高频超声肝实质纹理特征定量联合血清AFP-L3水平评估乙型肝炎肝硬化患者肝功能分级价值研究*

李 芳，王衍森，翁璐昕

随着人工智能理论和技术的进步推动，计算机辅助诊断技术在医学领域，尤其是在影像学诊断领域得到了广泛的应用[1，2]。《慢性乙型肝炎病毒感染、预防和护理指南》[3]强调，临床在评估肝病的发展阶段和治疗时推荐使用非侵入性诊断检测法进行评估。有关研究表明[4]，肝硬化患者高频超声肝实质纹理有一定的特征变化。甲胎蛋白-L3(AFP-L3)是小扁豆凝集素结合型甲胎蛋白(AFP)异质体。血清AFP-L3水平可在一定程度上反映乙型肝炎肝硬化患者肝功能的损伤程度[5]。我们应用高频超声肝实质纹理定量联合血清AFP-L3水平评估乙型肝炎肝硬化患者肝功能分级，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2019年6月～2021年5月我院收治的乙型肝炎肝硬化患者87例，年龄为32～76岁，平均年龄为(54.06±9.85)岁。符合肝硬化诊治指南[6]的诊断标准。排除标准：合并脂肪肝、酒精性肝病、血吸虫病性肝病等其他病因导致的慢性肝病、合并血液系统疾病、妊娠或哺乳期妇女。另选择健康体检者80例，年龄为30～73岁，平均年龄为(55.48±9.27)岁。所有研究对象签署知情同意书，本研究经我院医学伦理委员会批准同意。

1.2 高频超声肝实质纹理特征定量检测 嘱受检者平卧或左侧卧位，使用SAMSUNG公司生产的RS80A超声诊断仪检查，线阵探头频率为3～12 MHz。于剑突下、右侧肋间扫查肝脏，调整图像深度和增益，尽可能清晰显示肝包膜和浅表肝实质，分别存储肝左叶和右叶高频超声图像，每个部位至少存储3张清晰的图像，用于提取和分析纹理特征参数。在行肝实质纹理特征定位和分析[7]时，采用高斯混合模型建立纹理基元，并定位肝实质区域图像中的缺陷，因在肝硬化患者，肝实质纹理表现为不均匀和不规则。故将此类区域视为肝实质纹理图像中的“缺陷”。对肝实质图像进行分析，获取肝实质区域的缺陷图D。对肝硬化病变程度进行量化，软件自动显示以下三项指标，a：缺陷图单位面积的局部最大值(xD)，即D的局部极大值除以缺陷图D的面积。单位面积的局部极大值越大，说明肝硬化病变部位越多；b：缺陷图的均值(mean D)，即缺陷图D所有像素的平均值。平均值越大，说明病变部位越多，紊乱程度越严重；c：缺陷图的熵(ε D)，即缺陷图D的像素值矩阵的熵值。该值反映图像灰度分布的空间特征(即紊乱程度)。熵值越大，提示缺陷图像越紊乱。

1.3 血清AFP-L3测定 采用ELISA法测定(试剂盒购于上海科华生物工程股份有限公司)。

2 结果

2.1 肝硬化患者肝脏高频超声表现 根据肝硬化患者临床资料，包括肝性脑病、腹水、血清胆红素、白蛋白和凝血酶原时间等5项指标，参照Child-Pugh评分，将患者肝功能分为A级、B级和C级。不同肝功能分级的肝硬化患者肝脏高频超声表现有差异(图1)。

图1 肝硬化患者肝脏高频超声表现 A：Child-Pugh A级；B：Child-Pugh B级；C：Child-Pugh C级

2.2 两组肝实质纹理定量和血清AFP-L3水平比较 肝硬化患者高频超声肝实质纹理定量xD、mean D和ε D和血清AFP-L3水平均显著高于健康人(P<0.05，表1)。

表1 两组肝实质纹理定量和血清AFP-L3水平比较

2.3 不同肝功能分级的乙型肝炎肝硬化患者高频超声肝实质纹理特征定量和血清AFP-L3水平比较 不同肝功能分级的乙型肝炎肝硬化患者高频超声肝实质纹理特征定量和血清AFP-L3水平比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；Child C级组xD、meanD和εD及血清AFP-L3水平显著高于B级组或A级组(P<0.05，表2)。

