二维剪切波弹性成像肝硬度值评估慢加急性肝衰竭患者病情变化

郭欢仪，徐士丞，廖 梅，金洁玚，曾 婕，郑荣琴

（中山大学附属第三医院超声科//广东省肝脏疾病研究重点实验室，广东广州，510630）

慢加急性肝衰竭是在慢性肝病基础上短时间内因多种因素引起的严重肝脏损害的综合症，在我国首要病因是乙型肝炎病毒［1-2］。患者病情重，并发症多，病死率高，肝移植是部分患者唯一有效的治疗方法［3-4］。慢加急性肝衰竭常由多种病因引起的复杂病理生理过程，对患者病情评估及预后评估的临床指标纷繁复杂［1，5］，临床应用较难，有效准确评估病情且临床应用简便的指标，值得我们进一步探索。研究认为［6-7］肝二维剪切波弹性成像（two-dimensional shear-wave elastography，2D-SWE）能够较客观反映肝脏硬度的情况，评估肝纤维化分期。欧洲超声联合会（European Federation of Societies for Ultrasound in Medicine and Biology，EFSUMB）弹性成像指南提出［8］二维剪切波弹性成像能应用于有肝周腹水的病例，仍可准确评估肝硬度值，慢加急性肝衰竭患者常伴随不同程度腹水，故2D-SWE能应用于慢加急性肝衰竭患者检测其肝硬度值。我们前期研究［9］提示2DSWE可用于慢加急性肝衰竭患者的预后评估。肝衰竭诊治指南认为总胆红素是肝衰竭临床病情评估及预后评估的重要指标［2］。本研究通过分析胆红素水平变化与2D-SWE肝硬度值变化的相关性，同时结合临床指标及病理结果，分析2D-SWE评估慢加急性肝衰竭患者病情变化情况。

1 材料与方法

1.1 病例资料

收集2015年1月至2016年3月来中山大学附属第三医院感染科住院确诊的慢加急性乙型肝炎肝衰竭（acute-on-chronic hepatitis B liver failure，ACLF-HBV）患者。纳入标准：（1）2D-SWE弹性成像检测肝硬度值。（2）慢性乙型肝炎感染［10］，乙肝表面抗原HBsAg和（或）HBV DNA阳性6个月以上。（3）符合肝衰竭诊治指南［2］中慢加急性肝衰竭的诊断标准：在慢性肝病基础上，出现急性（通常4周内）肝功能失代偿的临床症候群，表现如下：①黄疸进行性加深，血清总胆红素大于正常值上限10倍或每日上升≥17.1 μmol/L；②出血倾向，凝血酶原活动度≤40%（或国际标准化比值≥1.5），并已排除其他原因；③极度乏力，并有明显的消化道症状；④失代偿性腹水；⑤伴或不伴有肝性脑病。（4）年龄大于18岁。排除标准：①超声/磁共振/计算机断层成像，其中两种影像学检查证实的肝恶性肿瘤。②其他任何病因或混合病因所致的ACLF，包括：除HBV外其他病毒性肝炎、酒精性肝病，药物性肝病、自身免疫性肝病等。

记录患者个人资料：性别、年龄；身高、体质量，并计算体质量指数（body mass index，BMI），BMI=体质量/身高2（kg/m2）。

ACLF-HBV患者均获得临床规范综合治疗，包括：抗病毒治疗、一般护肝等支持治疗、防治并发症的治疗、人工肝治疗或肝移植等。

本研究经过本院伦理委员会批准，且取得患者的知情同意。

1.2 实验方法

使用Surpersonic公司的Aixplorer型实时剪切波弹性成像彩色多普勒超声诊断仪，SC6-1型凸阵探头，频率1～6 MHz。操作者对患者临床资料及病理检查结果并不知晓。患者平卧位，双上肢上抬，二维灰阶超声引导下于右肋间选取合适切面后切换到实时二维剪切波弹性成像模式（SWE模式），取样框大小约4 cm×3 cm，避开肝内较大的管道结构，将弹性成像取样框上缘置于右肝包膜下约1～2 cm［11］。SWE成像时嘱患者屏住呼吸，屏气时间不超过5 s。取样区域内选取直径约2 cm感兴趣区域定量检测，显示并记录检测区域内肝弹性模量值，单位kPa，每例患者在同一部位作5次检测，取所得肝弹性模量值的中位数，作为反映该例患者肝脏硬度的测值，用于统计分析。

