彈性成像技術(shù)在脂肪胰診斷中的應(yīng)用研究

肖春瑩 許亞平 彭 瑞 陳依婷 姜璐璐

1.臺(tái)州市中心醫(yī)院超聲科，浙江臺(tái)州 318000；2.溫嶺市第一人民醫(yī)院超聲科，浙江溫嶺 317500

脂肪胰是以胰腺間質(zhì)脂肪堆積及腺泡細(xì)胞脂肪變性為顯著特征的臨床病理綜合征，與代謝、環(huán)境、氧化應(yīng)激等諸多因素關(guān)系密切[1]。脂肪胰最常見(jiàn)的病因是肥胖和代謝綜合征，其他病因可能包括一些先天性疾病、有毒物質(zhì)或病毒性疾病。臨床研究發(fā)現(xiàn)，脂肪胰患者2 型糖尿病、非酒精性脂肪肝及心血管疾病等發(fā)病率增加，急性胰腺炎、胰腺癌及胰腺術(shù)后并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)升高，因此早期診斷和評(píng)估脂肪胰對(duì)臨床診療至關(guān)重要[2]。聲觸診彈性成像（sound touch elastography，STE）和聲觸診彈性測(cè)量（sound touch quantify，STQ）是目前國(guó)內(nèi)最新的一項(xiàng)彈性成像技術(shù)，分屬剪切波彈性成像[3]。STE 基于聲輻射力效應(yīng)，可獲得感興趣區(qū)域內(nèi)彩色編碼的彈性圖像，可直觀(guān)反映組織硬度；STQ 能顯示相應(yīng)的彈性測(cè)量值，且STE、STQ 可同時(shí)在一臺(tái)超聲機(jī)器操作，極大豐富超聲彈性成像技術(shù)在臨床中的應(yīng)用范圍。本文旨在探討STE 和STQ 技術(shù)在脂肪胰診斷中的可行性及臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2021 年1～12 月于臺(tái)州市中心醫(yī)院經(jīng)CT診斷為脂肪胰的53 例患者納入實(shí)驗(yàn)組，其中男39例，女14 例，年齡25～60 歲，平均（36.1±9.3）歲；另選取同期CT 檢查正常的40 例健康體檢者納入對(duì)照組，其中男25 例，女15 例，年齡24～58 歲，平均（34.2±8.9）歲。脂肪胰CT 診斷標(biāo)準(zhǔn)：測(cè)量并計(jì)算胰腺和脾臟的CT 值差值（P–S）、比值（P/S），將P–S<–20 或P/S<0.7 診斷為脂肪胰[4,5]。所有受試者年齡>20 歲，CT 及常規(guī)腹部超聲無(wú)明顯占位病變，無(wú)過(guò)量飲酒（男性>280g/周、女性>140g/周），無(wú)肝炎病史、手術(shù)史，無(wú)不明原因脾大，無(wú)代謝性疾病，無(wú)藥物治療引起的代謝紊亂。受試者均簽署知情同意書(shū)，本研究經(jīng)臺(tái)州市中心醫(yī)院科研倫理審查委員會(huì)批準(zhǔn)（批件號(hào)：2021–11）。

1.2 方法

記錄兩組受試者的一般資料，包括身高、體重、體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）。受試者禁食水8～12h 后取肘正中靜脈血測(cè)定空腹血糖（fasting blood glucose，F(xiàn)BG）、空腹胰島素（fasting insulin，F(xiàn)INS）、甘油三酯（triglyceride，TG）、總膽固醇（total cholesterol，TC）。

