超聲彈性成像評價急性兔有機磷中毒性肝損傷的實驗研究

裴峰 馬之萍 郭明陽 陳婷婷 何沈巖 涂嬌 袁萍 錢嶸

超聲實時組織彈性成像(RTE)是檢測組織彈性改變的技術(shù)，最早用于局灶性病變的檢測，近年來用于評價慢性彌漫性肝損傷如肝纖維化的研究結(jié)果得到了廣泛的認(rèn)可[1-2]。本研究分析超聲彈性成像對急性中毒性肝損傷的評估價值。

資料和方法

一、實驗動物及材料

健康新西蘭大白兔50只，體質(zhì)量1.82～2.31 kg，平均2.0 kg，由第二軍醫(yī)大學(xué)實驗動物中心提供。40%的氧化樂果乳油，鹽酸氯胺酮(100 mg/2 mL)，地西泮注射液(10 mg/2 mL)等。

二、方法

將兔分對照組10只，染毒組40只。實驗前均空腹8 h以上，經(jīng)耳中央靜脈抽血查肝功能。將兔仰臥固定在兔板上，充分暴露上腹部并備皮，于耳緣靜脈建立靜脈通道。以氯胺酮0.1 g加地西泮5 mg腹腔注射麻醉。染毒組將40%的樂果與0.9% NaCl按1∶10的比例稀釋后，以12 mL/kg腹腔注射，對照組腹腔注射0.9% NaCl 12 mL/kg。隨機將染毒組40只兔分為染毒后4 h組、6 h組、8 h組、10 h組，每組10只兔。按時間段對各染毒組及對照組行肝臟常規(guī)二維超聲及RTE檢查。觀察肝實質(zhì)回聲、測量肝右葉斜徑。而后避開肝內(nèi)管道結(jié)構(gòu)及心搏影響，穩(wěn)定顯示肝左葉圖像，啟用RTE功能鍵，選取距體表深度1.0 cm處設(shè)置直徑20 mm，深度20 mm的感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，即進(jìn)行彈性評分的目標(biāo)區(qū)域。探頭垂直體表施加壓力，取壓力標(biāo)尺顯示壓力穩(wěn)定一致，且ROI內(nèi)彩色充滿、無雜色的壓力圖進(jìn)行彈性評分，同一位置連續(xù)評分5次，取平均值。彈性系數(shù)小、受壓后位移變化大的組織顯示為紅色，彈性系數(shù)大、受壓后位移變化小的組織為藍(lán)色，彈性系數(shù)中等的組織為綠色。紅綠相間或紅藍(lán)綠相間的組織評分為0分，感興趣區(qū)及周邊完全為綠色的為1分，以綠色為主、周邊呈藍(lán)色的為2分，藍(lán)綠色雜亂相間的組織評分為3分，完全覆蓋藍(lán)色的組織評分為4分。

三、實驗室與病理檢查

分別抽取對照組及染毒組各時間段兔的靜脈血檢測生化指標(biāo)。各時間段染毒組兔行超聲檢查后分別處死，并在相應(yīng)時間隨機處死1只對照組兔，取肝左葉與彈性成像ROI同區(qū)域的肝組織，浸泡在4%的甲醛溶液中，送病理檢查。

四、統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。正態(tài)分布的計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，比較采用t檢驗。以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，計算RTE診斷肝細(xì)胞受損的敏感度、特異度和準(zhǔn)確率。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

一、實驗動物一般情況

染毒組兔染毒后均出現(xiàn)肌顫、流涎、瞳孔縮小、皮膚發(fā)白等癥狀。部分兔于中毒后6～10 h出現(xiàn)消化道出血癥狀，1只兔染毒8 h后死亡，1只兔染毒9 h后死亡。對照組兔無異常。

二、實驗室檢查結(jié)果

對照組各時間段丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、總膽紅素(TBil)及白蛋白(Alb)無變化。染毒組染毒后4 h各項指標(biāo)較對照組無改變；6 h后ALT較對照組略增加但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),TBil及Alb無變化，染毒8 h及10 h后，ALT、TBil較對照組增加，Alb降低(P<0.05)，且隨著染毒時間的延長，各指標(biāo)改變越顯著。見表1。

表1 不同時間段染毒組兔肝生化指標(biāo)與對照組比較(±s)

三、二維超聲檢查結(jié)果

對照組及染毒組兔各時間段肝右葉斜徑無明顯差異，染毒后8～10 h，部分兔肝實質(zhì)回聲增粗、出現(xiàn)腹水及心包腔積液。見圖1。

圖1 二維超聲檢查結(jié)果 A 對照組兔正常肝左葉；B 染毒10 h后兔肝實質(zhì)回聲增粗、出現(xiàn)腹水(AS)

四、超聲彈性成像檢查結(jié)果

對照組兔肝左葉感興趣區(qū)各時間段RTE評分均為0～1分，染毒組染毒后6 h、8 h、10 h感興趣區(qū)彈性評分逐漸增加，染毒后10 h感興趣區(qū)彈性評分≥3分。以評分大于1分為陽性、病理結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，RTE診斷有機磷中毒后肝細(xì)胞損傷的敏感度、特異度和準(zhǔn)確率分別為95.83%、85.71%、92.11%，病理結(jié)果與彈性評分結(jié)果比較見表2。

