声速匹配技术评价慢性乙型肝炎活动度的初步研究

2017-12-21陈丽荣程立雪张步林蒋忠胜戴文斌

中国医药科学 2017年23期

陈丽荣程立雪张步林▲ 黄静蒋忠胜张炜戴文斌

1.广西壮族自治区柳州市人民医院超声科，广西柳州 545006；2.广西壮族自治区柳州市人民医院肝病科，广西柳州 545006；3.广西壮族自治区柳州市人民医院病理科，广西柳州 545006

陈丽荣1程立雪1张步林1▲黄静1蒋忠胜2张炜1戴文斌3

目的探讨声速匹配技术对慢性乙型肝炎活动度的诊断价值。方法选取经临床诊断的慢性乙型肝炎患者137例作为研究组，同期健康志愿者21例作为对照组。应用SSC技术测定研究对象的肝组织区域速度指数（ZSI）及区域声速度值（ZSS），根据肝组织病理将研究组分为轻度（G1-2，S0-2）、中度（G3，S1-3）及重度（G4，S2-4）组，比较各组的ZSI及ZSS在慢性乙型肝炎严重程度诊断中的价值。结果慢性乙型肝炎患者肝炎轻、中、重度的 ZSI及 ZSS 分别为（21.61±5.74）m/s及（1561.61±5.73）m/s、（27.38±4.95）m/s及（1567.38±4.95）m/s、（30.48±4.03）m/s及（1570.48±4.03）m/s。ZSI诊断慢性乙型肝炎肝炎活动度 G ≥ G1的ROC曲线下面积为0.826，95%可信区间为（0.764，0.889）；ZSI＝19.38 m/s为截断值，诊断慢性乙型肝炎的灵敏性、特异性分别为72%、95%。ZSS诊断慢性乙型肝炎肝炎活动度G≥G1的ROC曲线下面积为0.814，95%可信区间为（0.748，0.880）；以ZSS＝1559.5m/s为截断值，诊断慢性乙型肝炎的灵敏性、特异性分别为72%、95%。结论ZSI及ZSS对慢性乙型肝炎肝炎活动度具有一定的诊断价值，SSC可作为一种肝炎严重程度的评估技术。

超声检查；声速匹配；区域速度指数；炎症活动度

乙型肝炎病毒感染是全球最常见的慢性病毒感染，亚太地区尤其中国是高发区[1-2]。慢性肝炎、肝硬化与存活率降低和肝癌的发病率升高密切相关[1-3]。最近的研究表明，持续使用抗病毒治疗抑制乙型肝炎病毒可导致炎症活动减少和改善纤维化分期，包括肝硬化的一些好转[4]。慢性乙型肝炎患者治疗的决定有时取决于炎症的存在而非纤维化，因此在这种情况下，肝组织学检查是唯一的金标准，其既可评价炎症的活动度，又可判断纤维化的程度。随着无创性评估肝纤维化技术的临床应用，作为侵入性肝组织穿刺活检临床应用将逐渐减少[5]。目前的无创性技术中血清学常用于肝炎炎症活动度的评估，而影像学技术则主要评价肝纤维化的程度。本文探讨声速匹配技术（sound speed correction，SSC）在评价慢性乙型肝炎患者肝炎活动度的准确性，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2014年1月～ 2017年4月我院感染病科住院的慢性乙型肝炎患者137例，年龄15～64岁，其中轻度慢性肝炎103例、中度慢性肝炎21例、重度慢性肝炎13例；同期健康志愿者21例，年龄20～49岁。

1.1.1 纳入标准（1）所有患者均符合2000 年西安会议修订的病毒性肝炎防治方案中慢性乙型病毒性肝炎的诊断标准[6]；（2）患者的血清乙肝表面抗原阳性（HBsAg）；（3）体质指数（BMI）＜ 3 kg/m2；（4）无脂肪肝、饮酒史、吸烟史等；（5）所有相关血清学指标检查，包括肝功能、肾功能、肝炎系列、血常规、抗肝纤维化四项指标等均无异常；（6）所有检查者的心电图及二维超声检查（肝、胆、胰、脾、双肾）等均无异常。

1.1.2 排除标准（1）慢性肝病患者中不宜实施肝穿刺活检的患者，如：凝血机制异常、心电图异常、肝衰竭、严重心血管疾病、肾脏疾病、呼吸系统疾病等；（2）慢性肝病合并大量腹腔积液患者；（3）患者屏气困难者，如慢性肝病合并呼吸系统疾病、心血管疾病。对所有患者采取双盲法观察且所有患者检查前均知情同意。

