超声定量肝肾指数用于诊断儿童非酒精性脂肪性肝病

吴 霞，王 训，谭 燕，陈 俊，刘 浩

（南京科大学附属儿童医院超声科，江苏 南京 210008）

非酒精性脂肪性肝病（non alcoholic fatty liver disease， NAFLD）为儿童最常见慢性肝病［1］。经皮肝活检是诊断NAFLD 和监测病情的金标准，但有创［2］。无创性影像学检查中，MRI 质子密度脂肪分数（proton density fat fraction， PDFF）评估肝脏脂肪含量准确性及可重复性均较高，但较为耗时［3］。超声操作简便，患者耐受性好，临床常以之定性诊断［4］而较少用于定量评估肝脂肪变性［5］。肝肾指数（hepatorenal index，HRI）反映肝脂肪变性程度，为肝脏回声强度与肾脏回声强度的比值，可用于量化成人肝脂肪变性［6-7］。本研究观察超声定量HRI 诊断儿童NAFLD 的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2020 年7 月—2022 年7月南京医科大学附属儿童医院70 例因肥胖接受肝脏超声及MR 检查的患儿资料，男43例、女27例，年龄3～18岁、平均（11.6±4.7）岁。纳入标准：①体质量指数（body mass index， BMI）百分位数大于同龄同性别儿童第95 百分位数；②患儿配合较好，超声及MR 图像质量佳。排除标准：①感染性、先天性病变导致肝脏变性；②非均匀脂肪肝；③肾脏疾病；④临床资料不全。本研究经院伦理委员会批准；检查前监护人均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法

1.2.1 超 声 检 查 采 用Sumsung RS9 超声诊断仪、频率1～7 MHz 的CA1-7S 凸阵探头扫查腹部。嘱患儿仰卧、充分暴露上腹，扫查肝脏各标准切面，留存同时显示肝右叶及右肾纵切面和横切面的图像。由5名具有10～15 年工作经验的超声科主治医师（医师1～5）采用盲法分析脱机图像，根据肝脏回声增强、超声信号异常衰减（即肝脏深层和膈肌显示不佳）且正常肝脏回声纹理消失（包括血管壁显示不佳）诊断NAFLD，并分别测量HRI 值：采用Sumsung 后处理软件于右肾纵切面和横切面图像所示右肾皮质及其紧邻肝实质内放置面积18～200 mm2圆形小ROI，或手动勾画面积为37～660 mm2不规则形大ROI（图1），使肾脏ROI 尽可能局限于肾皮质、肝脏ROI 避开血管与胆管，大、小ROI 宽度相近（约为肾皮质厚度），同一切面图像中肝、肾脏ROI 大小与形状相同（图1）。采用ImageJ 软件中的Measure 函数确定肝脏及肾脏ROI 的回声强度或平均亮度，即超声图像灰度，并记录其偏度和峰度。计算HRI：HRI=肝脏回声强度/肾脏回声强度；每例获得4 个HRI 值，包括HRI纵切面小ROI、HRI横切面小ROI、HRI纵切面大ROI及HRI横切面大ROI，分别记为HRI1、HRI2、HRI3及HRI4。选取医师3 结果进行分析。

图1 于超声图像中放置或勾画肝脏及肾脏ROI 示意图 A、B.于右肾纵切面（A）和横切面（B）声像图中放置圆形小ROI； C、D.于右肾纵切面（C）和横切面（D）声像图中勾画不规则形大ROI

1.2.2 MR 检查 采用Philips Multiva 1.5T MR 仪、18 通道体表矩阵线圈或32 通道脊柱矩阵线圈行上腹部扫描。嘱患儿检查时屏住呼吸，采集轴位多回波Dixon T2WI，TR 12.9 ms，TE 1.6～9.8 ms，FOV 35～40 cm×35～40 cm，矩阵224×60，带宽125 kHz，FA 5°，层厚5 mm，采集时间25 s；扫描结束后自动生成脂肪分数图。由1 名具有15 年MRI 诊断经验的副主任医师于Siemens 工作站以LiverLab 软件定量分析肝脂肪，于脂肪分数图显示肝右叶最大层面中避开血管、肝管、胆管及伪影等勾画3 个面积200～300 mm2的圆形ROI，测量其PDFF，取平均值进行分析。以PDFF≥6%为标准诊断NAFLD［3］。

1.3 统计学分析 采用SPSS 26.0 统计分析软件。以表示计量资料。以MRI 结果为标准评估二维超声诊断NAFLD 的效能，以Kendall 协调系数W检验评估5 名医师诊断NAFLD 的一致性：KendallW＜0.2为一致性较差，0.2≤KendallW＜0.6 为一致性一般，KendallW≥0.6 为一致性较好。采用Pearson 相关分析观察不同HRI 与PDFF，以及HRI3与年龄、BMI 百分位数及肝脏声像图参数（灰度、偏度、峰度）的相关性：|r|＞0.7 为强相关，0.4＜|r|≤0.7为中等相关，0＜|r|≤0.4 为弱相关。绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic， ROC）曲线，计算曲线下面积（area under the curve， AUC），评价超声HRI 诊断NAFLD 的效能。以年龄、性别、BMI 百分位数、HRI3及肝脏超声图像相关参数为自变量，MRI 诊断NAFLD 结果作为因变量，行多因素logistic 回归分析，筛选MRI 诊断NAFLD 的预测因素，并据以建立回归模型；以ROC 曲线评估其诊断效能。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

全部70 例BMI 百分位数为（76.50±29.80）%。HRI1为1.89±0.52，HRI2为1.88±0.55，HRI3为1.97±0.51，HRI4为 1.92±0.55；肝脏灰度3为163.21±19.81， 偏 度3为 1.10±0.08， 峰 度3为3.12±0.38。

