超声弹性成像评价急性兔有机磷中毒性肝损伤的实验研究

裴峰 马之萍 郭明阳 陈婷婷 何沈岩 涂娇 袁萍 钱嵘

超声实时组织弹性成像(RTE)是检测组织弹性改变的技术，最早用于局灶性病变的检测，近年来用于评价慢性弥漫性肝损伤如肝纤维化的研究结果得到了广泛的认可[1-2]。本研究分析超声弹性成像对急性中毒性肝损伤的评估价值。

资料和方法

一、实验动物及材料

健康新西兰大白兔50只，体质量1.82～2.31 kg，平均2.0 kg，由第二军医大学实验动物中心提供。40%的氧化乐果乳油，盐酸氯胺酮(100 mg/2 mL)，地西泮注射液(10 mg/2 mL)等。

二、方法

将兔分对照组10只，染毒组40只。实验前均空腹8 h以上，经耳中央静脉抽血查肝功能。将兔仰卧固定在兔板上，充分暴露上腹部并备皮，于耳缘静脉建立静脉通道。以氯胺酮0.1 g加地西泮5 mg腹腔注射麻醉。染毒组将40%的乐果与0.9% NaCl按1∶10的比例稀释后，以12 mL/kg腹腔注射，对照组腹腔注射0.9% NaCl 12 mL/kg。随机将染毒组40只兔分为染毒后4 h组、6 h组、8 h组、10 h组，每组10只兔。按时间段对各染毒组及对照组行肝脏常规二维超声及RTE检查。观察肝实质回声、测量肝右叶斜径。而后避开肝内管道结构及心搏影响，稳定显示肝左叶图像，启用RTE功能键，选取距体表深度1.0 cm处设置直径20 mm，深度20 mm的感兴趣区(region of interest，ROI)，即进行弹性评分的目标区域。探头垂直体表施加压力，取压力标尺显示压力稳定一致，且ROI内彩色充满、无杂色的压力图进行弹性评分，同一位置连续评分5次，取平均值。弹性系数小、受压后位移变化大的组织显示为红色，弹性系数大、受压后位移变化小的组织为蓝色，弹性系数中等的组织为绿色。红绿相间或红蓝绿相间的组织评分为0分，感兴趣区及周边完全为绿色的为1分，以绿色为主、周边呈蓝色的为2分，蓝绿色杂乱相间的组织评分为3分，完全覆盖蓝色的组织评分为4分。

三、实验室与病理检查

分别抽取对照组及染毒组各时间段兔的静脉血检测生化指标。各时间段染毒组兔行超声检查后分别处死，并在相应时间随机处死1只对照组兔，取肝左叶与弹性成像ROI同区域的肝组织，浸泡在4%的甲醛溶液中，送病理检查。

四、统计学方法

采用SPSS13.0软件进行统计学分析。正态分布的计量资料用均数±标准差表示，比较采用t检验。以病理结果为金标准，计算RTE诊断肝细胞受损的敏感度、特异度和准确率。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、实验动物一般情况

染毒组兔染毒后均出现肌颤、流涎、瞳孔缩小、皮肤发白等症状。部分兔于中毒后6～10 h出现消化道出血症状，1只兔染毒8 h后死亡，1只兔染毒9 h后死亡。对照组兔无异常。

二、实验室检查结果

对照组各时间段丙氨酸氨基转移酶(ALT)、总胆红素(TBil)及白蛋白(Alb)无变化。染毒组染毒后4 h各项指标较对照组无改变；6 h后ALT较对照组略增加但差异无统计学意义(P>0.05),TBil及Alb无变化，染毒8 h及10 h后，ALT、TBil较对照组增加，Alb降低(P<0.05)，且随着染毒时间的延长，各指标改变越显著。见表1。

表1 不同时间段染毒组兔肝生化指标与对照组比较(±s)

三、二维超声检查结果

对照组及染毒组兔各时间段肝右叶斜径无明显差异，染毒后8～10 h，部分兔肝实质回声增粗、出现腹水及心包腔积液。见图1。

图1 二维超声检查结果 A 对照组兔正常肝左叶；B 染毒10 h后兔肝实质回声增粗、出现腹水(AS)

四、超声弹性成像检查结果

对照组兔肝左叶感兴趣区各时间段RTE评分均为0～1分，染毒组染毒后6 h、8 h、10 h感兴趣区弹性评分逐渐增加，染毒后10 h感兴趣区弹性评分≥3分。以评分大于1分为阳性、病理结果为标准，RTE诊断有机磷中毒后肝细胞损伤的敏感度、特异度和准确率分别为95.83%、85.71%、92.11%，病理结果与弹性评分结果比较见表2。

