸組），以患者有黃疸癥狀且影像學(xué)檢查顯示膽管擴張現(xiàn)象作為確診標(biāo)準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①無病毒性肝炎、免疫性肝病、嗜肝細(xì)胞病毒肝病、原發(fā)性膽汁性肝硬化病史者；②既往無大量飲酒史，無肝毒性藥物服用史者；③影像學(xué)檢查提示有膽管結(jié)石、膽囊結(jié)石、膽管炎、胰頭癌及膽管癌者。依據(jù)血總膽紅素水平將其分為梗阻重、中、輕度3個亞組：重度組（總膽紅素＞340 μmol/L）30例，男10例，女20例，年齡48～63歲，平均（57.50±9.2）歲；中度組（171μmol/L＜總膽紅素≤340 μmol/L）30例，男12例，女18例，年齡45～64歲，平均（58.52±9.08）歲；輕度組（34.2 μmol/L＜總膽紅素≤171 μmol/L）30例，男16例，女14例，年齡46～66歲，平均（57.50±9.25）歲。另選同期無臨床黃疸的膽管結(jié)石、膽囊結(jié)石或慢性膽囊炎患者30例（無黃疸組），男17例，女13例，年齡43～65歲，平均（58.69± 8.95）歲。各組一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，具有可比性。本研究獲本院倫理委員會批準(zhǔn)。

二、儀器與方法

使用日立HI Vision Preirus彩色多普勒超聲診斷儀，EUP-L52線陣探頭，頻率為5 MHz。囑患者取仰臥位，探頭置于右側(cè)肋間隙，避開擴張的膽管、粗大的血管及肋骨。將彈性成像感興趣區(qū)域（ROI）設(shè)置為邊長2.5 cm的正方形區(qū)域。探頭朝心臟方向，囑患者屏氣后依靠心臟搏動，形成彈性成像波形圖，啟動組織彌散定量分析軟件，調(diào)用內(nèi)置Strain Histogram Measurement數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，測定應(yīng)變均值（MEAN，即ROI內(nèi)相對變形數(shù)據(jù)的平均值）、藍(lán)色領(lǐng)域百分比（AREA%，即ROI內(nèi)相對變形在閾值以下的像素與ROI內(nèi)的總像素的比值），并進行分析。以上操作重復(fù)5次，取其平均值。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

結(jié)果

一、黃疸組與無黃疸組AREA%、MEAN比較

黃疸組AREA%較無黃疸組高，而MEAN值較低差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（t=8.74、-8.56，均P＜0.000）。根據(jù)有無黃疸患者AREA%水平制作ROC曲線，AUC為0.729，以44.44%作為截斷值，診斷黃疸的敏感性為58.9%，特異性為83.7%，見圖1；根據(jù)有無黃疸患者MEAN制作ROC曲線，AUC為0.889，以81.04作為截斷值，診斷黃疸的敏感性為83.3%，特異性為78.9%，見圖2。

圖1AREA%診斷有無黃疸患者的ROC曲線圖

圖2 MEAN診斷有無黃疸患者的ROC曲線圖

二、各組AREA%、MEAN比較

各組AREA%、MEAN比較見表1和圖3。

重度黃疸組與中度黃疸組AREA%、MEAN比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=1.210，P=0.232；t=-1.9050，P=0.063）。輕度黃疸組AREA%顯著高于無黃疸組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=-5.204，P=0.000）。根據(jù)輕度黃疸患者及無黃疸患者AREA%制作ROC曲線，AUC為0.811，以43.54%作為截斷值，鑒別輕度黃疸的敏感性為65.0%，特異性為86.7%，見圖4。而重度黃疸組和中度黃疸組AREA%平均值為（48.05±2.92）%，顯著高于輕度黃疸組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=6.324，P=0.000）。根據(jù)輕度黃疸患者及中度和重度黃疸患者AREA%水平制作ROC曲線，AUC為0.879，以47.21%作為截斷值，鑒別輕度黃疸與中重度黃疸的敏感性為68.0%，特異性為92.5%，見圖5。

表1 各組MEAN、AREA%水平比較（±s）

表1 各組MEAN、AREA%水平比較（±s）

與無黃疸組比較，*P＜0.05；與輕度黃疸組比較，＃P＜0.05。

組別 AREA%（%） MEAN黃疸組重度組（30） 48.55±3.00*# 77.16±2.05*#中度組（30） 47.55±2.84*# 78.32±2.25*#輕度組（30） 44.18±2.84* 80.16±4.03*無黃疸組（30） 40.12±3.72 84.75±3.53

