超聲彈性成像評價急性兔有機磷中毒性肝損傷的實驗研究

裴峰 馬之萍 郭明陽 陳婷婷 何沈巖 涂嬌 袁萍 錢嶸

超聲實時組織彈性成像(RTE)是檢測組織彈性改變的技術，最早用于局灶性病變的檢測，近年來用于評價慢性彌漫性肝損傷如肝纖維化的研究結果得到了廣泛的認可[1-2]。本研究分析超聲彈性成像對急性中毒性肝損傷的評估價值。

資料和方法

一、實驗動物及材料

健康新西蘭大白兔50只，體質量1.82～2.31 kg，平均2.0 kg，由第二軍醫大學實驗動物中心提供。40%的氧化樂果乳油，鹽酸氯胺酮(100 mg/2 mL)，地西泮注射液(10 mg/2 mL)等。

二、方法

將兔分對照組10只，染毒組40只。實驗前均空腹8 h以上，經耳中央靜脈抽血查肝功能。將兔仰臥固定在兔板上，充分暴露上腹部并備皮，于耳緣靜脈建立靜脈通道。以氯胺酮0.1 g加地西泮5 mg腹腔注射麻醉。染毒組將40%的樂果與0.9% NaCl按1∶10的比例稀釋后，以12 mL/kg腹腔注射，對照組腹腔注射0.9% NaCl 12 mL/kg。隨機將染毒組40只兔分為染毒后4 h組、6 h組、8 h組、10 h組，每組10只兔。按時間段對各染毒組及對照組行肝臟常規二維超聲及RTE檢查。觀察肝實質回聲、測量肝右葉斜徑。而后避開肝內管道結構及心搏影響，穩定顯示肝左葉圖像，啟用RTE功能鍵，選取距體表深度1.0 cm處設置直徑20 mm，深度20 mm的感興趣區(region of interest，ROI)，即進行彈性評分的目標區域。探頭垂直體表施加壓力，取壓力標尺顯示壓力穩定一致，且ROI內彩色充滿、無雜色的壓力圖進行彈性評分，同一位置連續評分5次，取平均值。彈性系數小、受壓后位移變化大的組織顯示為紅色，彈性系數大、受壓后位移變化小的組織為藍色，彈性系數中等的組織為綠色。紅綠相間或紅藍綠相間的組織評分為0分，感興趣區及周邊完全為綠色的為1分，以綠色為主、周邊呈藍色的為2分，藍綠色雜亂相間的組織評分為3分，完全覆蓋藍色的組織評分為4分。

三、實驗室與病理檢查

分別抽取對照組及染毒組各時間段兔的靜脈血檢測生化指標。各時間段染毒組兔行超聲檢查后分別處死，并在相應時間隨機處死1只對照組兔，取肝左葉與彈性成像ROI同區域的肝組織，浸泡在4%的甲醛溶液中，送病理檢查。

四、統計學方法

采用SPSS13.0軟件進行統計學分析。正態分布的計量資料用均數±標準差表示，比較采用t檢驗。以病理結果為金標準，計算RTE診斷肝細胞受損的敏感度、特異度和準確率。P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、實驗動物一般情況

染毒組兔染毒后均出現肌顫、流涎、瞳孔縮小、皮膚發白等癥狀。部分兔于中毒后6～10 h出現消化道出血癥狀，1只兔染毒8 h后死亡，1只兔染毒9 h后死亡。對照組兔無異常。

二、實驗室檢查結果

對照組各時間段丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、總膽紅素(TBil)及白蛋白(Alb)無變化。染毒組染毒后4 h各項指標較對照組無改變；6 h后ALT較對照組略增加但差異無統計學意義(P>0.05),TBil及Alb無變化，染毒8 h及10 h后，ALT、TBil較對照組增加，Alb降低(P<0.05)，且隨著染毒時間的延長，各指標改變越顯著。見表1。

表1 不同時間段染毒組兔肝生化指標與對照組比較(±s)

三、二維超聲檢查結果

對照組及染毒組兔各時間段肝右葉斜徑無明顯差異，染毒后8～10 h，部分兔肝實質回聲增粗、出現腹水及心包腔積液。見圖1。

圖1 二維超聲檢查結果 A 對照組兔正常肝左葉；B 染毒10 h后兔肝實質回聲增粗、出現腹水(AS)

四、超聲彈性成像檢查結果

對照組兔肝左葉感興趣區各時間段RTE評分均為0～1分，染毒組染毒后6 h、8 h、10 h感興趣區彈性評分逐漸增加，染毒后10 h感興趣區彈性評分≥3分。以評分大于1分為陽性、病理結果為標準，RTE診斷有機磷中毒后肝細胞損傷的敏感度、特異度和準確率分別為95.83%、85.71%、92.11%，病理結果與彈性評分結果比較見表2。

