组织结构声学定量技术诊断慢乙肝性肝硬化和非酒精性脂肪肝的临床价值

李晓金，郑 慧

肝硬化是我国常见的慢性肝脏疾病，是各种肝脏疾病最终转归形成的弥漫性肝损害, 晚期常出现上消化道出血等一系列并发症,严重威胁患者生命[1]，其中最常见的是慢性乙型肝炎性肝硬化(chronic hepatitis b cirrhosis，CHBC)。脂肪肝是一种主要以肝细胞内脂肪贮积为特征的临床病理综合征，其中最常见的是非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)。二者均属于肝弥漫性病变的范畴。该研究通过组织结构声学定量(acoustic structure quantification，ASQ)技术对肝脏的超声二维图像进行无创分析[2-4]，来定量评估这两种肝脏弥漫性疾病的肝纤维化程度，并比较该技术对这两种疾病的诊断价值，旨在为临床对疾病的早期干预和逆转发展[5]提供指导。

1 材料与方法

1.1 病例资料正常对照组：选取2018年3月—2019年3月于本院体检健康者30例，其中男18例，女12例，年龄14～57(37.23±9.09)岁。实验组：① 慢性乙型肝炎性肝硬化组：参照中华医学会2015版慢性乙型肝炎诊断标准[6]，选取经肝穿刺活检诊断为慢性乙型肝炎性肝硬化者40例，男25例，女15例，年龄16～58(38.30±8.95)岁；②非酒精性脂肪肝组：参照非酒精性脂肪性肝病诊疗指南[7]，选取脂肪肝患者30例，其中男22例，女8例，年龄24～52(37.27±8.02)岁，各组一般情况相匹配，差异无统计学意义。

1.2 仪器及图像采集采用日本东芝公司Aplio500彩色多普勒超声诊断仪, 内置ASQ成像软件，选择5.0 MHz凸阵探头。

图像采集：受检者取左侧卧位，充分暴露腹部，先对肝脏左、右叶进行标准切面扫查，然后选择超声探头置于肝右叶第5、6肋间，选取肝实质穿刺感兴趣区并避开明显管道结构，嘱受检者屏住呼吸后开启ASQ技术检测功能，存储动态影像3 ～ 4 s。

1.3 软件分析将导出的动态影像利用ASQ脱机软件进行分析。感兴趣区域取样框面积一般不小于30 mm×20 mm，取样深度≤6 cm。记录红、蓝2条曲线的众数(mode)、均值(average，Ave)、标准差(SD)和蓝红曲线下面积比值(FD-ratio)。重复8次，去掉极值，取平均值。

2 结果

2.1 3组ASQ彩色编码图像特点正常对照组肝脏实质分布较均匀，呈均匀蓝绿色，肝内管道走形呈红色(图1A)，慢性乙型肝炎性肝硬化组肝脏红色区域除肝内管道外，实质内红色区域也增加，并呈不规则排列，蓝色区域面积减小(图1B)，非酒精性脂肪肝组肝实质较正常组更加细密、均匀，肝内管道结构显示欠清，红色区域面积较小(图1C)。

2.2 3组ASQ的χ2值直方图特点正常对照组两曲线均较平滑，红线峰值稍大于100%，蓝线曲线下面积小(图1D)。慢性乙型肝炎性肝硬化组红线走形曲折、在横轴分布较正常对照组增宽，峰值明显大于100 cm2，蓝线高度和宽度均较正常组增加，曲线下面积较正常对照组增大(图1E)。非酒精性脂肪肝组红线较正常组分布变窄，走形平滑，红线峰值小于100 cm2，蓝线峰值减低，曲线下面积较正常对照组减小(图1F)。

2.3 3组ASQ的参数比较红线参数在3组两两比较中差异均有统计学意义(P<0.05)。

blueSD在除正常对照组和慢性乙型肝炎性肝硬化组之间外的各组之间差异有统计学意义(P<0.05)，bluemode和blueave在3组两两比较中差异均有统计学意义(P<0.05)。FD-ratio值在除正常对照组与非酒精性脂肪肝组之间外的各组之间差异有统计学意义(P<0.05)(表1)。

表1 30例正常对照组、40例慢性乙型肝炎性肝硬化组及30例非酒精性脂肪肝组ASQ各定量参数值

图1 3组ASQ彩色编码图和频数直方图

2.4 慢性乙型肝炎性肝硬化组和非酒精性脂肪肝组ROC参数比较慢性乙型肝炎性肝硬化组ROC评价显示redmode、redave、bluemode和FD ratio ROC的AUC均大于0.7；redSD、blueave和blueSD的AUC小于0.7(表2)。非酒精性脂肪肝组ROC评价显示redmode、redave、redSD、bluemode、blueave、blueSD和FD ratio ROC的AUC均大于0.7(表3)。

