声速匹配技术对肝纤维化早期诊断及分期的价值

张树华，张桂芹，阚艳敏，马琳

（华北理工大学附属医院超声科，河北 唐山 063000）

·短篇论著·

声速匹配技术对肝纤维化早期诊断及分期的价值

张树华，张桂芹，阚艳敏，马琳

（华北理工大学附属医院超声科，河北 唐山 063000）

应用声速匹配技术测量肝纤维化患者与健康对照者不同部位肝组织区域速度指数，结果显示声速匹配技术对肝纤维化的早期诊断有一定的价值，并能够为肝纤维化的分期提供量化依据。

声速匹配技术；肝纤维化；无创诊断

网络出版地址

全世界每年约有140万慢性肝脏疾病患者因肝纤维化和肝硬化而死亡，肝脏疾病的治疗已经成为一个世界性的公共健康问题［1］。在我国，肝炎尤其是病毒性肝炎的发病率相对较高［2］，一旦发展成为肝硬化，将严重影响患者的生活质量。而肝纤维化及早期肝硬化的非创伤性诊断目前尚无统一标准，因此，寻找一种准确、方便、非创伤性的诊断方法尤为重要。

超声波在人体组织中的传播速度与组织的弹性及密度有关，而肝纤维化会导致肝组织硬度增加，而且肝组织的硬度随着肝纤维化程度的进展而增大，因此，在理论上能够应用声速匹配技术诊断肝纤维化并对其进行分期。研究［3］表明，超声波在肝组织中传播速度的大小与脂肪含量和肝脏硬度有良好的相关性，但目前肝纤维化早期诊断及分期尚无确切的声速临界值。

本研究拟通过测量肝纤维化患者的区域速度指数（zone sound index，ZSI）为肝纤维化的诊断提供量化依据，并初步探讨肝纤维化分期的ZSI临界值。

1　　材料与方法

1.1研究对象

选择2014年8月至2015年10月在华北理工大学附属医院就诊的肝纤维化患者93例，其中，男47例，女46例。根据肝纤维化程度，将患者分为S0组（n=14）、S1组（n=19）、S2组（n=21）、S3组（n= 17）和S4组（n=22）。选择同期健康志愿者30例作为正常对照组，其中，男16例，女14例。所有受检者均无腹腔积液，肝脏无其他影响ZSI测量的疾病，如较大肝囊肿等。

1.2肝纤维化诊断标准

依据2000年西安全国肝病会议制定的标准，将肝炎病变依纤维化程度分为5期：S0期，没有纤维化；S1期，汇管区纤维化扩大，局限在窦周及小叶内纤维化；S2期，汇管区周围纤维化，纤维间隔形成，小叶结构保留；S3期，纤维间隔伴小叶结构紊乱，无肝硬化；S4期，早期肝硬化。

1.3方法

应用美国Zonare公司生产的双子星彩色多普勒超声诊断仪，探头为C9⁃3探头，频率为6 MHz，增益为92 dB。受检者平卧，右手举过头顶，充分暴露肝右叶区的肋间隙。将探头置于受检者第5或6肋间隙，观察肝实质回声，按zoom键，弹出取样框，将取样框调至最小，嘱受检者屏住呼吸，分别选择肝脏包膜下1 cm、2 cm和≥3 cm处为感兴趣区［4］，避开肝内大的管道结构，按optimize键，仪器将自动计算ZSI，并显示在屏幕右侧。用同样方法测量左叶肝组织ZSI。分别将上述图像冻结并存储5次或以上，将图像导出后整理数据，取平均值。

1.4统计学分析

应用SPSS 17.0统计软件进行统计学分析。计量资料以±s表示。多组间ZSI值的比较采用协方差分析，其他计量资料多组间比较采用单因素方差分析，多重比较采用LSD法，计数资料比较采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。构建受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线，进一步计算约登指数、灵敏度、特异度，寻找ZSI临界值。

