多模态超声评估代谢相关脂肪性肝病脂肪变性的研究

孟健 张曼 张树华 王艺桦

华北理工大学附属医院超声科 河北唐山 063000

据报道,2018年中国成人代谢相关脂肪性肝病( metabolic associated fatty liver disease, MAFLD)的发病率为29.2%[1],2019年全球范围内其发病率为25.2%[2]。超声作为筛查肝脏脂肪变性的首选影像学检查,禁忌证少、价格低廉、重复性强。超声衰减系数成像 (attenuation imaging, ATI ) 利用基波在不同组织中传播的衰减不同,计算得到衰减系数,从而评估脏器内衰减介质含量。ATI能实时成像,自动屏蔽血管和混响伪像的干扰,更具优势[3]。剪切波弹性成像(shear wave elasticity, SWE)是由超声换能器发射声辐射力脉冲,组织受到激励后进行高频运动从而产生横向剪切波,彩色编码技术将探测到的剪切波实时显示出来,并测量剪切波传播速度以及组织硬度[4]。剪切波频散成像(shear wave dispersion, SWD)的测量基于剪切波速变化,可量化组织粘弹性的黏性分量[5]。本研究旨在评价超声ATI、SWE、SWD三种新技术及ATI+SWD联合检测早期评估MAFLD脂肪变性的应用价值。

1 研究对象与方法

1.1研究对象 回顾性分析2021年11月～2022年6月于我院就诊及住院治疗的单纯性MAFLD患者161例(MAFLD组)及健康体检者(对照组)54例,其中男111例,女104例,年龄25～85岁,平均(55.32±11.20)岁。所有研究对象均行核磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI) 肝脏质子密度脂肪分数(protondensityfatfraction,PDFF)成像检查及ATI、SWE、SWD,以MRI-PDFF 诊断结果作为MAFLD脂肪变性的影像学诊断。

纳入标准:符合MAFLD诊断标准[6-7]:影像学或血液生物标志物评分或肝脏组织学检测存在肝脏脂肪变性,同时满足以下三个标准之一:BMI≥23kg/m2、2型糖尿病(T2DM)或代谢失调。

排除标准 :(1)曾行或正在行全身化疗者,或肝动脉化疗栓塞(TACE)术后患者;拟采样的肝脏叶段存在肿瘤的患者;(2)酒精性肝病、病毒感染、药物性肝损伤或自身免疫性肝炎等导致肝脏脂肪变的特定疾病患者; (3)具有MRI检查禁忌证患者。

该研究得到医院伦理委员会的批准(2021020317007)及患者的知情同意。

1.2仪器与方法

1.2.1仪器 (1)超声仪器:Aplioi800超声诊断仪,匹配ATI、SWE、SWD成像应用软件,PVI-475BX探头,频率1.8～6.2MHz。(2)核磁共振仪器:Philips Ingenia 3.0T MR扫描仪。使用腹部32通道表面线圈,采用平扫基于mDIXON-Quant序列。

1.2.2检查方法

1.2.2.1定量超声参数 受试者平卧位或左侧卧位(左侧角度<30°),右上肢向头侧伸展,选择肝右叶,尽量避开较大血管、胆管等结构。平静呼吸下屏气测量,各参数均测量5次并取平均值。 ATI检查:取样框置于肝包膜下1.5cm,测量衰减系数,单位为dB/cm·MHz,质控参数(确定系数)R2>0.90为有效测量值。SWE、SWD检查:进行ATI检查后保持患者体位及探头位置,检查深度为10cm,SWE取样框大小为3cm×3cm,置于肝包膜下1.0cm,采集SWE图像、SWD图像,以kPa为单位显示弹性结果(m/s)/kHz为单位显示频散结果。指控参数SWE模式:IQR/median<0.30 ,SWD模式:IQR/median<0.15。见图1。

图1 超声检查图像

1.2.2.2二维超声 测量皮肤包膜距离(Skin Capsule Distance, SCD),即皮肤表面到肝包膜之间的距离。

1.2.2.3一般临床资料 记录患者体重指数(Body Mass Index, BMI)、腰围、甘油三酯(Triglyceride, TG)、总胆固醇(Total cholesterol, TC)、低密度脂蛋白胆固醇(Low-Density Lipoprotein Cholesterol, LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(High density lipoprotein cholesterol, HDL-C)、空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)。

1.2.2.4肝脏脂肪变性诊断标准 根据所测得的MRI-PDFF的值:对照组 PDFF-Mean<5%,MAFLD组PDFF-Mean≥5%。

2 结 果

2.1MAFLD组和对照组临床资料分析 MAFLD组与对照组比较性别、年龄差异无统计学意义(P>0.05)。MAFLD组BMI、腰围、TG、TC、LDL-C、FBG、SCD均较对照组高,HDL-C较对照组低,差异均有统计学意义(P<0.05)见表1。

