彈性成像技術在脂肪胰診斷中的應用研究

肖春瑩 許亞平 彭 瑞 陳依婷 姜璐璐

1.臺州市中心醫院超聲科，浙江臺州 318000；2.溫嶺市第一人民醫院超聲科，浙江溫嶺 317500

脂肪胰是以胰腺間質脂肪堆積及腺泡細胞脂肪變性為顯著特征的臨床病理綜合征，與代謝、環境、氧化應激等諸多因素關系密切[1]。脂肪胰最常見的病因是肥胖和代謝綜合征，其他病因可能包括一些先天性疾病、有毒物質或病毒性疾病。臨床研究發現，脂肪胰患者2 型糖尿病、非酒精性脂肪肝及心血管疾病等發病率增加，急性胰腺炎、胰腺癌及胰腺術后并發癥的風險升高，因此早期診斷和評估脂肪胰對臨床診療至關重要[2]。聲觸診彈性成像（sound touch elastography，STE）和聲觸診彈性測量（sound touch quantify，STQ）是目前國內最新的一項彈性成像技術，分屬剪切波彈性成像[3]。STE 基于聲輻射力效應，可獲得感興趣區域內彩色編碼的彈性圖像，可直觀反映組織硬度；STQ 能顯示相應的彈性測量值，且STE、STQ 可同時在一臺超聲機器操作，極大豐富超聲彈性成像技術在臨床中的應用范圍。本文旨在探討STE 和STQ 技術在脂肪胰診斷中的可行性及臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2021 年1～12 月于臺州市中心醫院經CT診斷為脂肪胰的53 例患者納入實驗組，其中男39例，女14 例，年齡25～60 歲，平均（36.1±9.3）歲；另選取同期CT 檢查正常的40 例健康體檢者納入對照組，其中男25 例，女15 例，年齡24～58 歲，平均（34.2±8.9）歲。脂肪胰CT 診斷標準：測量并計算胰腺和脾臟的CT 值差值（P–S）、比值（P/S），將P–S<–20 或P/S<0.7 診斷為脂肪胰[4,5]。所有受試者年齡>20 歲，CT 及常規腹部超聲無明顯占位病變，無過量飲酒（男性>280g/周、女性>140g/周），無肝炎病史、手術史，無不明原因脾大，無代謝性疾病，無藥物治療引起的代謝紊亂。受試者均簽署知情同意書，本研究經臺州市中心醫院科研倫理審查委員會批準（批件號：2021–11）。

1.2 方法

記錄兩組受試者的一般資料，包括身高、體重、體質量指數（body mass index，BMI）。受試者禁食水8～12h 后取肘正中靜脈血測定空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）、空腹胰島素（fasting insulin，FINS）、甘油三酯（triglyceride，TG）、總膽固醇（total cholesterol，TC）。

采用邁瑞Resona 7 彩色多普勒超聲診斷儀，SC6–1U 型凸陣探頭，中心頻率1.0～6.0MHz。配備STE 和STQ 技術。二維超聲檢查：受試者空腹8～12h 后于清晨行上腹部超聲檢查，患者仰臥位，根據胰腺位置調節合適圖像深度，于肝左葉胃體后方橫切掃查胰腺長軸，獲取胰腺頭部、體部、尾部最佳圖像，凍結圖像后，觀察胰腺形態、內部回聲，在下腔靜脈前方、腹主動脈前方、脊柱左緣分別測量胰腺頭部、體部、尾部厚度，分別大于2.5cm、2.0cm、1.5cm 則診斷為胰腺體積增大[6]，同時記錄受試者是否合并脂肪肝。腹腔內臟脂肪（visceral adipose tissue，VAT）測量：縱切探頭，于腹主動脈長軸水平，臍上2cm 處測量腹直肌內側面至腹主動脈前壁的垂直距離。腹部皮下脂肪（subcutaneous adipose tissu，SAT）測量：縱切探頭，在臍上2cm 處測量皮膚層與腹直肌白線之間的距離[7]。STE 及STQ 檢查：二維超聲檢查胰腺基礎上，將圖像放大，凍結后，選取STE 模式。調節取樣框大小約1cm×0.5cm，放置在胰腺實質中央處，盡量避開主胰管和腸系膜上動、靜脈，囑患者保持不動并配合屏氣2～5s，圖像穩定后，啟動STE 功能進行彈性成像。操作過程中可將圖像感興趣區域置于取樣框中央，同時記錄取樣深度，并將彈性標尺范圍設定為0～30kPa。記錄STE值。重復上述掃查步驟，啟動STQ 功能進行彈性測量，記錄STQ 值。STE 及STQ 檢測成功標準：圖像應滿足呼吸運動指數≥4 顆星，可信度指數≥90%。每個部位測量5 次取平均值，同時應滿足成功率≥60%且變異度<30%；不滿足上述條件者則認定檢測失敗[8]。