圖3 各組肝臟實時組織彈性成像圖

圖4 AREA%診斷輕度黃疸與無黃疸患者的ROC曲線圖

圖5 AREA%診斷輕度黃疸與中重度黃疸患者的ROC曲線圖

無黃疸組MEAN顯著高于輕度黃疸組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=-4.904，P=0.000）。根據(jù)無黃疸患者和輕度黃疸患者MEAN制作ROC曲線，AUC為0.750，以83.07為截斷值，鑒別輕度黃疸的敏感性為53.3%，特異性為90.0%，見圖6。而輕度黃疸組MEAN顯著高于重度黃疸組和中度黃疸組的平均值為76.76±2.15，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=5.128，P=0.000）。根據(jù)輕度黃疸患者及中度和重度黃疸患者MEAN制作ROC曲線，AUC為0.791，以79.95作為截斷值，鑒別輕度與中重度黃疸的敏感性為65.0%，特異性為98.0%，見圖7。

三、MEAN、AREA%與總膽紅素水平的關(guān)系

AREA%與總膽紅素水平呈顯著正相關(guān)（r=0.660，P=0.000）；MEAN與總膽紅素水平呈顯著負(fù)相關(guān)（r= -0.803，P=0.000），見圖8，9。

圖6 MEAN診斷輕度黃疸與無黃疸患者的ROC曲線圖

圖7 MEAN診斷輕度黃疸與中重度黃疸患者的ROC曲線圖

圖8 AREA%與總膽紅素水平的相關(guān)性散點圖

圖9 MEAN與總膽紅素水平的相關(guān)性散點圖

討論

梗阻性黃疸是外科常見病癥，其中肝外梗阻性黃疸是由于腫瘤、結(jié)石、炎癥、蛔蟲導(dǎo)致肝外膽道膽汁排出障礙，造成肝臟及其他諸如腎臟、心臟等重要臟器的功能損傷。其中對于肝臟而言，膽鹽對肝細(xì)胞膜直接的破壞作用及梗阻性黃疸時肝臟微循環(huán)發(fā)生障礙等諸多原因，使肝臟發(fā)生彌漫性病變，出現(xiàn)肝功損害，同時使肝臟質(zhì)地變硬［3］。其中總膽紅素可反映肝功能情況，其水平與臨床治療方案選擇及預(yù)后判斷相關(guān)［4］。目前梗阻性黃疸的診斷主要通過肝功檢查及各類影像學(xué)檢查。腹部超聲因諸多特點，是目前診斷梗阻性黃疸的一線方法。然而，腹部超聲無法實現(xiàn)對肝臟功能的評估，必須聯(lián)合肝功檢查才能實現(xiàn)對病情的全面判斷。近年來，RTE可以通過量化組織硬度來評估病灶的病變程度，成為評估病情更加客觀的指標(biāo)。在這種背景下，本研究擬將實時超聲彈性成像的彌散定量分析功能用于肝外梗阻性黃疸患者，比較分析彈性定量參數(shù)MEAN、AREA%在不同肝外梗阻性黃疸中的水平，旨在期望通過彈性定量參數(shù)診斷黃疸，并且評估患者梗阻程度，初步實現(xiàn)對梗阻性黃疸患者的梗阻程度定量化評估。

本研究顯示，黃疸組AREA%顯著高于無黃疸組；同時黃疸組MEAN顯著低于無黃疸組。根據(jù)黃疸組及無黃疸組的AREA%制作ROC曲線，AUC為0.729，診斷黃疸的敏感性為58.9%，特異性為83.7%。同樣根據(jù)黃疸組及無黃疸組的MEAN制作ROC曲線，AUC為0.889，診斷黃疸的敏感性為83.3%，特異性為78.9%。以上結(jié)果提示梗阻性黃疸患者AREA%較無黃疸者高，而MEAN較無黃疸者低。同時依據(jù)AREA%、MEAN鑒別黃疸的準(zhǔn)確性較高，敏感性、特異性尚可，進而可以通過此特點來診斷黃疸。考慮原因可能為梗阻性黃疸時，患者肝細(xì)胞發(fā)生壞死，并且隨著梗阻時間的延成，出現(xiàn)纖維組織增生甚至肝硬化。MEAN為ROI內(nèi)相對平均應(yīng)變值，區(qū)域內(nèi)硬度越大，則MEAN值越??；而AREA%為ROI內(nèi)相對變形在閾值以下的像素的比例，即病灶硬度越大，不容易發(fā)生相對變形區(qū)域越多，AREA%值越大。

