联合弹性成像的超声衰减系数对脂肪肝定量评估的价值探索

陈云，唐缨，张国英，于慧敏，王明阳（天津市第一中心医院超声科，天津 300192）

肝移植是目前治疗终末期肝病最有效的手段，然而供体短缺制约了其发展［1］。近年来脂肪肝供肝作为最常见边缘型供肝应用于临床。有研究表明中度以上脂肪供肝会显著增加术后早期预后不良发生率［2］。因此术前对供肝脂肪变程度的评价成为临床关注重点，目前对其评估的金标准仍为肝穿活检，但其有创性、取样局限性及耗时的缺点，限制了应用。常规超声是目前临床上主要的初步筛查手段，但其为定性诊断，虽对中重度以上脂肪肝评价较为敏感，但对轻度脂肪肝及脂肪肝的定量评估尚存在局限性。因此，寻找一种无创、能对肝脏整体脂肪含量予以定量评估的新方法已成为亟待解决的问题。超声波在人体内传播过程中会由于反射、散射、吸收等作用产生衰减。而脂肪肝时由于细胞内脂肪堆积导致的超声波的反射和散射现象增加，超声衰减增加。声衰减系数（attenuation coefficien，ATT）能够定量评估超声波在肝实质传播过程中衰减程度，从而根据衰减系数来评估肝脏脂肪浸润的程度。本研究应用联合弹性成像的ATT 对供肝声衰减程度进行定量测量，探讨其在定量评估供肝脂肪变程度中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象：选取2019 年3 月至2019 年9 月期间天津市第一中心医院自愿捐献器官移植供体27 例。供体基本临床资料如下（表1）。

表1 供体基本临床资料

1.2 纳入及排除标准：纳入标准为器官移植供者无肝病史。排除标准:患者呼吸幅度大，无法行超声ATT 检查者。进入器官捐献流程的供体即予相应评估符合捐献标准者可作为供体捐献，供者重症监护室进行严密生命体征监测，行相应影像学及实验室检查进行评估。

1.3 仪器：采用HITACHI ARIETTA 850 便携式彩色多普勒超声诊断仪，C251 凸阵探头，测量深度在40 ～ 100 mm，具备ATT 测量功能。

1.4 方法：患者取平卧位，将探头置于右肋间隙，二维条件下调节图像于适当深度及增益，至清晰度最佳，待图像稳定后切换至ATT 测量模式，呈现实时双幅图像，左边为剪切波弹性成像和声衰减测量图，右边是实时组织弹性成像图，选择测量感兴趣区域（region of interest，ROI），一般选择距肝被膜至少1 cm 以下 ，避开肝内管状系统及肋骨影，按下update 键后，屏幕上显示弹性成像参数包括：杨氏模量值（E，单位：kPa）、剪切波速度（Vs，单位：m/s）、肝纤维化指数 （index of fibrosis，F指数）、炎症指数（index of activity，A 指数）及声衰减系数（ATT，单位：dB/cm/MHz）以及质控参数（Vsn），多次测量选取Vsn ≥80 的5 幅图像的测量值，取5 次测量结果的中位数进行分析。

1.5 组织病理学分析：术中开腹后剪取肝组织活检，标本用福尔马林固定，石蜡包埋，Hematoxylin-Eosin（HE）染色。病理诊断需要至少5 个门静脉道的活检样本。所有肝活检标本均由一位对临床资料不知情的高年资病理医师独立评估。病理诊断有脂肪肝的标准为大泡性或大泡为主的脂肪变累及5%以上肝细胞［3］，否则为无脂肪肝。1.6 统计学分析：采用SPSS 20.0 统计软件进行统计学分析，符合正态分布计量资料采用均数±标准差（±s）表示，两组间比较采用两独立样本t 检验。相关性分析采用Spearman 相关性分析。绘制有效参数ROC 曲线。以P ＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 有无脂肪肝两组间超声图像及病理图像分析：本研究27 例自愿捐献器官移植供体中，病理诊断脂肪肝7 例，无脂肪肝20 例（图1）。

图1 供体病理图像

2.2 有无脂肪肝两组间超声参数差异：脂肪肝组ATT 明显高于无脂肪肝组；弹性参数两组间比较无明显差异（表2；图2）。且ATT 与病理诊断呈明显正相关（r ＝0.56，P ＜0.05），弹性成像参数与病理诊断无相关性。

表2 脂肪肝组与非脂肪肝组弹性参数及ATT 比较（±s）

表2 脂肪肝组与非脂肪肝组弹性参数及ATT 比较（±s）

注：与无脂肪肝组相比，aP ＜0.05。

组别 E F A Vs ATT脂肪肝组 8.54±5.12 1.63±0.62 1.28±0.24 1.63±0.45 0.54±0.06a无脂肪肝组 8.71±2.72 1.56±0.46 1.12±0.22 1.68±0.26 0.45±0.07