1.3 統計學方法

應用SPSS 22.0 統計軟件進行數據分析。計量資料采用均數±標準差（）表示，比較采用獨立樣本t檢驗，計數資料以例數（百分率）[n（%）]表示，比較采用χ2檢驗。操作者5 次測量STE 及STQ 值的可重復性采用組內相關系數（intraclass correlation coefficient，ICC）描述。各因素與STE、STQ 測量值的相關性采用Pearson 線性相關分析。P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組受試者的胰腺STE、STQ 檢測參數比較

對照組受試者的胰腺STE 檢測失敗7 例，其中3 例圖像未滿足呼吸運動指數≥4 顆星，4 例可信度指數均<90%（分別為85%、84%、79%、77%）；STQ 檢測失敗5 例，其中5 例變異度均>30%（分別為31%、34%、37%、40%、41%）。實驗組患者的胰腺STE 檢測失敗11 例，其中5 例圖像未滿足呼吸運動指數≥4 顆星，3 例可信度指數均<90%（分別為88%、71%、70%），3 例變異度均>30%（分別為37%、41%、55%）；STQ 檢測失敗7 例，2 例可信度指數均<90%（分別為86%、71%），5 例變異指數均>30%（分別為33%、35%、39%、42%、46%）。兩組受試者的胰腺STE、STQ 檢測成功率比較，差異均無統計學意義（P>0.05）；兩組受試者的胰腺STE、STQ檢測變異度比較，差異均無統計學意義（P>0.05）；實驗組患者的胰腺STE、STQ 平均值均顯著低于對照組（P<0.05），見表1。

表1 兩組受試者的胰腺STE、STQ 檢測參數比較

2.2 兩組受試者的胰腺STE、STQ 可重復性分析

兩組受試者的胰腺STE、STQ 各測值在去除最大值、最小值后，ICC 均>0.75，見表2。

表2 兩組受試者的胰腺STE、STQ 測值組內相關性分析

2.3 實驗組患者的胰腺STE、STQ 平均值與臨床特征相關性分析

實驗組患者的胰腺STE、STQ 平均值與性別、年齡、身高、TC、FBG、FINS、胰腺體積、SAT、脂肪肝、取樣深度均無顯著相關性（P>0.05）；實驗組患者的胰腺STE、STQ 平均值與BMI、TG、VAT均呈負相關（P<0.05），見表3。

表3 實驗組患者的胰腺STE、STQ 平均值與臨床特征 相關性分析

3 討論

脂肪胰是一種以胰腺脂肪浸潤或胰島細胞脂肪變性為病理特征的疾病。研究顯示胰腺脂肪浸潤與多種代謝紊亂性疾病相關，及時準確的脂肪胰診斷有助于預防代謝紊亂性疾病[9]。臨床診斷脂肪胰的方法主要為CT、內鏡超聲、病理診斷，但多因操作困難、費用高及侵入性未能成為檢測脂肪胰的首選方法[10]。超聲提示胰腺回聲增強廣泛應用于脂肪胰篩查，但研究表明，脂肪沉積、慢性纖維化、2 型糖尿病等均可出現胰腺回聲增強，因此通過回聲判斷脂肪胰并不準確[11]。超聲彈性成像技術可無創、定量評估受檢組織的硬度，已廣泛用于臨床。