1.2 设备

采用美国Zonare公司的彩色多普勒超声诊断仪配备凸阵探头，频率3～5MHz，具有定量分析组织声速的功能。

1.3 方法

肝组织声速（ZSI）测定：受检者平卧位，采用低频凸阵探头，频率3～5MHz，常规扫查肝脾等脏器，然后于右肋间及剑突下行超声检查，先按下ZOOM键，将感兴趣区放大，调整成像区域宽度35～45mm，深度60～80mm，保持探头与体表垂直固定，嘱受检者深吸气屏住呼吸，避开肋骨、胆囊、腹腔与胸腔气体及肝内血管，在距离皮肤下25～65 mm部位测量[7]，触发Optimize键，测得肝脏S5、S8及S2、S3段ZSI值，重复操作2次取平均值并运用ZSS＝ZSI＋1540（m/s）计算ZSS。保存图像及数据，常规记录肝脏大小、形态、被膜、实质回声、门静脉及肝静脉等情况。所有的ZSI均在肝组织穿刺活检之前测定并在同一天内完成。

1.4 肝组织穿刺活检方法

超声引导下肝组织穿刺活检术：采用BARD穿刺活检枪（设置取样长度为18mm）和16G一次性切割活检针，取完整肝组织条2条，组织条长度约18mm。所选取组织的部位均为肝右前叶（肝穿刺中取肝组织活检的位置尽量与肝右前叶测定ZSI所选的感兴趣区的位置一致）。

1.5 判断标准

肝组织病理学分期：获取的肝组织标本用10%中性甲醛溶液进行固定，石蜡包埋后进行连续性切片，之后进行常规HE染色、Masson染色及网状纤维染色，制作好后由一位具有丰富经验的病理科专业医师独立完成肝纤维化的分期。炎症活动度及肝纤维化病理组织学分期的判断标准依据中华医学会传染病与寄生虫病学分会、肝病学分会联合修订的病毒性肝炎防治方案[6，8]，即炎症活动度的G分期：G0，无炎症；G1，汇管区炎症，小叶内变性及少数点、灶状坏死灶；G2，汇管区轻度碎屑坏死，小叶内变性及点、灶状坏死灶或嗜酸性小体；G3，汇管区中度碎屑坏死，小叶内变性、融合坏死灶或见桥接坏死；G4，汇管区重度碎屑坏死，小叶内桥接坏死范围广，累及多个小叶（多小叶坏死）。肝纤维化的S分期：S0，无纤维化；S1，汇管区纤维化扩大，局限窦周及小叶内纤维化，小叶结构尚完整；S2，汇管区周围纤维化，纤维间隔形成，小叶结构大部分保留；S3，大量纤维间隔形成伴小叶结构紊乱，但尚无肝硬化；S4，早期肝硬化。将慢性乙型肝炎分为轻度慢性肝炎（G1-2，S0-2）、中度慢性肝炎（G3，S1-3）及重度慢性肝炎（G4，S2-4）[6]。

1.6 统计学处理

采用SPSS22.0统计软件包对资料进行统计学分析，计量资料采用（）表示，多个样本均数的比较采用单因素方差分析，多个样本均数间的两两比较采用LSD检验。构建ROC曲线，计算曲线下面积，进一步计算Youden指数，以其最大值所对应的ZSI及ZSS值作为临界值。用ROC曲线分析ZSI及ZSS诊断慢性乙型肝炎严重度的准确性，以肝组织病理检查结果为金标准，计算诊断慢性乙型肝炎严重度的灵敏性、特异性，P＜0.05为差异有统计学意义。

表1 正常对照组与肝炎组基本情况（± s）

组别 n 性别（男/女）年龄（岁） ZSI（m/s） ZSS（m/s）对照组 21 13/8 36±8 16.9±1.96 1557.19±1.78轻度组 103 78/25 35±10 21.61±5.74 1561.61±5.73中度组 21 16/5 36±9 27.38±4.95 1567.38±4.95重度组 13 12/1 38±11 30.48±4.03 1570.48±4.03

2 结果

2.1 对照组与肝炎组基本情况

根据肝穿刺病理组织学检查结果，将137例慢性乙型病毒性肝炎患者分为轻度慢性肝炎（G1-2，S0-2）103 例（75.18%）、中度慢性肝炎（G3，S1-3）21例（15.33% ）、重度慢性肝炎（G4，S2-4）13例（9.49%）。对照组与肝炎组基本情况、ZSI及ZSS的统计结果见表1。

