ASQ技術評價慢乙肝肝纖維化的應用價值

解欣欣，鄭 慧，萬 穎

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ASQ技術評價慢乙肝肝纖維化的應用價值

解欣欣，鄭 慧，萬 穎

目的 探討組織結構聲學定量(ASQ)分析技術在慢乙肝肝纖維化分期中的價值。方法 收集肝穿刺病理活檢確診的慢乙肝肝纖維化患者62例及同期體檢的健康人群20例，應用ASQ軟件分析圖像，得出χ2直方圖；計算相關參數：紅色曲線眾數(Redmode)、紅色曲線均值(Redave)、紅色曲線標準差(Redsd)、藍色曲線眾數(Bluemode)、藍色曲線均值(Blueave)、藍色曲線標準差(Bluesd)及紅藍曲線下面積比(FDratio)。對相關參數以肝纖維化分期S≥1、S≥2、S≥3為不同研究終點分別進行受試者工作特性曲線(ROC)分析并獲得各期界值。結果 隨肝纖維化程度的加重，紅藍曲線由銳利、平滑變得粗糙、增寬，藍色曲線下面積逐漸增大。Redmode在除S1與S2組之間差異無統計學意義外，其余各組差異均有統計學意義(P<0.05)；Redave在除S2與S3組之間差異無統計學意義外，其余各組差異均有統計學意義(P<0.05)；Redsd在各組之間差異均有統計學意義(P<0.05)。Bluemode在除正常對照組與S1組、S2與S3組之間差異無統計學意義外，其余各組差異均有統計學意義(P<0.05)；Blueave在除S1與S2組之間差異無統計學意義外，其余各組差異均有統計學意義(P<0.05)；Bluesd在各組之間差異均無統計學意義。FDratio在除正常對照組與S1組、S2與S3組之間差異無統計學意義外，其余各組差異均有統計學意義(P<0.01)。ROC曲線提示FDratio在肝纖維化分期中具有較高的準確性、靈敏度及特異度。結論 ASQ作為無創肝纖維化影像檢測技術，與病理分級具有良好的相關性，在慢乙肝肝纖維化分期診斷中具有較高的應用價值。

組織結構聲學定量技術；肝纖維化；慢性乙型肝炎；ROC曲線

慢性乙型肝炎感染率極高，病程反復致肝纖維化，其中25%～40%可進一步發展成肝硬化甚至肝癌[1]，影響患者生活質量、降低生存期限。研究[2]表明，在肝纖維化早期進行干預，可阻斷、減輕或逆轉肝纖維化，改善慢乙肝患者的預后，提高生活質量。因此，早期正確診斷肝纖維化意義重大。目前，臨床仍以肝組織病理活檢作為 “金標準”[3]，但其為有創性檢查，給隨診帶來不便，且結果受取樣誤差等因素的影響，導致其難以在臨床廣泛應用。因此，一種準確、可靠、重復性好的無創影像檢查方法應用而生。組織結構聲學定量(acoustic structure quantification，ASQ)分析技術是一種對回聲信號的差異進行量化的技術，該研究旨在研究ASQ技術在肝纖維化分期中的價值。

1 材料與方法

1.1 病例資料 選取2015年9月～2015年12月就診于安徽醫科大學第一附屬醫院經肝穿刺病理活檢確診的慢乙肝肝纖維化患者62例，其中男40例，女22例；年齡17～65(39.73±10.22)歲，排除乙肝合并脂肪肝及其他肝臟疾病患者。病理診斷依據2000年西安第十次全國病毒性肝炎及肝病學術會議修訂標準[4]：S0：無纖維化；S1：包括匯管區及其周圍纖維化、限局竇周纖維化或小葉內纖維瘢痕；S2：纖維間隔，即橋接纖維化，主要由橋接壞死發展而來，大部分小葉結構仍保留；S3：大量纖維間隔，小葉結構紊亂，但無肝硬化；S4：早期肝硬化，假小葉形成。將肝纖維化患者按肝臟穿刺結果分為S1組(n=24)、S2組(n=26)、S3組(n=12)。同期于我院體檢的健康人群20例為正常對照組，其中男13例，女7例；年齡19～58(38.60±11.27)歲。入選標準：無肝炎或其他肝病史，肝功能及血生化指標正常，無長期飲酒史及服藥史，超聲檢查時肝臟聲像圖正常。兩組性別、年齡相匹配，差異無統計學意義。

