肝/脾CT值、受控衰减参数(CAP)和磁共振质子密度脂肪分数(MRI-PDFF)在慢性乙型肝炎脂肪变性患者中的应用价值
2024-02-19鲁景楠李岩松王雄慧屈兆宇李建龙
鲁景楠,李岩松,温 雅,王雄慧,屈兆宇,李建龙,张 炜
1 延安大学附属医院影像科,陕西 延安 716000
2 西安国际医学中心医院核医学科,西安 710100
HBV 感染是一个严重的全球性公共卫生问题[1-2],肝脂肪变性是慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)患者常见的合并症。随着肥胖症和2型糖尿病在世界范围内的流行,其患病率也在增加。肝脂肪变性和CHB的共存可能会加速疾病进展,并增加发展为肝硬化和肝细胞癌的风险[3-4]。因此,检测和量化肝脂肪变性对CHB 患者的临床研究与常规医疗诊治具有重要意义。肝活检是评估肝脂肪变性的金标准,但它具有侵袭性、并发症、采样变异性等局限性[5]。
肝脂肪变性可以通过非增强CT上的肝脏密度来定量评估,与MRI相比,CT应用范围更广,可以为肝脂肪变性提供客观的评估[6]。受控衰减参数(controlled attenuation parameter,CAP)是一项基于肝瞬时弹性成像定量评估肝脂肪变性的技术,可快速评估脂肪变性[7-8]。在非侵入性成像方法中,磁共振质子密度脂肪分数(magnetic resonance imaging estimated proton density fat fraction,MRIPDFF)目前对肝脂肪变性的诊断准确率最高,被认为是临床试验中检测和量化肝脂肪的参考标准[9-10]。
目前少有研究详细报道CT、CAP 和MRI-PDFF 在CHB 肝脂肪变性患者中的应用价值,并缺少CT 和CAP这两种影像技术对CHB肝脂肪变性诊断效能的比较,本研究基于MRI-PDFF 为参考标准,探讨肝/脾CT 值和CAP 对CHB 肝脂肪变性的诊断效能,并评估MRI-PDFF技术在CHB患者中的可重复性及稳定性。
1 资料与方法
1.1 研究对象 选取2018 年10 月—2022 年12 月在延安大学附属医院接受肝脏CT 检查、CAP 和MRI-PDFF 的CHB 患者。纳入标准:CHB 患者;年龄>18 岁。排除标准:(1)同时感染其他肝炎病毒和HIV;(2)过量饮酒史(过去12 个月每周男性>210 g,女性>140 g)[11];(3)肝脏CT、CAP 和MRI-PDFF 检查资料不全;(4)合并肝细胞癌;(5)合并肝硬化;(6)1年内接受过免疫抑制治疗;(7)肝脏CT、CAP和MRI-PDFF检查间隔2周以上。
1.2 肝脏CT 检查 采用西门子SOMATOM Sensation 64 层螺旋CT 或联影uCT760128 排螺旋CT 采集肝脏影像数据。扫描参数:管电压120 kV,管电流400 mA,螺距1.0,扫描层厚5 mm。
1.3 CAP 检查 所有患者均使用AIXPLORER 超声诊断仪进行检查。由一名经验丰富的操作医师进行检测。患者取仰卧位,充分暴露上腹部,右臂最大限度地高举过头部置于脑后,充分扩大肋间隙。检查区域取右侧腋前线至腋中线第7~9 肋间,避开囊肿、血管瘤等可能影响检测结果的区域。CAP值以dB/m表示。
1.4 MRI-PDFF 检查 使用3.0T 联影磁共振成像系统,型号uMR770,具有八通道体部线圈并行采集技术(ASSET)。PDFF 序列参数为TR 120 ms,TE 10 ms,层厚6 mm,间距20 mm。MRI-PDFF<5%为无脂肪变性,MRIPDFF 在5%~10%为轻度脂肪变性,MRI-PDFF≥10%为中度至重度脂肪变性[12]。
1.5 图像分析 在肝右叶和同一层面的脾脏位置进行测量,在肝脏(L)和脾(S)绘制感兴趣区(约120 mm2),避开胆管、血管、伪影,计算肝/脾的CT 比值(CTL/S)(图1)。在PACS系统中测量肝脏PDFF 值,在同一层面的肝左叶内外段、肝右叶前后段绘制4个圆形感兴趣区,大小约为120 mm2,避开胆管、血管、伪影,取4个感兴趣区的平均值作为一次测量结果,由两位医师测量,取两位医师测量的平均值作为最终结果(图2)。
