胆道闭锁肝脏超声实时剪切波弹性改变初步探讨

张鑫鑫，鞠　浩，李士星，时　博，张　尧，冯　舒

（中国医科大学附属盛京医院超声科，辽宁 沈阳　110004）

◁腹部影像学◁

胆道闭锁肝脏超声实时剪切波弹性改变初步探讨

张鑫鑫，鞠浩，李士星，时博，张尧，冯舒

（中国医科大学附属盛京医院超声科，辽宁 沈阳110004）

目的：初步探讨胆道闭锁（Biliary atresia，BA）患儿肝脏超声实时剪切波（Shear wave elastography，SWE）弹性改变。方法：应用SWE技术对25例BA患儿和同期30例婴儿肝炎综合征（IHS）患儿、23例肝功能正常婴儿肝脏进行检查，测量肝被膜下2 cm范围内肝脏硬度杨氏模量值，对各组肝脏杨氏模量值分布进行统计分析。结果：BA组、IHS组和正常组杨氏模量值分布分别为（18.10±10.70）kPa、（6.68±1.98）kPa和（5.69±0.70）kPa。各组弹性杨氏模量值差异有统计学意义（F=35.14，P＜0.05）。BA组与IHS组，IHS组与正常组杨氏模量值差异有统计学意义（t=5.506、2.499，P均＜0.05）。BA组杨氏模量值随日龄增加呈线性分布（r=0.568，P＜0.05），日龄越大杨氏模量值越大。结论：SWE可间接提示BA患儿肝纤维化程度，可以为二维超声诊断胆道闭锁提供肝脏硬度信息，并为临床医生选择胆道闭锁患儿手术时机和判断预后提供重要佐证。

胆道闭锁；黄疸；婴儿；超声检查

胆道闭锁（Biliary atresia，BA）是婴儿期的一种特殊疾病，是一种病因不明的肝内外胆管进行性、闭塞性病变，病情进展迅速，早期即可出现肝脏纤维化，进而肝硬化肝衰竭，如不及时治疗会导致患儿1岁半左右死亡。二维超声主要依靠肝门区纤维斑块、胆囊形态、胆囊收缩功能、肝实质回声等方面来诊断胆道闭锁，然而二维超声不能提供肝脏纤维化信息。实时剪切波（SWE）技术可通过检测肝脏弹性杨氏模量值来间接反映肝脏硬度，本研究旨在初步探讨BA患儿肝脏SWE弹性改变，并为二维超声诊断BA提供肝脏硬度信息。

1　资料和方法

1.1研究对象

收集2013年11月—2015年9月就诊于中国医科大学附属盛京医院的黄疸患儿55例：BA患儿25例（BA组），其中14例经胆管造影或手术证实，11例经随访1岁半内死亡证实。男19例，女6例，日龄9～165 d，平均（74±41）d；婴儿肝炎综合征（IHS组）30例，经实验室检查及随访证实，男18例，女12例，日龄11～137 d，平均（58±26）d。肝功能正常婴儿23例，男15例，女8例，日龄45～187 d，平均（84± 26）d。

1.2仪器和方法

1.2.1仪器

法国声科（Supersonic Imagine）公司生产的Aix Plorer型SWE弹性成像仪，线阵探头（4～15MHz）。

1.2.2SWE技术操作方法和结果记录

对BA患儿和IHS患儿应用4～15MHz线阵探头，在“Abdominal”条件“instine”选项下进行检查。点击“SWE”键启动弹性成像模式，调节弹性模量颜色标尺为6～24 Kpa/30 Kpa。将取样框大小调节到最小面积（1.05 cm×1.05 cm），取样框深度设定为肝被膜下2 cm的范围内，显示图像避开管腔样结构，只显示肝实质部分，用双幅实时显示功能，同时观察二维图像和弹性图像，在二维图像显示清晰，弹性图像取样框中颜色充满90%以上并均匀一致，连续保持3 s，稳定后冻结图像，按“MEAN”键启动圆形定量取样框，调节定量测量感兴趣区（ROI），区域直径为4mm或8mm （只是取样面积不同，不影响测值大小），测量ROI内的肝脏弹性杨氏模量值，保存ROI 内SD值＜1时的图像。所有患儿均在5个不同位置分别取样，5次测量结果取平均值。

1.3统计学方法

采用SPSS 17.0统计学软件进行统计分析。肝脏杨氏模量值以±s表示，各组间比较采用单因素方差分析，两组间比较采用独立样本t检验。采用Spearman直线相关对BA组肝脏杨氏模量值与日龄进行相关性分析。绘制全部患儿杨氏模量值ROC曲线，根据统计结果中各个切点的敏感性和特异性计算约登指数（敏感性+特异性－1）找出使约登指数最大时所对应的最佳截断值，P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1BA组、IHS组、正常组肝脏弹性模量值分布

