慢性乙型肝炎患者超声黏弹性指标与临床血清学指标的相关性研究

黄志彬，唐淑珍，丁志敏，陈 静，杨可恩，莫思洁，吴淮宇，徐金锋（通信作者），董发进（通信作者）

（暨南大学第二临床医学院<深圳市人民医院>超声科 广东 深圳 518020）

据统计，全国各类肝病患者约4 亿人，其中慢性乙型肝炎病毒（hepatitis B virus, HBV）感染者8 600 万例，占23.5%[1]。目前评估肝损伤程度的金标准仍然是肝组织活检，然而，这个方法操作有创并且临床禁忌证多，不适合广泛应用。此外，血清肝酶，包括丙氨酸转氨酶（alanine transaminase, ALT）、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, ALP），被认为是临床评估肝损伤的重要标志物[2-3]。本研究采用超声剪切波弹性成像技术来计算黏弹性参数。选取132 例慢性乙型肝炎患者及98 例无肝炎病史的参与者，计算参与者的黏弹性值，并将其与临床血清学指标的检测结果进行对比，探讨超声黏弹性在不同人群中与血清学指标的相关性。报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2023 年2 月—10 月深圳市人民医院收治的慢性乙型肝炎（HBsAg 的存在至少6 个月）患者132 例，其中100 例肝功能正常（chronic hepatitis B normal，CHBN，慢性乙型肝炎正常组），32 例肝功能异常（chronic hepatitis B aberrant，CHBA，慢性乙型肝炎异常组）。132 例患者中男82 例，女50 例，中位年龄为42 岁[四分位间距（IQR）：34 ～51.25 岁]。纳入标准：①所有诊断患者均符合中华医学会感染病学分会，中华医学会肝病学分会制定的《慢性乙型肝炎防治指南（2019 年版）》[4]诊断标准；②根据美国肝病研究协会，慢性乙型肝炎（CHB）被定义为HBsAg 存在至少6 个月[5]；③患者均签署知情同意书。排除标准：①合并酒精性肝炎、药物性肝炎等其他类型肝病；②肝硬化失代偿期；③ALT ＞2×正常值上限（ULN）；④合并糖尿病、冠心病等基础疾病；⑤妊娠期女性。另选取既往无肝炎病史的成年人98 例为对照组，根据近三个月内血清学检查肝功能有无异常改变分为肝功能正常组（normal，N，66 例）和肝功能异常组（normal aberrant，NA，32 例），中位年龄分别为46.5岁（IQR：39～56岁）和36岁（IQR：31 ～42.25 岁）。纳入标准：无病毒性肝炎，无药物性肝炎，无脂肪肝，无酒精性肝病，自身免疫性肝炎及无糖尿病、高血压、冠心病等基础性疾病，无长期饮酒史。

1.2 方法

1.2.1 超声剪切波弹性检查仪器及标准 使用迈瑞Resona I9 Easi 超声成像系统，SC6-1s 凸阵探头，探头频率为（2 ～5）MHz。STE（Sound Touch Elasto）利用运动稳定性（M-STB）指数，该指数以1 ～5 星等级进行分级，以动态评估生物医学传感器与受试者皮肤之间发生的运动引起的干扰程度。Resona I9 Easi 系统集成了质量控制模式，其中包括一个额外的可靠性图表（RLB），以提高数据的可靠性。采集的剪切波弹性结果必须满足三个条件以确保可信度：①M-STB 指数至少为四颗星；②测试区域内呈均匀绿色；③指数允许大于95%的值。符合要求的如图1，不符合要求的如图2。

图1 肝超声剪切波成像取样符合规范

图2 肝超声剪切波成像取样未符合规范

1.2.2 超声剪切波弹性检查方法及黏弹性计算 嘱受检者禁食8 h，取仰卧位，双臂完全外展并置于头部上方，使肋间隙充分打开，并训练被检者配合呼吸运动。于参与者右肋间选取恰当切面（S5 或S6 段）进行二维灰阶扫查，捕获肝组织的清晰二维图像，同时避开血管。然后，切换到剪切波弹性成像模式并将采样框放置在距肝脏薄膜上边缘下方1 ～2 cm 处。检查时嘱患者屏住呼吸，点击Update 键，待3 ～5 s 图像稳定后冻结，得到彩色编码的弹性图像。在成像区域内选取直径为2 cm 圆形定量检测区域，调节参数得到200 Hz、400 Hz 频率的剪切波速度测量结果，代入公式计算得到黏性系数，即viscosity 值，单位为Pa·s。所使用公式[6]如下。

其中，V=特定频率剪切波速度，f=特定频率，ρ=组织密度，μ=弹性值，η=黏性值。同一位置成功测量3 次以上，取平均值用于统计分析。以上所有操作均由具有20 年工作经验的超声科主任医师完成。

1.2.3 血清学检查 嘱被检者检测当日晨空腹进行血液采集，确保禁食时间至少为8 ～12 h；其次，检测前24 ～48 h 内，患者需避免饮酒和剧烈运动，以免对肝功能指标产生干扰；最后，患者在检测前应向医生提供近期的药物和补品摄入情况，确保药物因素不影响检测结果。

