基于梳狀剪切波彈性成像的列線圖對慢性乙型肝炎患者食管胃靜脈曲張的預測價值

陳志恒 邵靜 鄭碧玉 郭秋香 葉新鮮 蘇虹 張曉東

我國有慢性乙型肝炎（Chronic hepatitis B，CHB）患者約2 000 萬例[1]，了解食管胃靜脈曲張（Gastroesophageal varices，GOV）情況對其治療指導、療效評估和預后判斷有重要意義[2～4]。GOV 診斷金標準為食管胃十二指腸鏡（Esophagogastroduodenoscopy，EGD）檢查，但其為侵入性操作，有發生嚴重并發癥的可能。超聲彈性成像（Ultrasound elastography，USE）為非侵入性檢查，流程與常規超聲檢查相同，患者依從性高，適合動態隨訪。二維剪切波彈性成像（Two-dimensional shear wave elastography，2D-SWE）是一組新的USE，能實時顯示經彩色編碼的組織彈性信息，梳狀剪切波彈性成像（Comb-push ultrasound shear wave elastography，CUSE）又是其中較新的類型，使用梳狀波技術，定量測量結果更為可靠[5]。本研究旨在探討CUSE 對CHB 患者GOV 的預測價值，建立基于CUSE 的列線圖，為預測CHB 患者GOV 風險提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究對象 納入標準：HBsAg 陽性，持續6 個月以上。排除標準：①發生過GOV 破裂出血；②接受過肝臟、脾臟、食管、胃或門靜脈系統手術；③除CHB 外，合并其他導致肝臟損傷、淤血或硬度改變的疾病或情況，包括但不限于：其他肝炎病毒感染、肝細胞脂肪變性、酒精性肝病、肝組織急性炎癥壞死（ALT＞250U/L）、肝內膽汁淤積（TBIL＞26μmol/L）、慢性充血性心力衰竭、縮窄性心包炎、布加綜合征、肝血色素沉著病、自身免疫性肝炎等；④除門靜脈高壓外，合并其他導致脾臟大小改變的疾病或情況；⑤合并肝臟或脾臟內巨大或惡性占位性病變；⑥合并HIV 感染、未成年、妊娠期或哺乳期。按以上標準納入2019年6月～2021年12月于我院超聲影像科行CUSE 檢查的CHB 患者138 例，男114 例，女24 例，年齡26～86 歲，平均（50.7±12.9）歲。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器 GE 公司LOGIQ E9 彩色多普勒超聲診斷儀，C6-1 凸陣探頭，頻率1～6MHz。

1.2.2 常規超聲檢查 行常規二維及彩色多普勒超聲檢查，測量門靜脈主干內徑（Portal vein diameter，PVD）、門靜脈主干最大流速（Maximum portal vein velocity，PVVmax）和脾臟長徑（Spleen bipolar diameter，SBD）。

1.2.3 CUSE 檢查 測量肝臟硬度（Liver stiffness，LS）前受檢者至少空腹4h 并休息15min，取仰臥位，充分暴露右側季肋部，檢查者將探頭垂直體表置于右側肋間，清晰顯示肝5、6 段。進入CUSE 模式，取樣框大小3cm×1.25cm，ROI 直徑1cm，標尺0～48kPa，二維圖像深度8cm，體壁較厚者可適當加深。取樣框置于肝實質內，上緣距肝包膜至少1cm，盡量避開血管等非肝實質部分和各種偽像。探頭穩定施加適當壓力，囑受檢者平靜呼吸中屏氣，按start 鍵開始成像，圖像穩定后按freeze 鍵凍結。選取彩色充盈良好的一幀，在圖像中央成像均勻的區域放置ROI 測量該處LS。在符合上述要求的情況下重復成像并測量5 次，取中位數作為最終結果。檢查過程中，若取樣框內彈性圖像始終充盈差，各幀圖像均無可放置測量框的位置，視為該次成像失敗，則按PEN 鍵開啟穿透模式，再連續3 次成像失敗，或5 次測量結果的四分位間距與中位數比值大于30%，視為測量失敗。常規超聲和CUSE 檢查由同一名受過專門訓練的超聲影像科醫師完成。

按以下公式計算基于LS 的經典GOV 預測模型：肝臟硬度和脾臟長徑乘積與血小板比率評分（Liver stiffness spleen diameter-to-platelet ratio score，LSPS）=（LS×SBD）/PLT[6]。

1.2.4 實驗室檢查和EGD 檢查 CUSE 檢查當日空腹靜脈采血，完成相關實驗室檢查并記錄血小板計數（Platelet count，PLT）。CUSE 檢查1 周內，由同一名對其他檢查結果不知情的內鏡診療科醫師完成EGD檢查，按相關診療指南[3]對GOV 情況進行判斷。

