聲速匹配應用于脂肪肝定量的初步研究

陳娟　王海艷　胡慧　董芳　劉進　錢明平　周曉東

【摘要】 目的：初步研究應用聲速匹配技術對脂肪肝進行無創定量診斷的可行性。方法：納入受試者32例，應用聲速匹配技術測定肝右葉區域內聲速值，按照傳統超聲診斷分為脂肪肝組和非脂肪肝組，比較兩組受試者的聲速值。根據血脂測試結果，將受試者分為高脂血癥組和非高脂血癥組，比較其聲速值，并檢驗血脂指標與ZSI的相關性。通過ROC曲線檢驗該技術的準確性。結果：脂肪肝組聲速顯著低于非脂肪肝組（P=0.000）。高脂血癥組的聲速顯著低于非高脂血癥組聲速（P=0.027）。聲速與甘油三酯無相關性（r=-0.098，P=0.594），與總膽固醇呈負相關（P=0.036，r=0.470）。聲速診斷脂肪肝的ROC曲線下面積為0.94，診斷臨界值為18 m/s，敏感度84.2%[95%CI（60.4%，96.6%）]，特異度為100%[95%CI（75.3%，100%）]。

結論：聲速匹配技術可以通過聲速測定準確定量診斷脂肪肝，并且與高脂血癥具有相關性。

【關鍵詞】 脂肪肝; 聲速; 定量診斷; 高脂血癥

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2019.19.020 文獻標識碼 B 文章編號 1674-6805（2019）19-00-03

Preliminary Study on the Sound Velocity Matching for Quantification of Fatty Liver/CHEN Juan，WANG Haiyan，HU Hui，et al.//Chinese and Foreign Medical Research，2019，17（19）：-48

【Abstract】 Objective：To assess the feasibility of applying sound velocity matching technique to noninvasively quantifying of the severity of fatty liver.Method：Thirty-two subjects were recruited and the sound velocity matching technique was used to measure their values of sound velocity in the right lobe of liver.According to the traditional ultrasonic diagnosis，the patients were divided into the fatty liver group and the non-fatty liver group to compare their values of sound velocity.According to the results of blood lipid test，the subjects were divided into the hyperlipidemia group and the non-hyperlipidemia group to compare their values of sound velocity and also can test the correlation between serum lipid index and zone speed index（ZSI）.And the receiver operating characteristic curve analysis was performed to assess the accuracy of this technology.Result：The sound velocity of fatty liver group was significantly lower than that of non-fatty liver group（P=0.000）.The sound velocity of hyperlipidemia group was significantly lower than that of non-hyperlipidemia group（P=0.027）.The results showed that sound velocity did not correlate significantly with triglyceride（r=-0.098，P=0.594）;and sound velocity was negatively correlated with total cholesterol（P=0.036，r=0.470）.The area under ROC curve was 0.94，the diagnostic threshold was 18 m/s，the sensitivity was 84.2%[95%CI（60.4%，96.6%）]，and the specificity was 100%[95%CI（75.3%，100%）.Conclusion：The sound velocity matching technique can diagnose fatty liver accurately and quantitatively by sound velocity measurement，and it is correlated with hyperlipidemia.

【Key words】 Fatty liver; Sound velocity; Diagnose quantitatively; Hyperlipidemia

First-authors address：Suzhou Yinshanhu Hospital，Suzhou 215101，China

脂肪肝為僅次于病毒性肝炎的第二大肝病，并被認為是隱蔽性肝硬化的常見原因，并且與心腦血管疾病密切相關，同時，高脂血癥作為脂肪肝發病的危險因素已被廣泛證實[1-4]。一般而言脂肪肝屬可逆性疾病，早期診斷并及時治療常可恢復正常。診斷方法包括病理活檢和影像學檢查。前者因其有創性及可能出現的一系列嚴重并發癥無法普及。后者中，超聲技術因其方便、廉價、無輻射而使用最為廣泛，但其診斷主觀性大，缺乏量化標準，不能精確反映脂肪肝的程度及病程發展，故定量分析脂肪肝成為目前研究的熱點。傳統的超聲成像均假設聲波以恒速1 540 m/s穿過人體組織，但實際超聲波的傳導速度與不同類型組織的彈性特征有關，組織越硬，聲波傳導越快，反之則越慢。目前已有超聲儀器裝備測量聲波穿透目標組織速度的技術。有學者將其應用于肝纖維化的分級研究，并發現聲速值與纖維化程度具有相關性[5-6]。本試驗基于脂肪肝病理改變導致肝臟彈性特征改變進而影響聲速變化的假設，初步研究通過測定聲速數值來進行脂肪肝定量的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2012年12月隨機在筆者所在醫院內科住院患者中選取受試者，納入標準：一般情況良好，能夠配合檢查。排除標準;各種原因的肝硬化、血吸蟲肝病、巨大肝占位（直徑>5 cm）、多囊肝、腹腔積液等疾病;超聲檢查為不均勻脂肪肝者及有酗酒史者。所有受試者參與測試前均經口頭告知并同意參與。按此標準共納入32例，年齡18～84歲，平均（53.5±12.1）歲;其中男17例，女15例。所有受試者檢查前均禁食10 h。

