脑死亡供肝与健康成人肝脏剪切波速度的对比研究

高农，潘宜鹏，武杜杜，任秀昀（.解放军总医院第三医学中心超声科,北京0009；.解放军总医院第三医学中心移植科,北京 0009；.解放军总医院海南医院超声科,三亚 570）

随着我国人体器官捐献条例的制定，脑死亡（brain death，BD）供体已成为供肝来源的主要途径。BD 后，机体器官会发生一系列的病理生理改变，导致潜在捐献器官的损伤［1］，BD 后的低血压、低血氧状态会导致肝脏组织灌注不足，而神经系统的崩溃和大量细胞因子的释放也引起肝组织受损［2-3］。受损供肝植入后会导致原发性肝脏无功、肝功能延迟恢复、或者难以逆转的缺血/再灌注损伤。因此BD 供肝的评估非常重要，本研究应用声辐射力脉冲（acoustic radiation force impulse，ARFI）成像技术，测量肝脏剪切波速度（shear wave velocity，SWV）对比分析BD 供肝与健康成人肝脏的不同，探讨评估BD 供肝的新方法。

1 资料与方法

1.1 研究对象：选择2018 年3 月— 2018 年6 月我院器官移植中心评估的BD 供肝和健康成人肝脏各50 例。BD 供肝组：剔除掉了中重度脂肪肝、肝脏纤维化和供肝植入后原发肝无功以及严重并发症病例。年龄17 ～ 65 岁，平均年龄（43.2±15.5）岁。性别：男性39 例，女性11 例。原发疾病：脑出血（包括脑干出血和蛛网膜下腔出血）22 例，颅脑损伤21 例，脑梗死5 例，脑胶质细胞瘤、脑瘫伴蚕豆病各1 例。对照组：健康成年人50 例，年龄性别与脑死亡组基本匹配，无肝炎、肝硬化及其他肝病病史，无中重度脂肪肝，肝功能正常。

1.2 仪器及方法：采用Acuson S2000/S3000 超声仪，4V1/6C1 探头，探头频率1.5 ～6 MHz ，配备ARFI 成像技术，频率2.7 MHz。SWV 采集方法：探头置于右前肋间隙7 ～ 9 肋间，将测量区域（region of interest，ROI）定位于肝脏右叶，探头压力适中，尽量避开肝内管道，测量深度保持在距离肝包膜下1 ～2 cm 之间，最大深度距离表皮＜6 cm， 切换至ARFI 模式，给予一个脉冲波，局部肝组织产生横波传播，组织硬度以SWV 速度表示（m/s）。在同一位置重复进行SWV 测量，以10 次有效测量的平均值为最后测值。BD 供肝组：参数采集时间为供体实施获取前24 h 内，患者呼吸机支持，不能屏气配合，测量时选择呼吸间隙进行。对照组：常规空腹检查，患者轻微屏气配合。

1.3 统计学分析：应用SPSS 18.0 统计软件分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，两组间均数比较采用独立样本的t 检验，以P ＜0.05 为差异有统计学意义。

1.4 伦理学：本研究为无创超声检查，所有检查对象均签署知情同意书。

2 结 果

2.1 BD 供肝组与健康成人对照组SWV 值的均数±标准差分别为（1.53±0.37） m/s、（1.14±0.06） m/s，两组比较具有统计学意义的显著性差异（P ＝0.000）（图1，图2）。BD 供肝组的SWV 值相比对照组的SWV 分散，极大值为2.65 m/s，详细参数见表1。

图1 BD 供肝，男性，48 岁，脑干出血。器官获取前6 h ARFI 检查，肝包膜光滑清晰，ROI 深度4.0 cm，SWV 1.76 m/s。肝功：ALT 87 U/L、AST 82 U/L、TBiL25.3μmol/L、DBiL 17.4μmol/L。

图2 健康成人肝脏，男性，45 岁。肝包膜光滑清晰，ROI 深度4.0 cm，SWV 1.14 m/s。

表1 BD 供肝组与对照组SWV 的统计描述

2.2 BD 供肝的肝功能检查：供体肝功能评价指标选择丙氨酸转氨酶（alanine aminotransferase，ALT）、天冬氨酸转氨酶（aspartate aminotransferase，AST）、总 胆 红 素（total bilirubin，TBiL）、直 接胆红素（direct bilirubin，DBiL）。50 例BD 供体，39 例（39/50，78%）出现一项或多项肝功能指标异常，ALT、AST、TBiL、DBiL 最大值分别为187 U/L、243 U/L、42.3 μmol/L、27.4 μmol/L。

2.3 BD 供肝的病理：13 例（13/50，26%）供肝病理未见明显异常，37 例（37/50，74%）供肝病理有轻微异常，主要表现为肝细胞水肿、轻度脂肪变性和肝细胞淤胆，未见肝细胞坏死（图3）。

图3 BD 供肝，男性，50 岁，颅脑损伤。肝细胞轻度水肿，HE 染色（4×10）。

2.4 BD 供肝受者早期肝功能恢复情况：BD 供肝受者术后早期肝功能恢复延迟11 例（11/50，22%），11 例供肝SWV 最小值1.75 m/s，最大值2.65 m/s，早期肝功能恢复正常39 例（39/50，78%），39 例 供 肝SWV 最 小 值0.95 m/s，最 大 值1.57 m/s。