2.2 对照组及不同肝炎组之间ZSI及ZSS的差异性分析

方差分析结果显示：对照组与不同肝炎组的ZSI及ZSS值之间比较，差异有统计学意义（F=25.762，P＜ 0.05）及（F=25.046，P＜ 0.05）。各组间的ZSI及ZSS值比较结果见图1～2，除中度组与重度组比较无差异外，其余组别的两两比较差异均有统计学意义（P＜0.05）。

2.3 慢性肝炎患者ZSI测值与病理对照

图3从左到右依次显示慢性肝炎各期的ZSI测量图以及相应的病理图像，表明随着肝炎严重程度的加重，肝实质回声增强增粗，相应的ZSI亦增大。

2.4 ZSI及ZSS的鉴别诊断效能

根据对照组与慢性肝炎G1～G4组的ROC曲线，见图4。当曲线下最大面积为0.826，ZSI鉴别对照组与研究组差异有统计学意义（P＜0.05），面积的 95%可信区间为（0.764，0.889），Youden指数最大值为0.510，该点所对应的ZSI为19.38 m/s，以此为截断值，诊断慢性肝炎的灵敏性、特异性分别为72%、95%。根据对照组与慢性肝炎组G1～G4组间ZSS的ROC曲线（图4），当曲线下最大面积为0.814，ZSS鉴别对照组与研究组差异有统计学意义（P＜0.05），面积的95%可信区间为（0.748，0.880），Youden 指数最大值为 0.510，该点所对应的ZSS为1559.5m/s，以此为截断值，诊断慢性肝炎的灵敏性、特异性分别为72%、95%。

2.5 ZSI和ZSS对慢性乙型肝炎肝炎活动度分级的诊断价值

以肝穿刺病理组织学检查活动度G分级为参考标准，对ZSI及ZSS进行ROC曲线分析。ZSI和ZSS诊断慢性乙型肝炎G1～G4各级相应的诊断界值及其所对应的灵敏性、特异性、曲线下面积见表2。ZSI和ZSS诊断慢性乙型肝炎活动度严重程度的ROC曲线见图5～6。结果显示，ZSI及ZSS诊断慢性乙型肝炎活动度G≥G1的ROC曲线下面积分别为0.826、0.814，G≥G3的ROC曲线下面积分别为0.887、0.887，G＝G4的ROC曲线下面积分别为0.885、0.885。

图1 对照组与各级肝炎组ZSI比较，随着肝炎活动度程度的增加（G1～G4），ZSI值呈逐渐增高的趋势

图2 对照组与各级肝炎组ZSS比较，随着肝炎活动度程度的增加（G1～G4），ZSS值呈逐渐增高的趋势

表2 ZSI与ZSS参数对慢性乙型肝炎不同炎症程度的诊断价值

图3 慢性肝炎患者ZSI测值与病理对照：A、B为轻度慢性肝炎（G2S1）患者，ZSI=20m/s；C、D为中度慢性肝炎（G3S2），ZSI=30m/s；E、F为重度慢性肝炎（G4S4）患者，ZSI=40m/s

图4 ZSI和ZSS对慢性乙型肝炎诊断价值的ROC曲线（G≥1，轻度肝炎以上）

图5 ZSI和ZSS对慢性乙型肝炎诊断价值的ROC曲线（G≥3，中度肝炎以上）

图6 ZSI和ZSS对慢性乙型肝炎诊断价值的ROC曲线（G=4，重度肝炎）

3 讨论

目前，临床上有多种无创性方法评价慢性乙型肝炎肝纤维化及肝炎活动度，包括血清学[1-3，9]、瞬时弹性成像[10]、声辐射力脉冲（ARFI）弹性成像[11]、实时剪切波弹性成像[12]及声速匹配技术[13]等。但在乙型肝炎病毒感染中，肝组织穿刺活检是评估患者肝损伤程度的金标准，包括评估炎症活动度和纤维化程度[2，14]。然而，肝组织穿刺活检其实是一个理想的金标准，其高成本、侵袭性、并发症的风险、患者依从性低、需要专业的组织学解释以及明显的观察者和组织抽样的变异性而限制其在临床实践中的使用[15]。因此，目前慢性乙型肝炎患者的管理指南里不常规推荐肝组织穿刺活检，除非非侵入性检查产生不确定的结果[16-17]。虽然，肝活检的作用越来越不明显，但是对于慢性乙型肝炎患者，治疗的决定有时取决于炎症的存在而非纤维化，因此在这种情况下，肝组织学检查仍然是不可替代的[18]。