1.3 統計學分析 采用R 3.6.3、SPSS 24.0 和Med-Clac 11.4 軟件進行統計分析，計量資料滿足正態分布者以均數±標準差表示，否則以中位數（四分位數間距）表示，單因素分析分別采用獨立樣本t檢驗和秩和檢驗；計數資料以頻數表示，單因素分析采用卡方檢驗。單因素分析有統計學差異的指標行二分類Logistic 回歸進行多因素分析，變量進入采用基于偏最大似然估計前進法，將獨立影響因素建立列線圖，使用內部重抽樣方法（抽樣次數1 000）繪制校準曲線，并繪制LSPS 和LS 預測GOV 的ROC 曲線、計算ROC 曲線下面積（AUC），確定預測界值，AUC 的比較采用Z檢驗。以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 研究對象分組及臨床資料比較 135 例患者完成CUSE 檢 查，CUSE 測量LS的成功率為97.8%（135/138）。根據有無GOV 分組，其中無GOV 組100例，有GOV 組35 例，有GOV 組PVD、SBD、LS 大于無GOV 組，PVV、PLT 小于無GOV 組，差異有統計學意義（P＜0.05）。兩組性別和年齡差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 研究對象臨床資料的分組比較（±s）

表1 研究對象臨床資料的分組比較（±s）

組別 n 性別（n）年齡（歲）PVD（mm）PVVmax（cm/s）SBD（cm）LS（kPa）PLT（×109/L）男女有GOV 組 35 29 6 52.9±10.5 12.7±2.4 17.6±4.9 14.1±3.0 9.8±3.6 85±43無GOV 組 100 82 18 49.9±13.2 11.3±2.0 19.6±4.6 10.8±1.9 6.6±2.3 158±55 χ2/t 0.013 1.202 -3.622 2.467 5.979 -6.239 7.189 P 0.909 0.232 ＜0.001 0.015 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

2.2 影響GOV 的多因素分析及建立列線圖 將組間差異有統計學意義的5 項指標行Logistic 回歸分析。SBD、LS 和PLT 是GOV 的獨立影響因素（P＜0.05），SBD 和LS 為危險因素（OR＞1），PLT 為保護因素（OR＜1），見表2。納入3 項指標建立列線圖并繪制校準曲線，預測曲線與實際情況重合度較好，一致性指數為0.907（95%CI:0.853，0.961），見圖1。

表2 影響GOV 的多因素分析

圖1 預測CHB 患者GOV 情況的列線圖和校準曲線

2.3 列線圖對GOV 的預測效能分析與比較 列線圖預測GOV 的AUC 為0.907（95%CI:0.845，0.950），高于LS 的0.787（95%CI:0.709，0.853）（P＜0.05），與LSPS的0.903（95%CI:0.840，0.947）相比差異無統計學意義（P＞0.05）。見圖2、表3。

圖2 列線圖、LSPS 和LS 預測GOV 的ROC 曲線

表3 列線圖、LSPS 和LS 預測GOV 的效能分析與比較

2.4 列線圖預測GOV 的界值 根據約登指數最大對應的臨界值確定列線圖預測GOV 的界值為114，預測敏感度、特異性、陽性預測值、陰性預測值和符合率分別為77.1%、87.0%、67.5%、91.6%和84.4%。根據陽性似然比最大和陰性似然比最小確定的界值則為137 和88，本研究測量LS 成功的135 例中，總得分≥137 者18 例，17 例存在GOV，總得分＜88者47 例，均無GOV。

3 討論

GOV 是CHB 患者常見的嚴重并發癥，如未及時得到良好的治療，隨病情進展，25%的GOV 在2年內發生破裂出血，6 周病死率近20%[7]，而對GOV進行干預治療，能有效預防出血，降低病死率[2]。為及早發現GOV，傳統上建議行EGD 檢查，但多數患者在疾病早期階段并無GOV，接受費用較高且為侵入性的檢查卻得到陰性結果，不愿再接受檢查，不利于定期隨訪。因此，采用無創手段篩查GOV 成為近年來的研究熱點[8]。