当2D-SWE取样区域内彩色填充未超过一半，认为LSM测量结果无效。5次测量均未获得有效的测量结果，认为检查失败。当成功率（有效测量次数/总测量次数）小于60%，或5次测值四分位区间和中位数之比大于30%，认为检测结果不可靠［12-13］。

1.3 检查时间及随访方法

患者确诊为慢加急性肝衰竭的当天，为入组第1天，同时行2D-SWE检查，住院治疗期间每2周进行动态连续检查，随访时间为12周。

记录患者入组当天的2D-SWE肝硬度值及相应血清学指标，作为随访起点的数据分析；患者随访至终点或死亡/肝移植，其相应资料，作为随访终点的数据分析。

1.4 血清学指标检测

所有患者均于二维剪切波弹性成像检查前后2 d内，空腹8 h以上，抽取外周晨静脉血，分别进行血清病毒标志物，血常规，凝血功能及肝肾功能全套检测。主要记录内容包括：谷草转氨酶（aspartate aminotransferase，AST）、谷丙转氨酶（alanine aminotransferase，ALT）、总胆红素（total bilirubin，TB）、白蛋白（albumin，ALB）、谷氨酰转肽酶（Gamma-glutamyl transpeptidase，GGT）、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）、血小板计数（platelet count，PLT），凝血酶原时间（prothrombin time，PT）、凝血酶原活动度（prothrombin activity，PTA）、国际标准化比值（international normalized ratio，INR）及白细胞（white blood cell，WBC）。

1.5 统计学方法

统计分析采用SPSS 20.0完成。定量数据用Kolmogorov-Smirnov检验其正态性，计量资料符合正态分布以均数±标准差表示，不符合正态分布的数据用中位数和四分位间距表示；计数资料以频数或百分率表示。比较不同组别数据，根据数据的分布情况使用单因素方差分析或非参数Mann-Whitney U检验。比较相同组别数据测量前后的变化，根据数据的分布情况，使用两配对样本的非参数检验（McNemar检验、符号检验或Wilcoxon符号秩检验）。实验室指标变化与肝硬度值变化的相关分析选用Pearson相关分析及多元线性回归分析，使用逐步回归法，筛选出肝硬度值变化的主要影响因素。P＜0.05认为差异有统计学意义，采用双侧检验。

2 结果

2.1 患者基本资料

150例慢加急性乙型肝炎肝衰竭患者符合入选标准纳入研究。18例被排除：实验室血清学指标检验时间超过2D-SWE检查前后48 h 5例，慢性乙型并丙型肝炎1例，慢性丙型肝炎2例，自身免疫性肝炎5例，药物性肝炎1例，酒精性肝病2例，肝恶性肿瘤2例。132例ACLF-HBV患者入组研究。

5例患者检查失败，成功率为96.2%（127/132）。6例测量结果不可靠。最终，121例ACLF-HBV患者获得有效LSM纳入研究分析。入组分析患者的基本资料见表1。

2.2 胆红素分组患者病情变化各指标的比较

以TB水平变化为分组依据：胆红素下降组（患者胆红素持续下降至10倍正常上限值以下）；胆红素未下降组（患者胆红素维持较高水平/持续上升/轻度下降后持续上升）。两组患者在病情变化过程中各项指标比较及2D-SWE肝硬度值的比较见表1。两组ACLF-HBV患者随访起点时，各项指标比较，P值均大于0.05，差异无统计学意义。胆红素下降组，除ALB、GGT、ALP外，其余指标在两个随访时间点差异均有统计学意义。胆红素未下降组，除ALP外，其余指标在两个随访时间点差异均有统计学意义。