本研究以肝穿刺病理组织学检查结果为金标准（肝炎活动度G分级为参考标准），将慢性肝炎分为轻度组、中度组及重度组，对ZSI 及ZSS诊断各级炎症进行分析，结果提示除中度组与重度组比较无差异外，其余组别的两两比较差异均有统计学意义（P＜0.05）。分析原因是慢性肝炎的基本病变小叶内除有不同程度肝细胞变性和坏死外，汇管区及汇管区周围炎症常较明显，常伴不同程度的纤维化，主要病变为炎症坏死及纤维化。因此，肝炎症活动度越高则肝纤维化越严重，肝纤维化是肝脏纤维结缔组织的过度增生，是肝脏对损伤的一种修复反应，它并不是一个独立的疾病，而是各种慢性肝病发展为肝硬化、肝癌的必经阶段，而此过程是慢性渐进性的过程，并且是可逆的中间环节。早期检测肝炎活动度及肝纤维化的严重程度对逆转疾病发生、判定药物治疗效果及评估疾病预后有一定的积极意义。

本研究结果提示，以肝穿刺活检病理结果为金标准，分析ROC曲线预测ZSI及ZSS在评估慢性乙型肝炎严重程度的临床价值，ZSI和ZSS诊断慢性乙型肝炎肝炎活动级别G1～G4各级相应的诊断界值及其所对应的灵敏性、特异性、曲线下面积。ZSI和ZSS诊断轻、中、重度各级慢性乙型肝炎的ROC，结果提示，ZSI和ZSS诊断G≥G1的面积分别为0.826、0.814，G ≥ G3的面积分别为 0.887、0.887，G＝G4的面积分别为0.885、0.885，表明ZSI与ZSS在诊断价值一致。本研究初步结果显示SSC技术反映慢性乙型肝炎肝炎活动级别上具有一定的价值。

本研究结果表明，中度组与重度组的ZSI及ZSS比较，差异无统计学意义，分析原因可能是样本的均衡性、炎症坏死及纤维化不均匀性等因素造成，本组资料轻度组有103例，而中度组和重度组则分别只有21例及13例。因此，需通过大样本、多中心的前瞻性研究来进行评价证实，进一步深入地探讨其临床应用价值。本组资料表明，ZSI及ZSS在评价肝纤维化的临床价值一致，可选取其中一个参数评价即可。

随着研究的深入，结合血清学指标，SCC技术在无创性评价慢性乙型肝炎炎症分级上为临床诊治提供一定的参考依据。

[1] Liaw YF，Chu CM.Hepatitis B virus infection[J].Lancet，2009，373（9663）：582-592.

[2] Trepo C，Chan HL，Lok A.Hepatitis B virus infection[J].Lancet，2014，384（9959）：2053-2063.

[3] Tsochatzis EA，Bosch J，Burroughs AK.Liver cirrhosis[J].Lancet，2014，383（9930）：1749-1761.

[4] Marcellin P，Gane E，Buti M，et al.Regression of cirrhosis during treatment with tenofovir disoproxil fumarate for chronic hepatitis B：a 5-year open-label follow-up study[J].Lancet，2013，381（9865）：468-475.

[5] Papachrysos N，Hytiroglou P，Papalavrentios L，et al.Antiviral therapy leads to histological improvement of HBeAg-negative chronic hepatitis B patients[J].Ann Gastroenterol，2015，28（3）：374-378.

[6] 中华医学会传染病与寄生虫病学分会、肝病学分会.病毒性肝炎防治方案[J].中华内科学杂志，2001，40（4）：62-68.

[7] Boozari B，Potthoff A，Mederacke I，et al.Evaluation of sound speed for detection of liver fibrosis： prospective comparison with transient dynamic elastography and histology[J].J Ultrasound Med，2010，29（11）：1581-1588.

[8] 中华医学会肝病学分会，中国医学会感染病学分会.慢性乙型肝炎防治指南（2010 年版）[J].中华传染病杂志，2011，29（2）：65-80.

[9] Kim WR，Berg T，Asselah T，et al.Evaluation of APRI and FIB-4 scoring systems for non-invasive assessment of hepatic fibrosis in chronic hepatitis B patients[J].J Hepatol，2016，64（4）：773-780.

