可视化瞬时弹性成像评估健康成人肝脏硬度测值的影响因素

杨家丽，李加伍，宋龄，罗燕

四川大学华西医院超声科，四川 成都 610041；*通信作者 罗燕 luoyanddoc@163.com

肝病筛查是健康体检中的焦点问题。用于评估和诊断肝纤维化的方法很多，无创、准确的检查技术一直是研究热点。随着医学影像技术的发展，肝纤维化的无创诊断及肝硬化的检测技术日新月异，如磁共振弹性成像通过肝脏也可以表现出纤维化的异质性[1]，超声弹性成像因更加便携而在临床上受到广泛关注。瞬时弹性成像是目前临床较为认可的检查方式，已被纳入多个肝纤维化诊断专家共识及指南[2-4]。目前传统肝脏超声仪在实际临床应用中面临诸多问题，如因缺乏二维实时超声引导使目标不明确、探头操作过于烦琐、图像引导与弹性检测先后独立而导致定位引导不充分、检测效率低下等[5]。

飞蓟Hepatus无创定量肝脏超声仪具备自主创新的新型可视化瞬时弹性成像（visual transient elastography，ViTE），单探头可同步全程实现二维超声引导和定量检测。ViTE配备探头压力环P以及运动稳定环质控指标，并通过直观的黄绿灯指示方式指导规范操作及质量控制。由于该新型设备未在临床上大规模投入使用，且在不同影响因素作用下检测肝脏硬度的有效率及稳定性缺乏相关报道。本研究使用该设备对59例健康成人志愿者行肝脏硬度检测（liver stiffness measuremen，LSM），从机器本身（检测次数及取样框）及志愿者自身（深度及呼吸时相）两方面探讨其对LSM值稳定性的影响，为ViTE新技术的临床应用提供参考。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2020年6月17日—11月20日在四川大学华西医院超声科检查的健康志愿者进行前瞻性研究，最终纳入59例，男20例，女39例，年龄23（20，32）岁，体重指数（20.34±2.45）kg/m2。纳入标准：①年龄≥18岁；②经超声检查肝脏未见异常。排除标准：①肝脏局灶性病变；②排除脂肪肝、糖尿病等；③肝功能异常者。本研究获得本院伦理委员会批准[批件号：〔2021〕审（797）号]，并获得志愿者知情同意。

1.2 仪器与方法 采用迈瑞Resona 6S彩色多普勒超声诊断仪，LFP5-1U型探头，探头频率1～5 MHz。志愿者呈仰卧位，右手放在头后，右上肢充分外展，使肝右叶区肋间隙增宽。通常右腋中线及肋骨下缘包围的区域为右肝检测区。测量时探头垂直紧贴于皮肤[2]，在压力指示环P显示绿色，嘱志愿者屏住呼吸，观察呼吸运动指数到达稳定状态时触发检测。由于Hepatus无创定量肝脏超声仪ViTE可进行实时定位，测量前避开肝组织中可能干扰检测准确率的因素，如血管、囊肿、包块、肝包膜等[2]。由2位具有5年以上工作经验的超声诊断医师进行正常肝脏的评判，意见不一致时由上一级医师进行评判。由同一名技术熟练的操作者对59名健康志愿者采用ViTE行LSM。

1.3 有效测量标准 同一位置重复成功测定5次和10次以上；以四分位间距/中位数（IQR/M）表示，以IQR/M＜30%、操作成功率≥60%为有效检查[4]。

1.4 影响因素研究 分析机器本身的因素（测量次数及取样框大小）以及患者自身的因素（深度及呼吸时相）。改变每个影响因素时，固定其他所有影响因素。每组数据取中位数进行分析。

1.4.1 测量次数 ViTE测量次数可调节，在同一位置用ViTE测量5次和10次（图1）。

图1 不同测量次数测量LSM值。A、B分别为测量5次、10次

1.4.2 取样框大小 设置取样框分别为35 mm×8 mm（最小取样框）、40 mm×10 mm、50 mm×10 mm、60 mm×10 mm（最大取样框）进行ViTE测量（图2）。