1.2 方法

1.2.1 儀器 使用Zonare（Mountain View，CA，美國）超聲診斷儀，配備C6-2凸陣探頭（頻率2～6 MHz）行普通超聲及聲速測定。

1.2.2 研究方法 （1）所有測試由一名具有5年超聲工作經驗的醫師完成。患者取仰臥位，右臂抱頭，于右側肋間斜切掃查肝右葉。脂肪肝超聲診斷標準：①肝區近場彌漫性點狀高回聲，回聲強度高于脾臟和腎臟，也可表現為灶性高回聲;②遠場回聲衰減，回聲強度從表淺至深部逐漸減弱;③肝內管道結構顯示不清;④肝臟輕度或中度腫大，肝前緣變鈍;僅具備第①項診斷為疑似脂肪肝;具備第①項與②～④項中任一項診斷為脂肪肝。疑似脂肪肝納入脂肪肝組。（2）聲速測量方法：由同一名醫師完成，在肝包膜下1 cm處避開肝外組織、可見的血管及膽管，選取感興趣區（region of interesting，ROI），范圍約35 mm×30 mm。囑受試者屏氣，操作者手持探頭輕觸受試者皮膚，圖像最清晰時按聲速測量鍵，儀器自動完成對感興趣區內肝組織的聲速測量，顯示為區域內聲速值（zone speed index，ZSI）。儀器默認以

1 540 m/s為基數，ZSI為測得聲速值為與該基數的差值，以10 m/s為分度值，如顯示-20代表測得的實際聲速為1 540-20=1 520 m/s，如顯示30代表測得的實際聲速為1 540+30=1 570 m/s。共測量5次，記錄每次的ZSI測值及圖像（圖1）。本研究選取ZSI進行數據統計。

1.3 觀察指標

所有受試者均記錄甘油三酯、總膽固醇進行相關性分析。其中甘油三酯（正常范圍：0.56～1.7 mmol/L）和/或總膽固醇（正常范圍：2.82～5.2 mmol/L）超正常值上限則診斷為高脂血癥。

1.4 統計學處理

采用SPSS 17.0統計軟件進行數據分析，計量指標以（x±s）表示。對脂肪肝組與非脂肪肝組、高脂血癥組與非高脂血癥組的聲速值分別進行獨立樣本t檢驗，并對血脂指標和ZSI值進行Spearman相關性分析。應用受試者工作特征曲線（receive operating characteristic curve，ROC曲線）分析肝右葉ZSI與脂肪肝的關系。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 分組情況及不同組ZSI值

根據脂肪肝超聲診斷標準，共19例受試者劃入脂肪肝組，13例受試者劃入非脂肪肝組。按照血脂指標，本試驗中共11例受試者患有高脂血癥，余21例正常。脂肪肝組受試者的肝實質ZSI顯著低于非脂肪肝組，差異有統計學意義（P=0.000）。高脂血癥組受試者肝實質ZSI顯著低于非高脂血癥組，差異有統計學意義（P=0.027），見表1。

2.2 肝實質ZSI與實驗室血脂指標的相關性分析

受試者肝實質ZSI與甘油三酯無相關性（r=-0.098，P=0.594），見圖2。肝實質ZSI與總膽固醇呈負相關（r=-0.470，P=0.036），見圖3。

2.3 肝實質ZSI預測脂肪肝的ROC曲線下面積

肝實質ZSI預測脂肪肝的截斷值為18 m/s，ROC曲線下面積為0.94，敏感度84.2%[95%CI（60.4%，96.6%]，特異度為100%[95%CI（75.3%，100%）]，見圖4。

3 討論

脂肪肝是指各種原因引起的肝臟內脂肪代謝異常，致使過多的脂肪在肝內積聚的病變。近年來，隨著人們飲食結構及生活習慣的變化，其患病率逐年上升，發病年齡越來越小。對脂肪肝進行無創的定量評估有利于其早期診斷、病情監控及療效評價。CT對于脂肪肝的分型、分級、定量及臨床療效追蹤觀測或復查均有較高的應用價值[7]，但因其具有放射性，操作相對復雜，無法應用于人群篩查。MRI技術也具備量化脂肪肝的能力[8]，但目前研究未得出統一的診斷標準，同時存在昂貴、費時的缺點。超聲檢查能發現大多數的脂肪肝，而且方便、廉價，是目前脂肪肝首選的診斷手段[9-10]。但是常規超聲檢查在診斷是否存在脂肪肝時容易受檢查者的主觀經驗、儀器性能、參數設定等影響，并且缺少客觀的量化指標，無法對脂肪肝的嚴重程度進行準確分級。目前有一些基于超聲技術的定量方法，比如直方圖法[11]、背向散射積分、門脈（PV）及肝靜脈彩色多普勒等方法[12]。這些方法雖能進行定量分析，但往往需要導入電腦進行煩瑣的后期處理，或者需要多次收集腎、脾的資料進行對比，過程復雜，操作煩瑣，故未在臨床廣泛應用。