腦死亡供肝與健康成人肝臟剪切波速度的對比研究

高農(nóng)，潘宜鵬，武杜杜，任秀昀（.解放軍總醫(yī)院第三醫(yī)學(xué)中心超聲科,北京0009；.解放軍總醫(yī)院第三醫(yī)學(xué)中心移植科,北京 0009；.解放軍總醫(yī)院海南醫(yī)院超聲科,三亞 570）

隨著我國人體器官捐獻(xiàn)條例的制定，腦死亡（brain death，BD）供體已成為供肝來源的主要途徑。BD 后，機(jī)體器官會發(fā)生一系列的病理生理改變，導(dǎo)致潛在捐獻(xiàn)器官的損傷［1］，BD 后的低血壓、低血氧狀態(tài)會導(dǎo)致肝臟組織灌注不足，而神經(jīng)系統(tǒng)的崩潰和大量細(xì)胞因子的釋放也引起肝組織受損［2-3］。受損供肝植入后會導(dǎo)致原發(fā)性肝臟無功、肝功能延遲恢復(fù)、或者難以逆轉(zhuǎn)的缺血/再灌注損傷。因此BD 供肝的評估非常重要，本研究應(yīng)用聲輻射力脈沖（acoustic radiation force impulse，ARFI）成像技術(shù)，測量肝臟剪切波速度（shear wave velocity，SWV）對比分析BD 供肝與健康成人肝臟的不同，探討評估BD 供肝的新方法。

1 資料與方法

1.1 研究對象：選擇2018 年3 月— 2018 年6 月我院器官移植中心評估的BD 供肝和健康成人肝臟各50 例。BD 供肝組：剔除掉了中重度脂肪肝、肝臟纖維化和供肝植入后原發(fā)肝無功以及嚴(yán)重并發(fā)癥病例。年齡17 ～ 65 歲，平均年齡（43.2±15.5）歲。性別：男性39 例，女性11 例。原發(fā)疾?。耗X出血（包括腦干出血和蛛網(wǎng)膜下腔出血）22 例，顱腦損傷21 例，腦梗死5 例，腦膠質(zhì)細(xì)胞瘤、腦癱伴蠶豆病各1 例。對照組：健康成年人50 例，年齡性別與腦死亡組基本匹配，無肝炎、肝硬化及其他肝病病史，無中重度脂肪肝，肝功能正常。

1.2 儀器及方法：采用Acuson S2000/S3000 超聲儀，4V1/6C1 探頭，探頭頻率1.5 ～6 MHz ，配備ARFI 成像技術(shù)，頻率2.7 MHz。SWV 采集方法：探頭置于右前肋間隙7 ～ 9 肋間，將測量區(qū)域（region of interest，ROI）定位于肝臟右葉，探頭壓力適中，盡量避開肝內(nèi)管道，測量深度保持在距離肝包膜下1 ～2 cm 之間，最大深度距離表皮＜6 cm， 切換至ARFI 模式，給予一個脈沖波，局部肝組織產(chǎn)生橫波傳播，組織硬度以SWV 速度表示（m/s）。在同一位置重復(fù)進(jìn)行SWV 測量，以10 次有效測量的平均值為最后測值。BD 供肝組：參數(shù)采集時間為供體實(shí)施獲取前24 h 內(nèi)，患者呼吸機(jī)支持，不能屏氣配合，測量時選擇呼吸間隙進(jìn)行。對照組：常規(guī)空腹檢查，患者輕微屏氣配合。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：應(yīng)用SPSS 18.0 統(tǒng)計(jì)軟件分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組間均數(shù)比較采用獨(dú)立樣本的t 檢驗(yàn)，以P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.4 倫理學(xué)：本研究為無創(chuàng)超聲檢查，所有檢查對象均簽署知情同意書。

2 結(jié) 果

2.1 BD 供肝組與健康成人對照組SWV 值的均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差分別為（1.53±0.37） m/s、（1.14±0.06） m/s，兩組比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的顯著性差異（P ＝0.000）（圖1，圖2）。BD 供肝組的SWV 值相比對照組的SWV 分散，極大值為2.65 m/s，詳細(xì)參數(shù)見表1。

圖1 BD 供肝，男性，48 歲，腦干出血。器官獲取前6 h ARFI 檢查，肝包膜光滑清晰，ROI 深度4.0 cm，SWV 1.76 m/s。肝功：ALT 87 U/L、AST 82 U/L、TBiL25.3μmol/L、DBiL 17.4μmol/L。

