超声剪切波弹性成像技术检测移植肝排斥反应的应用研究

王晓静，王岩青，郭朝锋，薛 洁

（郑州人民医院超声科，河南 郑州 450002）

超声剪切波弹性成像技术检测移植肝排斥反应的应用研究

王晓静，王岩青，郭朝锋，薛 洁

（郑州人民医院超声科，河南 郑州 450002）

目的：应用超声剪切波弹性成像技术（SWE）检测肝移植术后移植肝排斥反应患者肝硬度数值变化，探讨其临床应用价值。材料与方法：回顾肝移植术后2月内移植肝穿刺活检证实排斥反应患者19例，无排斥反应患者25例，应用SWE技术测量得到肝组织的杨氏模量，即硬度数据，同时检测其血清丙氨酸转氨酶（ALT）、天冬氨酸转氨酶（AST）、总胆红素（TBil），以30例正常人为对照组，用统计学方法比较3组间杨氏模量、血清总胆红素、转氨酶的差异，并进行相关性分析。结果：正常对照组、移植肝正常组、排斥组之间杨氏模量均值Emean、最大值Emax、总胆红素、转氨酶均依次增加，3组间差别有统计学意义（P均＜0.05），单因素分析Emean与总胆红素呈正相关（r=0.544，P＜0.05）。结论：SWE技术通过量化移植肝硬度大小，反映肝功能损伤程度，为临床提供客观诊疗依据。

肝移植；移植物排斥；超声检查

肝移植手术是目前治疗晚期肝脏疾患的重要手段，肝移植术后排斥反应是移植肝失败的重要原因之一。移植肝排斥反应病理改变基础决定了肝硬度大小及实验室结果，以往超声弹性成像技术是用色彩信息将肝组织硬度进行半定量分析，超声剪切波弹性成像（SWE）又称E弹性成像，是一种新无创性诊断方法，通过实时检测得到组织的杨氏 （弹性）模量，即组织硬度数据，直观显示肝组织硬度，反映肝损伤的严重程度[1]。该研究通过回顾性总结分析19例肝移植术后排斥反应患者的杨氏模量值，结合其血清学指标变化，探讨SWE技术在检测肝移植排斥反应中的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象

2013年3月—2016年12月在肝移植科住院部就诊的原位、背驮式肝移植术后2月内穿刺活检证实的排斥反应患者19例，男14例，女5例，年龄25～69岁，平均44.7岁；无排斥反应者25例，男22例，女3例，年龄20～65岁，平均 46.1岁；正常对照组30例，男25例，女5例，年龄17～62岁，平均44.4岁。

1.2 仪器及方法

使用Super Sonic Imagine Aix Plorer彩色多普勒诊断仪，凸阵探头频率1～6 MHz。受检者仰卧位，充分暴露肋间隙，常规超声扫查后，探头置于肋间探查右半肝，定位于肝包膜下2～4 cm。开启SWE模式，将取样框置于感兴趣区（ROI），嘱受检者平静呼吸后屏气，以ROI内颜色充填均匀一致为有效，图像稳定大约3 s后冻结，用定量Q-Box取样框直径设置为9～10 mm，置于包膜下20～30 mm处，自动得出相应区域组织杨氏模量值，参考相关文献资料，重复3次，取平均值，记录均值（Emean）、最大值（Emax），单位 kPa（图1～3）[2-3]。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 相关参数值比较

对照组、移植肝无排斥反应组和排斥反应组间杨氏模量Emean、Emax、血清丙氨酸转氨酶 （ALT）、天冬氨酸转氨酶（AST）、总胆红素（TBil）均依次增加（P 均＜0.05，表1）。

图1 正常人肝E弹性声像图 （Emean 5.7kPa，Emax 7.3kPa）。图2 移植肝无排斥患者肝E弹性声像图 （Emean 12.8kPa，Emax 14.7kPa）。图3 移植肝排斥患者肝E弹性声像图（Emean 22.1 kPa，Emax 25.9 kPa）。Figure 1. E elasticity imaging of normal liver(Emean 5.7 kPa,Emax 7.3 kPa). Figure 2. E elasticity imaging of liver transplantation without rejection(Emean 5.7 kPa,Emax 7.3 kPa). Figure 3. E elasticity imaging of liver transplantation with rejection(Emean 22.1 kPa,Emax 25.9 kPa).