图2 脂肪肝组与非脂肪肝组ATT 值箱式图

2.3 ATT 对供肝有无脂肪变的诊断效能分析：绘制ATT 诊断供肝有无脂肪变的ROC 曲线，分析ATT 的诊断效能（图3）。ATT 诊断供肝脂肪变的截断值为0.515 dB/cm/MHz，曲线下面积、敏感性、特异性分别为0.868、85.7%、85.0%。

图3 ATT 评价供肝有无脂肪变的ROC 曲线图

3 讨 论

脂肪供肝作为最常见的边缘性供体，在一定程度上缓解了供体资源的短缺。但有研究表明供肝存在30%以上甘油三酯沉积于肝细胞时会显著增加肝移植术后早期预后不良发生率［2，4-5］。另外，脂肪供肝会加重缺血/再灌注损伤［6-7］，据报道脂肪肝供肝可能延长受体重症监护病房（intensive care unit，ICU）住院时间以及原发性移植物功能障碍或无功能的发生率升高［4，8-9］。也有研究认为30%以上的大泡性脂肪变供肝是肝移植术后发生胆道并发症的独立危险因素［10］。因此，术前定量评价供肝脂肪变程度有利于临床合理选择供肝。

目前脂肪肝的评价方法包括二维超声检查、CT、MRI 中的质子密度脂肪分数（proton density fat fraction，PDFF） 以及肝组织活检，其中肝组织活检和MRI-PDFF 可定量评价［11］。肝组织病理活检虽为评估金标准［12］，但其诊断耗时长，取样局限、费用高、且有术后出血的风险，目前在术前供体评价中使用严重受限［13-15］。MRI-PDFF 虽也能定量评估供肝脂肪变程度，但检查价格昂贵，更主要的是无法进行床旁检查，无法作为对脑死亡供体的常规评价手段［16］。二维超声检查虽具有无创、便捷、可床旁操作的优点，但其诊断脂肪肝时主观性较强，操作者依赖性大，对轻度脂肪变性的敏感度较低，无法实现定量［11］。因此寻找一种相对客观，且具有经济、便捷、无创、能够定量诊断脂肪肝等优点的方法尤为关键。

ATT 可对超声波在肝组织传播过程中的衰减程度进行定量评估，而脂肪变的肝脏由于脂肪滴在肝细胞的堆积引起超声波在传播过程中的反射和散射增强，远场衰减，且脂肪变程度越重，衰减越明显，由此ATT 通过测量得到的声衰减系数能够定量评价肝脏脂肪变程度。其基本原理为探头沿着同一个声束方向连续发送和接收二个不同频率的超声波（f1 ＜f2），根据接收信号的振幅差和确定的斜率计算出衰减系数，单位：dB/cm/MHz，计算公式如公式1 所示。ATT 采用的双频法计算接收信号的幅值差来估计衰减系数，消除了超声传播路径上微血管等结构对声强的影响，更具准确性。

公 式1：式 中〔Pf1（d2）-Pf2（d2）〕- 〔Pf1（d1）-Pf2（d1）〕表示深度d2 与d1 之间的幅值差，2（d2-d1）表示传播距离，（f2- f1）表示频率差。

本研究结果显示ATT 与病理诊断脂肪变性呈明显正相关（r ＝0.54，P ＜0.05），且脂肪肝组ATT 明显高于无脂肪肝组，以ATT 值0.515 作为截断值诊断供肝脂肪变的曲线下面积达0.868。由此ATT 可作为一种无创性手段定量评估供肝脂肪变。而研究所得的其余弹性成像参数与病理诊断脂肪变性均无明显相关性（P ＞0.05）。目前，对肝脏脂肪变性时弹性硬度参数的变化仍然存在争议，Salvatore 等［17］的研究认为肝脏脂肪变性硬度值升高，而有研究则认为非酒精性脂肪肝患者的肝脏弹性值随着肝脏脂肪变性程度的加重而降低［18-19］。因此，肝脏脂肪变时弹性硬度值的变化有待进一步研究。

综上所述，ATT 作为一种操作简便、实时无创的超声新技术，可对供肝脂肪变进行无创性评估，有望成为定量评估供肝有无脂肪变性的首选影像学方法。但本研究样本量相对较少、中重度脂肪变性的病例分布不足，未来的研究中我们将增加中重度脂肪变性的病例，以探索ATT 对供肝不同程度脂肪变性的诊断效能。