见表1。BA组、IHS组和正常组进行单因素方差分析，F=35.14，P＜0.05，差异有统学意义。BA组与IHS组进行独立样本t检验，t=5.506，P＜0.05，差异有统计学意义，IHS组与正常组进行独立样本t检验，t=2.499，P＜0.05，差异有统计学意义。

表1　BA组、IHS组、正常组杨氏模量值分布（±s）

表1　BA组、IHS组、正常组杨氏模量值分布（±s）

注：各组比较杨氏模量值差异有统计学意义，P＜0.05。

组别　例数　杨氏模量（K p a ）B A组　2 5 　1 8 .1 0 ± 1 0 .7 0 I H S组　3 0 　6 .6 8 ± 1 .9 8正常组　2 3 　5 .6 9 ± 0 .7 0

2.2直线相关分析

直线相关（Spearman）显示，BA组中日龄与弹性杨氏模量值呈线性相关 （图1），等级相关系数r= 0.568，P＜0.05。肝脏弹性杨氏模量值随日龄增大而增大。相同日龄段肝脏弹性杨氏模量值BA组明显大于IHS组。

图1　BA组、IHS组、正常组肝脏弹性杨氏模量测量图。Figure 1.BA group,IHS group,normal group,the liver elastic Young’s modulus measurement.

图2～4　BA组、IHS组、正常组肝脏弹性杨氏模量测量图。Figure 2～4.Measurement of liver elastic Young’s modulus in BA group,IHS group and normal group.

3　讨论

BA是一种病因不明的肝内外胆管进行性、闭塞性病变，且自闭塞出现开始就伴随着肝纤维化形成，病情进展极为迅速，最终导致肝硬化肝衰竭，需外科手术治疗，若治疗不及时患儿将在1岁半左右死亡[1－3]，临床表现为梗阻性黄疸、白便、尿液颜色变深、腹胀、直接胆红素增高等，晚期患儿会出现胆汁性肝硬化、门静脉高压、肝衰竭，直至死亡。而IHS亦是婴儿常见的黄疸性疾病，IHS病情进展缓慢，经非手术治疗及内科治疗能获得治愈[4]。因IHS与BA在临床表现及实验室检查结果具有重叠性，临床工作中两种疾病的鉴别诊断有一定困难。

BA和IHS随着病程的进展都可能出现一定程度的肝纤维化。比较同年龄段BA患儿和IHS患儿，肝纤维化程度BA较IHS更严重，这是由BA的病变性质及病程决定的，BA的病理特征是肝内外胆管破坏，胆小管增生和进行性的纤维化形成[5－6]。而IHS虽然也有可能产生肝纤维化，但其无论在严重程度还是进展速度上，都远远不及BA。二维超声主要依靠肝门区纤维斑块、胆囊形态、胆囊收缩功能、肝实质回声等[7]方面来鉴别BA和IHS，而不能提供肝脏硬度信息，因此本研究尝试应用SWE检查技术对BA患儿肝脏弹性进行检测，以获得BA患儿肝脏硬度信息，作为二维超声诊断BA的重要补充。

从1991年Ophir等[8]提出超声弹性成像以来，该技术迅速发展并广泛应用于临床，2004年Bercoff 等[9]提出了最先进的超声弹性成像技术－剪切波弹性成像。SWE技术是通过在组织不同深度上发射声辐射力脉冲并连续聚焦来对组织施加激励，根据“马赫锥”原理，被聚焦部位的组织粒子产生横向剪切波，并可以通过超高速成像技术被探测，以彩色编码技术显示组织的弹性图，再通过系统内置定量分析系统测量组织的杨氏模量值[10]，其计算公式为E= 3pc2[11]，单位为Kpa。剪切波传播速度越快，组织的硬度越大，杨氏模量值越大，在实时彩色弹性图像上该组织区域显示为红色，杨氏模量小的则显示为蓝色，杨氏模量中等的显示为绿色。由法国 Supersonic Imagine公司推出的Aix Plorer型Shear Wave TM实时剪切波超声诊断仪即是应用了这项技术。目前该技术在甲状腺、乳腺等方面的研究较多[12－15]，且在检测成人肝脏弹性杨氏模量值中的研究与应用亦较为广泛[16－18]，国内研究者[17]应用SWE技术对成人肝纤维化研究表明：肝弹性杨氏模量值与肝纤维化病理分期具有相关性（r=0.723，P＜0.05），且SWE技术检测肝脏杨氏模量值对评估肝纤维化分期具有较好的诊断价值，可以区分不同程度肝脏硬度的大小。但SWE技术在儿童肝脏硬度检测的应用国内外研究均较少。

