腦死亡供肝與健康成人肝臟剪切波速度的對比研究

高農，潘宜鵬，武杜杜，任秀昀（.解放軍總醫院第三醫學中心超聲科,北京0009；.解放軍總醫院第三醫學中心移植科,北京 0009；.解放軍總醫院海南醫院超聲科,三亞 570）

隨著我國人體器官捐獻條例的制定，腦死亡（brain death，BD）供體已成為供肝來源的主要途徑。BD 后，機體器官會發生一系列的病理生理改變，導致潛在捐獻器官的損傷［1］，BD 后的低血壓、低血氧狀態會導致肝臟組織灌注不足，而神經系統的崩潰和大量細胞因子的釋放也引起肝組織受損［2-3］。受損供肝植入后會導致原發性肝臟無功、肝功能延遲恢復、或者難以逆轉的缺血/再灌注損傷。因此BD 供肝的評估非常重要，本研究應用聲輻射力脈沖（acoustic radiation force impulse，ARFI）成像技術，測量肝臟剪切波速度（shear wave velocity，SWV）對比分析BD 供肝與健康成人肝臟的不同，探討評估BD 供肝的新方法。

1 資料與方法

1.1 研究對象：選擇2018 年3 月— 2018 年6 月我院器官移植中心評估的BD 供肝和健康成人肝臟各50 例。BD 供肝組：剔除掉了中重度脂肪肝、肝臟纖維化和供肝植入后原發肝無功以及嚴重并發癥病例。年齡17 ～ 65 歲，平均年齡（43.2±15.5）歲。性別：男性39 例，女性11 例。原發疾病：腦出血（包括腦干出血和蛛網膜下腔出血）22 例，顱腦損傷21 例，腦梗死5 例，腦膠質細胞瘤、腦癱伴蠶豆病各1 例。對照組：健康成年人50 例，年齡性別與腦死亡組基本匹配，無肝炎、肝硬化及其他肝病病史，無中重度脂肪肝，肝功能正常。

1.2 儀器及方法：采用Acuson S2000/S3000 超聲儀，4V1/6C1 探頭，探頭頻率1.5 ～6 MHz ，配備ARFI 成像技術，頻率2.7 MHz。SWV 采集方法：探頭置于右前肋間隙7 ～ 9 肋間，將測量區域（region of interest，ROI）定位于肝臟右葉，探頭壓力適中，盡量避開肝內管道，測量深度保持在距離肝包膜下1 ～2 cm 之間，最大深度距離表皮＜6 cm， 切換至ARFI 模式，給予一個脈沖波，局部肝組織產生橫波傳播，組織硬度以SWV 速度表示（m/s）。在同一位置重復進行SWV 測量，以10 次有效測量的平均值為最后測值。BD 供肝組：參數采集時間為供體實施獲取前24 h 內，患者呼吸機支持，不能屏氣配合，測量時選擇呼吸間隙進行。對照組：常規空腹檢查，患者輕微屏氣配合。

1.3 統計學分析：應用SPSS 18.0 統計軟件分析，計量資料以均數±標準差（±s）表示，兩組間均數比較采用獨立樣本的t 檢驗，以P ＜0.05 為差異有統計學意義。

1.4 倫理學：本研究為無創超聲檢查，所有檢查對象均簽署知情同意書。

2 結 果

2.1 BD 供肝組與健康成人對照組SWV 值的均數±標準差分別為（1.53±0.37） m/s、（1.14±0.06） m/s，兩組比較具有統計學意義的顯著性差異（P ＝0.000）（圖1，圖2）。BD 供肝組的SWV 值相比對照組的SWV 分散，極大值為2.65 m/s，詳細參數見表1。

圖1 BD 供肝，男性，48 歲，腦干出血。器官獲取前6 h ARFI 檢查，肝包膜光滑清晰，ROI 深度4.0 cm，SWV 1.76 m/s。肝功：ALT 87 U/L、AST 82 U/L、TBiL25.3μmol/L、DBiL 17.4μmol/L。