2.3 胆红素水平变化与2D-SWE肝硬度值变化的相关分析

胆红素下降组的2D-SWE肝硬度值下降了5.1（2.2～6.6）kPa，各实验室指标变化中与肝硬度值的变化具有相关性的指标有ALT，TB，GGT见表2。胆红素未下降组其2D-SWE肝硬度值上升了6.2（1.2～12.8）kPa，各实验室指标变化中与肝硬度值的变化具有相关性的指标有ALT，TB（表2）。进一步多元线性回归分析，胆红素下降组，回归方程的F=5.457，P=0.020，TB及GGT是肝硬度值变化的主要影响因素；胆红素未下降组，回归方程的F=8.762，P=0.005，TB是肝硬度值变化的主要影响因素。

表1 ACLF-HBV患者胆红素下降组与胆红素未下降组各项指标的比较Table 1 Characteristics of 121 patients with ACLF-HBV divided into descended TB and elevated TB group

表2 各指标变化与2D-SWE肝硬度值变化的相关分析Table 2 The changes in biological parameters and their correlation with the changes in LSM

2.4 胆红素动态变化与肝硬度值的变化趋势

胆红素下降组，随胆红素下降，肝硬度值下降（图1）；ACLF-HBV患者随胆红素下降，各随访时间点肝硬度测值图见图2A、B。ACLF患者以临床好转为疗效判断标准，临床乏力、纳差、腹胀等临床症状好转；黄疸、腹水等体征明显好转；肝功能指标好转（TB降至正常5倍以下，PTA＞40%或INR ＜ 1.6），达临床好转标准［2］，为患者出院指标。平均住院时间为（30±15）d。

胆红素未下降组，随胆红素上升，肝硬度值呈增加趋势（图3）。ACLF-HBV患者，入组随访起点胆红素为455 μmol/L，随访过程一直维持较高水平，随访至8周时胆红素为557 μmol/L，其相应肝硬度测值图见图4 A、B。胆红素未下降组，至随访终点，4例死亡，6例行肝移植治疗，其余患者临床症状、体征及肝功能指标未达临床好转标准。

图1 胆红素下降组的ACLF-HBV患者肝硬度值箱形图Fig.1 Changes of liver stiffness in the ACLF-HBV descended TB group

图2 胆红素下降组的ACLF-HBV患者2D-SWE肝硬度测值图Fig.2 LSM map using 2D-SWE of patient in descended TB group

2.5 6例肝移植患者的基本资料

胆红素未下降组，6例患者行肝移植治疗。6例患者随访过程中胆红素持续升高或维持较高水平，在随访终点时，胆红素均高于20倍正常上限值，而谷丙转氨酶下降低于3倍正常上限值，2D-SWE肝硬度值均有不同程度升高（表3）。肝脏病理结果均可见肝细胞呈亚大块坏死伴结节状增生，毛细胆管内淤胆，汇管区内纤维组织及小胆管增生明显，分隔肝组织。

3 讨论

图3 胆红素未下降组的ACLF-HBV患者肝硬度值箱形图Fig.3 Changes of liver stiffness in the ACLF-HBV elevated TB group

图4 胆红素未下降组的ACLF-HBV患者2D-SWE肝硬度测值图Fig.4 LSM map using 2D-SWE of patient in elevated TB group

表3 6例肝移植患者随访资料Table 3 The LSM，TB，ALT changes of 6 patients who underwent liver transplantation from ACLF baseline to end point of follow-up

