多模態超聲評估代謝相關脂肪性肝病脂肪變性的研究

孟健 張曼 張樹華 王藝樺

華北理工大學附屬醫院超聲科 河北唐山 063000

據報道,2018年中國成人代謝相關脂肪性肝病( metabolic associated fatty liver disease, MAFLD)的發病率為29.2%[1],2019年全球范圍內其發病率為25.2%[2]。超聲作為篩查肝臟脂肪變性的首選影像學檢查,禁忌證少、價格低廉、重復性強。超聲衰減系數成像 (attenuation imaging, ATI ) 利用基波在不同組織中傳播的衰減不同,計算得到衰減系數,從而評估臟器內衰減介質含量。ATI能實時成像,自動屏蔽血管和混響偽像的干擾,更具優勢[3]。剪切波彈性成像(shear wave elasticity, SWE)是由超聲換能器發射聲輻射力脈沖,組織受到激勵后進行高頻運動從而產生橫向剪切波,彩色編碼技術將探測到的剪切波實時顯示出來,并測量剪切波傳播速度以及組織硬度[4]。剪切波頻散成像(shear wave dispersion, SWD)的測量基于剪切波速變化,可量化組織粘彈性的黏性分量[5]。本研究旨在評價超聲ATI、SWE、SWD三種新技術及ATI+SWD聯合檢測早期評估MAFLD脂肪變性的應用價值。

1 研究對象與方法

1.1研究對象 回顧性分析2021年11月～2022年6月于我院就診及住院治療的單純性MAFLD患者161例(MAFLD組)及健康體檢者(對照組)54例,其中男111例,女104例,年齡25～85歲,平均(55.32±11.20)歲。所有研究對象均行核磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI) 肝臟質子密度脂肪分數(protondensityfatfraction,PDFF)成像檢查及ATI、SWE、SWD,以MRI-PDFF 診斷結果作為MAFLD脂肪變性的影像學診斷。

納入標準:符合MAFLD診斷標準[6-7]:影像學或血液生物標志物評分或肝臟組織學檢測存在肝臟脂肪變性,同時滿足以下三個標準之一:BMI≥23kg/m2、2型糖尿病(T2DM)或代謝失調。

排除標準 :(1)曾行或正在行全身化療者,或肝動脈化療栓塞(TACE)術后患者;擬采樣的肝臟葉段存在腫瘤的患者;(2)酒精性肝病、病毒感染、藥物性肝損傷或自身免疫性肝炎等導致肝臟脂肪變的特定疾病患者; (3)具有MRI檢查禁忌證患者。

該研究得到醫院倫理委員會的批準(2021020317007)及患者的知情同意。

1.2儀器與方法

1.2.1儀器 (1)超聲儀器:Aplioi800超聲診斷儀,匹配ATI、SWE、SWD成像應用軟件,PVI-475BX探頭,頻率1.8～6.2MHz。(2)核磁共振儀器:Philips Ingenia 3.0T MR掃描儀。使用腹部32通道表面線圈,采用平掃基于mDIXON-Quant序列。

1.2.2檢查方法

1.2.2.1定量超聲參數 受試者平臥位或左側臥位(左側角度<30°),右上肢向頭側伸展,選擇肝右葉,盡量避開較大血管、膽管等結構。平靜呼吸下屏氣測量,各參數均測量5次并取平均值。 ATI檢查:取樣框置于肝包膜下1.5cm,測量衰減系數,單位為dB/cm·MHz,質控參數(確定系數)R2>0.90為有效測量值。SWE、SWD檢查:進行ATI檢查后保持患者體位及探頭位置,檢查深度為10cm,SWE取樣框大小為3cm×3cm,置于肝包膜下1.0cm,采集SWE圖像、SWD圖像,以kPa為單位顯示彈性結果(m/s)/kHz為單位顯示頻散結果。指控參數SWE模式:IQR/median<0.30 ,SWD模式:IQR/median<0.15。見圖1。

圖1 超聲檢查圖像

1.2.2.2二維超聲 測量皮膚包膜距離(Skin Capsule Distance, SCD),即皮膚表面到肝包膜之間的距離。

1.2.2.3一般臨床資料 記錄患者體重指數(Body Mass Index, BMI)、腰圍、甘油三酯(Triglyceride, TG)、總膽固醇(Total cholesterol, TC)、低密度脂蛋白膽固醇(Low-Density Lipoprotein Cholesterol, LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(High density lipoprotein cholesterol, HDL-C)、空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)。

1.2.2.4肝臟脂肪變性診斷標準 根據所測得的MRI-PDFF的值:對照組 PDFF-Mean<5%,MAFLD組PDFF-Mean≥5%。

2 結 果

2.1MAFLD組和對照組臨床資料分析 MAFLD組與對照組比較性別、年齡差異無統計學意義(P>0.05)。MAFLD組BMI、腰圍、TG、TC、LDL-C、FBG、SCD均較對照組高,HDL-C較對照組低,差異均有統計學意義(P<0.05)見表1。