圖2 健康成人肝臟，男性，45 歲。肝包膜光滑清晰，ROI 深度4.0 cm，SWV 1.14 m/s。

表1 BD 供肝組與對照組SWV 的統(tǒng)計(jì)描述

2.2 BD 供肝的肝功能檢查：供體肝功能評價指標(biāo)選擇丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（alanine aminotransferase，ALT）、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（aspartate aminotransferase，AST）、總 膽 紅 素（total bilirubin，TBiL）、直 接膽紅素（direct bilirubin，DBiL）。50 例BD 供體，39 例（39/50，78%）出現(xiàn)一項(xiàng)或多項(xiàng)肝功能指標(biāo)異常，ALT、AST、TBiL、DBiL 最大值分別為187 U/L、243 U/L、42.3 μmol/L、27.4 μmol/L。

2.3 BD 供肝的病理：13 例（13/50，26%）供肝病理未見明顯異常，37 例（37/50，74%）供肝病理有輕微異常，主要表現(xiàn)為肝細(xì)胞水腫、輕度脂肪變性和肝細(xì)胞淤膽，未見肝細(xì)胞壞死（圖3）。

圖3 BD 供肝，男性，50 歲，顱腦損傷。肝細(xì)胞輕度水腫，HE 染色（4×10）。

2.4 BD 供肝受者早期肝功能恢復(fù)情況：BD 供肝受者術(shù)后早期肝功能恢復(fù)延遲11 例（11/50，22%），11 例供肝SWV 最小值1.75 m/s，最大值2.65 m/s，早期肝功能恢復(fù)正常39 例（39/50，78%），39 例 供 肝SWV 最 小 值0.95 m/s，最 大 值1.57 m/s。

3 討 論

我國國家衛(wèi)生健康委員會聯(lián)合紅十字會于2010 年3 月制定了我國人體器官捐獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)［4］，包括BD 和心臟死亡供體，BD 供肝為主要捐獻(xiàn)來源。BD 后體內(nèi)炎性因子和兒茶酚胺大量釋放，出現(xiàn)“交感風(fēng)暴”，肝臟血液灌注不足，微循環(huán)障礙，導(dǎo)致肝細(xì)胞胞漿內(nèi)線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)水腫、變性、肝細(xì)胞壞死［5］，這些因素會加重供肝植入后的肝臟缺血/再灌注損傷，出現(xiàn)原發(fā)肝無功甚至受體死亡，從而降低移植物存活率。BD 供肝的這些病理上的改變很難經(jīng)普通超聲檢查發(fā)現(xiàn)，只有經(jīng)過肝臟穿刺活檢才能發(fā)現(xiàn)，而BD 后潛在捐獻(xiàn)供體的狀態(tài)瞬息萬變，在潛在捐獻(xiàn)器官的搶救維持過程中，準(zhǔn)確、便捷、快速、無創(chuàng)地評估BD 供肝的檢查方法極其重要。

目前臨床上對于BD供肝的評價方法十分有限，常以臨床病史、肝穿活檢、生化檢查和影像評估為主。鑒于肝穿活檢的有創(chuàng)性，常依靠檢測患者轉(zhuǎn)氨酶、膽紅素等生化指標(biāo)以及實(shí)時監(jiān)測供體生命體征等方法，然而這些手段并不能切實(shí)有效地反映供體肝臟的損傷情況［6］。BD 捐獻(xiàn)供體多數(shù)處于血流動力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，很多供者的肝臟功能會發(fā)生不同程度的異常表現(xiàn)，因此在選擇BD 供肝時沒有明確的血清轉(zhuǎn)氨酶禁忌［7］，評估時一般以初診時的肝功能進(jìn)行對照，輕微的肝功能異常對移植后的受者不會造成惡劣影響，接受供體時不會因?yàn)楦喂δ墚惓６芙^使用此類器官。本組50 例BD 供肝中78%的患者出現(xiàn)一項(xiàng)或多項(xiàng)肝功能指標(biāo)異常，而且都進(jìn)行了捐獻(xiàn)，且捐獻(xiàn)后未出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥，因此生化檢查結(jié)果并不占據(jù)重要地位。

常用于供體評估的影像儀器有多層螺旋CT、MRI 及超聲儀器，常規(guī)彩色多普勒超聲因其無創(chuàng)、便捷、可進(jìn)行床旁檢查等優(yōu)點(diǎn)，成為潛在BD 供肝檢查的首選方法，但仍存在一些不足。普通灰階和彩色多普勒超聲可以觀察肝臟回聲、有無占位性病變、脂肪肝程度及肝硬化程度、但受觀察者主觀影響，不能進(jìn)行定量分析。