70 例PDFF 为（12.53±3.14）%。34 例PDFF≥6% 并诊断为NAFLD，包括10 例PDFF 为6%～10%、5 例为10%～20%、7 例20%～30% 及12 例＞30%。

2.1 超声诊断NAFLD 效能 5 名超声医师基于二维超声表现诊断NAFLD 的敏感度为70.59%（24/34）～82.35%（28/34），特异度为 77.78%（28/36）～83.33%（30/36）。5 名医师诊断NAFLD 的一致性较好（KendallW=0.93）。

2.2 HRI 诊断NAFLD 效能 HRI1、HRI2、HRI3及HRI4诊断NAFLD 的AUC 分别为0.89、0.86、0.93 及0.88（P均＜0.01）；HRI3的AUC 最大，其最佳截断值为1.75，敏感度为88.24%（30/34），特异度为88.89%（32/36）。见图2。

图2 以超声所获HRI3诊断NAFLD 的ROC 曲线

2.3 相关性分析 HRI1、HRI2、HRI3及HRI4均与PDFF 呈中度正相关（r=0.56、0.51、0.61、0.60，P均＜0.01）。HRI3与BMI百分位数（r=0.34，P＜0.01）及肝脏灰度3（r=－0.27，P=0.02）均呈弱相关，而与年龄（r=0.08，P=0.53）、肝脏偏度3（r=－0.15，P=0.21）和肝脏峰度3（r=0.05，P=0.68）均无明显相关。

2.4 logistic 回归分析及回归模型的诊断效能 BMI百分位数［β=0.05，OR=1.06，95%CI（1.02，1.10），P=0.005］、超声HRI3［β=18.32，OR=34.20，95%CI（3.70，314.60），P=0.002］及肝脏灰度3［β=0.34，OR=0.79，95%CI（0.64，0.96），P=0.020］均为MRI诊断NAFLD 的预测因素，以之构建的回归模型的AUC 为0.94，敏感度91.18%（31/34），特异度91.67%（33/36）。

3 讨论

儿童中NAFLD 患病率约为7.6%，在肥胖儿童高达34.2%［8］；常见合并症包括胰岛素抵抗、2 型糖尿病和高血压，且成年后发生心血管和肾脏疾病风险升高［9-10］，并可能与肝纤维化、终末期肝病、肝细胞腺瘤和肝癌等肝脏病变相关［11］。早期诊断及干预NAFLD 具有重要临床意义。

超声是诊断脂肪肝最便捷、有效的影像学方法。灰阶超声定性诊断脂肪肝的依据包括肝实质回声增强、声能衰减增加及肝脏血管及胆管显示不清，虽诊断效能尚可，但存在一定局限性［12］；超声所获HRI 能半定量反映肝脂肪变性程度，在一定程度上弥补其不足。既往研究［13］纳入经活检病理证实的17 例肝脂肪变性、19 例非脂肪变性肝病和13 例无肝脏病变患儿，发现以超声所获HRI 诊断肝脂肪变性的AUC 为0.97，以1.5为截断值时，其诊断敏感度和特异度均为88%。TANPOWPONG 等［14］观察179 例成人肝脏疾病患者，发现超声所获HRI 与MRI 所测PDFF 呈强相关（r=0.83）；HRI＞1.18 时，其诊断MRI PDFF≥5.56%的AUC 为0.93，敏感度90%、特异度80%。WEBB 等［15］基于111 例成人肝脂肪变性患者的超声图像分析HRI，发现以HRI 预测肝活检病理显示肝脂肪变性＞5% 的最佳截断值为1.49，敏感度100%，特异度为91%。

DILLMAN 等［3］指出，MRI 所获PDFF 与穿刺活检病理结果具有良好相关性，随肝脂肪变性程度加重，PDFF 亦升高，临床可以之评估NAFLD 严重程度。本研究中，5 名超声医师基于灰阶超声诊断NAFLD 的敏感度为70.5%～82.3%，特异度为77.8%～83.3%；虽诊断敏感度稍低，但HRI1、HRI2、HRI3、HRI4均与PDFF呈中度正相关，其诊断NAFLD的AUC为0.86～0.93，其中HRI3的AUC大于0.90，敏感度88.24%、特异度88.89%，诊断效能较高；且HRI3为MRI 诊断NAFLD 的预测因素。上述结果提示，超声可基于灰阶图像定性诊断脂肪肝，还能通过测量HRI 而定量诊断脂肪肝，具有较高临床应用价值。本研究所见HRI诊断效能与上述研究［13-15］结果存在一定差异，可能与所用超声设备或参考标准、患儿年龄及病程有关；且评估HRI 时，既往研究多于相似深度放置肝脏和肾脏ROI，而本研究将二者置于相同轴向平面但深度略有不同，肝右叶ROI 紧邻右肾ROI，以简化测量HRI 过程、提高结果稳的定性及可重复性。

本研究多因素logistic 回归分析显示，除超声HRI外，BMI 百分位数和肝脏ROI 灰度均为MRI 诊断NAFLD 的预测因素；基于此3 项构建的回归模型的AUC 为0.94，诊断效能高。

综上，超声定量HRI 对诊断儿童NAFLD 具有较高临床应用价值。但本研究为单中心回顾性分析，采用单一超声设备获得数据，且未涉及不同取样深度及大小等，有待后续开展多中心大样本研究进一步观察。

利益冲突：全体作者声明无利益冲突。

作者贡献：吴霞查阅文献、统计分析、撰写文章；王训研究实施、图像分析；谭燕图像处理、数据分析；陈俊指导、修改文章；刘浩指导、研究设计、修改和审阅文章。