1.2 主要儀器 使用Toshiba Aplio 500彩色多普勒超聲診斷儀，凸陣探頭，THI 5.0 MHz，內置ASQ成像軟件。

1.3 方法

1.3.1 圖像采集 受檢者取仰臥位，充分暴露腹部，雙手置于頭頂，增加肋間隙距離，先進行肝臟二維超聲檢查，盡可能避開血管及膽管結構。選擇穿刺感興趣區(region of interest，ROI)，一般為肝右葉第5、6肋間，避開Glisson′s系統，開啟ASQ界面，深度調節至≤60 mm，幀頻調節至7 fps，待圖像穩定，囑受檢者深吸氣后屏住呼吸，存儲動態影像3～4 s。行ASQ檢查后當天于同一部位行肝穿刺病理活檢。

1.3.2 圖像分析 導出動態圖像，使用ASQ軟件脫機分析。取樣框置于肝包膜下30～60 mm處，不小于30 mm×20 mm，盡可能與肝包膜垂直，焦點40 mm，分析獲得紅、藍兩色χ2直方圖及相關參數：紅色曲線眾數(Redmode)、紅色曲線均值(Redave)、紅色曲線標準差(Redsd)、藍色曲線眾數(Bluemode)、藍色曲線均值(Blueave)、藍色曲線標準差(Bluesd)及紅藍曲線下面積比(FDratio)。

2 結果

2.1 正常對照組與慢乙肝肝纖維化組ASQ的彩色編碼圖特點 正常對照組肝實質顯示為黃綠色，紅藍曲線分布平滑，紅線峰值略向100 Cm^2位置右側偏離。慢乙肝時紅色區域增加，分布不規則，紅藍曲線分布粗糙，峰值明顯偏離100 Cm^2位置，藍線峰值增大，AUC增大。見圖1。

2.2 正常對照組與慢乙肝肝纖維化組相關ASQ參數的比較 見表1。

2.2.1 紅色曲線參數 Redmode值：正常對照組分別與各組比較，差異均有統計學意義(P<0.05)；S1組分別與正常對照組、S3組比較，差異均有統計學意義(P<0.05)；S2組分別與正常對照組、S3組比較，差異有統計學意義(P<0.01)。Redave值：正常對照組分別與各組比較，差異均有統計學意義(P<0.05)；S1組與各組比較，差異均有統計學意義(P<0.01)；S2組與正常對照組、S1組比較，差異均有統計學意義(P<0.01)。Redsd值：在任兩組之間比較，差異均有統計學意義(P<0.05)。

2.2.2 藍色曲線參數 Bluemode值:正常對照組與S2組、S3組比較，差異均有統計學意義(P<0.01)；S1組與S2組、S3組比較，差異均有統計學意義(P<0.05)；S2組與正常對照組、S1組比較，差異均有統計學意義(P<0.05)。Blueave值：正常對照組與各組比較，差異均有統計學意義(P<0.01)；S1組與正常對照組、S3組比較，差異均有統計學意義(P<0.01)；S2組與正常對照組、S3組比較，差異均有統計學意義(P<0.05)。Bluesd值：在任兩組之間比較，差異均無統計學意義。

圖1 正常對照組及肝纖維化組的彩色編碼圖及χ2直方圖

A：正常對照組；B：肝纖維化組；1：彩色編碼圖；2：χ2直方圖

2.2.3 紅藍曲線下面積比(FDratio) 正常對照組與S2組、S3組比較，差異均有統計學意義(P<0.01)；S1組與S2組、S3組比較，差異均有統計學意義(P<0.01)；S2組與正常對照組、S1組比較，差異均有統計學意義(P<0.01)。

