聯合彈性成像的超聲衰減系數對脂肪肝定量評估的價值探索

陳云，唐纓，張國英，于慧敏，王明陽（天津市第一中心醫院超聲科，天津 300192）

肝移植是目前治療終末期肝病最有效的手段，然而供體短缺制約了其發展［1］。近年來脂肪肝供肝作為最常見邊緣型供肝應用于臨床。有研究表明中度以上脂肪供肝會顯著增加術后早期預后不良發生率［2］。因此術前對供肝脂肪變程度的評價成為臨床關注重點，目前對其評估的金標準仍為肝穿活檢，但其有創性、取樣局限性及耗時的缺點，限制了應用。常規超聲是目前臨床上主要的初步篩查手段，但其為定性診斷，雖對中重度以上脂肪肝評價較為敏感，但對輕度脂肪肝及脂肪肝的定量評估尚存在局限性。因此，尋找一種無創、能對肝臟整體脂肪含量予以定量評估的新方法已成為亟待解決的問題。超聲波在人體內傳播過程中會由于反射、散射、吸收等作用產生衰減。而脂肪肝時由于細胞內脂肪堆積導致的超聲波的反射和散射現象增加，超聲衰減增加。聲衰減系數（attenuation coefficien，ATT）能夠定量評估超聲波在肝實質傳播過程中衰減程度，從而根據衰減系數來評估肝臟脂肪浸潤的程度。本研究應用聯合彈性成像的ATT 對供肝聲衰減程度進行定量測量，探討其在定量評估供肝脂肪變程度中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象：選取2019 年3 月至2019 年9 月期間天津市第一中心醫院自愿捐獻器官移植供體27 例。供體基本臨床資料如下（表1）。

表1 供體基本臨床資料

1.2 納入及排除標準：納入標準為器官移植供者無肝病史。排除標準:患者呼吸幅度大，無法行超聲ATT 檢查者。進入器官捐獻流程的供體即予相應評估符合捐獻標準者可作為供體捐獻，供者重癥監護室進行嚴密生命體征監測，行相應影像學及實驗室檢查進行評估。

1.3 儀器：采用HITACHI ARIETTA 850 便攜式彩色多普勒超聲診斷儀，C251 凸陣探頭，測量深度在40 ～ 100 mm，具備ATT 測量功能。

1.4 方法：患者取平臥位，將探頭置于右肋間隙，二維條件下調節圖像于適當深度及增益，至清晰度最佳，待圖像穩定后切換至ATT 測量模式，呈現實時雙幅圖像，左邊為剪切波彈性成像和聲衰減測量圖，右邊是實時組織彈性成像圖，選擇測量感興趣區域（region of interest，ROI），一般選擇距肝被膜至少1 cm 以下 ，避開肝內管狀系統及肋骨影，按下update 鍵后，屏幕上顯示彈性成像參數包括：楊氏模量值（E，單位：kPa）、剪切波速度（Vs，單位：m/s）、肝纖維化指數 （index of fibrosis，F指數）、炎癥指數（index of activity，A 指數）及聲衰減系數（ATT，單位：dB/cm/MHz）以及質控參數（Vsn），多次測量選取Vsn ≥80 的5 幅圖像的測量值，取5 次測量結果的中位數進行分析。

1.5 組織病理學分析：術中開腹后剪取肝組織活檢，標本用福爾馬林固定，石蠟包埋，Hematoxylin-Eosin（HE）染色。病理診斷需要至少5 個門靜脈道的活檢樣本。所有肝活檢標本均由一位對臨床資料不知情的高年資病理醫師獨立評估。病理診斷有脂肪肝的標準為大泡性或大泡為主的脂肪變累及5%以上肝細胞［3］，否則為無脂肪肝。1.6 統計學分析：采用SPSS 20.0 統計軟件進行統計學分析，符合正態分布計量資料采用均數±標準差（±s）表示，兩組間比較采用兩獨立樣本t 檢驗。相關性分析采用Spearman 相關性分析。繪制有效參數ROC 曲線。以P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 有無脂肪肝兩組間超聲圖像及病理圖像分析：本研究27 例自愿捐獻器官移植供體中，病理診斷脂肪肝7 例，無脂肪肝20 例（圖1）。

圖1 供體病理圖像

2.2 有無脂肪肝兩組間超聲參數差異：脂肪肝組ATT 明顯高于無脂肪肝組；彈性參數兩組間比較無明顯差異（表2；圖2）。且ATT 與病理診斷呈明顯正相關（r ＝0.56，P ＜0.05），彈性成像參數與病理診斷無相關性。