本研究結果顯示，兩組受試者的胰腺STE、STQ檢測成功率和檢測變異度比較，差異均無統計學意義，與Xia 等[12]研究結果相近，提示無論在健康人群還是脂肪胰患者中，STE、STQ 檢測都具有較高的成功率，且穩定性強，適用范圍廣。2015 年《日本胰腺超聲彈性成像臨床實踐指南》介紹胰腺超聲彈性成像依據物理量（應變、剪切波）不同的分類和使用方法，為臨床胰腺彈性研究提供了技術支持和理論依據[13]。胰腺應變彈性成像通過腹主動脈搏動下產生應變等級獲取彈性參數，由于胰腺頭部、體部、尾部與腹主動脈解剖方位的不同，胰頭和胰尾很難獲得準確圖像。胰腺剪切波彈性成像是基于發射聲輻射力脈沖到胰腺組織任意位置，通過病變組織剪切波傳播速度獲取彈性模量值實現疾病診斷，Kawada 等[14]通過剪切波彈性成像檢測胰頭、胰體、胰尾的成功率分別為80%、83%和68%，大大提高胰腺的診斷效能。本研究所應用的STE、STQ 技術，是我國自主研發的彈性成像技術，分屬于剪切波彈性成像。在STE 檢查中，通過域掃描技術的應用，可跟蹤橫波在組織不同深度的傳播路徑，大大提高橫波的傳播效率，迅速獲得感興趣區剪切波速度，避免負面的生物效應。在STQ 檢測中，在灰度模式下，可對剪切波彈性成像進行多次實時測量，根據多重測量的平均值計算結果，可大大提高檢測的可靠性[15]。本研究進一步分析發現兩組受試者胰腺STE、STQ 的ICC 均>0.75，說明STE、STQ 測量值較為穩定、可靠，與既往研究結果一致，也為通過組織硬度評估脂肪胰提供了理論支持。

本研究中，實驗組患者的胰腺STE、STQ 平均值均顯著低于對照組，彈性參數大小主要取決于病變組織的細微結構、實質細胞及結締組織含量等變化，彈性參數越大，診斷的組織越硬，彈性參數越小，診斷的組織越軟，分析原因可能是胰腺內脂肪含量的增加會使胰腺組織變軟，胰腺組織內脂滴數量增多，導致腺泡或胰島細胞腫脹，胰腺實質內張力增加，楊氏模量測值降低。張穎[16]研究發現正常人群胰腺SWV 值明顯大于脂肪胰患者。朱燕云[17]對早期高脂飲食脂肪胰子鼠研究發現，超聲彈性楊氏模量隨著脂質在胰腺的沉積而降低，二者呈強負相關，說明子鼠脂肪胰越嚴重，其測得楊氏模量值越低，認為STE、STQ 可作為一種定量評估胰腺硬度的方法。

本研究結果顯示，實驗組患者的胰腺STE、STQ平均值不受性別、年齡、身高、TC、FBG、FINS、胰腺體積、SAT、脂肪肝、取樣深度的影響，但與BMI、TG、VAT 均呈負相關。肥胖被認為是引起人類多種慢性代謝性疾病的重要因素，肥胖（BMI>28kg/m2）能夠引起體內脂類代謝失衡，當人體能量攝入過多又無法代謝多余的脂質時，TG 便在細胞內積聚，致使增生和肥大的脂肪細胞取代受損的胰腺，因此BMI 和TG 水平與胰腺STE、STQ 測值密切相關，且隨著BMI 增大和TG 水平升高，胰腺實質越軟，彈性參數降低。VAT 主要位于內臟器官、腸系膜及大動脈周圍，具有豐富的神經分布和血管供應，可輸出脂肪因子、白細胞介素–6、腫瘤壞死因子–α 等炎癥因子和游離脂肪酸等，通過影響敏感性脂肪酶、甘油三酯脂肪酶的表達，降低脂肪組織的儲脂能力，造成胰腺實質內脂肪的堆積[18]。因此，VAT 與胰腺彈性參數密切相關，隨著VAT 的增加，胰腺脂肪浸潤程度增加，STE、STQ 測值減低。本研究中，93例受試者STE 檢測失敗18 例、STQ 測量失敗12 例，分析其原因，可能因胰腺是腹膜后位器官，易受呼吸的影響。因此，在測量過程中應囑患者屏氣配合，同時為防止消化液和胰液分泌對胰腺彈性參數值的測定，應在空腹后進行超聲彈性測量。此外，為避免其他結構干擾，取樣框選取時應盡量避開主胰管和腸系膜上動脈。

綜上，本研究通過STQ、STE 技術對脂肪胰的彈性測量進行初步探索，發現與健康者相比，脂肪胰患者胰腺普遍質地較軟，STE、STQ 在脂肪胰的彈性評估中穩定性高、重復性好。本研究由于樣本量有限，沒有通過超聲彈性參數對脂肪胰進行預測值測定，將在后續研究中進一步完善。