表2 兔染毒后肝弹性成像评分与病理结果的比较

五、病理检查结果

对照组兔各时间段肝组织肝板排列整齐，细胞形态正常。以染毒组较对照组有明显改变为阳性，染毒4 h后较对照组未见明显改变，6～8 h后可见肝窦淤血，肝细胞肿胀，边界不清，肝细胞气球样变、脂肪变，部分胞核溶解，染毒10 h后，可见部分肝细胞退变、坏死。见图2。染毒组各时间段兔肝组织均未见明显纤维化。

图2 兔肝组织光学显微镜下表现 A 正常兔肝左叶组织；B 染毒后8 h肝左叶组织(HE×100)

讨 论

有机磷经人体吸收后，在肝脏浓度最高，通过肝微粒体氧化酶系统进行生化转换，可引起不同程度的中毒性肝炎，严重时会出现肝功能异常[3]。急性中毒性肝炎的临床表现与急性病毒性肝炎类似，有机磷中毒所致肝损伤的临床表现缺乏特异性，常因毒蕈碱样、烟碱样症状掩盖而被忽视。早期有效诊断及实时监测肝损伤的发展有重要的临床意义。

不同组织间弹性系数不同，在受到外力压迫后组织发生变形的程度不同，RTE可通过获取组织在位移、速度、应变方面的变化，将受压前后回声信号移动幅度的变化转化为有彩色编码的图像，反映组织的硬度评分。弹性成像可由组织硬度差异推断发生病变的可能性[4-5]。有研究表明，RTE对肝纤维化诊断有较好的敏感度及特异度[6-8]。本研究中，染毒组兔ALT、TBil在染毒后8 h后明显增高，Alb则减低，说明随着染毒时间的延长，肝细胞变性坏死，肝功能受损。有机磷可引起急性血管内溶血，灭活大量血红蛋白会引起肝细胞损伤，另外，有机磷中毒后ALT的增高早于血中胆碱酯酶活性的改变，证明有机磷对肝细胞有直接毒害作用[9]。RTE检测结果显示，染毒6 h后弹性评分逐渐增加，染毒后10 h感兴趣区弹性评分≥3分，弹性评分越高，肝脏受损的程度越大[10-12]。值得注意的是，本研究中染毒组在染毒6 h后肝生化指标ALT、TBil及Alb均未出现异常，但RTE已检测出ROI肝组织的硬度增加，表明RTE评分反映有机磷中毒性肝损伤较实验室指标更敏感。RTE诊断中毒性肝细胞损伤的敏感度、特异度和准确率分别为95.83%、85.71%、92.11%，这可对临床诊断和制定治疗措施提供帮助。本研究中2例RTE评为阳性而病理结果为阴性，1例RTE评为阴性而病理结果为阳性，其原因可能在于病理取材量仅占整个肝脏组织的五万分之一，而弹性成像所选取感兴趣区的面积比病理取材的大得多，另外操作者手法也是影响评分的因素，所以会出现假阳性或假阴性的结果。

既往有研究发现，急性肝炎患者肝脏弹性值增加，但病理并未发现纤维化及硬化改变[13]。本研究结果表明，急性有机磷中毒性肝炎的病理变化为脂肪聚集和肝细胞坏死，染毒组各时间段病理均未发现肝纤维化，肝细胞受损出现在染毒后6 h，此时RTE评分也增加，与既往的研究结果一致，提示肝纤维化不是增加肝脏硬度的唯一因素。有学者认为炎性细胞浸润、血流灌注压力、肝细胞水肿、变性等均是影响肝脏硬度的因素[14-16]。而有机磷中毒会引起肝脏微循环改变，中毒时间越长，微循环障碍越严重，这也可能成为影响肝脏硬度的因素[17]。

本研究局限性在于RTE反映的是感兴趣区组织与周围组织硬度比较的相对值，而不是感兴趣区组织硬度的绝对值，且受施加压力大小与压放频率的影响。今后的研究将在增加组织弹性弥散定量分析，为临床诊断急性中毒性肝炎提供新的参考指标。

综上所述，RTE无创评价急性有机磷中毒性肝细胞损伤有较高的敏感度、特异度及准确度，还可通过重复检查动态监测中毒后肝脏受损的进展情况，有较大的临床应用价值。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。