圖2 健康成人肝臟，男性，45 歲。肝包膜光滑清晰，ROI 深度4.0 cm，SWV 1.14 m/s。

表1 BD 供肝組與對照組SWV 的統計描述

2.2 BD 供肝的肝功能檢查：供體肝功能評價指標選擇丙氨酸轉氨酶（alanine aminotransferase，ALT）、天冬氨酸轉氨酶（aspartate aminotransferase，AST）、總 膽 紅 素（total bilirubin，TBiL）、直 接膽紅素（direct bilirubin，DBiL）。50 例BD 供體，39 例（39/50，78%）出現一項或多項肝功能指標異常，ALT、AST、TBiL、DBiL 最大值分別為187 U/L、243 U/L、42.3 μmol/L、27.4 μmol/L。

2.3 BD 供肝的病理：13 例（13/50，26%）供肝病理未見明顯異常，37 例（37/50，74%）供肝病理有輕微異常，主要表現為肝細胞水腫、輕度脂肪變性和肝細胞淤膽，未見肝細胞壞死（圖3）。

圖3 BD 供肝，男性，50 歲，顱腦損傷。肝細胞輕度水腫，HE 染色（4×10）。

2.4 BD 供肝受者早期肝功能恢復情況：BD 供肝受者術后早期肝功能恢復延遲11 例（11/50，22%），11 例供肝SWV 最小值1.75 m/s，最大值2.65 m/s，早期肝功能恢復正常39 例（39/50，78%），39 例 供 肝SWV 最 小 值0.95 m/s，最 大 值1.57 m/s。

3 討 論

我國國家衛生健康委員會聯合紅十字會于2010 年3 月制定了我國人體器官捐獻標準［4］，包括BD 和心臟死亡供體，BD 供肝為主要捐獻來源。BD 后體內炎性因子和兒茶酚胺大量釋放，出現“交感風暴”，肝臟血液灌注不足，微循環障礙，導致肝細胞胞漿內線粒體及內質網水腫、變性、肝細胞壞死［5］，這些因素會加重供肝植入后的肝臟缺血/再灌注損傷，出現原發肝無功甚至受體死亡，從而降低移植物存活率。BD 供肝的這些病理上的改變很難經普通超聲檢查發現，只有經過肝臟穿刺活檢才能發現，而BD 后潛在捐獻供體的狀態瞬息萬變，在潛在捐獻器官的搶救維持過程中，準確、便捷、快速、無創地評估BD 供肝的檢查方法極其重要。

目前臨床上對于BD供肝的評價方法十分有限，常以臨床病史、肝穿活檢、生化檢查和影像評估為主。鑒于肝穿活檢的有創性，常依靠檢測患者轉氨酶、膽紅素等生化指標以及實時監測供體生命體征等方法，然而這些手段并不能切實有效地反映供體肝臟的損傷情況［6］。BD 捐獻供體多數處于血流動力學不穩定狀態，很多供者的肝臟功能會發生不同程度的異常表現，因此在選擇BD 供肝時沒有明確的血清轉氨酶禁忌［7］，評估時一般以初診時的肝功能進行對照，輕微的肝功能異常對移植后的受者不會造成惡劣影響，接受供體時不會因為肝功能異常而拒絕使用此類器官。本組50 例BD 供肝中78%的患者出現一項或多項肝功能指標異常，而且都進行了捐獻，且捐獻后未出現嚴重并發癥，因此生化檢查結果并不占據重要地位。

常用于供體評估的影像儀器有多層螺旋CT、MRI 及超聲儀器，常規彩色多普勒超聲因其無創、便捷、可進行床旁檢查等優點，成為潛在BD 供肝檢查的首選方法，但仍存在一些不足。普通灰階和彩色多普勒超聲可以觀察肝臟回聲、有無占位性病變、脂肪肝程度及肝硬化程度、但受觀察者主觀影響，不能進行定量分析。