表1 MAFLD组和对照组临床资料比较

2.2MAFLD组和对照组超声定量指标分析 MAFLD组ATI、SWE、SWD参数均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 MAFLD组和对照组超声定量指标比较[M(Q25,Q75)]

2.3多模态超声诊断MAFLD诊断效能分析 以MRI-PDFF为标准,各超声定量指标诊断MAFLD脂肪变性的截断值:ATI为 0.635dB/(cm·MHz),SWE为6.15kPa,SWD为12.91(m/s)/kHz,对应的AUC分别为0.950、0.644和0.631(P<0.05)。ATI+SWE+SWD联合诊断MAFLD脂肪变性诊断模型中只包含ATI(P<0.001)和SWD(P=0.012),SWE不纳入方程(P=0.797)。构建ATI+SWD联合诊断MAFLD脂肪变性回归方程:logistic(P) =-23.331+31.127*ATI+0.383*SWD,联合诊断模型的截断值为0.673,AUC为0.950(P<0.05)。三种超声诊断方法比较,其中仅ATI和联合诊断模型的AUC>0.7,且ATI与SWE、SWD的AUC比较差异均有统计学意义(Z=7.998,P<0.001;Z=7.578,P<0.001),ATI+SWD联合诊断模型与SWE、SWD的AUC比较差异均有统计学意义(Z=7.956,P<0.001;Z=8.253,P<0.001),ATI与ATI+SWD联合诊断模型的AUC比较差异无统计学意义(Z=0.053,P=0.958)。见表3、图2。

表3 多模态超声诊断MAFLD脂肪变性效能分析

图2 多模态超声诊断MAFLD肝脏脂肪变的诊断效能

3 讨论

MAFLD为多系统代谢功能紊乱累及肝脏的表现,最终发展为肝硬化[8]。因此,早期定量评估肝脏脂肪含量尤为重要。

肝穿刺活检是诊断肝脏脂肪含量的金标准,但可重复性低、费用高且易发生出血、感染等并发症,不能广泛使用。MRI-PDFF能精确测量肝脏内TG含量,且与组织学检查结果相关性高,其准确性不受肝纤维化和铁负荷的影响,成为公认的肝脏脂肪变性组织学评估的替代方法[9-10]。但价格昂贵、禁忌证多,不能作为普及性筛查检测手段,尤其在基层医院,不具有可行性。超声检查能在各级医院普及,并且无创、价廉,本研究以MRI-PDFF结果为参考标准,探讨ATI、SWE、SWD诊断MAFLD脂肪变性的检验效能。

本研究结果显示MAFLD组ATI、SWE、SWD值均高于对照组(P<0.05),表明ATI、SWE、SWD可以反应肝脏是否存在脂肪变性,与朱桂新等[11]、郭云蕾等[12]、石莹等[13]、李亚雪等[14]的研究一致。

汪许红等[15]以CT肝脾衰减率为标准将脂肪肝进行分级,并分析SWE、SWD和ATI检查诊断S0、S1、S2、S3级脂肪肝的诊断效能,发现SWE对S1级脂肪变性无诊断意义,对S2～S3级脂肪变性有诊断价值但价值有限;SWD对检测S1～S2脂肪变性的诊断能力差,对≥S3级脂肪变性诊断价值不高。本研究结果显示SWE、SWD诊断MAFLD脂肪变性的AUC均小于0.7,提示诊断效能不高,与上述研究相近。

Bae JS等[16]以病理结果为分级标准,对108例肝移植前患者进行ATI检查,研究得出ATI诊断MAFLD脂肪变性的截断值为0.635 dB/cm·MHz(PDFF-Mean≥5%)。Dioguardi Burgio M等[17]以病理结果为分级标准,对101例肝组织活检患者进行肝脏ATI检查,研究结果表明其诊断任何级别的脂肪变性的截断值为0. 69 dB/cm·MHz。Ferraioli G等[18]以MRI-PDFF为分级标准,对15例健康对照者及114 例有肝脏脂肪变性风险患者进行研究,结果显示ATI诊断S0级以上(PDFF-Mean>5%)脂肪变性的截断值为0.63 dB/cm·MHz。本研究以MRI-PDFF为标准,结果显示ATI诊断肝脏脂肪变性的截断值为0.635 dB/cm·MHz,与Bae JS等[16]和Ferraioli G等[18]的研究结果相近。本研究与Dioguardi Burgio M等的研究相比研究的群体和所用的诊断标准不同,得出的最佳阈值有所不同,但较为接近。未来将扩大研究样本量,丰富病理结果作为分级标准进一步研究。本研究中获得的多模态超声联合诊断模型的AUC与ATI相近,因此认为ATI诊断MAFLD肝脏脂肪变性效果较好,是较为准确、简单、便捷的检查方法。