表2 兔染毒后肝彈性成像評分與病理結果的比較

五、病理檢查結果

對照組兔各時間段肝組織肝板排列整齊，細胞形態正常。以染毒組較對照組有明顯改變為陽性，染毒4 h后較對照組未見明顯改變，6～8 h后可見肝竇淤血，肝細胞腫脹，邊界不清，肝細胞氣球樣變、脂肪變，部分胞核溶解，染毒10 h后，可見部分肝細胞退變、壞死。見圖2。染毒組各時間段兔肝組織均未見明顯纖維化。

圖2 兔肝組織光學顯微鏡下表現 A 正常兔肝左葉組織；B 染毒后8 h肝左葉組織(HE×100)

討 論

有機磷經人體吸收后，在肝臟濃度最高，通過肝微粒體氧化酶系統進行生化轉換，可引起不同程度的中毒性肝炎，嚴重時會出現肝功能異常[3]。急性中毒性肝炎的臨床表現與急性病毒性肝炎類似，有機磷中毒所致肝損傷的臨床表現缺乏特異性，常因毒蕈堿樣、煙堿樣癥狀掩蓋而被忽視。早期有效診斷及實時監測肝損傷的發展有重要的臨床意義。

不同組織間彈性系數不同，在受到外力壓迫后組織發生變形的程度不同，RTE可通過獲取組織在位移、速度、應變方面的變化，將受壓前后回聲信號移動幅度的變化轉化為有彩色編碼的圖像，反映組織的硬度評分。彈性成像可由組織硬度差異推斷發生病變的可能性[4-5]。有研究表明，RTE對肝纖維化診斷有較好的敏感度及特異度[6-8]。本研究中，染毒組兔ALT、TBil在染毒后8 h后明顯增高，Alb則減低，說明隨著染毒時間的延長，肝細胞變性壞死，肝功能受損。有機磷可引起急性血管內溶血，滅活大量血紅蛋白會引起肝細胞損傷，另外，有機磷中毒后ALT的增高早于血中膽堿酯酶活性的改變，證明有機磷對肝細胞有直接毒害作用[9]。RTE檢測結果顯示，染毒6 h后彈性評分逐漸增加，染毒后10 h感興趣區彈性評分≥3分，彈性評分越高，肝臟受損的程度越大[10-12]。值得注意的是，本研究中染毒組在染毒6 h后肝生化指標ALT、TBil及Alb均未出現異常，但RTE已檢測出ROI肝組織的硬度增加，表明RTE評分反映有機磷中毒性肝損傷較實驗室指標更敏感。RTE診斷中毒性肝細胞損傷的敏感度、特異度和準確率分別為95.83%、85.71%、92.11%，這可對臨床診斷和制定治療措施提供幫助。本研究中2例RTE評為陽性而病理結果為陰性，1例RTE評為陰性而病理結果為陽性，其原因可能在于病理取材量僅占整個肝臟組織的五萬分之一，而彈性成像所選取感興趣區的面積比病理取材的大得多，另外操作者手法也是影響評分的因素，所以會出現假陽性或假陰性的結果。

既往有研究發現，急性肝炎患者肝臟彈性值增加，但病理并未發現纖維化及硬化改變[13]。本研究結果表明，急性有機磷中毒性肝炎的病理變化為脂肪聚集和肝細胞壞死，染毒組各時間段病理均未發現肝纖維化，肝細胞受損出現在染毒后6 h，此時RTE評分也增加，與既往的研究結果一致，提示肝纖維化不是增加肝臟硬度的唯一因素。有學者認為炎性細胞浸潤、血流灌注壓力、肝細胞水腫、變性等均是影響肝臟硬度的因素[14-16]。而有機磷中毒會引起肝臟微循環改變，中毒時間越長，微循環障礙越嚴重，這也可能成為影響肝臟硬度的因素[17]。

本研究局限性在于RTE反映的是感興趣區組織與周圍組織硬度比較的相對值，而不是感興趣區組織硬度的絕對值，且受施加壓力大小與壓放頻率的影響。今后的研究將在增加組織彈性彌散定量分析，為臨床診斷急性中毒性肝炎提供新的參考指標。

綜上所述，RTE無創評價急性有機磷中毒性肝細胞損傷有較高的敏感度、特異度及準確度，還可通過重復檢查動態監測中毒后肝臟受損的進展情況，有較大的臨床應用價值。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。