声速匹配应用于脂肪肝定量的初步研究

陈娟　王海艳　胡慧　董芳　刘进　钱明平　周晓东

【摘要】 目的：初步研究应用声速匹配技术对脂肪肝进行无创定量诊断的可行性。方法：纳入受试者32例，应用声速匹配技术测定肝右叶区域内声速值，按照传统超声诊断分为脂肪肝组和非脂肪肝组，比较两组受试者的声速值。根据血脂测试结果，将受试者分为高脂血症组和非高脂血症组，比较其声速值，并检验血脂指标与ZSI的相关性。通过ROC曲线检验该技术的准确性。结果：脂肪肝组声速显著低于非脂肪肝组（P=0.000）。高脂血症组的声速显著低于非高脂血症组声速（P=0.027）。声速与甘油三酯无相关性（r=-0.098，P=0.594），与总胆固醇呈负相关（P=0.036，r=0.470）。声速诊断脂肪肝的ROC曲线下面积为0.94，诊断临界值为18 m/s，敏感度84.2%[95%CI（60.4%，96.6%）]，特异度为100%[95%CI（75.3%，100%）]。

结论：声速匹配技术可以通过声速测定准确定量诊断脂肪肝，并且与高脂血症具有相关性。

【关键词】 脂肪肝; 声速; 定量诊断; 高脂血症

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2019.19.020 文獻标识码 B 文章编号 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

脂肪肝为仅次于病毒性肝炎的第二大肝病，并被认为是隐蔽性肝硬化的常见原因，并且与心脑血管疾病密切相关，同时，高脂血症作为脂肪肝发病的危险因素已被广泛证实[1-4]。一般而言脂肪肝属可逆性疾病，早期诊断并及时治疗常可恢复正常。诊断方法包括病理活检和影像学检查。前者因其有创性及可能出现的一系列严重并发症无法普及。后者中，超声技术因其方便、廉价、无辐射而使用最为广泛，但其诊断主观性大，缺乏量化标准，不能精确反映脂肪肝的程度及病程发展，故定量分析脂肪肝成为目前研究的热点。传统的超声成像均假设声波以恒速1 540 m/s穿过人体组织，但实际超声波的传导速度与不同类型组织的弹性特征有关，组织越硬，声波传导越快，反之则越慢。目前已有超声仪器装备测量声波穿透目标组织速度的技术。有学者将其应用于肝纤维化的分级研究，并发现声速值与纤维化程度具有相关性[5-6]。本试验基于脂肪肝病理改变导致肝脏弹性特征改变进而影响声速变化的假设，初步研究通过测定声速数值来进行脂肪肝定量的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2012年12月随机在笔者所在医院内科住院患者中选取受试者，纳入标准：一般情况良好，能够配合检查。排除标准;各种原因的肝硬化、血吸虫肝病、巨大肝占位（直径>5 cm）、多囊肝、腹腔积液等疾病;超声检查为不均匀脂肪肝者及有酗酒史者。所有受试者参与测试前均经口头告知并同意参与。按此标准共纳入32例，年龄18～84岁，平均（53.5±12.1）岁;其中男17例，女15例。所有受试者检查前均禁食10 h。

1.2 方法

1.2.1 仪器 使用Zonare（Mountain View，CA，美国）超声诊断仪，配备C6-2凸阵探头（频率2～6 MHz）行普通超声及声速测定。

1.2.2 研究方法 （1）所有测试由一名具有5年超声工作经验的医师完成。患者取仰卧位，右臂抱头，于右侧肋间斜切扫查肝右叶。脂肪肝超声诊断标准：①肝区近场弥漫性点状高回声，回声强度高于脾脏和肾脏，也可表现为灶性高回声;②远场回声衰减，回声强度从表浅至深部逐渐减弱;③肝内管道结构显示不清;④肝脏轻度或中度肿大，肝前缘变钝;仅具备第①项诊断为疑似脂肪肝;具备第①项与②～④项中任一项诊断为脂肪肝。疑似脂肪肝纳入脂肪肝组。（2）声速测量方法：由同一名医师完成，在肝包膜下1 cm处避开肝外组织、可见的血管及胆管，选取感兴趣区（region of interesting，ROI），范围约35 mm×30 mm。嘱受试者屏气，操作者手持探头轻触受试者皮肤，图像最清晰时按声速测量键，仪器自动完成对感兴趣区内肝组织的声速测量，显示为区域内声速值（zone speed index，ZSI）。仪器默认以