3 讨 论

我国国家卫生健康委员会联合红十字会于2010 年3 月制定了我国人体器官捐献标准［4］，包括BD 和心脏死亡供体，BD 供肝为主要捐献来源。BD 后体内炎性因子和儿茶酚胺大量释放，出现“交感风暴”，肝脏血液灌注不足，微循环障碍，导致肝细胞胞浆内线粒体及内质网水肿、变性、肝细胞坏死［5］，这些因素会加重供肝植入后的肝脏缺血/再灌注损伤，出现原发肝无功甚至受体死亡，从而降低移植物存活率。BD 供肝的这些病理上的改变很难经普通超声检查发现，只有经过肝脏穿刺活检才能发现，而BD 后潜在捐献供体的状态瞬息万变，在潜在捐献器官的抢救维持过程中，准确、便捷、快速、无创地评估BD 供肝的检查方法极其重要。

目前临床上对于BD供肝的评价方法十分有限，常以临床病史、肝穿活检、生化检查和影像评估为主。鉴于肝穿活检的有创性，常依靠检测患者转氨酶、胆红素等生化指标以及实时监测供体生命体征等方法，然而这些手段并不能切实有效地反映供体肝脏的损伤情况［6］。BD 捐献供体多数处于血流动力学不稳定状态，很多供者的肝脏功能会发生不同程度的异常表现，因此在选择BD 供肝时没有明确的血清转氨酶禁忌［7］，评估时一般以初诊时的肝功能进行对照，轻微的肝功能异常对移植后的受者不会造成恶劣影响，接受供体时不会因为肝功能异常而拒绝使用此类器官。本组50 例BD 供肝中78%的患者出现一项或多项肝功能指标异常，而且都进行了捐献，且捐献后未出现严重并发症，因此生化检查结果并不占据重要地位。

常用于供体评估的影像仪器有多层螺旋CT、MRI 及超声仪器，常规彩色多普勒超声因其无创、便捷、可进行床旁检查等优点，成为潜在BD 供肝检查的首选方法，但仍存在一些不足。普通灰阶和彩色多普勒超声可以观察肝脏回声、有无占位性病变、脂肪肝程度及肝硬化程度、但受观察者主观影响，不能进行定量分析。

ARFI 成像技术是一种评估组织弹性硬度的新型无创技术，从生物力学角度反映了肝脏弹性应变情况，即肝脏质地硬度，并以SWV 值定量显示。应用SWV 诊断肝脏纤维化程度的研究已有很多报道，也有研究探索性应用瞬时弹性成像检测潜在捐献者的肝脏硬度，并试图据此评价供肝质量［8］，但该研究主要侧重于肝脏脂肪变性程度。

相关研究认为18.75%的捐献肝脏的肝脏硬度异常与肝脏脂肪变性相关，并与其组织学活检相对应［9-10］。本组研究数据剔除了中重度脂肪肝病例，结果显示， BD 供肝的SWV 值为（1.53±0.37） m/s，明显高于对照组（1.15±0.06） m/s。正常对照组的SWV 值 与Madhok 等［11］和 Karlas 等［12］学 者报道的健康成人肝脏右叶的SWV 值（1.197±0.25） m/s 和（1.15±0.17） m/s 相接近。

大多研究认为，肝硬化时肝脏硬度明显增高。一项关于乙型肝炎肝脏硬度的研究认为［13］，肝硬化的SWV 临界值为1.74 m/s，研究结果显示SWV小于1.74 m/s 时，只有0.7%无肝硬化者误诊为肝硬化。Yoneda 等［14］关于肝脏纤维化的分级研究认为：SWV 0 级的中位数为1.040 m/s，1 级为1.120 m/s，2 级 为1.130 m/s，3 级 为1.780 m/s，4 级为2.180 m/s。本组病例的病理结果显示，74%的供肝病理有轻微异常，主要为肝细胞水肿、轻度脂肪变性和肝细胞淤胆等改变，但所有病例未见肝细胞坏死和纤维化改变，因此，本组病例中供肝肝脏质地变硬与脂肪肝和肝纤维化没有关系。供肝质地变硬的因素应该与脑死亡本身所致的肝脏损伤相关，在DBD 评估时，供肝SWV 值比健康成人高，应该考虑到是由于脑死亡后的一系列病理生理改变所致，而不是供体肝脏本身存在肝纤维化。但尚需要大样本的年龄分层、病程时间及临床抢救维持等因素进行相关性分析。

本组病例中78%的BD 供肝出现一项或多项肝功能异常，血清转氨酶升高是影响肝脏硬度值的混杂因素。即使转氨酶轻度升高（高于正常参考值上限1 ～ 5 倍)，患者的肝脏硬度值也高于转氨酶正常者［15］。Yoon 等［16］应用ARFI 技术对慢性病毒性肝炎的研究中也发现了类似现象，即在诊断中度肝纤维化和肝硬化时，ALT 升高组的诊断界值均高于ALT 正常组。应用ARFI 技术评估酒精性肝病肝纤维化程度时，需要综合考虑患者的肝功能水平。

本组BD 供肝受者术后有11 例早期肝功能恢复延迟，1 周后肝功能逐渐恢复，供肝SWV 最小值1.75 m/s，最大值 2.65 m/s，早期肝功能恢复正常39 例，供肝SWV 最小值0.95 m/s，最大值1.57 m/s。早期肝功能恢复延迟组供肝硬度普遍大于早期肝功能恢复正常组。由于本组研究剔除了中重度脂肪肝、肝脏纤维化BD 供肝，因此BD 供肝质地变硬与脑死亡本身所致的肝脏损伤相关，轻微肝脏损伤并不影响捐献。肝脏质地硬度的SWV 值升高到何种程度会影响到移植物功能恢复，以及SWV 值到何种程度供肝不能被捐献，尚需进一步积累病例进行深入研究。

综上所述，SWV 值可以定量反映BD 供肝硬度，在BD 供肝质量评估中具有一定的应用价值，可以作为辅助评估BD 供肝质量的超声新技术。鉴于本研究为单中心研究，纳入的病例较少，因此本研究结果需要大样本、多中心的临床研究进一步证实。