探討超聲造影聯(lián)合超聲彈性成像技術(shù)在肝彌漫性病變中的應(yīng)用價(jià)值.pdf

1、肝纖維化是細(xì)胞外基質(zhì)合成和降解不平衡的結(jié)果,是各種慢性肝病向肝硬化發(fā)展所共有的病理改變和必經(jīng)途徑。大量實(shí)驗(yàn)室和臨床研究認(rèn)為,如果加以有效的治療措施干預(yù),肝纖維化進(jìn)程可逆轉(zhuǎn),反之病情將會(huì)惡化,最終進(jìn)展至肝硬化。臨床準(zhǔn)確評(píng)估肝纖維化程度及進(jìn)展,與患者預(yù)后直接相關(guān),并為臨床制定該疾病的治療方案提供有效的客觀依據(jù),所以早期診斷肝纖維化具有重要的臨床意義。
　　 可是由于肝纖維化的形態(tài)學(xué)改變不明顯,以反映解剖結(jié)構(gòu)為主的傳統(tǒng)二維超聲及反映血

2、流速度等參數(shù)的彩色多普勒超聲所提供的信息有限,尚不能準(zhǔn)確診斷肝纖維化。
　　 迄今為止,肝穿刺活檢及病理檢查仍然是臨床診斷肝纖維化的金標(biāo)準(zhǔn),然而它是一種創(chuàng)傷性檢查,存在一定的并發(fā)癥,患者常難以接受,因此限制了其在臨床的廣泛應(yīng)用和普及。由于肝組織的纖維化情況在肝內(nèi)分布不均,穿刺所取的肝組織僅占全肝的百萬分之一,因此也不可避免地存在診斷性誤差。而肝纖維化又是一個(gè)損傷和修復(fù)的過程,僅一次的肝穿刺活檢不能有效監(jiān)測(cè)整個(gè)肝纖維化的全過程。<

3、br>　　 目前探索一種既準(zhǔn)確簡(jiǎn)便,又安全經(jīng)濟(jì),易推廣且適用于長(zhǎng)期隨訪的無創(chuàng)性診斷和評(píng)估肝纖維化的手段以替代有創(chuàng)的穿刺活檢技術(shù)已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。
　　 超聲彈性成像是最近研發(fā)的一種超聲新技術(shù),它的基本原理是對(duì)組織施加一個(gè)內(nèi)部(包括自身的)或外部的動(dòng)態(tài)或者靜態(tài)/準(zhǔn)靜態(tài)的激動(dòng)。在彈性力學(xué)、生物力學(xué)等物理規(guī)律作用下,組織將產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng),例如位移、應(yīng)變、速度的分布發(fā)生一定的改變。根據(jù)壓迫前后反射的回波信號(hào)獲取各深度上的位

4、移量,計(jì)算出變形程度,再以彩色編碼成像,通過不同顏色圖像反映被測(cè)體的硬度,能夠獲得組織內(nèi)部的彈性分布的定量信息,由于生物組織的彈性(或硬度)與病變的生物學(xué)特性緊密相關(guān),故對(duì)疾病的診斷具有重要的參考價(jià)值。
　　 超聲造影也是一種最新的技術(shù),超聲造影劑作為血液示蹤劑可反映肝臟血液循環(huán)狀態(tài),其在肝內(nèi)循環(huán)時(shí)間的變化又可間接提示肝內(nèi)細(xì)微結(jié)構(gòu)的改變。超聲造影參數(shù)可以定量評(píng)估器官的微小的血流動(dòng)力學(xué)改變。研究發(fā)現(xiàn),肝纖維化和肝硬化時(shí),不僅肝實(shí)質(zhì)

5、硬度發(fā)生改變,而且存在明顯的肝內(nèi)外血流動(dòng)力學(xué)改變,這為超聲彈性成像及超聲造影評(píng)估肝纖維化提供了理論基礎(chǔ)。
　　 目前,國(guó)內(nèi)外均沒有聯(lián)合超聲彈性成像技術(shù)及超聲造影來從不同的角度共同評(píng)價(jià)了肝纖維化的程度。因此,我們將建立大鼠肝纖維化模型,試圖通過超聲彈性成像技術(shù)及超聲造影聯(lián)合對(duì)肝纖維化程度進(jìn)行定量分析并且作出診斷,一是從肝臟硬度的改變出發(fā),二是從血流動(dòng)力學(xué)變化出發(fā)來判斷肝纖維化的程度,對(duì)照病理進(jìn)行分析,尋找一種更加接近肝纖維化病理診