2.3 ASQ相關參數的ROC曲線 分別以肝纖維化病理分期S≥1、S≥2、S≥3為陽性判斷標準，繪制各相關參數的ROC曲線，見圖2。

2.4ASQ相關參數的AUC、界值、靈敏度及特異度 正常對照組與S1組：Redsd的AUC>0.9，Redmode、Redave、FDratio、Blueave的AUC介于0.7～0.9，與AUC=0.5比較，差異有統計學意義(P<0.05)，見表2。S1組與S2組：Redave、FDratio的AUC>0.9，Redsd的AUC介于0.7～0.9，與AUC=0.5比較，差異有統計學意義(P<0.05)，見表3。S2組與S3組：Redmode、Redsd、FDratio的AUC介于0.7～0.9之間，與AUC=0.5比較，差異有統計學意義(P<0.05)，見表4。根據輸出表中的統計結果，選擇約登指數最大時所對應的參數值為最佳診斷界值。FDratio在肝纖維化分期中具有較高的準確性，且有較高的靈敏度和特異度，見表2、3、4。

表1 正常對照組及各級肝纖維化組的ASQ定量參數±s)

與正常對照比較：*P<0.05；與S1組比較：#P<0.05；與S2組比較：△P<0.05

表2 正常對照組與S1組ASQ相關參數的ROC曲線參數

表3 S1組與S2組 ASQ相關參數的ROC曲線參數

圖2 各組肝纖維化的ROC曲線

3 討論

由于肝內細胞外基質(extracellularmatrix，ECM)的生成與降解紊亂，肝內ECM沉積，伴發炎性反應，繼而引起肝纖維化，最終導致肝癌。肝纖維化治療指南表明，S1期不需要接受任何治療，S2期接受抗纖維化治療可以完全逆轉，S3期治療后僅能部分逆轉，S4為早期肝硬化，治療不能逆轉其病程[5]。因此，肝纖維化的早期正確診斷與治療尤其重要。目前肝纖維化分級的“金標準”為肝穿刺病理活檢，但因有創性、并發癥、取樣誤差及觀察變異的存在，難以在臨床廣泛應用。因此，無創影像檢查方法評估肝纖維化程度應運而生。

表4 S2組與S3組ASQ相關參數的ROC曲線參數

ASQ是定量評價肝纖維化程度的無創超聲新技術，通過采集肝臟原始回波信號，對目標區域(大、小ROI)的回聲信號及背向散射進行χ2處理，檢測實測肝組織與正常肝組織回聲信號的差異性。系統內置有正常肝組織回聲信號的原始數據，符合瑞利分布，計算大ROI內的χ2值，利用求得的χ2值均值、標準差，對小于μ+4σ的取值點再進行一次計算，當兩次χ2值之比>1.2時，用藍色曲線顯示。χ2值的大小與肝組織的纖維成分密切相關，其均值、眾數及FDratio也會相應變化[6]。

隨肝纖維化程度的加重，肝內纖維條索、管壁、鈣化灶等結構相互交織，遠大于超聲波長，形成不同的散射結構，肝臟回聲增強，實測高回聲信號逐漸增多，且各組之間存在統計學差異。Riccietal[7]發現，與肝穿病理結果相比，ASQ相關參數與肝纖維化程度即肝實質的不均勻程度具有較好的相關性。本研究顯示，除Redmode在S1與S2組之間、Redave在S2與S3組之間外，其余各組間差異有統計學意義，Redsd在各組間差異均有統計學意義。除Bluemode在正常對照組與S1組、S2與S3組之間、Blueave在S1與S2組之間外，其余各組間差異均有統計學意義。肝臟整體回聲增強，但Redave在S2與S3組之間、Blueave在S1與S2組之間差異無統計學意義，分析原因可能是因本研究所包含樣本量較小，在分組上存在重疊，導致部分區組之間差異不顯著。