采用邁瑞Resona 7 彩色多普勒超聲診斷儀，SC6–1U 型凸陣探頭，中心頻率1.0～6.0MHz。配備STE 和STQ 技術(shù)。二維超聲檢查：受試者空腹8～12h 后于清晨行上腹部超聲檢查，患者仰臥位，根據(jù)胰腺位置調(diào)節(jié)合適圖像深度，于肝左葉胃體后方橫切掃查胰腺長(zhǎng)軸，獲取胰腺頭部、體部、尾部最佳圖像，凍結(jié)圖像后，觀(guān)察胰腺形態(tài)、內(nèi)部回聲，在下腔靜脈前方、腹主動(dòng)脈前方、脊柱左緣分別測(cè)量胰腺頭部、體部、尾部厚度，分別大于2.5cm、2.0cm、1.5cm 則診斷為胰腺體積增大[6]，同時(shí)記錄受試者是否合并脂肪肝。腹腔內(nèi)臟脂肪（visceral adipose tissue，VAT）測(cè)量：縱切探頭，于腹主動(dòng)脈長(zhǎng)軸水平，臍上2cm 處測(cè)量腹直肌內(nèi)側(cè)面至腹主動(dòng)脈前壁的垂直距離。腹部皮下脂肪（subcutaneous adipose tissu，SAT）測(cè)量：縱切探頭，在臍上2cm 處測(cè)量皮膚層與腹直肌白線(xiàn)之間的距離[7]。STE 及STQ 檢查：二維超聲檢查胰腺基礎(chǔ)上，將圖像放大，凍結(jié)后，選取STE 模式。調(diào)節(jié)取樣框大小約1cm×0.5cm，放置在胰腺實(shí)質(zhì)中央處，盡量避開(kāi)主胰管和腸系膜上動(dòng)、靜脈，囑患者保持不動(dòng)并配合屏氣2～5s，圖像穩(wěn)定后，啟動(dòng)STE 功能進(jìn)行彈性成像。操作過(guò)程中可將圖像感興趣區(qū)域置于取樣框中央，同時(shí)記錄取樣深度，并將彈性標(biāo)尺范圍設(shè)定為0～30kPa。記錄STE值。重復(fù)上述掃查步驟，啟動(dòng)STQ 功能進(jìn)行彈性測(cè)量，記錄STQ 值。STE 及STQ 檢測(cè)成功標(biāo)準(zhǔn)：圖像應(yīng)滿(mǎn)足呼吸運(yùn)動(dòng)指數(shù)≥4 顆星，可信度指數(shù)≥90%。每個(gè)部位測(cè)量5 次取平均值，同時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足成功率≥60%且變異度<30%；不滿(mǎn)足上述條件者則認(rèn)定檢測(cè)失敗[8]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以例數(shù)（百分率）[n（%）]表示，比較采用χ2檢驗(yàn)。操作者5 次測(cè)量STE 及STQ 值的可重復(fù)性采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（intraclass correlation coefficient，ICC）描述。各因素與STE、STQ 測(cè)量值的相關(guān)性采用Pearson 線(xiàn)性相關(guān)分析。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組受試者的胰腺STE、STQ 檢測(cè)參數(shù)比較

對(duì)照組受試者的胰腺STE 檢測(cè)失敗7 例，其中3 例圖像未滿(mǎn)足呼吸運(yùn)動(dòng)指數(shù)≥4 顆星，4 例可信度指數(shù)均<90%（分別為85%、84%、79%、77%）；STQ 檢測(cè)失敗5 例，其中5 例變異度均>30%（分別為31%、34%、37%、40%、41%）。實(shí)驗(yàn)組患者的胰腺STE 檢測(cè)失敗11 例，其中5 例圖像未滿(mǎn)足呼吸運(yùn)動(dòng)指數(shù)≥4 顆星，3 例可信度指數(shù)均<90%（分別為88%、71%、70%），3 例變異度均>30%（分別為37%、41%、55%）；STQ 檢測(cè)失敗7 例，2 例可信度指數(shù)均<90%（分別為86%、71%），5 例變異指數(shù)均>30%（分別為33%、35%、39%、42%、46%）。兩組受試者的胰腺STE、STQ 檢測(cè)成功率比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；兩組受試者的胰腺STE、STQ檢測(cè)變異度比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；實(shí)驗(yàn)組患者的胰腺STE、STQ 平均值均顯著低于對(duì)照組（P<0.05），見(jiàn)表1。

表1 兩組受試者的胰腺STE、STQ 檢測(cè)參數(shù)比較

2.2 兩組受試者的胰腺STE、STQ 可重復(fù)性分析

兩組受試者的胰腺STE、STQ 各測(cè)值在去除最大值、最小值后，ICC 均>0.75，見(jiàn)表2。

表2 兩組受試者的胰腺STE、STQ 測(cè)值組內(nèi)相關(guān)性分析

2.3 實(shí)驗(yàn)組患者的胰腺STE、STQ 平均值與臨床特征相關(guān)性分析

實(shí)驗(yàn)組患者的胰腺STE、STQ 平均值與性別、年齡、身高、TC、FBG、FINS、胰腺體積、SAT、脂肪肝、取樣深度均無(wú)顯著相關(guān)性（P>0.05）；實(shí)驗(yàn)組患者的胰腺STE、STQ 平均值與BMI、TG、VAT均呈負(fù)相關(guān)（P<0.05），見(jiàn)表3。