表2 兔染毒后肝彈性成像評分與病理結(jié)果的比較

五、病理檢查結(jié)果

對照組兔各時間段肝組織肝板排列整齊，細(xì)胞形態(tài)正常。以染毒組較對照組有明顯改變?yōu)殛栃?，染? h后較對照組未見明顯改變，6～8 h后可見肝竇淤血，肝細(xì)胞腫脹，邊界不清，肝細(xì)胞氣球樣變、脂肪變，部分胞核溶解，染毒10 h后，可見部分肝細(xì)胞退變、壞死。見圖2。染毒組各時間段兔肝組織均未見明顯纖維化。

圖2 兔肝組織光學(xué)顯微鏡下表現(xiàn) A 正常兔肝左葉組織；B 染毒后8 h肝左葉組織(HE×100)

討 論

有機磷經(jīng)人體吸收后，在肝臟濃度最高，通過肝微粒體氧化酶系統(tǒng)進(jìn)行生化轉(zhuǎn)換，可引起不同程度的中毒性肝炎，嚴(yán)重時會出現(xiàn)肝功能異常[3]。急性中毒性肝炎的臨床表現(xiàn)與急性病毒性肝炎類似，有機磷中毒所致肝損傷的臨床表現(xiàn)缺乏特異性，常因毒蕈堿樣、煙堿樣癥狀掩蓋而被忽視。早期有效診斷及實時監(jiān)測肝損傷的發(fā)展有重要的臨床意義。

不同組織間彈性系數(shù)不同，在受到外力壓迫后組織發(fā)生變形的程度不同，RTE可通過獲取組織在位移、速度、應(yīng)變方面的變化，將受壓前后回聲信號移動幅度的變化轉(zhuǎn)化為有彩色編碼的圖像，反映組織的硬度評分。彈性成像可由組織硬度差異推斷發(fā)生病變的可能性[4-5]。有研究表明，RTE對肝纖維化診斷有較好的敏感度及特異度[6-8]。本研究中，染毒組兔ALT、TBil在染毒后8 h后明顯增高，Alb則減低，說明隨著染毒時間的延長，肝細(xì)胞變性壞死，肝功能受損。有機磷可引起急性血管內(nèi)溶血，滅活大量血紅蛋白會引起肝細(xì)胞損傷，另外，有機磷中毒后ALT的增高早于血中膽堿酯酶活性的改變，證明有機磷對肝細(xì)胞有直接毒害作用[9]。RTE檢測結(jié)果顯示，染毒6 h后彈性評分逐漸增加，染毒后10 h感興趣區(qū)彈性評分≥3分，彈性評分越高，肝臟受損的程度越大[10-12]。值得注意的是，本研究中染毒組在染毒6 h后肝生化指標(biāo)ALT、TBil及Alb均未出現(xiàn)異常，但RTE已檢測出ROI肝組織的硬度增加，表明RTE評分反映有機磷中毒性肝損傷較實驗室指標(biāo)更敏感。RTE診斷中毒性肝細(xì)胞損傷的敏感度、特異度和準(zhǔn)確率分別為95.83%、85.71%、92.11%，這可對臨床診斷和制定治療措施提供幫助。本研究中2例RTE評為陽性而病理結(jié)果為陰性，1例RTE評為陰性而病理結(jié)果為陽性，其原因可能在于病理取材量僅占整個肝臟組織的五萬分之一，而彈性成像所選取感興趣區(qū)的面積比病理取材的大得多，另外操作者手法也是影響評分的因素，所以會出現(xiàn)假陽性或假陰性的結(jié)果。

既往有研究發(fā)現(xiàn)，急性肝炎患者肝臟彈性值增加，但病理并未發(fā)現(xiàn)纖維化及硬化改變[13]。本研究結(jié)果表明，急性有機磷中毒性肝炎的病理變化為脂肪聚集和肝細(xì)胞壞死，染毒組各時間段病理均未發(fā)現(xiàn)肝纖維化，肝細(xì)胞受損出現(xiàn)在染毒后6 h，此時RTE評分也增加，與既往的研究結(jié)果一致，提示肝纖維化不是增加肝臟硬度的唯一因素。有學(xué)者認(rèn)為炎性細(xì)胞浸潤、血流灌注壓力、肝細(xì)胞水腫、變性等均是影響肝臟硬度的因素[14-16]。而有機磷中毒會引起肝臟微循環(huán)改變，中毒時間越長，微循環(huán)障礙越嚴(yán)重，這也可能成為影響肝臟硬度的因素[17]。

本研究局限性在于RTE反映的是感興趣區(qū)組織與周圍組織硬度比較的相對值，而不是感興趣區(qū)組織硬度的絕對值，且受施加壓力大小與壓放頻率的影響。今后的研究將在增加組織彈性彌散定量分析，為臨床診斷急性中毒性肝炎提供新的參考指標(biāo)。

綜上所述，RTE無創(chuàng)評價急性有機磷中毒性肝細(xì)胞損傷有較高的敏感度、特異度及準(zhǔn)確度，還可通過重復(fù)檢查動態(tài)監(jiān)測中毒后肝臟受損的進(jìn)展情況，有較大的臨床應(yīng)用價值。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。