表2 不同肝功能分级的肝硬化患者肝实质纹理定量和血清AFP-L3水平比较

2.4 肝实质纹理定量联合血清AFP-L3水平评估肝硬化患者肝功能分级的效能 联合应用高频超声肝实质纹理特征meanD、εD和血清AFP-L3水平评估乙型肝炎肝硬化患者肝功能Child B级的效能显著优于三个指标单独评估(Z=2.745，P=0.006；Z=2.894，P=0.004；Z=3.017，P=0.003，图2、表3)。

表3 高频超声定量联合血清AFP-L3水平评估肝硬化患者Child B级的效能

图2 高频超声定量联合血清AFP-L3水平评估肝硬化患者Child B级的ROC曲线

3 讨论

随着HBV感染患者病情进展可发展为肝硬化，甚至肝细胞癌，临床治疗困难，病死率较高、预后差。早期对该类患者肝功能进行评估，有利于改善预后[8，9]。目前，临床急需寻找高特异度的方法对乙型肝炎肝硬化患者肝功能分级进行评估。对高频超声肝实质纹理特征定量联合血清AFP-L3水平评估乙型肝炎肝硬化患者肝功能分级有极大的临床应用价值，对临床评估该类患者肝功能分级具有重要的参考意义。

本研究结果显示，肝硬化患者高频超声肝实质纹理特征定量指标xD、mean D和ε D及血清AFP-L3水平显著高于健康人，提示在乙型肝炎肝硬化患者进行这些检查和检测可能有助于临床对病情的判断。本研究结果表明，Child B级组和C级组肝脏xD、mean D、ε D和血清AFP-L3水平均显著高于A级组，C级组mean D、ε D和血清AFP-L3水平又均显著高于B级组，提示随着乙型肝炎肝硬化患者肝功能分级的变差，mean D、ε D和血清AFP-L3水平均呈升高趋势。高频超声肝实质纹理特征定量指标可提供更加丰富、细微的信息，为声像图纹理量化分析提供了可能[10]。本研究提取的表示图像纹理特征的3个参数xD、mean D和ε D可反映图像的紊乱程度。血清AFP-L3水平与肝硬化肝功能的恶性程度密切相关，可作为对肝硬化诊断和判断病情的重要参考依据[11-13]。经ROC分析显示，肝脏meanD、εD和血清AFP-L3水平评估乙型肝炎肝硬化患者肝功能B级的AUC为0.910，显著高于单独应用meanD、εD或血清AFP-L3水平评估，提示应用高频超声肝实质纹理特征定量联合血清AFP-L3水平评估乙型肝炎肝硬化患者肝功能分级的价值较高，可作为临床评估乙型肝炎肝硬化患者肝功能分级的重要参考指标。超声检查纹理特征是理解图像的重要信息源，在医学图像中所包含的纹理特征具有规律性、周期性和不变性。当这种规律性消失或周期不再重复出现时，图像纹理结构将会发生改变[14-16]。高频超声肝实质纹理特征mean D和ε D两个参数对乙型肝炎肝硬化患者肝功能分级的评估价值较高。血清AFP-L3是目前临床诊断原发性肝癌最为重要的肿瘤标记物。据相关研究表明[17-20]，血清AFP-L3水平与肝硬化患者的肝功能恶性程度关系密切。

综上所述，高频超声肝实质纹理特征定量联合血清AFP-L3水平评估乙型肝炎肝硬化患者肝功能分级的价值较高，可作为临床评估病情、做出治疗方案选择时的重要参考指标。建议在临床上评估乙型肝炎肝硬化患者肝功能分级时，可考虑采用高频超声肝实质纹理特征定量联合血清AFP-L3水平检测。由于肝硬化患者肝功能的巨大代偿能力，可能在失代偿之前已经存在病情的严重变化，比如肝体积缩小、脾肿大和脾功能亢进、食管胃底静脉曲张等，而这时血清常规肝功能化验可能仍在正常范围而容易忽视病情发展。作为早期补充指标，及时进行肝脏超声特殊检查可能会给临床判断病情提供线索。