我们的结果显示慢加急性肝衰竭患者病情加重，肝硬度值呈持续升高；病情好转，肝硬度值呈持续下降。

胆红素下降组，与2D-SWE肝硬度值变化具有相关性的指标有谷丙转氨酶、胆红素及谷氨酰转肽酶，而胆红素未下降组，仅谷丙转氨酶及胆红素变化与肝硬度值变化具有相关性。Kim等［14］纳入60例急性肝炎患者，ALT升高大于5倍正常上限值，发现仅胆红素变化（诊断点-恢复点）与瞬时弹性成像肝硬度值（LSM）变化具有相关性，AST、ALT、血小板、白蛋白及INR的变化与LSM的变化没有相关性。Vigano等［15］纳入12例连续急性HBV患者，结果同样提示TE肝硬度值变化与胆红素的下降变化具有显著相关性。既往研究［16］认为转氨酶的水平变化影响肝硬度值变化，而ACLF-HBV患者在胆红素明显上升的时候，伴随转氨酶的明显下降，即临床上的“胆酶分离”现象，所以，可一定程度控制胆红素明显升高时，转氨酶对2D-SWE肝硬度值的影响。所以，本研究结果证实肝细胞性黄疸所致胆红素变化与肝硬度值的变化具有相关性。

胆红素下降组，随胆红素下降，2D-SWE肝硬度值呈持续下降；胆红素未下降组，肝硬度值持续升高。Liang等［17］分析89例慢性HBV急性加重的患者，其中10例活检证实为肝纤维化分期F3及4例肝硬化F4患者，胆红素及ALT的变化趋势与TE肝硬度值变化趋势一致。Vigano等［15］研究分析12例急性肝炎患者时，胆红素的高水平与TE肝硬度值的高水平相关（相关系数为0.58，P值小于0.05），随病情好转，胆红素与TE肝硬度值均具有下降趋势，急性肝炎患者主要为肝细胞损伤及坏死改变［18］，导致间接胆红素无法合成直接胆红素，同时肝细胞炎症水肿改变，阻碍直接胆红素排出，是肝细胞性黄疸引起总胆红素升高的原因。

胆红素下降组，随2D-SWE肝硬度值持续下降，患者临床症状及体征改善，肝功能各指标好转，至随访终点，平均住院时间短于胆红素未下降组。胆红素未下降组部分病例行肝移植治疗，病例胆红素的中值为635.0 μmol/L，呈20多倍的升高，ACLF-HBV患者病肝的病理结果提示，肝细胞呈大块坏死（坏死范围超过肝实质2/3）或亚大块坏死（约占肝实质的1/2～2/3）［2］，病理组织涂片可见肝细胞及毛细胆管内淤胆。Li等［19］分析174例HBV患者，符合急性或慢加急性肝衰竭，均行肝移植治疗，发现ACLF患者的病理组织特点是亚大块坏死为主（坏死范围为15～90%），并以33～67%的发生比例最高。肝细胞损伤坏死，对胆红素的摄取、运载及酯化障碍，导致血中间接胆红素升高；而肝细胞水肿坏死阻塞肝内小胆管及胆管壁的通透性增高，胆汁入血引起直接胆红素升高，这些均可使血中总胆红素升高。进而，肝内胆汁淤积又可引起肝细胞内胆汁酸通过非表面活性作用进一步损害肝细胞，加重肝细胞的损伤，导致肝细胞的溶解、坏死。所以，慢加急性肝衰竭患者，肝细胞损伤坏死，肝硬度值明显升高，反映患者病情加重。

本研究具有以下局限性：第一，本研究仅分析了乙型肝炎病毒所致慢加急性肝衰竭的病例。由于我国慢性肝炎以HBV感染为主，也是引起慢加急性肝衰竭的主要病因。第二，本研究未纳入临床最常用的MELD预后评分系统，由于本研究主要分析患者病情变化的情况。

慢加急性肝衰竭患者2D-SWE肝硬度值持续升高，反映患者病情加重；反之，肝硬度值持续下降，反映病情好转。