表2 脂肪肝組與非脂肪肝組彈性參數及ATT 比較（±s）

表2 脂肪肝組與非脂肪肝組彈性參數及ATT 比較（±s）

注：與無脂肪肝組相比，aP ＜0.05。

組別 E F A Vs ATT脂肪肝組 8.54±5.12 1.63±0.62 1.28±0.24 1.63±0.45 0.54±0.06a無脂肪肝組 8.71±2.72 1.56±0.46 1.12±0.22 1.68±0.26 0.45±0.07

圖2 脂肪肝組與非脂肪肝組ATT 值箱式圖

2.3 ATT 對供肝有無脂肪變的診斷效能分析：繪制ATT 診斷供肝有無脂肪變的ROC 曲線，分析ATT 的診斷效能（圖3）。ATT 診斷供肝脂肪變的截斷值為0.515 dB/cm/MHz，曲線下面積、敏感性、特異性分別為0.868、85.7%、85.0%。

圖3 ATT 評價供肝有無脂肪變的ROC 曲線圖

3 討 論

脂肪供肝作為最常見的邊緣性供體，在一定程度上緩解了供體資源的短缺。但有研究表明供肝存在30%以上甘油三酯沉積于肝細胞時會顯著增加肝移植術后早期預后不良發生率［2，4-5］。另外，脂肪供肝會加重缺血/再灌注損傷［6-7］，據報道脂肪肝供肝可能延長受體重癥監護病房（intensive care unit，ICU）住院時間以及原發性移植物功能障礙或無功能的發生率升高［4，8-9］。也有研究認為30%以上的大泡性脂肪變供肝是肝移植術后發生膽道并發癥的獨立危險因素［10］。因此，術前定量評價供肝脂肪變程度有利于臨床合理選擇供肝。

目前脂肪肝的評價方法包括二維超聲檢查、CT、MRI 中的質子密度脂肪分數（proton density fat fraction，PDFF） 以及肝組織活檢，其中肝組織活檢和MRI-PDFF 可定量評價［11］。肝組織病理活檢雖為評估金標準［12］，但其診斷耗時長，取樣局限、費用高、且有術后出血的風險，目前在術前供體評價中使用嚴重受限［13-15］。MRI-PDFF 雖也能定量評估供肝脂肪變程度，但檢查價格昂貴，更主要的是無法進行床旁檢查，無法作為對腦死亡供體的常規評價手段［16］。二維超聲檢查雖具有無創、便捷、可床旁操作的優點，但其診斷脂肪肝時主觀性較強，操作者依賴性大，對輕度脂肪變性的敏感度較低，無法實現定量［11］。因此尋找一種相對客觀，且具有經濟、便捷、無創、能夠定量診斷脂肪肝等優點的方法尤為關鍵。

ATT 可對超聲波在肝組織傳播過程中的衰減程度進行定量評估，而脂肪變的肝臟由于脂肪滴在肝細胞的堆積引起超聲波在傳播過程中的反射和散射增強，遠場衰減，且脂肪變程度越重，衰減越明顯，由此ATT 通過測量得到的聲衰減系數能夠定量評價肝臟脂肪變程度。其基本原理為探頭沿著同一個聲束方向連續發送和接收二個不同頻率的超聲波（f1 ＜f2），根據接收信號的振幅差和確定的斜率計算出衰減系數，單位：dB/cm/MHz，計算公式如公式1 所示。ATT 采用的雙頻法計算接收信號的幅值差來估計衰減系數，消除了超聲傳播路徑上微血管等結構對聲強的影響，更具準確性。

公 式1：式 中〔Pf1（d2）-Pf2（d2）〕- 〔Pf1（d1）-Pf2（d1）〕表示深度d2 與d1 之間的幅值差，2（d2-d1）表示傳播距離，（f2- f1）表示頻率差。

本研究結果顯示ATT 與病理診斷脂肪變性呈明顯正相關（r ＝0.54，P ＜0.05），且脂肪肝組ATT 明顯高于無脂肪肝組，以ATT 值0.515 作為截斷值診斷供肝脂肪變的曲線下面積達0.868。由此ATT 可作為一種無創性手段定量評估供肝脂肪變。而研究所得的其余彈性成像參數與病理診斷脂肪變性均無明顯相關性（P ＞0.05）。目前，對肝臟脂肪變性時彈性硬度參數的變化仍然存在爭議，Salvatore 等［17］的研究認為肝臟脂肪變性硬度值升高，而有研究則認為非酒精性脂肪肝患者的肝臟彈性值隨著肝臟脂肪變性程度的加重而降低［18-19］。因此，肝臟脂肪變時彈性硬度值的變化有待進一步研究。

綜上所述，ATT 作為一種操作簡便、實時無創的超聲新技術，可對供肝脂肪變進行無創性評估，有望成為定量評估供肝有無脂肪變性的首選影像學方法。但本研究樣本量相對較少、中重度脂肪變性的病例分布不足，未來的研究中我們將增加中重度脂肪變性的病例，以探索ATT 對供肝不同程度脂肪變性的診斷效能。