表3 實(shí)驗(yàn)組患者的胰腺STE、STQ 平均值與臨床特征 相關(guān)性分析

3 討論

脂肪胰是一種以胰腺脂肪浸潤(rùn)或胰島細(xì)胞脂肪變性為病理特征的疾病。研究顯示胰腺脂肪浸潤(rùn)與多種代謝紊亂性疾病相關(guān)，及時(shí)準(zhǔn)確的脂肪胰診斷有助于預(yù)防代謝紊亂性疾病[9]。臨床診斷脂肪胰的方法主要為CT、內(nèi)鏡超聲、病理診斷，但多因操作困難、費(fèi)用高及侵入性未能成為檢測(cè)脂肪胰的首選方法[10]。超聲提示胰腺回聲增強(qiáng)廣泛應(yīng)用于脂肪胰篩查，但研究表明，脂肪沉積、慢性纖維化、2 型糖尿病等均可出現(xiàn)胰腺回聲增強(qiáng)，因此通過(guò)回聲判斷脂肪胰并不準(zhǔn)確[11]。超聲彈性成像技術(shù)可無(wú)創(chuàng)、定量評(píng)估受檢組織的硬度，已廣泛用于臨床。

本研究結(jié)果顯示，兩組受試者的胰腺STE、STQ檢測(cè)成功率和檢測(cè)變異度比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與Xia 等[12]研究結(jié)果相近，提示無(wú)論在健康人群還是脂肪胰患者中，STE、STQ 檢測(cè)都具有較高的成功率，且穩(wěn)定性強(qiáng)，適用范圍廣。2015 年《日本胰腺超聲彈性成像臨床實(shí)踐指南》介紹胰腺超聲彈性成像依據(jù)物理量（應(yīng)變、剪切波）不同的分類(lèi)和使用方法，為臨床胰腺?gòu)椥匝芯刻峁┝思夹g(shù)支持和理論依據(jù)[13]。胰腺應(yīng)變彈性成像通過(guò)腹主動(dòng)脈搏動(dòng)下產(chǎn)生應(yīng)變等級(jí)獲取彈性參數(shù)，由于胰腺頭部、體部、尾部與腹主動(dòng)脈解剖方位的不同，胰頭和胰尾很難獲得準(zhǔn)確圖像。胰腺剪切波彈性成像是基于發(fā)射聲輻射力脈沖到胰腺組織任意位置，通過(guò)病變組織剪切波傳播速度獲取彈性模量值實(shí)現(xiàn)疾病診斷，Kawada 等[14]通過(guò)剪切波彈性成像檢測(cè)胰頭、胰體、胰尾的成功率分別為80%、83%和68%，大大提高胰腺的診斷效能。本研究所應(yīng)用的STE、STQ 技術(shù)，是我國(guó)自主研發(fā)的彈性成像技術(shù)，分屬于剪切波彈性成像。在STE 檢查中，通過(guò)域掃描技術(shù)的應(yīng)用，可跟蹤橫波在組織不同深度的傳播路徑，大大提高橫波的傳播效率，迅速獲得感興趣區(qū)剪切波速度，避免負(fù)面的生物效應(yīng)。在STQ 檢測(cè)中，在灰度模式下，可對(duì)剪切波彈性成像進(jìn)行多次實(shí)時(shí)測(cè)量，根據(jù)多重測(cè)量的平均值計(jì)算結(jié)果，可大大提高檢測(cè)的可靠性[15]。本研究進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)兩組受試者胰腺STE、STQ 的ICC 均>0.75，說(shuō)明STE、STQ 測(cè)量值較為穩(wěn)定、可靠，與既往研究結(jié)果一致，也為通過(guò)組織硬度評(píng)估脂肪胰提供了理論支持。