图1 CTL/S测量示例图Figure 1 Sample figure of CTL/S measurements
图2 MRI-PDFF测量示例图Figure 2 Sample figure of MRI-PDFF measurements
1.6 统计学方法 采用SPSS 26.0 和R 4.2.3 软件分析数据。符合正态分布的计量资料用表示,组间比较采用成组t检验;不符合正态分布的计量资料用M(P25~P75)表示,组间比较采用Mann-WhitneyU检验。绘制Bland-Altman 图评价两位医师测量MRI-PDFF 的一致性。采用Spearman 相关系数分析CTL/S和MRI-PDFF、CAP 和MRIPDFF的相关性。通过分析受试者工作特征曲线(ROC曲线),计算曲线下面积(AUC),评估CTL/S和CAP 对不同程度脂肪变性诊断价值,并使用DeLong检验比较两种影像诊断方法的曲线下面积。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 一般资料 共纳入患者213 例。根据MRI-PDFF,将213 例患者分为单纯CHB 组(MRI-PDFF<5%,n=111)和CHB 合并脂肪变性组(MRI-PDFF≥5%,n=102),其中轻度脂肪变性69 例,中度至重度脂肪变性33 例。两组间性别、BMI、CAP、CTL/S和MRI-PDFF 比较,差异均有统计学意义(P值均<0.05)(表1)。
表1 单纯CHB组和CHB合并脂肪变性组的临床特征、影像学特征比较Table 1 Comparison of clinical and imaging features between simple CHB group and CHB with steatosis group
2.2 MRI-PDFF检查的可重复性及稳定性 两位医师测量的MRI-PDFF 一致性见图3。观察者间测量的MRIPDFF 的差值大部分在95%一致性界限内(-0.674~0.654)。差值的均值为-0.009 7,差异值的标准差为0.339。
图3 测量者间的一致性分析(Bland-Altman图)Figure 3 Interobserver agreement analysis(Bland-Altman plot)
2.3 CTL/S和CAP 与MRI-PDFF 之间的一致性 CTL/S和CAP 与MRI-PDFF 之间的相关性通过散点图显示,CTL/S和MRI-PDFF 之间呈显著负相关(r=-0.800,P<0.001),CAP与MRI-PDFF之间呈显著正相关(r=0.692,P<0.001)(图4)。
图4 MRI-PDFF与CTL/S、CAP的相关性分析Figure 4 Correlation analysis of MRI-PDFF with CTL/S and CAP
2.4 CTL/S和CAP 检测不同程度脂肪变性的效能 CTL/S和CAP 用于评估肝脂肪变性的AUC、最佳截断值、灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值如表2 和图5 所示。CTL/S在检测CHB 有无脂肪变性方面优于CAP(P<0.05),在检测轻度和中重度脂肪变性方面,两种方法均无明显差异(P值均>0.05)。
表2 CTL/S和CAP对慢性乙型肝炎不同程度脂肪变性的诊断效能Table 2 Diagnostic efficacy of CTL/S and CAP for different degrees of steatosis in chronic hepatitis B