1.4.3 同一位置不同深度 分别取肝包膜下到取样框中心3 cm及5 cm的位置行ViTE测量（图3）。

图3 不同深度LSM值。A、B分别为肝包膜到取样框中心3 cm、5 cm

1.4.4 不同呼吸时相 嘱志愿者分别进行平静呼吸后屏气、深吸气后屏气、深呼气后屏气，在3种状态下行ViTE测量（图4）。

图4 不同呼吸时相LSM值。A～C分别为平静呼吸后屏气、深呼气后屏气、深吸气后屏气

1.5 统计学方法 应用SPSS 25.0软件，符合正态分布的计量资料以±s表示；不同取样框及呼吸时相的LSM值比较采用单因素方差分析及SNK-g法检验；不同测量次数及深度LSM值比较采用成组资料t检验；P＜0.05为差异有统计学意义。用箱线图评价不同影响个体内LSM值的稳定性，即将一组数据从大到小排列，5条绿色的横线分别代表上边缘、上四分位数、中位数、下四分位数及下边缘；可提供有关数据位置和分散情况。

2 结果

2.1 不同测量次数对ViTE检测LSM值的影响 在相同取样框下，不同测量次数的检测有效率均为100%。在相同取样框下，分别采集5次和10次，LSM值差异均无统计学意义（P均＞0.05），见表1。不同测量次数个体内的LSM值分布见图5，测量10次的LSM值变异度相对较小，测值更集中。

图5 相同取样框下不同测量次数LSM值。35,10为35 mm×8 mm的取样框，采集次数10次；35,5为35 mm×8 mm的取样框，采集次数5次；40,10为40 mm×10 mm的取样框，采集次数10次；40,5为40 mm×10 mm的取样框，采集次数5次；50,10为50 mm×10 mm的取样框，采集次数10次；50,5为50 mm×10 mm的取样框，采集次数5次；60,10为60 mm×10 mm的取样框，采集次数10次；60,5为60 mm×10 mm的取样框，采集次数5次

表1 相同取样框下，不同测量次数所测LSM值比较（kPa，±s）

表1 相同取样框下，不同测量次数所测LSM值比较（kPa，±s）

测量次数35 mm×8 mm 40 mm×10 mm 50 mm×10 mm 60 mm×10 mm 5次 5.60±1.16 5.57±1.16 5.67±1.47 5.88±1.56 5.99±1.53 t值 0.40 0.82 0.32 0.36 10次5.69±1.15 5.75±1.20 5.75±1.43 P值0.691 0.415 0.752 0.717

2.2 不同取样框对ViTE检测LSM值的影响 35 mm×8 mm、40 mm×10 mm、50 mm×10 mm、60 mm×10 mm取样框在右肝的LSM分别为（5.69±1.15）kPa、（5.75±1.20）kPa、（5.75±1.43）kPa、（5.99±1.52）kPa，差异无统计学意义（F=0.57，P=0.633）。不同取样框的检测有效率均为100%。使用箱线图比较不同取样框个体内的LSM值分布见图6，取样框为35 mm×8 mm及40 mm×10 mm时，LSM值更集中，变异度更小。

图6 不同取样框的LSM值比较

2.3 不同深度对ViTE检测LSM值的影响 检测深度分为取样框中心距肝包膜3 cm和5 cm，检测有效率分别为100%、98.31%（58/59），差异无统计学意义（χ2=1.009，P＝0.315）；所测LSM值分别为（5.69±1.50）kPa和（6.67±1.70）kPa，差异有统计学意义（t=3.29，P=0.001）。不同深度个体内LSM值分布见图7，深度为3 cm时LSM值变异度更小，测值更加集中。

