声触诊组织量化技术测量牛离体肝脏剪切波速度的影响因素

杨 龙 YANG Long

袁建军 YUAN Jianjun

王 绮 WANG Qi

吴 刚 WU Gang

马桂英 MA Guiying

郭文清 GUO Wenqing

声触诊组织量化技术（virtual touch tissue quantification,VTQ）可以通过测量剪切波速度量化感兴趣区组织质地软硬信息[1-3]。剪切波是组织受压发生形变过程中产生的横向运动的机械波，剪切波速度则可以间接反映组织弹性，速度越快，硬度越大[4]，因此，可以通过测量剪切波速度来评价组织弹性，从而量化组织质地软硬情况。然而在临床应用中发现测量结果重复性差。本研究利用牛离体肝脏测量不同深度、不同角度肝实质剪切波速度，探讨深度和角度对感兴趣区剪切波速度的影响。

1 材料与方法

1.1 仪器与材料

1.1.1 实验动物 选择成年鲁西黄牛一头（巩仪绿源养殖基地），体重约350 kg，无肝脏相关疾病。取新鲜的牛肝脏一叶，厚约6 cm，超声检查肝实质回声均匀。

1.1.2 材料 为使取样线在准确的角度下取值，需制作一张刻度纸。取一张透明塑料纸，比照超声仪显示器工作界面描绘出扇形界面左右缘，并延长成角。使用量角器绘出角分线，再以角分线为中线（0°线）向左侧每隔15°画一分隔线，依次为左15°线、30°线、45°线，然后贴于超声仪显示屏上（图1）。

图1 自制刻度纸并粘贴在超声仪显示屏上，中线为0°线，向左依次是15°线、30°线、45°线

1.2 方法 采用Siemens Acuson S2000彩色多普勒超声仪，4C1凸阵探头，频率1～4 MHz。将约1 cm厚的耦合剂涂抹于牛离体肝脏表面，探头垂直置于肝脏表面，为保证肝脏不受探头挤压，调整探头与肝包膜轻微接触。为减少操作过程中的手抖动现象，操作者将前臂置于高约20 cm的支架上面，同时，每次采集完100个数据后，休息10 min，以减轻因疲劳引起的探头抖动现象。另外，感兴趣区要避开肝内管系结构及明显的回声不均区。

采集数据时，参照刻度纸上的角度线，先将取样线置于0°～15°线间，感兴趣区分别置于距肝包膜1 cm、2 cm、3 cm、4 cm、5 cm处，每一区域内测值20次，然后将取样线置于15°～30°线间以及30°～45°线间，并重复以上操作，共测值300次。

1.3 统计学方法 采用SPSS 16.0软件，采用两因素析因设计的方差分析探讨角度与深度对剪切波速度的影响以及二者间是否存在交互作用；不同组间剪切波速度比较采用单因素方差分析，方差齐时采用LSD检验，方差不齐时采用Dunnett T3检验，P＜0.05表示差异有统计学意义；计算变异系数比较各组间数据的重复性情况，变异系数越小，重复性越好。

2 结果

2.1 感兴趣区深度和取样线角度对剪切波速度的影响 对不同深度和角度下的剪切波速度行两因素析因设计的方差分析，发现角度和深度对剪切波速度影响差异均有统计学意义（F=21.53、18.26, P＜0.01），并且二者对剪切波速度的影响具有交互作用（F=4.49,P＜0.01）。

2.2 不同取样线角度各感兴趣区深度组剪切波速度的差异 0°～15°间，各深度剪切波速度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；15°～30°间，1 cm 与 2 cm、3 cm、4 cm、5 cm比较，3 cm与4 cm、5 cm比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）（表 1）；30°～45°间，1 cm 与4 cm、2 cm与4 cm、3 cm与4 cm、3 cm与5 cm比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）（表 1）。0°～15°间各深度组剪切波速度变异系数从浅至深依次为0.12、0.14、0.21、0.30、0.33（图 2）。

表1 不同深度及角度下剪切波速度比较（m/s）

图2 0°～15°间各深度剪切波速度测值变异系数，1～5 cm变异系数逐渐增大

3 讨论

利用VTQ测量感兴趣区剪切波速度，可以无创性地评估感兴趣区的质地软硬情况[5-7]。目前，国内外尚无规范化测量剪切波速度的标准，可能影响剪切波速度的因素包括感兴趣区的位置、呼吸运动、心脏大血管搏动、是否进食等[8]，有关取样线角度和感兴趣区深度对剪切波速度影响的研究较少。本研究利用牛离体肝脏，在感兴趣区静止、探头尽可能稳定及探头对感兴趣区不构成压力的前提下，测量不同角度、不同深度剪切波速度，进而探讨取样线角度和感兴趣区深度对测量结果的影响。由于使用同一叶牛离体肝脏，并且选择均质的肝实质作为感兴趣区，因此各感兴趣区剪切波速度测值重复性应当较好，组间差异无统计学意义。若组间剪切波速度差异有统计学意义，则说明角度或深度对剪切波速度测量影响明显。

对测量结果行两因素析因设计的方差分析，结果显示角度和深度对剪切波速度的影响差异均有统计学意义，且二者具有交互作用。为探讨角度和深度影响的最小条件，将3个角度下各深度组剪切波速度分别行单因素方差分析。0°～15°间不同深度组的剪切波速度差异无统计学意义，说明此条件下剪切波测值重复性较好，Chang等[9]使用模型研究时，采用垂直取样线，得出相同的结论。而在另外两个角度下，不同深度组剪切波速度测值，部分组间差异有统计学意义，说明剪切波速度测值重复性较差。0°～15°间不同深度组的剪切波速度差异无统计学意义，此结果似乎与深度对剪切波速度有影响的结论相矛盾，其可能原因为前者与后者采用数据条件不同，前者探讨角度和深度对剪切波速度测值的影响时，采用不同深度、不同角度下剪切波速度，此时影响结果的因素除深度外，还有角度因素以及二者的交互作用；后者探讨深度对剪切波速度的影响时，采用0°～15°间各深度剪切波速度测值，此时已经部分规避了角度对剪切波速度的影响以及二者的交互作用，在5 cm之内，深度对剪切波速度的影响反而无显著差异。

计算0°～15°间各深度组的变异系数，发现随着深度增加，变异系数逐渐增大，说明测值随深度增加重复性有变差的趋势，与安力春等[10]的研究结论一致。Chang等[9]研究发现，在4 cm和5 cm深度时重复性较好，此结果与本研究结果不一致，这可能与取样线角度有关，Chang等[9]采用垂直取样线，而本研究中取样线角度则采用0°～15°的范围。

本研究中，每组数据会出现个别测值与均值差别较大，可能与操作者手持探头不自主抖动有关，因此，建议在临床应用时，每个感兴趣区重复测量5次，将差异最小的3个测值的均值作为该处的剪切波速度。

角度和深度均影响剪切波速度，且二者具有交互作用，取样线角度小于15°、深度不超过5 cm时，剪切波测值受影响小，重复性较好，但随深度增加重复性有变差的趋势。本研究因受实验材料的限制，仅探讨了5 cm内剪切波速度的变化情况，而在临床应用中，感兴趣区最深可置于8 cm处，5～8 cm间剪切波速度变化情况尚无实验数据支持，将在以后的研究中逐步完善。

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