USE 在診斷肝纖維化、肝硬化方面的價值已得到多個臨床應用指南的認可和推薦，被認為是無創評估肝纖維化的重要手段，很大程度上減少了不必要的肝穿活檢[9～11]，在門脈高壓的評估和輔助診斷方面也被證實有一定價值[12～14]。目前USE 預測GOV 的研究使用FibroScan 居多[9]，但其為獨立成像系統，采用機械振動激勵組織產生剪切波，臨床使用受到限制。USE 中最新的類型是2D-SWE，采用聲輻射力脈沖（Acoustic radiation force impulse，ARFI）來激發剪切波，不受腹水限制，在脂肪組織內穿透力強，且探頭能同時進行二維成像引導，診斷CHB 肝纖維化的效能與FibroScan 相當或更高，應用前景更廣[11]。CUSE 是GE 公司研發的新型2D-SWE 成像系統，與其他2D-SWE 不同，CUSE發射呈梳齒狀排列的多組ARFI，激勵組織產生多組向兩側傳播的剪切波，并通過方向性濾波器進行分離和整合，以達到減少噪聲、得到高質量彈性圖像的目的。CUSE 檢查的可重復性好，觀察者內和觀察者間的組內相關系數分別達0.95 和0.87[5]。本研究的操作者經專門訓練并嚴格進行參數設置和檢查，LS 測量成功率97.8%（135/138），與一項使用CUSE 測量874 例LS 的研究相近（98.4%）[15]，失敗3 例的原因分別為無法屏氣配合、肝右葉萎縮變形和測量結果四分位間距與中位數比值大于30%。

本研究通過單因素分析發現有GOV 組PVD、SBD、LS 大于無GOV 組，PVV、PLT 小于無GOV組，這可能與CHB 患者GOV 的發生發展有關。在肝炎病毒的持續影響下，CHB 患者的肝臟逐漸發生纖維化，彈性變差，LS 增加，因肝內血流阻力增大，門靜脈系統回流受阻、壓力升高，PVD 增大、PVV減低。通過一系列病理生理變化，最終發展為門靜脈高壓、側枝循環形成，發生GOV[3]。脾靜脈是門靜脈最大屬支且無靜脈瓣，門靜脈高壓使脾靜脈血液回流受阻、脾竇充血，脾臟腫大并繼發功能亢進，血小板在脾內滯留和破壞增多，SBD 增大、PLT 減低。

將上述指標納入多因素分析，發現SBD、LS 和PLT 是CHB 患者GOV 的獨立影響因素，OR（95%CI）依 次 為1.379（1.088，1.747）、1.307（1.025，1.668）和0.968（0.953，0.984），即SBD 和LS 越大、PLT 降低越明顯，GOV 的可能性越大。這與一項較早探究LS與GOV 關系的研究結論相同[6]，該研究還發現，將LS 結合其他指標能提高預測GOV 的準確性，并提出基于LS 的經典GOV 預測模型LSPS，計算公式為：LSPS=（LS×SBD）/PLT，模 型 中LS 采 用FibroScan測得，并在后續使用不同類型USE 的研究中得到驗證[16]。

本研究納入上述3 個指標建立列線圖并與LS 和LSPS 比較，列線圖預測GOV 的AUC 為0.907（95%CI：0.845，0.950），高于單獨使用LS 的0.787（95%CI：0.709，0.853），與LSPS 的0.903（95%CI：0.840，0.947）相比則差異無統計學意義。說明與其他指標聯合使用能提高LS 對GOV 的預測效能，而在所含指標相同的情況下，與更簡便的模型LSPS 在預測效能方面無統計學差異，但列線圖通過總得分與發生概率的對應關系，能直觀獲取每一研究對象的GOV 發生概率，總得分越高，GOV 的可能性越大。目前類似研究較少，主要是影像組學方面的研究[17，18]。

根據約登指數最大確定列線圖預測GOV 的界值為114，預測敏感度、特異性、陽性預測值、陰性預測值和符合率分別為77.1%、87.0%、67.5%、91.6%和84.4%。根據陽性似然比最大和陰性似然比最小確定的界值為137 和88，兩者配合使用可為臨床判斷GOV 情況提供一定參考：總得分＜88 的患者存在GOV 可能性約小于5%，無特殊情況可不行EGD檢查；總得分≥88 的患者應行EGD 檢查明確GOV情況，其中總得分≥137 者應高度懷疑GOV，概率約大于70%，可根據情況行預防性治療。本研究中測量LS 成功135 例，此方法能對其中48.1%（65例，總得分＜88 患者47 例，≥137 患者18 例）的患者GOV 情況進行初步判斷，使34.8%（47 例）的患者避免EGD 檢查，經EGD 檢查證實僅1 例判斷錯誤（總得分137 但無GOV）。

本研究的局限性：①為單中心研究，未設置驗證組，僅一名操作者，難免存在選擇偏倚和觀察偏倚；②未按GOV 是否需要治療及其風險程度進行分組分析。以上仍需加大樣本量進一步驗證并繼續開展相關研究。

綜上所述，CUSE 測 量LS成功率高，LS 對CHB 患者GOV 情況有一定預測價值，聯合其他非侵入性指標有助于提高其預測效能，通過建立列線圖，能對患者GOV 情況進行初步篩查，使一部分患者避免不必要的EGD 檢查。