剪切波弹性成像定量评估不同程度酒精性脂肪性肝病患者颈总动脉弹性

李希娅,于婷婷,张孟梦,李 祯,礼广森

(大连医科大学附属第二医院超声科,辽宁 大连 116027)

长期饮酒可引起肝脏内脂肪沉积,即酒精性脂肪性肝病(alcoholic fatty liver disease, AFLD)[1],并致血管内皮功能损伤而促进动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)形成[2]。颈动脉内-中膜厚度(carotid intima-media thickness, CIMT)可表征AS形态学变化并独立预测心血管事件[3],而AS隐匿表现为血管内皮功能障碍及弹性下降,且常发生于CIMT变化之前。颈动脉位置表浅、易被探及,且机体病变时可较早出现弹性改变,临床常以之为观察大血管病变的窗口[4]。剪切波弹性成像(shear wave elastography, SWE)可用于评估动脉壁弹性[5]。本研究观察SWE定量评估不同程度AFLD患者颈总动脉弹性的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 纳入2020年1月—2021年12月大连医科大学附属第二医院92例长期饮酒男性患者,年龄26～62岁,平均(45.7±9.4)岁。根据文献[6-7]方法将患者分为3组:A组(无AFLD)33例,年龄26～58岁、平均(44.7±9.6)岁;B组(轻度AFLD)30例,年龄26～59岁、平均(47.1±8.3)岁;C组(中重度AFLD)29例,年龄28～62岁、平均(45.4±9.9)岁。纳入标准:①饮酒史≥5年;②左心室射血分数>50%;③颈动脉超声显示无斑块形成(CIMT≤1.5 mm)。排除标准:①既往病毒性肝炎、自身免疫性肝炎、药物和中毒性肝损伤、肝硬化、肾衰竭等严重肝肾功能不全;②糖尿病、甲状腺功能亢进等内分泌疾病;③冠心病、原发性高血压、心房颤动等心血管系统疾病;④长期吸烟史;⑤弹性成像显示不稳定。选取同期32名无饮酒嗜好且近1周内未饮酒的健康男性体检者为对照组(D组),年龄27～58岁、平均(44.8±9.0)岁。本研究经院伦理委员会审批(伦审2023第217号);检查前受试者均签署知情同意书。

1.2 临床及实验室检查 记录受检者年龄及体质量指数(body mass index, BMI),嘱其检查前2 h禁茶、咖啡及运动;测量安静休息15 min后心率(heart rate, HR)、收缩压(systolic blood pressure, SBP)、舒张压(diastolic blood pressure, DBP)。测量血清谷丙转氨酶(glutamic-pyruvic transaminase, GPT)、谷草转氨酶(glutamic-oxaloacetic transaminase, GOT)、γ-谷氨酰转移酶(γ-glutamyltransferase, GGT)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol, HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein-cholesterol, LDL-C)、总胆固醇(serum total cholesterol, TC)及甘油三酯(triglyceride, TG)。

1.3 仪器与方法 采用Mindray Reasona 8超声诊断仪,频率10～12 MHz L4-5WU线阵探头。嘱受试者去枕仰卧,充分暴露颈部,头偏向右侧,扫查左侧颈总动脉长轴切面,微调探头以清晰显示内中膜,于左侧颈总动脉分叉处下方1.0～1.5 cm处测量CIMT;分别以M型和彩色多普勒超声获取左侧颈总动脉收缩期峰值速度(peak systolic velocity, PSV)、收缩期内径(systolic internal diameter, Ds)、舒张期内径(diastolic internal diameter, Dd),均测量3次取平均值;计算管壁运动度(△D)和僵硬度系数(β):△D=Ds-Dd,β=ln(SBP/DBP)/[(Ds-Dd)Dd]。清晰显示颈动脉长轴切面管壁后切换至SWE模式,避免加压探头,嘱受检者吸气后屏气、避免吞咽和咳嗽,储存5～10 s颈总动脉SWE动态图像,并去掉前2帧;回放图像,于彩色编码信号覆盖颈总动脉前后壁内中膜且运动指数为5颗星时冻结并存储图像,重复操作3次;以仪器自带程序于颈总动脉分叉处下1.0～1.5 cm前壁内中膜处开始向近心端测量杨氏模量值,设置直径1 mm的圆形ROI,每隔2 mm测量1次,连续测量10次后取平均值,最后取3幅图的总平均值为最终结果,获取最大弹性模量(maximum elastic modulus, MEmax)、平均弹性模量(mean elastic modulus, MEmean)、最小弹性模量(minimum elastic modulus, MEmin)(图1)。随机抽取30名受试者,由2名超声医师分别测量、其中1名医师重复测量左侧颈总动脉MEmax、MEmean及MEmin。