1 540 m/s为基数，ZSI为测得声速值为与该基数的差值，以10 m/s为分度值，如显示-20代表测得的实际声速为1 540-20=1 520 m/s，如显示30代表测得的实际声速为1 540+30=1 570 m/s。共测量5次，记录每次的ZSI测值及图像（图1）。本研究选取ZSI进行数据统计。

1.3 观察指标

所有受试者均记录甘油三酯、总胆固醇进行相关性分析。其中甘油三酯（正常范围：0.56～1.7 mmol/L）和/或总胆固醇（正常范围：2.82～5.2 mmol/L）超正常值上限则诊断为高脂血症。

1.4 统计学处理

采用SPSS 17.0统计软件进行数据分析，计量指标以（x±s）表示。对脂肪肝组与非脂肪肝组、高脂血症组与非高脂血症组的声速值分别进行独立样本t检验，并对血脂指标和ZSI值进行Spearman相关性分析。应用受试者工作特征曲线（receive operating characteristic curve，ROC曲线）分析肝右叶ZSI与脂肪肝的关系。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 分组情况及不同组ZSI值

根据脂肪肝超声诊断标准，共19例受试者划入脂肪肝组，13例受试者划入非脂肪肝组。按照血脂指标，本试验中共11例受试者患有高脂血症，余21例正常。脂肪肝组受试者的肝实质ZSI显著低于非脂肪肝组，差异有统计学意义（P=0.000）。高脂血症组受试者肝实质ZSI显著低于非高脂血症组，差异有统计学意义（P=0.027），见表1。

2.2 肝实质ZSI与实验室血脂指标的相关性分析

受试者肝实质ZSI与甘油三酯无相关性（r=-0.098，P=0.594），见图2。肝实质ZSI与总胆固醇呈负相关（r=-0.470，P=0.036），见图3。

2.3 肝实质ZSI预测脂肪肝的ROC曲线下面积

肝实质ZSI预测脂肪肝的截断值为18 m/s，ROC曲线下面积为0.94，敏感度84.2%[95%CI（60.4%，96.6%]，特异度为100%[95%CI（75.3%，100%）]，见图4。

3 讨论

脂肪肝是指各种原因引起的肝臟内脂肪代谢异常，致使过多的脂肪在肝内积聚的病变。近年来，随着人们饮食结构及生活习惯的变化，其患病率逐年上升，发病年龄越来越小。对脂肪肝进行无创的定量评估有利于其早期诊断、病情监控及疗效评价。CT对于脂肪肝的分型、分级、定量及临床疗效追踪观测或复查均有较高的应用价值[7]，但因其具有放射性，操作相对复杂，无法应用于人群筛查。MRI技术也具备量化脂肪肝的能力[8]，但目前研究未得出统一的诊断标准，同时存在昂贵、费时的缺点。超声检查能发现大多数的脂肪肝，而且方便、廉价，是目前脂肪肝首选的诊断手段[9-10]。但是常规超声检查在诊断是否存在脂肪肝时容易受检查者的主观经验、仪器性能、参数设定等影响，并且缺少客观的量化指标，无法对脂肪肝的严重程度进行准确分级。目前有一些基于超声技术的定量方法，比如直方图法[11]、背向散射积分、门脉（PV）及肝静脉彩色多普勒等方法[12]。这些方法虽能进行定量分析，但往往需要导入电脑进行烦琐的后期处理，或者需要多次收集肾、脾的资料进行对比，过程复杂，操作烦琐，故未在临床广泛应用。