6、斷的影像學(xué)輔助檢查方法。
　　 方法：
　　 一、論文一
　　 1、超聲儀器：HITACHI公司的彩色超聲儀HV900,線陣探頭,頻率為4-9 MHz。
　　 2、研究對(duì)象：本研究由中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審查通過,并征得所有受試者的知情同意。選擇2008.11-2009.3中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院,消化門診及病房就診的非酒精性脂肪肝患者105例,其中男性56例,女性49例,平均年齡45±1

7、2歲。嚴(yán)格按照超聲脂肪肝分度標(biāo)準(zhǔn),分為輕度、中度、重度3組:其中輕度46例,中度39例,重度20例(由兩名十年以上經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師操作并共同給脂肪肝患者分度)。設(shè)非肝臟疾病患者45例為對(duì)照組,其中男性23例,女性22例,平均年齡37±12歲。
　　 3、超聲彈性成像掃查方法：患者仰臥位,掃查部位選擇第8或9肋間,調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)纳疃燃霸鲆?。啟?dòng)彈性成像功能,確定感興趣區(qū)域的大小(感興趣區(qū)域框的上下徑2 cm,左右徑不限)。感興趣區(qū)域盡量避開

8、大血管分支。壓力指數(shù)應(yīng)嚴(yán)格控制在2級(jí)或3級(jí)。
　　 4、超聲彈性成像評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分。彈性圖像1分表現(xiàn)為綠色區(qū)域均勻分布,藍(lán)色斑點(diǎn)少于感興趣區(qū)域的10％,肝包膜呈藍(lán)色;彈性圖像2分表現(xiàn)為主要以綠色為主,藍(lán)色斑點(diǎn)少于感興趣區(qū)域的25％,包膜呈藍(lán)色;彈性圖像3分表現(xiàn)為藍(lán)色斑點(diǎn)少于感興趣區(qū)域的50％,包膜呈綠色;彈性圖像4分表現(xiàn)為藍(lán)色斑點(diǎn)大于感興趣區(qū)域的50％,包膜呈紅色(由兩名六年以上經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師操作并共同給患者評(píng)分)。

9、r>　　 5、自定義藍(lán)色區(qū)域面積比值測(cè)量及計(jì)算方法：超聲彈性成像技術(shù)的圖像在感興趣區(qū)域內(nèi)可見藍(lán)色的類圓形區(qū)域,采用二維圖像面積測(cè)量法測(cè)量感興趣區(qū)域內(nèi)每個(gè)藍(lán)色區(qū)域面積的總和,稱為藍(lán)色區(qū)域總面積。用以下公式算出藍(lán)色區(qū)域面積比值:藍(lán)色區(qū)域面積比值=感興趣區(qū)域內(nèi)藍(lán)色區(qū)域總面積/感興趣區(qū)域總面積。
　　 6、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法：采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件處理各組數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)資料采用Kappa值分析評(píng)價(jià)傳統(tǒng)超聲與超聲彈性成像評(píng)分兩種檢查方法對(duì)脂肪

10、肝分度的一致性。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間均數(shù)的比較采用t檢驗(yàn),以P＜0.01為差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 二、論文二
　　 1、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及主要實(shí)驗(yàn)試劑：37只wistar大鼠,由中國(guó)醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供,雌雄不限,體重約200g,飼養(yǎng)在層疊式不銹鋼絲籠中,食用標(biāo)準(zhǔn)丸狀飼料,自由飲用自來水?？諝鉂穸葹?0-70％,溫度為20-29℃,實(shí)驗(yàn)中心通風(fēng)較好,噪音較小,適應(yīng)環(huán)境1周后使用。設(shè)對(duì)照組10例,余27只以肝

11、纖維化程度不同分為S1(11例)、S2(9例)、S3(7例)組。
　　 SonoVue超聲造影劑(Bracco Imaging,Milan,Italy)、四氯化碳、橄欖油、水合氯醛等。
　　 2、超聲儀器：IU22(Philips,Holland),配有線陣造影探頭,頻率為3-9 MHz;HITACHIHV900,小凸陣探頭,頻率為4-8 MHz。
　　 3、肝纖維化制造方法：實(shí)驗(yàn)組大鼠背部皮下注射40％四氯化碳