ROC曲線是一種能對診斷方法進行準確性評價的數據分析方法。ROC的AUC面積可以反映實驗的準確性，AUC的取值范圍通常為0.5～1.0。一般認為當AUC為0.5～0.7時表示診斷的準確性較低，0.7～0.9時表示診斷的準確性中等，0.9以上時表示診斷的準確性較高，并與隨機情況下獲得的AUC=0.5進行非參數檢驗[8]。周琦 等[9]研究結果顯示FDratio可作為肝硬化定量診斷的一項準確、直觀的判斷指標。本研究顯示藍色AUC隨肝纖維程度的加重而增大，FDratio值也隨之有一定程度的增大，正常對照組與肝纖維化各組間存在差異性，S≥1的AUC=0.832、S≥2的AUC=0.956及S≥3的AUC=0.716，具有較高的準確性。另外FDratio為一比值，受取樣框大小及呼吸因素的影響較小，在評價肝纖維化程度上更具客觀性及準確性[10]。因此，FDratio可以在一定程度上準確定量評價肝纖維化，并具有較高的準確性和特異性。

但ASQ技術在也存在局限性，如在選擇取樣框的大小時具有一定的主觀性，取樣時無意中可能會圈取較大的血管及膽管，影響分析結果的準確性。此外，因肝穿刺取樣部位及取樣組織的限制，肝纖維化的病理分級也有一定的局限性，并不能完全代表整個肝臟的纖維化程度。且因本研究在肝纖維化分組中可能存在一定的重疊，導致數據分析結果在某些區組之間的差異無統計學意義。后續的研究中有待擴大樣本量進一步分析。

綜上所述，ASQ技術是一項無創評價肝纖維化的影像檢查技術，與病理分級相關良好，在臨床肝纖維化定量診斷中具有潛在的應用價值。

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Value of acoustic structure quantification in estimating the degree of liver fibrosis of chronic hepatitis B

XieXinxin,ZhengHui,WanYing

(Dept of Ultrasonography, The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei 230022)

Objective To discuss the diagnostic accuracy of acoustic structure quantification (ASQ ) ultrasound software in estimating the degree of liver fibrosis of chronic hepatitis B. Methods 20 healthy volunteers and 62 patients with histologically proven chronic hepatitis B virus were examined by B-Mode ultrasound with ASQ software. We analyzed the original echo of liver parenchyma by application of ASQ technology, drew χ2histograms, then FDratio (the ratio of the area under the curve of blue and red), 3 parameters (Mode, Ave and SD) of red and blue curve were computed. ASQ quantitative parameters’ ROC were analyzed to get the optimal cutoff value for liver fibrosis S≥1 and S≥2 and S≥3. Results Red and blue histograms curve in the horizontal distribution was more rough, broader, the area under blue curve was much larger than the red as with the degree of liver fibrosis increased. Redmode showed a statistical difference between each two groups except for S1 and S2 group(P<0.05); Redave showed a statistical difference between each two groups except for S2 and S3 group(P<0.05); Redsd showed a statistical difference between each two groups(P<0.05). Bluemode showed a statistical difference between each two groups except for normal and S1 group and S2 and S3 group(P<0.05); Blueave showed a statistical difference between each two groups except for S1 and S2 group(P<0.05). There was no significant difference between any two groups in Bluesd. FDratio showed a statistical difference between each two groups except for normal and S1 group and S2 and S3 group(P<0.01). ROC curve suggested that FDratio had higher accuracy in the liver fibrosis stage, and had higher sensitivity and specificity. Conclusion ASQ technology is an non-invasive imaging method of detecting of liver fibrosis, showing a good correlation with pathological grades, has a high application value in diagnosing liver fibrosis stage.

acoustic structure quantification; hepatic fibrosis; chronic hepatitis B;ROC curves

時間：2016-8-10 11:04:49

http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1065.R.20160810.1104.030.html

2016-05-30接收

安徽省高等學校省級自然科學研究項目(編號：KJ2013A166)

安徽醫科大學第一附屬醫院超聲科，合肥 230022

解欣欣，女，住院醫師，碩士；

鄭 慧，女，教授，主任醫師，碩士生導師，責任作者，E-mail:zhenghuiayfycsk@163.com

R 512.6；R 445.1

A

1000-1492(2016)10-1529-05

10.19405/j.cnki.issn1000-1492.2016.10.030