表1 杨氏模量及肝功能指标检测结果（±s）

表1 杨氏模量及肝功能指标检测结果（±s）

注：与对照组相比，1：P＜0.01，2：P＜0.05；与无排斥组相比，3：P＜0.05，4：P＜0.01。

对照组（n=30） 无排斥组（n=25） 排斥组（n=19） F P Emean（kPa） 5.02±0.74 10.01±5.441 20.25±10.021，3 8.541 0.001 Emax（kPa） 7.41±1.05 15.16±9.141 28.43±11.331，4 11.172 0.000 ALT（U/L） 22.4±8.6 42.6±9.82 86.4±19.91，4 13.254 0.000 AST（U/L） 20.6±7.4 37.4±9.52 67.8±17.41，4 12.313 0.000 TBil（μmol/L） 22.4±10.5 64.4±40.31 224.7±96.41，4 17.144 0.000

2.2 单因素相关分析结果

以Emean为自变量，TBil为因变量行单因素相关分析，相关系数 r为 0.544，P＜0.05。

3 讨论

有关研究发现，大约40%的肝移植患者可发生排斥反应，亦称胆管消失综合征（VBDS），它是由淋巴细胞介导的免疫排斥反应[4-5]。血清学检查显示胆红素升高、转氨酶和碱性磷酸酶升高，其中以胆红素变化最为敏感，原因可能与肝小胆管受损有关。排斥反应的病理表现为叶间胆管破坏、汇管区炎细胞浸润、进行性纤维细胞增生、血管内膜纤维化，导致移植肝体积增大，质地变硬，严重者最终导致肝纤维化[6]。早期及时诊断移植肝排斥反应是移植肝预后的重要手段，目前肝脏穿刺活检是诊断排斥反应的“金指标”，但考虑到其对移植肝的有创伤性，用于实时检测和常规随访尚有一定局限性。

SWE技术根据剪切波只能在介质中横向运动的原理得出组织硬度特性影响剪切波的传播速度，采用超高速成像追踪剪切波得到实时弹性成像图的同时通过系统定量分析系统（Q-Box）测量反映该组织弹性的数值——杨氏模量绝对值[1]。根据剪切波相关原理，组织的杨氏模量仅取决于组织本身的物理特性，杨氏模量值越大，说明组织硬度越大，剪切波传播速度越快。反之，杨氏模量小，说明组织硬度低，剪切波传播速度越慢。以往超声弹性成像技术是用颜色将组织硬度进行半定量分析，SWE技术将硬度具体到数值进行区分，更精细地反映组织的细胞学改变，所得数据可靠性较高，不受检查者主观性影响[7]。

该研究通过对3组对象的肝组织进行超声剪切波弹性研究，验证分析肝移植患者在肝排斥反应期与正常组织在结构成分及其微观、宏观上组织形式不同，对组织的力学特征造成的差异，并通过剪切波传播的物理特性将其量化。其中Emean反映整个取样组织的平均硬度，Emax代表了ROI组织内的最大硬度[8]。该研究显示排斥组Emean及Emax均明显大于无排斥组和对照组，提示排斥期肝硬度增加，肝实质SWE值升高，病理结果显示汇管区炎细胞浸润，肝内小胆管炎性改变，反复发生排斥反应可导致肝纤维细胞增生[9]。无排斥组较对照组杨氏模量值有一定程度增高，分析其原因，肝移植前大多患者存在门脉高压，肝内高阻力状态，移植后移植肝内相对的低阻及门脉高压造成的高灌注，短期内门静脉流速较高，供肝内血流量较术前增加，以及肝细胞增生，使得肝硬度较对照组增加，但患者在移植后期基本恢复正常[10]。同时，肝硬度增加的原因还包括肝脏炎性病变，门静脉及肝动、静脉并发症等引起的肝细胞水肿及肝内血流循环障碍导致内部张力增加[11]。

研究结果显示TBil及转氨酶在三组间依次增高，分析认为，肝移植后早期胆红素较正常人一定程度增高的原因较多，包括移植肝冷却时间长短、胆管及血管并发症等引起小胆管的顺应性下降，血清TBil及转氨酶增高，但均处于可控范围之内，后期逐渐恢复。排斥反应继发的缺血性胆道病变，导致胆汁引流不畅，加上肝细胞功能严重受损，使得血清TBil及转氨酶水平明显增高[12]。

单因素相关分析显示，肝Emean改变和TBil水平呈正相关，表明在细胞功能障碍情况下，同时肝组织细胞形态结构改变出现相应的肝Emean增高。SWE通过系统计算得出杨氏模量的绝对数值，可较客观反映移植肝组织的损伤及硬化程度，间接推断肝病变病理变化进程，为诊断移植肝排斥程度提供了一个新的辅助诊断方法，有望于结合实验室检查，减少穿刺活检次数，为临床提供更客观的诊疗依据。

研究表明，SWE技术具有无创性、定量检测、可重复等诸多优点，但同时也受到患者的呼吸状态、心功能、取样框大小及取样深度等因素影响。在用SWE诊断肝疾病时应尽可能排除干扰因素，提高诊断的灵敏度和特异度，以达到更高的临床应用价值。

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Detection of transplanted liver rejection by shear wave elastrography

WANG Xiao-jing,WANG Yan-qing,GUO Chao-feng,XUE Jie
(Department of Ultrasound,Zhengzhou People’s Hospital,Zhengzhou 450002,China)

R657.3；R445.1

B

1008-1062（2017）07-0526-03

2016-12-21；

2017-01-03

王晓静（1982-），女，河南郑州人，主治医师。E-mail：pinkrosewxj@163.com

王晓静，郑州人民医院超声科，450002。E-mail：pinkrosewxj@163.com