两实验组相关参数的ROC曲线见图2。

表2 ASQ相关参数诊断慢性乙型肝炎性肝硬化的ROC曲线参数

表3 ASQ相关参数诊断非酒精性脂肪肝的ROC曲线参数

3 讨论

组织结构声学定量技术对肝组织的原始回波信号具有高度敏感性，仪器内置了以正常肝组织回波信号的数据作为基准，然后采集实测肝组织回声信号，对感兴趣区域内回波振幅的强度数据与内置的基准数据通过卡方检验分析两者的差异性。ASQ分析软件处理实测肝组织回波信号后得到包含红蓝两条曲线的卡方直方图，其分别代表感兴趣区域内的正常回声及高回声强度的取样点计算得到的卡方直方图，其值越大，表明肝组织的回声信号均匀性越差。这种量化的差异性更直观的为诊断的准确性提供了客观依据。已有实验证实该技术对肝脏纤维化及脂肪肝的定量分析有很高的相关性[8-11]。

基于肝组织病理学检查一直被认为是肝脏弥漫性疾病诊断的“金标准”，但因其具有创伤性及可重复性差的缺点，不利于随访及临床普及，并存在取样误差导致的诊断不准确[12]。本研究即是应用ASQ技术对慢性乙型肝炎性肝硬化患者及非酒精性脂肪肝患者的肝脏做定量分析，无创诊断并比较ASQ技术在这两种疾病中的应用价值。

图2 ASQ相关参数诊断慢性乙型肝炎性肝硬化和非酒精性脂肪肝的ROC曲线图A: 慢性乙型肝炎性肝硬化组；B: 非酒精性脂肪肝组

本研究通过ASQ技术对正常肝组织及慢性乙型肝炎性肝硬化患者及非酒精性脂肪肝患者肝脏的原始回波信号进行分析对比后，发现慢性乙型肝炎性肝硬化组各参数值均较正常者增大，除参数blueSD外，其与正常对照组的差异均有统计学意义(P<0.05)；说明慢性乙型肝炎性肝硬化组的肝脏质地的原始回波信息偏离了均匀状态，肝组织纤维化导致其信号分布不均，可能是由于随机高回声强度样本过多，导致两组纤维化信号强度差异较小。非酒精性脂肪肝组各定量参数值均较正常对照组减小，除参数FD ratio外，其与正常对照组的差异均有统计学意义(P<0.05)；说明非酒精性脂肪肝组的肝脏原始回波信号接近均匀状态，肝组织分布较均匀，可能是由于样本量较小，两组之间存在数据重叠，导致肝实质总体回声强度差异不明显。

本研究还对各定量参数诊断慢性乙型肝炎性肝硬化和非酒精性脂肪肝的受试者工作特征曲线进行分析。显示慢性乙型肝炎性肝硬化组各参数诊断界值分别为108.32、111.19、15.50、126.84、145.60、26.82和0.16。其中，redmode、redave和FD ratio的AUC均大于0.9，诊断价值较高；bluemode的AUC介于0.7～0.9之间，诊断价值中等；redSD、blueave和blueSD的AUC介于0.5～0.7之间，诊断价值较低。非酒精性脂肪肝组各参数诊断界值分别为100.64、104.31、13.95、119.28、126.99、20.08和0.09。其中，redmode和redave的AUC大于0.9，诊断价值较高；redSD、bluemode、blueave、blueSD和FD ratio ROC的AUC 介于0.7 ～ 0.9之间，诊断价值中等。说明ASQ各参数对非酒精性脂肪肝患者均具有较好的诊断价值，而对于慢性乙型肝炎性肝硬化患者而言，仅redmode、redave、bluemode和FD ratio具有较好的诊断价值。

综上所述，ASQ 技术是一种无创、可重复性高的声学定量诊断方法，其能客观地反映肝脏质地的声学特性。本研究显示ASQ技术除了可以定量诊断这两种疾病外，其参数中redmode、redave、bluemode和FD ratio对慢性乙型肝炎性肝硬化具有较好的诊断价值，而各参数对非酒精性脂肪肝患者均具有较好的诊断价值。该技术的众多优势，除了可避免操作者的主观性以外，还可以通过各参数值对这两种疾病进行早期筛查，并利用其参数值变化，动态观察临床对两者的治疗效果，具有潜在的临床应用前景。