表1 MAFLD組和對照組臨床資料比較

2.2MAFLD組和對照組超聲定量指標分析 MAFLD組ATI、SWE、SWD參數均高于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 MAFLD組和對照組超聲定量指標比較[M(Q25,Q75)]

2.3多模態超聲診斷MAFLD診斷效能分析 以MRI-PDFF為標準,各超聲定量指標診斷MAFLD脂肪變性的截斷值:ATI為 0.635dB/(cm·MHz),SWE為6.15kPa,SWD為12.91(m/s)/kHz,對應的AUC分別為0.950、0.644和0.631(P<0.05)。ATI+SWE+SWD聯合診斷MAFLD脂肪變性診斷模型中只包含ATI(P<0.001)和SWD(P=0.012),SWE不納入方程(P=0.797)。構建ATI+SWD聯合診斷MAFLD脂肪變性回歸方程:logistic(P) =-23.331+31.127*ATI+0.383*SWD,聯合診斷模型的截斷值為0.673,AUC為0.950(P<0.05)。三種超聲診斷方法比較,其中僅ATI和聯合診斷模型的AUC>0.7,且ATI與SWE、SWD的AUC比較差異均有統計學意義(Z=7.998,P<0.001;Z=7.578,P<0.001),ATI+SWD聯合診斷模型與SWE、SWD的AUC比較差異均有統計學意義(Z=7.956,P<0.001;Z=8.253,P<0.001),ATI與ATI+SWD聯合診斷模型的AUC比較差異無統計學意義(Z=0.053,P=0.958)。見表3、圖2。

表3 多模態超聲診斷MAFLD脂肪變性效能分析

圖2 多模態超聲診斷MAFLD肝臟脂肪變的診斷效能

3 討論

MAFLD為多系統代謝功能紊亂累及肝臟的表現,最終發展為肝硬化[8]。因此,早期定量評估肝臟脂肪含量尤為重要。

肝穿刺活檢是診斷肝臟脂肪含量的金標準,但可重復性低、費用高且易發生出血、感染等并發癥,不能廣泛使用。MRI-PDFF能精確測量肝臟內TG含量,且與組織學檢查結果相關性高,其準確性不受肝纖維化和鐵負荷的影響,成為公認的肝臟脂肪變性組織學評估的替代方法[9-10]。但價格昂貴、禁忌證多,不能作為普及性篩查檢測手段,尤其在基層醫院,不具有可行性。超聲檢查能在各級醫院普及,并且無創、價廉,本研究以MRI-PDFF結果為參考標準,探討ATI、SWE、SWD診斷MAFLD脂肪變性的檢驗效能。

本研究結果顯示MAFLD組ATI、SWE、SWD值均高于對照組(P<0.05),表明ATI、SWE、SWD可以反應肝臟是否存在脂肪變性,與朱桂新等[11]、郭云蕾等[12]、石瑩等[13]、李亞雪等[14]的研究一致。

汪許紅等[15]以CT肝脾衰減率為標準將脂肪肝進行分級,并分析SWE、SWD和ATI檢查診斷S0、S1、S2、S3級脂肪肝的診斷效能,發現SWE對S1級脂肪變性無診斷意義,對S2～S3級脂肪變性有診斷價值但價值有限;SWD對檢測S1～S2脂肪變性的診斷能力差,對≥S3級脂肪變性診斷價值不高。本研究結果顯示SWE、SWD診斷MAFLD脂肪變性的AUC均小于0.7,提示診斷效能不高,與上述研究相近。

Bae JS等[16]以病理結果為分級標準,對108例肝移植前患者進行ATI檢查,研究得出ATI診斷MAFLD脂肪變性的截斷值為0.635 dB/cm·MHz(PDFF-Mean≥5%)。Dioguardi Burgio M等[17]以病理結果為分級標準,對101例肝組織活檢患者進行肝臟ATI檢查,研究結果表明其診斷任何級別的脂肪變性的截斷值為0. 69 dB/cm·MHz。Ferraioli G等[18]以MRI-PDFF為分級標準,對15例健康對照者及114 例有肝臟脂肪變性風險患者進行研究,結果顯示ATI診斷S0級以上(PDFF-Mean>5%)脂肪變性的截斷值為0.63 dB/cm·MHz。本研究以MRI-PDFF為標準,結果顯示ATI診斷肝臟脂肪變性的截斷值為0.635 dB/cm·MHz,與Bae JS等[16]和Ferraioli G等[18]的研究結果相近。本研究與Dioguardi Burgio M等的研究相比研究的群體和所用的診斷標準不同,得出的最佳閾值有所不同,但較為接近。未來將擴大研究樣本量,豐富病理結果作為分級標準進一步研究。本研究中獲得的多模態超聲聯合診斷模型的AUC與ATI相近,因此認為ATI診斷MAFLD肝臟脂肪變性效果較好,是較為準確、簡單、便捷的檢查方法。