ARFI 成像技術(shù)是一種評估組織彈性硬度的新型無創(chuàng)技術(shù)，從生物力學(xué)角度反映了肝臟彈性應(yīng)變情況，即肝臟質(zhì)地硬度，并以SWV 值定量顯示。應(yīng)用SWV 診斷肝臟纖維化程度的研究已有很多報(bào)道，也有研究探索性應(yīng)用瞬時彈性成像檢測潛在捐獻(xiàn)者的肝臟硬度，并試圖據(jù)此評價供肝質(zhì)量［8］，但該研究主要側(cè)重于肝臟脂肪變性程度。

相關(guān)研究認(rèn)為18.75%的捐獻(xiàn)肝臟的肝臟硬度異常與肝臟脂肪變性相關(guān)，并與其組織學(xué)活檢相對應(yīng)［9-10］。本組研究數(shù)據(jù)剔除了中重度脂肪肝病例，結(jié)果顯示， BD 供肝的SWV 值為（1.53±0.37） m/s，明顯高于對照組（1.15±0.06） m/s。正常對照組的SWV 值 與Madhok 等［11］和 Karlas 等［12］學(xué) 者報(bào)道的健康成人肝臟右葉的SWV 值（1.197±0.25） m/s 和（1.15±0.17） m/s 相接近。

大多研究認(rèn)為，肝硬化時肝臟硬度明顯增高。一項(xiàng)關(guān)于乙型肝炎肝臟硬度的研究認(rèn)為［13］，肝硬化的SWV 臨界值為1.74 m/s，研究結(jié)果顯示SWV小于1.74 m/s 時，只有0.7%無肝硬化者誤診為肝硬化。Yoneda 等［14］關(guān)于肝臟纖維化的分級研究認(rèn)為：SWV 0 級的中位數(shù)為1.040 m/s，1 級為1.120 m/s，2 級 為1.130 m/s，3 級 為1.780 m/s，4 級為2.180 m/s。本組病例的病理結(jié)果顯示，74%的供肝病理有輕微異常，主要為肝細(xì)胞水腫、輕度脂肪變性和肝細(xì)胞淤膽等改變，但所有病例未見肝細(xì)胞壞死和纖維化改變，因此，本組病例中供肝肝臟質(zhì)地變硬與脂肪肝和肝纖維化沒有關(guān)系。供肝質(zhì)地變硬的因素應(yīng)該與腦死亡本身所致的肝臟損傷相關(guān)，在DBD 評估時，供肝SWV 值比健康成人高，應(yīng)該考慮到是由于腦死亡后的一系列病理生理改變所致，而不是供體肝臟本身存在肝纖維化。但尚需要大樣本的年齡分層、病程時間及臨床搶救維持等因素進(jìn)行相關(guān)性分析。

本組病例中78%的BD 供肝出現(xiàn)一項(xiàng)或多項(xiàng)肝功能異常，血清轉(zhuǎn)氨酶升高是影響肝臟硬度值的混雜因素。即使轉(zhuǎn)氨酶輕度升高（高于正常參考值上限1 ～ 5 倍)，患者的肝臟硬度值也高于轉(zhuǎn)氨酶正常者［15］。Yoon 等［16］應(yīng)用ARFI 技術(shù)對慢性病毒性肝炎的研究中也發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象，即在診斷中度肝纖維化和肝硬化時，ALT 升高組的診斷界值均高于ALT 正常組。應(yīng)用ARFI 技術(shù)評估酒精性肝病肝纖維化程度時，需要綜合考慮患者的肝功能水平。

本組BD 供肝受者術(shù)后有11 例早期肝功能恢復(fù)延遲，1 周后肝功能逐漸恢復(fù)，供肝SWV 最小值1.75 m/s，最大值 2.65 m/s，早期肝功能恢復(fù)正常39 例，供肝SWV 最小值0.95 m/s，最大值1.57 m/s。早期肝功能恢復(fù)延遲組供肝硬度普遍大于早期肝功能恢復(fù)正常組。由于本組研究剔除了中重度脂肪肝、肝臟纖維化BD 供肝，因此BD 供肝質(zhì)地變硬與腦死亡本身所致的肝臟損傷相關(guān)，輕微肝臟損傷并不影響捐獻(xiàn)。肝臟質(zhì)地硬度的SWV 值升高到何種程度會影響到移植物功能恢復(fù)，以及SWV 值到何種程度供肝不能被捐獻(xiàn)，尚需進(jìn)一步積累病例進(jìn)行深入研究。

綜上所述，SWV 值可以定量反映BD 供肝硬度，在BD 供肝質(zhì)量評估中具有一定的應(yīng)用價值，可以作為輔助評估BD 供肝質(zhì)量的超聲新技術(shù)。鑒于本研究為單中心研究，納入的病例較少，因此本研究結(jié)果需要大樣本、多中心的臨床研究進(jìn)一步證實(shí)。