組織聲學(xué)結(jié)構(gòu)定量技術(shù)在酒精性肝纖維化診斷中的應(yīng)用

姚翀，張超學(xué)

作者單位：安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院超聲科，安徽 合肥230022

隨著人們生活方式的轉(zhuǎn)變，我國(guó)酒精性肝炎的發(fā)病率逐年增加，已成為僅次于病毒性肝炎的第二大肝炎類(lèi)型［1］。各種原因引起的肝炎在轉(zhuǎn)變至肝硬化之前，都要經(jīng)歷肝纖維化這一病理過(guò)程，而肝纖維化是可逆的［2］，把握該階段的治療是阻止其發(fā)展為肝硬化過(guò)程中唯一可靠的時(shí)機(jī)，因此早期診斷至關(guān)重要。組織聲學(xué)結(jié)構(gòu)定量（ASQ）技術(shù)基于超聲系統(tǒng)回波信號(hào)的統(tǒng)計(jì)分析，是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一種新的成像技術(shù)，可以進(jìn)行肝實(shí)質(zhì)回波信號(hào)的定量分析和數(shù)據(jù)處理。以往研究主要集中在由病毒性肝炎引起的肝纖維化和早期肝硬化，因此探索ASQ技術(shù)在酒精性肝纖維化診斷中的應(yīng)用價(jià)值具有重要的臨床意義。

1 資料與方法

1.1 病例資料 選取2017年7月至2018年6月安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化及感染科住院有長(zhǎng)期飲酒史的酒精性肝纖維化病人（男性每天攝人乙醇量≥40 g、女性每天攝人乙醇量≥20 g，飲酒時(shí)間＞5年）51 例，為觀(guān)察組。均符合酒精性肝病的診斷［3］。其中男性48例，女性3例，年齡（42.7±10.3）歲，年齡范圍為29～61歲，γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶＞50 U/L，丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）、門(mén)冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）均大于40 U/L且AST/ALT＞2，所有病人均行肝活檢，病理診斷為肝纖維化。排除條件：病毒性肝炎，自身免疫性肝炎，脂肪肝，肝占位，腹水等。選取同期參加體檢的健康志愿者37 例，為對(duì)照組，其中男性31例，女性6例，年齡（45.0±10.7）歲，年齡范圍為23～64歲。無(wú)肝病史和飲酒史，病毒標(biāo)志物陰性，肝功能正常。病人或其近親屬及健康志愿者對(duì)研究方案充分了解并簽署知情同意書(shū)。本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言》相關(guān)要求。

1.2 儀器 采用東芝Aplio 500 彩色多普勒超聲診斷儀（內(nèi)置ASQ 成像和定量分析軟件），5.0 MHz 凸陣探頭。

1.3 方法

1.3.1 超聲引導(dǎo)下肝臟穿刺活檢 在超聲引導(dǎo)下進(jìn)行肝活檢穿刺，避開(kāi)肝內(nèi)大血管及膽管，標(biāo)本長(zhǎng)度均大于1.5 cm，至少包括6個(gè)以上匯管區(qū)，送病理診斷。

1.3.2 ASQ 分析檢查 受試者仰臥位，選擇受試者肝右葉S7、S8 段切面記錄肝臟二維圖像，后啟動(dòng)ASQ 程序，要求屏氣，采取4 s 動(dòng)態(tài)圖像，導(dǎo)入ASQ分析軟件，脫機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采樣深度＜6 cm，大小為30 mm×20 mm，焦點(diǎn)設(shè)置在2/3最大深度位置。獲得χ2直方圖（紅藍(lán)兩條曲線(xiàn)），并分別計(jì)算出兩條曲線(xiàn)的藍(lán)紅曲線(xiàn)下面積比值、平均值（感興趣區(qū)域內(nèi)所有采樣點(diǎn)的χ2值的平均值）、眾數(shù)值（感興趣區(qū)域中次數(shù)出現(xiàn)最多的采樣點(diǎn)的χ2值）、標(biāo)準(zhǔn)差值（感興趣區(qū)域中的采樣點(diǎn)的χ2值離散度）。重復(fù)5次，去極值，取平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。測(cè)量數(shù)據(jù)均為計(jì)量資料，用表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。以P＜0.01 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 ASQ 常規(guī)二維超聲圖比較 兩組之間的二維圖像差異不明顯，即酒精性肝纖維化病人二維聲像無(wú)明顯特異性改變。ASQ 彩色圖像顯示對(duì)照組的肝實(shí)質(zhì)主要為藍(lán)綠色。觀(guān)察組肝臟的紅色區(qū)域相對(duì)增加并且不規(guī)則地排列，并且藍(lán)綠色區(qū)域相對(duì)減少。見(jiàn)圖1。