[10] Park MS，Kim SW，Yoon KT，et al.Factors Influencing the Diagnostic Accuracy of Acoustic Radiation Force Impulse Elastography in Patients with Chronic Hepatitis B[J].Gut Liver，2016，10（2）：275-282.

[11] Li Y，Cai Q，Zhang Y，et al.Development of algorithms based on serum markers and transient elastography for detecting significant fibrosis and cirrhosis in chronic hepatitis B patients：Significant reduction in liver biopsy[J].Hepatol Res，2016，46（13）：1367-1379.

[12] Grgurevic I，Puljiz Z，Brnic D，et al.Liver and spleen stiffness and their ratio assessed by real-time two dimensional-shear wave elastography in patients with liver fibrosis and cirrhosis due to chronic viral hepatitis[J].Eur Radiol，2015，25（11）：3214-3221.

[13] Boozari B，Potthoff A，Mederacke I，et al.Evaluation of sound speed for detection of liver fibrosis： prospective comparison with transient dynamic elastography and histology[J].J Ultrasound Med，2010，29（11）：1581-1588.

[14] Mani H，Kleiner DE.Liver biopsy findings in chronic hepatitis B[J].Hepatology，2009，49 （5 Suppl）：S61-71.

[15] Ter Borg F，Ten Kate FJ，Cuypers HT，et al.A survey of liver pathology in needle biopsies from HBsAg and anti-HBe positive individuals[J].J Clin Pathol，2000，53（7）：541-548.

[16] Sarin SK，Kumar M，Lau GK，et al.Asian-Pacific clinical practice guidelines on the management of hepatitis B：a 2015 update[J].Hepatol Int，2016，10（1）：1-98.

[17] Terrault NA，Bzowej NH，Chang KM，et al.AASLD guidelines for treatment of chronic hepatitis B[J].Hepatology， 2016，63（1）：261-283.

[18] Parikh P，Ryan JD，Tsochatzis EA.Fibrosis assessment in patients with chronic hepatitis B virus（HBV）infection[J].Ann Transl Med，2017，5（3）：40.

Preliminary study on evaluation of activity of chronic hepatitis B by velocity matching technique

CHEN Lirong1CHENG Lixue1ZHANG Bulin1HUANG Jing1JIANG Zhongsheng2ZHANG Wei1DAI Wenbin3
1.The Ultrasonography Department,Liuzhou people's Hospital,Liuzhou 545006,China;2.The Hepatology Department,Liuzhou people's Hospital,Liuzhou 545006,China;3.The pathology Department,Liuzhou people's Hospital,Liuzhou 545006,China

ObjectiveTo investigate the diagnostic value of Sound speed correction(SSC) in the activity of chronic hepatitis B.MethodsA total of 137 patients with chronic hepatitis B were selected as the study group,and 21 healthy volunteers were selected as the control group.Zone speed index(ZSI) and regional acoustic velocity(zone speed speed,ZSS) of the liver tissues of the subjects were measured by SSC technique.According to liver pathology, the study group was divided into mild(G1-2,S0-2),moderate(G3,S1-3) and severe(G4,S2-4)groups,and the value of ZSI and ZSS in the diagnosis of severity of chronic hepatitis B were compared.ResultsThe mild,moderate and severe ZSI and ZSS in patients with chronic hepatitis B were (21.61+5.74)m/s and(1561.61+5.73)m/s,(27.38+4.95)m/s and (1567.38+4.95)m/s,(30.48+4.03)m/s and (1570.48+4.03)m/S.The area under ROC curve with activity of hepatitis B in chronic hepatitis B by ZSI diagnosis was 0.826,95% confidence interval was (0.764,0.889).ZSI=19.38m/s was cutoff value,and the sensitivity and specificity of diagnosing chronic hepatitis B were 72% and 95% respectively.The area under ROC curve with activity of hepatitis B in chronic hepatitis B by ZSI diagnosis was 0.814,95% confidence interval was (0.748，0.880).ZSI=19.38m/s was cutoff value,and the sensitivity and specificity of diagnosing chronic hepatitis B were 72% and 95% respectively.ConclusionZSI and ZSS have certain diagnostic value for the activity of chronic hepatitis B,and SSC can be used as an evaluation technique for the severity of hepatitis.

Ultrasonography;Acoustic velocity matching;Regional velocity index;Inflammatory activity

R512.62

2095-0616（2017）23-09-06

广西壮族自治区柳州市科学研究与技术开发计划课题（2014J030409）。

▲通讯作者

2017-09-15）