ARFI 成像技術是一種評估組織彈性硬度的新型無創技術，從生物力學角度反映了肝臟彈性應變情況，即肝臟質地硬度，并以SWV 值定量顯示。應用SWV 診斷肝臟纖維化程度的研究已有很多報道，也有研究探索性應用瞬時彈性成像檢測潛在捐獻者的肝臟硬度，并試圖據此評價供肝質量［8］，但該研究主要側重于肝臟脂肪變性程度。

相關研究認為18.75%的捐獻肝臟的肝臟硬度異常與肝臟脂肪變性相關，并與其組織學活檢相對應［9-10］。本組研究數據剔除了中重度脂肪肝病例，結果顯示， BD 供肝的SWV 值為（1.53±0.37） m/s，明顯高于對照組（1.15±0.06） m/s。正常對照組的SWV 值 與Madhok 等［11］和 Karlas 等［12］學 者報道的健康成人肝臟右葉的SWV 值（1.197±0.25） m/s 和（1.15±0.17） m/s 相接近。

大多研究認為，肝硬化時肝臟硬度明顯增高。一項關于乙型肝炎肝臟硬度的研究認為［13］，肝硬化的SWV 臨界值為1.74 m/s，研究結果顯示SWV小于1.74 m/s 時，只有0.7%無肝硬化者誤診為肝硬化。Yoneda 等［14］關于肝臟纖維化的分級研究認為：SWV 0 級的中位數為1.040 m/s，1 級為1.120 m/s，2 級 為1.130 m/s，3 級 為1.780 m/s，4 級為2.180 m/s。本組病例的病理結果顯示，74%的供肝病理有輕微異常，主要為肝細胞水腫、輕度脂肪變性和肝細胞淤膽等改變，但所有病例未見肝細胞壞死和纖維化改變，因此，本組病例中供肝肝臟質地變硬與脂肪肝和肝纖維化沒有關系。供肝質地變硬的因素應該與腦死亡本身所致的肝臟損傷相關，在DBD 評估時，供肝SWV 值比健康成人高，應該考慮到是由于腦死亡后的一系列病理生理改變所致，而不是供體肝臟本身存在肝纖維化。但尚需要大樣本的年齡分層、病程時間及臨床搶救維持等因素進行相關性分析。

本組病例中78%的BD 供肝出現一項或多項肝功能異常，血清轉氨酶升高是影響肝臟硬度值的混雜因素。即使轉氨酶輕度升高（高于正常參考值上限1 ～ 5 倍)，患者的肝臟硬度值也高于轉氨酶正常者［15］。Yoon 等［16］應用ARFI 技術對慢性病毒性肝炎的研究中也發現了類似現象，即在診斷中度肝纖維化和肝硬化時，ALT 升高組的診斷界值均高于ALT 正常組。應用ARFI 技術評估酒精性肝病肝纖維化程度時，需要綜合考慮患者的肝功能水平。

本組BD 供肝受者術后有11 例早期肝功能恢復延遲，1 周后肝功能逐漸恢復，供肝SWV 最小值1.75 m/s，最大值 2.65 m/s，早期肝功能恢復正常39 例，供肝SWV 最小值0.95 m/s，最大值1.57 m/s。早期肝功能恢復延遲組供肝硬度普遍大于早期肝功能恢復正常組。由于本組研究剔除了中重度脂肪肝、肝臟纖維化BD 供肝，因此BD 供肝質地變硬與腦死亡本身所致的肝臟損傷相關，輕微肝臟損傷并不影響捐獻。肝臟質地硬度的SWV 值升高到何種程度會影響到移植物功能恢復，以及SWV 值到何種程度供肝不能被捐獻，尚需進一步積累病例進行深入研究。

綜上所述，SWV 值可以定量反映BD 供肝硬度，在BD 供肝質量評估中具有一定的應用價值，可以作為輔助評估BD 供肝質量的超聲新技術。鑒于本研究為單中心研究，納入的病例較少，因此本研究結果需要大樣本、多中心的臨床研究進一步證實。