图5 CTL/S和CAP检测不同程度脂肪变性的ROC曲线Figure 5 ROC curves of CTL/S and CAP to detect different degrees of steatosis
3 讨论
在中国人群中,CHB 患者肝脂肪变性的患病率呈上升趋势,并发脂肪变性会加剧患者的肝纤维化[13]。肝活检被认为是评估肝病严重程度的“金标准”,然而,由于其侵入性和并发症,在临床实践中并未得到广泛应用[14]。随着影像医疗设备的发展,为临床对肝脂肪定量评估提供了更多可能。
MRI-PDFF 技术可以评估整个肝脏或任意感兴趣区域的脂肪含量,在与病理结果的比较中,MRI-PDFF 预测肝脂肪变性的诊断准确率为0.99,远高于其他无创技术[15]。以往的研究多集中在非酒精性脂肪性肝病的定量研究,对CHB 的人群研究较少。本研究发现,在HBV 感染的背景下MRI-PDFF观察者间差值的均值为-0.009 7,差异值的标准差为0.339,同样具有很高的可重复性及稳定性。
本研究中,CTL/S和CAP 诊断脂肪变性均有一定的准确性(AUC 分别为0.951 和0.902),且在检测CHB 有无脂肪变性方面,CTL/S优于CAP。在检测轻度和中重度脂肪变性时,CTL/S的AUC 为0.921和0.895,CAP 的AUC 为0.859 和0.825,CTL/S的诊断效能略高于CAP,但无显著差异。与诊断轻度脂肪变性相比,CTL/S和CAP诊断中重度脂肪变性的灵敏度提高,与以往在非酒精性脂肪性肝病中的研究结果一致[16]。
比较肝和脾的CT 值(CTL/S)有助于脂肪肝的早期诊断。当肝脏由于脂肪堆积增加而导致肝脏的CT值低于脾脏时,可以诊断为脂肪肝[17]。以往研究[18]表明,CTL/S<1为诊断脂肪肝的标准,CTL/S为0.7~1.0 时为轻度,CTL/S为0.5~0.7 时为中度,CTL/S<0.5 时为重度。本研究结果显示,CTL/S诊断CHB 有无脂肪变性的最佳截断值为1.09,与既往研究结果基本一致,在诊断中重度脂肪变性时,最佳截断值为0.97,高于以往的研究结果,可能是因为本研究人群中每个脂肪变性阶段的患者分布不均匀。此外,部分CHB 患者若出现脾脏的淤血肿大,可能会影响脾脏的CT值,这需要进一步研究证明。
根据组织学上脂肪变性结果,将肝脂肪变性分为0~3级:S0为<5%;S1为5%~33%;S2为34%~66%;S3为>66%。一项荟萃分析[19]提出,CAP 检测各等级肝脂肪变性(脂肪变性程度>S0、>S1 和>S2)的最佳阈值分别为248(237~261)dB/m、268(257~284)dB/m 和280(268~294)dB/m。在本研究中CAP 诊断CHB 轻度脂肪变性的最佳截断值为251.5 dB/m,诊断中重度脂肪变性的最佳截断值为285.5 dB/m,符合既往的研究结果[19-20]。本研究结果显示,CAP 检测不同程度脂肪变性的效能略低于CTL/S,可能是因为CAP 的检测准确性会受到肥胖等因素的影响[21],本研究中合并脂肪变性的患者BMI 偏高,这可能是导致CAP的诊断效能略低于CTL/S的原因。
本研究也存在一定局限性,首先,研究人群不同程度的脂肪变性分布不均,因此,需要在脂肪变性等级更均匀的研究中来确认CTL/S和CAP 对CHB 肝脂肪变性的诊断价值。此外,没有与其他成像方法(如传统超声、定量超声等)进行比较,未来可进一步研究比较其诊断CHB肝脂肪变性的效能。
综上所述,MRI-PDFF 技术在CHB 人群中同样具有较高的可重复性及稳定性,CTL/S和CAP 对不同程度的CHB 脂肪变性均具有较高的诊断价值,在诊断有无脂肪变性时,CTL/S优于CAP,诊断轻度和中重度脂肪变性时,CTL/S和CAP的诊断效能无明显差异。
利益冲突声明:本文不存在任何利益冲突。
作者贡献声明:鲁景楠、张炜对研究的思路或设计有关键贡献;李岩松、温雅、王雄慧、屈兆宇参与了研究数据的获取分析解释过程;鲁景楠、张炜、李建龙参与起草及修改文章关键内容。