1.3 观察指标

统计所有对象黏弹性测值和肝脏各项血清学检测指标。

1.4 统计学方法

采用R 软件执行数据的统计分析。符合正态分布的数据以均值±标准差（）表示，进行单向方差分析（ANOVA），若方差分析检验显示三组间存在显著差异，则进行t检验以配对比较；非正态分布数据表示为中位数和IQR，使用Kruskal-WallisH检验进行多组比较分析，若Kruskal-WallisH检验显示三组间存在显著差异，进行Dunn 配对检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义，同时P值通过Bonferroni 矫正进行事后多重测试。

2 结果

2.1 无肝炎病史成年人与肝功能异常患者黏弹性对比

N 组黏弹性结果显示，其中位数为1.21（IQR：1.06，1.36）Pa·s，显著低于NA 组所获得的黏弹性测值（中位数：1.62；IQR：1.25，1.86）Pa·s（P＜0.01），见表1。

表1 N 组、NA 组黏弹性对比

2.2 健康成年人与存在肝炎病史患者对比

N 组ALT 及CHBN、CHBA 组的ALT 中位数两两比较差异显著（P＜0.01）。CHBN 组黏弹性的平均值中位数与N 组的黏弹性平均值相比显著升高（P＜0.01）。CHBA 组黏弹性的平均值中位数与N 组的黏弹性平均值相比显著升高（P＜0.01）。CHBA、CHBN 组黏弹性的平均值中位数差异显著（P= 0.01），见表2。

表2 N 组、CHBN 及CHBA 组站弹性对比

3 讨论

慢性肝炎通常逐渐发展，炎症反应介导使得肝脏炎症进一步加重，肝纤维化进一步加重，肝脏的正常功能因此而受到损害。由于肝纤维化的早期阶段可以通过治疗逆转，因此越来越重视开发一种诊断技术，以在早期阶段准确识别肝脏的损伤和疾病。尽管弹性成像近年来作为一种优于传统成像技术的肝病诊断技术出现，且没有与活检相关的风险，但其在可靠识别早期肝脏损伤及肝病方面的应用仍然有限，因此，迫切需要一个无创、快速和直接的方法来评估肝脏的健康状况以及弥补弹性成像的不足。

肝脏是一种黏弹性结构。黏度的增加导致能量损失的增加（即肝组织内的相对运动随着黏度的增加而减少）。黏度变化与肝病状态以及ALT、AST 等血清学指标密切相关[6-7]。虽然黏度是肝组织健康状况的重要特性，但在临床上，它在很大程度上被忽视了。直到最近才考虑黏度对肝病早期诊断的实用价值[6]。Salameh 等[8]证明黏度的变化与脂肪变性有关，表明肝纤维化的早期阶段，而弹性值保持在健康肝组织的正常范围内，没有可观察到的肝纤维化证据。因此，肝脏的黏度特性有助于早期识别肝纤维化。不考虑测量肝黏度可能导致漏诊肝纤维化[9]。

本研究对超声黏弹性在慢性乙型肝炎中的应用进行了初步探索。首先，本文发现无肝炎病史的健康成年人（N组）的肝脏黏弹性显著低于血清学指标提示肝功能异常的成年人（NA 组）。这一结果表明，即使在没有肝炎病史的情况下，肝功能异常也可能与肝脏的机械特性变化有关，而超声黏弹性技术能有效地反映这一变化。这可能的解释是炎症会导致肝脏细胞的肿胀和死亡，从而影响肝脏的机械特性。因此，NA 组的高黏弹性可能与肝脏炎症有关。其次，对于慢性乙型肝炎患者，本文发现即使在血清学检验结果提示CHBN 组中，其肝脏黏弹性也显著高于健康对照组。这意味着，即使在肝功能指标正常的慢性乙型肝炎患者中，其肝脏组织的机械特性也可能已经发生了变化。更为重要的是，伴有肝功能异常的慢性乙型肝炎患者（CHBA 组）的肝脏黏弹性不仅显著高于健康对照组，而且也显著高于CHBN 组。从N 组到CHBN 组，再到CHBA 组，可以观察到肝脏黏弹性的逐渐增加。这说明肝脏的黏弹性可能是慢性乙型肝炎进展的一个重要指标，可能有助于评估疾病的严重程度。此外，本研究还发现ALT 水平与肝脏黏弹性之间存在一定的关联。CHBN 组和CHBA 组的ALT 中位数均显著高于健康对照组，且CHBA 组的ALT 中位数显著高于CHBN 组。这可能意味着ALT 水平的升高与肝脏黏弹性的增加有一定的正相关性。

黏弹性相关参数除本研究中关注的黏性系数外，还有描述剪切波在人体组织内传播后频率分散程度的频散系数。频散系数在肝脏炎症诊断中也有一定的潜在临床价值，Chen 等[9]研究了小鼠肝脏的坏死性炎症和纤维化与频散系数和剪切波速度之间的相关性，研究发现，肝脏坏死性炎症会导致频散系数增大，肝脏坏死性炎症与频散系数显著相关；肝脏纤维化会导致剪切波速度增大。

综上所述，超声黏弹性技术提供了一个非侵入性、高效的方法来评估慢性乙型肝炎患者的肝脏机械特性，证明了肝脏的机械特性与慢性乙型肝炎的严重程度以及肝功能异常之间存在关联，这有助于更好地了解肝炎的病理进程和机制，这一技术可能在慢性乙型肝炎的诊断和治疗中发挥更大的作用。

本研究结果与其他相关研究成果可能存在差异，考虑原因可能为样本量较少，缺少参与者的肝纤维化评估数据；缺乏病理活检金标准作为对照；用来计算黏弹性的剪切波弹性采集操作方法存在差异等。