2　　结果

2.1一般资料的比较

各组间性别差异无统计学意义。年龄在部分组间差异有统计学意义，这可能是肝纤维化程度与患者的病程有关的体现。S4组患者因肝硬化消瘦，体质量指数明显低于其他组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1　　各组间一般资料比较

2.2不同部位ZSI值的比较

对各组间不同部位的ZSI值进行协方差分析，去除体质量指数的影响，同一组内不同部位的ZSI值间差异无统计学意义，见表2。

表2　　不同部位ZSI值的比较（±s）

表2　　不同部位ZSI值的比较（±s）

ZSI值分组肝右叶被膜下　F　P肝左叶　1 cm　2 cm　　≥3 cm正常对照组　15.65±13.082　16.00±12.205　15.36±12.615　16.30±12.755　0.064　0.992 S0组　18.75±13.102　19.09±13.060　18.50±13.870　19.38±12.894　0.072　0.990 S1组　22.31±9.268　20.95±9.437　21.11±10.226　20.71±8.287　0.157　0.959 S2组　31.89±12.779　32.27±10.204　31.25±9.498　30.37±11.822　0.346　0.847 S3组　36.17±10.000　37.37±9.912　37.65±10.326　36.15±10.439　0.614　0.654 S4组　51.00±7.379　50.00±8.944　49.89±9.129　49.17±9.003　0.149　0.963

2.3不同部位ZSI值检出率的比较

如表3所示：不同部位ZSI值的检出率不同，肝右叶被膜下1 cm的检出率最高，差异有统计学意义（χ2=137.604，P＜0.05）。

2.4各组间肝右叶被膜下1 cm处ZSI值的比较

由于肝右叶被膜下1 cm处ZSI值的检出率最高，故选择此处的ZSI值进行各组间的比较。其中，S2组ZSI值高于S1组，S4组ZSI值高于S3组，差异有统计学意义（P＜0.001）。正常对照组ZSI值与S0组、S1组间差异无统计学意义，S2组与S3组间差异无统计学意义，见表4。提示ZSI值能够为肝纤维化的分期提供量化依据。

表3　　不同部位ZSI值检出率的比较

表4　　各组间ZSI值的比较结果（±s）

表4　　各组间ZSI值的比较结果（±s）

注：1）与正常对照组比较，P＜0.05；2）与S0组、S1组比较，P＜0.05；3）与S2组、S3组比较，P＜0.05.

分组　ZSI值　F　P正常对照组　16.00±12.205　25.863　0.000 S0组　19.09±13.060 S1组　20.95±9.437 S2组　32.27±10.2041），2）S3组　37.37±9.9121），2）S4组　50.00±8.9441），2），3）

2.5构建ROC曲线

构建差异有统计学意义的各组的ROC曲线（图1、2），正常对照组⁃S1组与S2⁃S3组、S2⁃S3组与S4组的临界ZSI值分别为25 m/s、45 m/s，曲线下面积分别为0.857、0.860，约登指数分别为0.569、0.579，灵敏度分别为82.9%、75.0%，特异度分别为74.0%、82.9%。

图1　　正常对照组⁃S1组与S2⁃S3组间的ROC曲线

图2S2⁃S3组与S4组间的ROC曲线

3　　讨论

常规超声诊断系统假设超声波在组织中的传播速度恒定，但实际上超声波在不同组织中的传播速度不同。声速随着组织的类型和弹性特性的变化而变化［5］。声速的变化可以影响声波的动态聚焦，导致图像模糊。声速匹配技术基于对超声波动态聚焦过程的纠正，认为分辨率及图像最佳时所对应的声速为该切面的最佳匹配平均速度，从而获得组织的ZSI。已经有体外实验证实，声速匹配技术所获得的声速与实际组织内的声速相似［6］，这为定量评估病理状态下组织弹性的改变提供了一种全新的方法。肝纤维化时肝内纤维结缔组织异常增生，导致肝组织的弹性发生变化，使得超声波在肝组织内的传播速度发生改变，这是利用声速匹配技术诊断肝纤维化的理论基础。