1.4 统计学分析 采用SPSS 26.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料,分别以单因素方差分析及LSD法行多组间及2组间比较。Pearson法分析两变量相关性。对年龄、SBP、GGT、TC及TG进行校正,行多元线性回归分析,观察AFLD程度与SWE参数的关系。采用Bland-Altman法分析观察者间及观察者内变异性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床及实验室检查 相比A、B及D组,C组BMI、SBP、LDL-C、TC明显升高(P均<0.05);相比 A及D组,B、C组GPT、GOT、TG均增高(P均<0.05),且C组均高于B组(P均<0.05);GGT在C、B、A及D组依次减低(P均<0.05)。见表1。

表1 无或轻度、中重度AFLD长期饮酒男性与不饮酒男性一般资料

2.2 超声 C组CIMT和β显著高于其他3组(P均<0.05);相比A及D组,B、C组MEmax、MEmean、MEmin均明显增高(P均<0.05),且C组均高于B组(P均<0.05)。见表2。

表2 无或轻度、中重度AFLD长期饮酒男性与不饮酒男性左侧颈动脉超声参数比较

2.3 相关性分析 长期饮酒者MEmax、MEmean、MEmin与GGT(r=0.457、0.462、0.472,P均<0.01)、GPT(r=0.391、0.402、0.408,P均<0.01)及β均呈正相关(r=0.515、0.526、0.534,P均<0.01)。多元线性回归分析显示,长期饮酒者肝脏脂肪性变程度与SWE参数存在相关性(P均<0.05)。

2.4 重复性检验 MEmax、MEmean及MEmin测值的观察者内及观察者间变异性小、重复性好。见图2。

图2 左侧颈总动脉SWE参数Bland-Altman图 A.MEmax观察者间差异; B.MEmean观察者间差异; C.MEmin观察者间差异; D.MEmax观察者内差异; E.MEmean观察者内差异; F.MEmin观察者内差异

3 讨论

饮酒可干扰器官代谢功能,造成组织、特别是肝脏和心血管系统损伤。既往针对AFLD对心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)影响的研究较少。TOSHIKUNI等[8]比较AFLD与非AFLD(non AFLD, NAFLD)患者临床特征及预后,发现酒精性肝病(alcoholic liver disease, ALD)患者多死于肝外原因,包括动脉硬化(20%)、肝硬化(17%)、不明原因(16%)及肝外癌(14%)。一项针对青中年人群的健康调查[9]结果显示,AFLD患者表现出较多不健康行为和CVD相关危险因素;减弱上述因素后,AFLD与早期冠状动脉粥样硬化仍然存在显著相关性。

AS属进展性炎性疾病,LDL-C穿过受损内皮细胞而被氧化,并被巨噬细胞及血管平滑肌细胞吞噬,形成泡沫细胞,驱动AS发生,导致CIMT增厚、甚至斑块形成[10],为心脑血管事件的关键因素。临床常以CIMT作为血管结构变化标记物和CVD预测因子,但CIMT增加常发生于血管壁功能变化之后,无法以之于早期评估血管壁弹性。已有体外实验[11]结果证实SWE可用于评价动脉血管壁僵硬度,并与物理机械检测结果一致;ALIS等[12]报道,SWE可有效测量贝赫切特综合征患者颈动脉弹性。本研究以SWE检测不同程度肝脏脂肪变长期饮酒者左侧颈总动脉弹性,发现MEmax、MEmean及MEmin均与β呈正相关,进一步证实SWE可用于定量评估动脉弹性。

肝脏是酒精主要代谢场所,大量乙醇及其代谢产物可造成肝脏脂肪堆积及血脂代谢紊乱、损伤血管内皮细胞,且乙醇促氧化作用可促进LDL氧化修饰,增加CVD风险[13];同时,乙醇还可促进血管平滑肌细胞轻-中度增殖,使其迁移至血管损伤区,加速AS发生[14]。本研究发现C组CIMT和β显著高于其他3组,相比A、D组,B、C组MEmax、MEmean、MEmin均明显增高,且C组高于B组,提示长期饮酒可在加重肝脏脂肪变的同时对动脉功能和结构产生影响。多元线性回归分析显示,对年龄及SBP等协变量进行调整后,长期饮酒者肝脏脂肪变性程度与颈总动脉SWE参数仍然相关。

酒精性肝损伤可使肝细胞中的各种酶如GGT、GPT、GOT释放入血,上述指标升高常见于严重ALD患者,但亦出现于早期阶段,特别是GGT[15]。既往研究[16]认为GGT可用于预测心血管事件。本研究C组、B组、A组及D组GGT依次减低,相关性分析显示长期饮酒者GGT与SWE参数均呈正相关,表明GGT升高与颈总动脉硬度增加有关,但具体机制仍需进一步研究。WANG等[17]发现NAFLD患者GPT与AS风险密切相关;本研究中长期饮酒者MEmax、MEmean及MEmin亦与GPT呈正相关。

本研究的主要局限性:①样本量小;②仅以声像图判断脂肪肝程度,受操作者主观影响,难以避免偏倚;③颈总动脉超声受同侧颈静脉遮挡及呼吸运动影响。

综上,SWE可定量评估不同程度AFLD患者颈总动脉弹性。