本研究应用SWE技术对BA组和IHS组肝脏弹性杨氏模量值进行检测，所得BA组与IHS组肝脏弹性杨氏模量值分布范围分别为18.10±10.70、6.68±1.98，差异有统计学意义（P＜0.05）。BA组肝脏弹性杨氏模量值与日龄成线性相关，日龄越大患儿肝脏杨氏模量值越大，而IHS组肝脏硬度随年龄变化不大，均在10 Kpa以下。这是由BA和IHS的病理特点决定的。根据全部患儿杨氏模量值ROC曲线求得，以10 Kpa作为鉴别两者的最佳截断值时其鉴别两者的敏感性和特异性最高，分别为96.0%和96.7%。BA组中25例患儿，24例（96%）＞10 Kpa，1例（4%）＜10 Kpa（9.32 Kpa）,而这1例患儿在进行SWE检测时日龄为27 d，行二维超声检查时其肝门部斑块不明显，但胆囊形态瘪小僵硬且收缩不良，该患者经手术证实为BA。研究认为因其斑块小且患儿日龄小，对肝脏损伤累积时间短，因此杨氏模量值稍低，是否与此相关，还需扩大样本量进一步研究。而IHS组中仅1例患儿弹性值＞10 Kpa（为12.35 Kpa），该患儿日龄为130 d，出生后黄疸至今，二维超声检查见胆囊形态良好，且收缩功能正常，肝门区纤维斑块不明显，该患儿经内科治疗后好转，诊断为淤胆型婴儿肝炎，其肝脏弹性值较高，可能与肝脏炎症累积时间长，亦存在一定程度的肝纤维化有关，但其弹性值较同日龄段的BA患儿相对较低。有研究表明，肝脏炎症情况，对肝脏弹性值也有一定影响，因研究缺乏病理检查作为对照，对于炎症情况对婴儿肝炎和BA肝脏弹性模量值的影响，还需扩大样本量进一步研究。本研究另选择同期23例肝功能正常婴幼儿进行肝脏弹性杨氏模量值检测，所得弹性杨氏模量分布为5.69±0.70，与BA组和IHS组相比较，差异均具有统计学意义。

目前亦有其他弹性成像技术应用于BA患儿肝纤维化评价[19－20]。其中SWE成像技术需人为外加一定压力获得不同颜色分布的弹性图，且对肝脏硬度的评价需操作者主观评分。而瞬时弹性成像技术是一维成像，没有二维图像做引导，不能避开肝内管道结构，且应用于儿童需要专用的探头，对有肝前腹水的患者应用受到限制。SWE技术则是一种客观的评价肝脏硬度的方法，可同时观察二维图像和弹性图像，通过弹性杨氏模量值来对肝脏硬度进行评定，其应用于BA患儿肝脏纤维化的间接评价具有很明显的优势，值得扩大样本量进一步研究。

应用SWE技术检测BA患儿肝脏弹性模量可间接反映BA肝脏硬度改变，BA患儿弹性模量值随日龄增加，间接提示肝纤维化进展程度，为临床医生判定BA肝纤维化程度提供客观依据，对手术时机的选择和预后的评估都具有重要意义。

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Prelim inary research on the elastic changes in the liver of biliary atresia measured by ultrasonic real time shear wave elasticity

ZHANG Xin-xin,JU Hao,LI Shi-xing,SHI Bo,ZHANG Yao,FENG Shu
(Department of Ultrasound,Shengjing Hospital of China Medical University,Shenyang 110004,China)

Objective:To investigate the elastic changes of liver in children with biliary atresia(BA)with ultrasonic real time shear wave elasticity(SWE).M ethod:Twenty－five cases of children with BA,30 cases of infantile hepatitis syndrome(IHS) and 23 cases of infants with normal liver function were examined with SWE.The liver stiffness by Young’s modulus value was measured from the liver tissue locating about 2 cm from the liver border,and then compared among different groups.Result:The Young’s modulus values of BA group,IHS group and the normal group were(18.10±10.70)kPa,(6.68±1.98)kPa and(5.69±0.70)kPa,respectively,with a significant difference among the group(P＜0.05).The Young’s modulus values were significantly different between group BA and IHS,and between group HIS and normal group.The Young’s modulus value in group BA showed a positive linear relationship with the age.Conclusion:SWE may assess liver fibrosis in children with BA indirectly,and can provide information of liver stiffness for the diagnosis of biliary atresia.It can also provide important evidence for clinicians to select the operation time and determine prognosis of biliary atresia in children.

Biliary atresia;Jaundice;Infant;Ultrasonography

R657.44；R445.1

A

1008－1062（2016）07－0478－04

2015－11－23；

2015－12－27

张鑫鑫（1990－），女，辽宁辽阳人，医师。E－mail：540485560＠qq.com

李士星，中国医科大学附属盛京医院超声科，110004。E－mail：lisx630106＠163.com