本研究中，實(shí)驗(yàn)組患者的胰腺STE、STQ 平均值均顯著低于對(duì)照組，彈性參數(shù)大小主要取決于病變組織的細(xì)微結(jié)構(gòu)、實(shí)質(zhì)細(xì)胞及結(jié)締組織含量等變化，彈性參數(shù)越大，診斷的組織越硬，彈性參數(shù)越小，診斷的組織越軟，分析原因可能是胰腺內(nèi)脂肪含量的增加會(huì)使胰腺組織變軟，胰腺組織內(nèi)脂滴數(shù)量增多，導(dǎo)致腺泡或胰島細(xì)胞腫脹，胰腺實(shí)質(zhì)內(nèi)張力增加，楊氏模量測(cè)值降低。張穎[16]研究發(fā)現(xiàn)正常人群胰腺SWV 值明顯大于脂肪胰患者。朱燕云[17]對(duì)早期高脂飲食脂肪胰子鼠研究發(fā)現(xiàn)，超聲彈性楊氏模量隨著脂質(zhì)在胰腺的沉積而降低，二者呈強(qiáng)負(fù)相關(guān)，說(shuō)明子鼠脂肪胰越嚴(yán)重，其測(cè)得楊氏模量值越低，認(rèn)為STE、STQ 可作為一種定量評(píng)估胰腺硬度的方法。

本研究結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組患者的胰腺STE、STQ平均值不受性別、年齡、身高、TC、FBG、FINS、胰腺體積、SAT、脂肪肝、取樣深度的影響，但與BMI、TG、VAT 均呈負(fù)相關(guān)。肥胖被認(rèn)為是引起人類(lèi)多種慢性代謝性疾病的重要因素，肥胖（BMI>28kg/m2）能夠引起體內(nèi)脂類(lèi)代謝失衡，當(dāng)人體能量攝入過(guò)多又無(wú)法代謝多余的脂質(zhì)時(shí)，TG 便在細(xì)胞內(nèi)積聚，致使增生和肥大的脂肪細(xì)胞取代受損的胰腺，因此BMI 和TG 水平與胰腺STE、STQ 測(cè)值密切相關(guān)，且隨著B(niǎo)MI 增大和TG 水平升高，胰腺實(shí)質(zhì)越軟，彈性參數(shù)降低。VAT 主要位于內(nèi)臟器官、腸系膜及大動(dòng)脈周?chē)哂胸S富的神經(jīng)分布和血管供應(yīng)，可輸出脂肪因子、白細(xì)胞介素–6、腫瘤壞死因子–α 等炎癥因子和游離脂肪酸等，通過(guò)影響敏感性脂肪酶、甘油三酯脂肪酶的表達(dá)，降低脂肪組織的儲(chǔ)脂能力，造成胰腺實(shí)質(zhì)內(nèi)脂肪的堆積[18]。因此，VAT 與胰腺?gòu)椥詤?shù)密切相關(guān)，隨著VAT 的增加，胰腺脂肪浸潤(rùn)程度增加，STE、STQ 測(cè)值減低。本研究中，93例受試者STE 檢測(cè)失敗18 例、STQ 測(cè)量失敗12 例，分析其原因，可能因胰腺是腹膜后位器官，易受呼吸的影響。因此，在測(cè)量過(guò)程中應(yīng)囑患者屏氣配合，同時(shí)為防止消化液和胰液分泌對(duì)胰腺?gòu)椥詤?shù)值的測(cè)定，應(yīng)在空腹后進(jìn)行超聲彈性測(cè)量。此外，為避免其他結(jié)構(gòu)干擾，取樣框選取時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)主胰管和腸系膜上動(dòng)脈。

綜上，本研究通過(guò)STQ、STE 技術(shù)對(duì)脂肪胰的彈性測(cè)量進(jìn)行初步探索，發(fā)現(xiàn)與健康者相比，脂肪胰患者胰腺普遍質(zhì)地較軟，STE、STQ 在脂肪胰的彈性評(píng)估中穩(wěn)定性高、重復(fù)性好。本研究由于樣本量有限，沒(méi)有通過(guò)超聲彈性參數(shù)對(duì)脂肪胰進(jìn)行預(yù)測(cè)值測(cè)定，將在后續(xù)研究中進(jìn)一步完善。