图7 不同深度LSM值比较

2.4 不同呼吸时相对ViTE检测LSM值的影响 不同呼吸时相的检测有效率均为100%。平静呼吸、深吸气及深呼气后屏气3个不同呼吸时相的LSM值分别为（5.75±1.20）kPa、（7.35±3.33）kPa和（6.51±1.68）kPa，差异有统计学意义（F=7.32，P=0.01）；深吸气后屏气的LSM值分别高于平静呼吸后屏气（P＜0.01）及深吸气后屏气（P=0.047）。深呼气后屏气和平静呼吸后屏气LSM值差异无统计学意义（P=0.125）。不同呼吸时相个体内的LSM值分布见图8，平静呼吸时LSM值变异度更小，测值更加集中。

图8 不同呼吸时相的LSM值比较

3 讨论

肝癌的发生率与肝纤维化及肝硬化密切相关，早期诊断和治疗肝纤维化及肝硬化对疾病的预后和转归有积极的作用[6]，但由于早期无特异临床症状和异常生化指标，易被忽视和漏诊[7]。病理组织学检查是诊断肝纤维化及肝硬化的“金标准”[8]，但其为有创检查，难以多次应用和随访。超声弹性成像能够减少有创病理检查的比例[9]。瞬时弹性成像作为经典定量检测肝脏硬度的方法，已得到广泛认可和临床应用，检测有效率为80%～96%[10-11]。由于Fibroscan无图像定位且Fibrotouch不能进行实时定位引导，可能会影响LSM的准确度。

3.1 不同测量次数的影响 本研究结果显示，测量5次和10次的LSM值无显著差异，但是测量10次的LSM值更加稳定，与Kettaneh等[12]的结果一致。

3.2 不同取样框大小的影响 本研究结果显示，不同取样框的LSM值无显著差异，但由箱线图可见，取样框为35 mm×8 mm、40 mm×10 mm时LSM值相对更加稳定，与郑剑等[13]的结果略有不同。该研究认为尽管不同取样框测值无显著差异，但取样框过小或过大会导致测值偏高或变异度增大；而本研究认为上述2个取样框较小，能够较好地避开血管、囊肿等可能干扰检测准确率的部位。这可能与该研究使用STQ弹性成像、而本研究采用ViTE有关。

3.3 不同深度的影响 本研究结果显示，不同深度间LSM值有显著差异。当肝包膜到取样框中心为5 cm时，LSM值相对不稳定，表明深度是影响LSM值的重要因素。本研究与既往研究[14-16]讨论实时剪切波弹性成像的弹性检测受深度影响的结果相似，可能原因为：当检测深度增加时，声波随着深度增加而衰减，剪切波的传播更易受到声衰减的影响，从而影响检测有效率及肝脏LSM值。

3.4 不同呼吸时相的影响 本研究结果显示，深吸气后屏气LSM值分别大于深呼气后屏气及平静呼吸后屏气的LSM值。既往研究表明肝内充血程度影响LSM值，在充血性心力衰竭患者中肝脏硬度增加[17-18]。呼吸可影响肝静脉血流，吸气时肝静脉血流速度明显大于呼气，回流右心时的血流速度增加。本研究与Goertz等[19]、Ling等[20]的研究结果不一致，前者采用ARFI测量健康肝脏发现深吸气和深呼气后测值无显著差异；后者采用ElastPQ进行点式弹性成像，发现深呼气后屏气测值大于深吸气后屏气，其可能原因为：①2项研究纳入样本量均较小；②2项研究使用的弹性成像方式与本研究中的弹性成像方式有差别。目前关于呼吸时相对于肝脏硬度影响的研究结论尚不一致，还需要更大样本量研究得出更加可靠的结论。

总之，本研究通过在健康志愿者中对新设备ViTE测量次数及取样框等对LSM值的影响进行分析，并通过测定患者可能出现的影响因素（深度及呼吸时相），发现ViTE检测肝脏LSM的有效率高，操作可重复性强，建议选择10次为最佳测量次数，取样框选择35 mm×8 mm或40 mm×10 mm，深度从肝包膜到取样框中心不应超过5 cm。深度和呼吸状态对测量结果有影响，且不同影响因素下的测值稳定性也不尽相同，在临床实际应用中应给予关注。