2.2 ASQχ2直方圖比較 對(duì)照組的紅色曲線(xiàn)是平滑的，水平軸分布窄，峰值靠近100%；藍(lán)色曲線(xiàn)平滑，曲線(xiàn)下的面積很小。觀(guān)察組的紅色曲線(xiàn)不平滑，峰值顯著向后偏離100%，水平軸分布變寬；藍(lán)色曲線(xiàn)粗糙，峰值明顯向后偏離100%，高度顯著增加，曲線(xiàn)下面積顯著增加。見(jiàn)圖1。

2.3 紅藍(lán)曲線(xiàn)參數(shù)比較 觀(guān)察組藍(lán)紅色曲線(xiàn)下面積比值、平均值、眾數(shù)值和紅色曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)差值均顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。見(jiàn)表1。

表1 酒精性肝纖維化51例對(duì)照組與健康人37例組織聲學(xué)結(jié)構(gòu)定量（ASQ）參數(shù)比較（）

表1 酒精性肝纖維化51例對(duì)照組與健康人37例組織聲學(xué)結(jié)構(gòu)定量（ASQ）參數(shù)比較（）

ASQ 參數(shù)紅線(xiàn)眾數(shù)紅線(xiàn)均值紅線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)差值藍(lán)線(xiàn)眾數(shù)藍(lán)線(xiàn)均值藍(lán)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)差值藍(lán)紅曲線(xiàn)下面積比值對(duì)照組（n＝37）100.21±1.37 102.92±4.97 11.38±1.56 111.46±7.23 113.48±6.5 15.45±5.54 0.15±0.02觀(guān)察組（n＝51）107.24±3.28 110.41±4.53 16.42±2.45 142.41±8.43 144.89±7.11 16.92±5.02 0.26±0.05 t值13.743 7.350 11.767 18.028 21.199 1.298 14.221 P值0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.198 0.000

3 討論

隨著國(guó)民收入的提高，中國(guó)人的飲酒量不斷增加，導(dǎo)致酒精性肝纖維化和肝硬化的發(fā)病率也逐年上升，成為危害國(guó)民健康的重要因素。基于肝活檢的組織切片染色是肝纖維化診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”［4］，但因其具有可重復(fù)性差和創(chuàng)傷性等缺點(diǎn)，臨床上一直難以普及［5］。常規(guī)二維超聲在病毒性肝纖維化、肝硬化診斷中的作用已很明確［6］，但酒精性肝纖維化的聲像表現(xiàn)特異性不強(qiáng)，因此很難做出診斷。ASQ技術(shù)將正常人肝組織的回波信號(hào)設(shè)置為參考數(shù)據(jù)，并且在探頭收集受試者肝臟的回波信號(hào)后，使用獲得的數(shù)據(jù)與參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，通過(guò)χ2檢驗(yàn)獲得χ2值和χ2直方圖。藍(lán)色和紅色兩條曲線(xiàn)分別表示通過(guò)計(jì)算肝臟感興趣區(qū)域中的高強(qiáng)度回波信號(hào)和正常強(qiáng)度回波信號(hào)采樣點(diǎn)的χ2值而獲得的χ2直方圖［7］。曲線(xiàn)水平軸表示χ2值，縱軸表示各χ2值的出現(xiàn)次數(shù)。χ2值越大，受試對(duì)象肝臟回聲與正常肝臟回聲之間的差異越大。由于該技術(shù)是對(duì)原始回聲信號(hào)進(jìn)行的分析，避免了主觀(guān)因素的影響，檢查結(jié)果更加可靠［8］。萬(wàn)穎等［9］通過(guò)對(duì) 90 例肝臟病理穿刺結(jié)果為慢乙肝肝纖維化病人的χ2直方圖的分析，發(fā)現(xiàn)χ2值與肝活檢的纖維化程度有很好的相關(guān)性，其紅藍(lán)曲線(xiàn)χ2直方圖及參數(shù)值在評(píng)估病毒性肝纖維化程度方面具有重要價(jià)值。Ricci 等［10］通過(guò)對(duì)77例慢性乙型肝炎病人的研究發(fā)現(xiàn)，ASQ 診斷病毒性肝纖維化的ROC曲線(xiàn)下面積為0.71。