同時各組間兩兩比較顯示，中、重度黃疸組間AREA%與MEAN差異無統(tǒng)計學(xué)意義；其他各組比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。且AREA%與總膽紅素水平呈正相關(guān)；MEAN與總膽紅素水平呈負(fù)相關(guān)，表明膽紅素水平越高，AREA%越高，而MEAN越低。其中根據(jù)輕度黃疸及正常成人AREA%制作ROC曲線，AUC為0.811，診斷輕度黃疸的敏感性為65.0%，特異性86.7%。根據(jù)中度和重度黃疸患者及輕度患者AREA%制作ROC曲線，AUC為0.879，鑒別輕度與中重度黃疸的敏感性為68.0%，特異性為92.5%。根據(jù)輕度黃疸患者及無黃疸患者MEAN制作ROC曲線，AUC為0.750，診斷輕度黃疸的敏感性為53.3%，特異性為90.0%。根據(jù)中度和重度黃疸患者及輕度黃疸患者MEAN制作ROC曲線，AUC為0.791，鑒別輕度與中重度黃疸的敏感性為65.0%，特異性為98.0%。以上結(jié)果提示膽紅素水平越高，AREA%越高，而MEAN越低；且總膽紅素水平與AREA%呈顯著正相關(guān)；與MEAN呈顯著負(fù)相關(guān)。依據(jù)AREA%、MEAN鑒別輕度與中重度黃疸、輕度黃疸與無黃疸的準(zhǔn)確度較高，敏感性、特異性尚可?？紤]原因為肝內(nèi)膽紅素蓄積引起肝細(xì)胞凋亡，使肝臟發(fā)生彌漫性病變，使肝臟質(zhì)地變硬。

綜上所述，RTE彈性定量參數(shù)AREA%及MEAN可對梗阻性黃疸患者肝臟的彌漫性病變進行無創(chuàng)定量化測量。因此在臨床實踐中，醫(yī)師不僅可以通過AREA%及MEAN對患者的梗阻部位進行定位，也可以通過評估膽汁淤積對肝臟質(zhì)地的影響間接檢測肝臟功能，同時還有利于對超聲引導(dǎo)下經(jīng)皮肝穿刺膽管引流術(shù)前減黃的效果進行實時評價?？紤]到梗阻性黃疸對機體的影響是多方面的，多引起肝臟各種酶類異常，關(guān)于彈性成像的定量化參數(shù)與梗阻性黃疸時肝功能酶學(xué)改變的關(guān)聯(lián)值得進一步討論。

［1］曹喆，張?zhí)?，趙玉沛，等.胰頭占位合并梗阻性黃疸：局限性自身免疫性胰腺炎的外科診療［J］.中華肝膽外科雜志，2015，21（9）：581，595.

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Quantitative research on patients with extrahepatic obstructive jaundice using real-timeultrasoundelasticitytissuedispersionquantitativeanalysistechnique

WU Yu，YU Xiaoqing，ZHU Guixin，GUO Suhua，DU Fengyun
Department of Ultrasound，Shanghai Hudong Hospital，Shanghai 200129，China

ObjectiveTo investigate the value of real-time ultrasound elasticity tissue dispersion quantitative analysis technique in the diagnosis of obstructive jaundice（OJ）.MethodsNinety patients with OJ were enrolled.According to total bilirubin，they were divided into severe OJ group，moderate OJ group and slight OJ group，each group has 30 cases.In the same time，30 cases without clinical jaundice were also selected.The AREA%and MEAN among the groups were compared and analyzed.ROC curves were drawn to evaluate the AUC，cut-off point，sensitivity and specificity of slight，moderate and severe OJ. The correlationbetweenAREA%，MEANlevelsandtotalbilirubinwasassessed with Pearson correlation analysis.ResultsAREA% in slight OJ group was higher than that in normal group，and AREA%in moderate and severe OJ group was higher than that in slight OJ group（all P＜0.05）.ROC curve showed that the cut-off point，sensitivity and specificity in diagnosing OJ for AREA% were 44.44%，58.9%and 83.7%，respectively.The cut-off point，sensitivity and specificity in diagnosing slight OJ were 43.54%，65.0%and 86.7%，respectively.The cut-off point，sensitivity and specificity in diagnosing medium and serious OJ were 47.21%，68.0%and 92.5%，respectively.Furthermore，MEAN in slight OJ group was lower than that in normal group，and MEAN in moderate and severe OJ group was lower than that in slight OJ group（all P＜0.05）.ROC curve showed that the cut-off point，sensitivity and specificity in diagnosing OJ for MEAN were 81.04，83.3%and 78.9%，respectively.The cut-off point，sensitivity and specificity in diagnosing slight OJ were 83.70，53.3%and 90.0%，respectively.The cut-off point，sensitivity and specificity in diagnosing medium and serious OJ were 79.95%，65.0%and 98.0%，respectively.ConclusionQuantitative ultrasound elastic parameters can effectively identify OJ and degree of obstruction.

Elastography；Quantitative ultrasound elastic parameters；Obstructive jaundice

R442.4；R445.1

A

2016-07-17）

200129 上海市，上海滬東醫(yī)院超聲科（吳宇、祝桂新、郭蘇華、杜鳳云）；上海交通大學(xué)附屬瑞金醫(yī)院盧灣分院超聲科（余小情）