由于声速匹配技术受体质量指数的影响［4］，而本研究中组间体质量指数差异有统计学意义，故采用协方差分析方法分析ZSI。本研究结果显示，肝纤维化组的ZSI明显高于正常对照组，这与董常峰等［7］的研究结果一致，表明肝纤维化时肝组织的弹性变化能够导致肝脏ZSI的加快。本研究中，同一分组内不同部位的ZSI差异无统计学意义，说明只要避开大的管道，任何部位都可以成为测量ZSI的感兴趣区。本研究还发现，肝右叶被膜下1 cm处ZSI检出率最高，故选择此处的ZSI进行各组间的分析。其中，S2组与S1组、S4组与S3组比较，ZSI加快，差异有统计学意义，表明随着肝纤维化程度的加重，肝组织ZSI加快，为进一步研究肝纤维化的分期提供依据。正常对照组与S0组、S1组，S2组与S3组间ZSI差异无统计学意义，其可能原因为肝纤维化导致的肝组织弹性的变化在这些组间差异较小，不足以引起声速匹配值的改变。目前的超声诊断仪的ZSI以十进制为间隔，没有细化到更小的间隔，从而降低了仪器的敏感度；另外，测量声速匹配值时受检者需屏住呼吸，由于受检者依从性的原因，可能对声速匹配值的测量造成影响。

绘制差异有统计学意义的不同组别（正常对照⁃S1组与S2⁃S3组、S2⁃S3组与S4组间）的ROC曲线，结果显示各组别间的曲线下面积、灵敏度、特异度均较高，说明声速匹配技术可以为肝纤维化的分期提供量化依据。

综上所述，声速匹配技术能够为肝纤维化的诊断及分期提供量化依据，为临床诊断肝纤维化提供了一种无创的新型检查方法。

［1］陆伦根.肝纤维化临床研究的现状和展望［J］.药品评价，2007，4 （4）：257-260.DOI：10.3969/j.issn.1672⁃2809.2007.04.001.

［2］赵景民，周光德，孙艳玲，等.25 946例行肝穿刺检查肝病病例的临床病理、流行病学及转归的研究［J］.解放军医学杂志，2008，33（10）：1183-1187.DOI：10.3321/j.issn：0577⁃7402.2008.10.007.

［3］MATSUHASHI T，YAMADA N，SHINZAWA H，et al.An evalua⁃tion of hepatic ultrasound speed in injury models in rats：correlation with tissue constituents［J］.J Ultrasound Med，1996，5（8）：563-570.

［4］周淑香，王建华.正常人肝脏区域速度指数的检测方法和影响因素的初步研究［J］.中华超声影像学杂志，2013，22（2）：127-129. DOI：10.3760/cma.j.issn.1004⁃4477.2013.02.001.

［5］BOOZARI B，POTTHOFF A，MEDERACKE I，et al.Evaluation of sound speed for detection of liver fibrosis：prospective comparison with trasnsient dynamic elastography and histology［J］.J Ultrasound Med，2010，29（11）：1581-1588.

［6］NAPOLITANO D，CHOU CH，MCLAUQHLIN G，et al.Sound speed correction in ultrasoundimaging［J］.Ultrasonics，2006，44 （1）：43-46.DOI：10.1016/j.ultras.2006.06.061.

［7］董常峰，刘映霞，李汉英，等.声速匹配与声触诊组织量化技术对比评价肝纤维化及早期肝硬化的研究［J］.中国超声医学杂志，2013，29（7）：619-622.DOI：10.3969/j.issn.1002⁃0101.2013.07. 015.

（编辑王又冬）

Value of Sound Speed Correction in Early Diagnosis of Liver Fibrosis and Staging

R445.1

B

0258-4646（2016）08-0750-04

10.12007/j.issn.0258⁃4646.2016.08.019

河北省科技计划（132777196）

张树华（1971-），男，主任医师，硕士.

张桂芹，E-mail：836041007@qq.com

2015-12-21
网络出版时间：