圖1 酒精性肝纖維化與健康人典型的二維超聲、組織聲學(xué)結(jié)構(gòu)定量（ASQ）彩色編碼圖和χ2直方圖：A為對(duì)照組二維超聲圖像，B為觀(guān)察組二維超聲圖像，C為對(duì)照組ASQ彩色編碼圖，D為觀(guān)察組ASQ彩色編碼圖，E為對(duì)照組ASQ χ2直方圖，F(xiàn)為觀(guān)察組ASQ χ2直方圖

本研究使用ASQ 技術(shù)比較健康肝臟與酒精性肝纖維化的聲學(xué)結(jié)構(gòu)特征。結(jié)果表明，對(duì)照組肝實(shí)質(zhì)的回聲均勻，χ2直方圖有平滑的藍(lán)色曲線(xiàn)，水平軸窄。峰值靠近100%，曲線(xiàn)下的面積很??；紅色曲線(xiàn)平滑，水平軸窄，峰值接近100%，曲線(xiàn)下面積小。觀(guān)察組的χ2直方圖顯示紅色曲線(xiàn)粗糙，峰值向后移動(dòng)，水平軸分布增寬，藍(lán)色曲線(xiàn)高度顯著增加，曲線(xiàn)下面積顯著增加；紅色及藍(lán)色曲線(xiàn)的眾數(shù)值、平均值及紅色曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)差值均高于健康對(duì)照組，尤其是藍(lán)色曲線(xiàn)的眾數(shù)值和平均值。其原因可能是由于乙醇及其代謝產(chǎn)物在酒精性肝纖維化形成過(guò)程中刺激肝星狀細(xì)胞增殖，刺激Kupffer細(xì)胞分泌纖維化因子及細(xì)胞因子，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)過(guò)度沉積［11］，肝內(nèi)纖維條索及結(jié)節(jié)形成，肝實(shí)質(zhì)不均勻性信號(hào)增加，尤其以高強(qiáng)度回波信號(hào)增加顯著。在本研究中，觀(guān)察組和對(duì)照組之間藍(lán)色曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)差值沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異?？赡苁且?yàn)樾纬伤{(lán)色χ2直方圖曲線(xiàn)的信號(hào)來(lái)自不均質(zhì)的肝臟結(jié)構(gòu)，并且是一組隨機(jī)的高強(qiáng)度信號(hào)樣本［12］。

ASQ 技術(shù)應(yīng)用于診斷肝臟纖維化的時(shí)間不長(zhǎng)，作為一項(xiàng)新的超聲診斷技術(shù)，還有不少需要證明及解決的問(wèn)題。例如是否有必要在肝纖維化的診斷中考慮年齡和性別等因素，是否對(duì)其他肝臟疾病擁有診斷方面的優(yōu)勢(shì)。另外由于本實(shí)驗(yàn)為單中心研究，存在樣本不足等局限性，后期爭(zhēng)取擴(kuò)大樣本或進(jìn)行多中心研究。綜上所述，ASQ 技術(shù)對(duì)評(píng)價(jià)酒精性肝纖維化具有一定的價(jià)值，并有重復(fù)率高、無(wú)創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn)，具有較大的臨床應(yīng)用前景。