12、/橄欖油溶液,首劑量為0.5 mL/100 g體重,以后每次0.3 ml/100 g體重。1-6周注射2次/周(周一和周五注射),7-10周根據(jù)大鼠狀態(tài)注射1次或2次/周(周一注射或周一和周五注射),共注射10周。
　　 4、超聲造影掃查及分析方法：大鼠麻醉后,仰臥位固定,充分暴露上腹部,備皮待查。按0.1 ml/kg劑量經(jīng)尾靜脈團(tuán)注SonoVue造影劑,尾隨1.5 ml生理鹽水沖洗管道,實(shí)時(shí)觀察肝臟增強(qiáng)過程120 s,采集的圖

13、像存入儀器硬盤。
　　 使用Qlab軟件對(duì)造影圖像進(jìn)行分析,血管結(jié)構(gòu)的感興趣區(qū)域應(yīng)該盡量置于血管的中央,通過回放實(shí)時(shí)圖像確定血管的位置并且限定感興趣區(qū)域面積約等于血管截面積。電腦自動(dòng)繪制時(shí)間.強(qiáng)度曲線(Time intensity curve:TIC),將曲線進(jìn)行Gamma回歸后,得到開始增強(qiáng)時(shí)間(Initial Enhancement Time:IET)、達(dá)峰時(shí)間(Time to peak:TTP)、峰值強(qiáng)度(Peak Int

14、ensity:PI)、曲線上升斜率、曲線下面積等相關(guān)指標(biāo)。同時(shí)得到曲線上升初始時(shí)間(Initial enhancement time:IET),即肝動(dòng)脈到達(dá)時(shí)間(Hepatic artery arrival time:HAAST)、肝靜脈到達(dá)時(shí)間(Hepatic veinarrival time:HVAT),通過計(jì)算得到肝動(dòng)靜脈時(shí)間間隔(Hepatic artery-vein transittime:HA-HVTT)、門靜脈峰值強(qiáng)度到肝

15、實(shí)質(zhì)峰值強(qiáng)度的時(shí)間間隔(PV-parenchymaPIT:PIT)等參數(shù)作為定量評(píng)估指標(biāo)。每只大鼠每一參數(shù)分析三次取平均值。
　　 計(jì)算方法:HA-HVTT=HVAT-HAAT。PIT=門靜脈達(dá)峰時(shí)間-肝實(shí)質(zhì)達(dá)峰時(shí)間。
　　 5、超聲彈性成像方法及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：大鼠麻醉后,仰臥位固定,充分暴露上腹部,備皮待查。超聲檢查選擇在肋下進(jìn)行掃查,充分顯示肝臟,調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)纳疃燃霸鲆妗?dòng)彈性成像功能,確定感興趣區(qū)域的大小(感興趣區(qū)域包

16、含大部分肝臟組織)。
　　 根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分。彈性圖像1分表現(xiàn)為綠色區(qū)域均勻分布,藍(lán)色斑點(diǎn)少于感興趣區(qū)域的10％,肝包膜呈藍(lán)色；彈性圖像2分表現(xiàn)為混雜綠色與藍(lán)色,藍(lán)色斑點(diǎn)少于感興趣區(qū)域的25％,包膜仍是呈藍(lán)色；彈性圖像3分表現(xiàn)為藍(lán)色斑點(diǎn)少于感興趣區(qū)域的50％,包膜呈綠色；彈性圖像4分表現(xiàn)為藍(lán)色斑點(diǎn)大于感興趣區(qū)域的50％,包膜呈紅色(由兩名六年以上經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師操作并共同評(píng)分)。
　　 6、病理學(xué)方法：肝組織用10％常規(guī)石蠟包

17、埋,連續(xù)切片,切片厚度為4μm,并依次行HE、Masson及網(wǎng)狀纖維(鍍銀)染色。
　　 應(yīng)用Nikon90i高清晰度彩色病理圖文報(bào)告分析系統(tǒng),對(duì)經(jīng)過Masson及網(wǎng)狀纖維染色的切片進(jìn)行圖像處理,在4×20倍下分別在5個(gè)不同的視野選取相同大小區(qū)域,進(jìn)行纖維化半定量計(jì)分(依據(jù)Chevallier肝纖維化組織學(xué)半定量計(jì)分系統(tǒng))及測(cè)算其中膠原纖維所占總面積的相對(duì)百分比(由二名以上醫(yī)師共同觀察評(píng)定)。
　　 根據(jù)Scheuer分

18、類法可將肝纖維化分為四期:S1為匯管區(qū)擴(kuò)大,纖維增生;S2為匯管區(qū)周圍纖維化或纖維隔形成,但小葉結(jié)構(gòu)保留完整;S3為肝纖維化伴小葉結(jié)構(gòu)紊亂,無肝硬化:S4為肝硬化。
　　 7、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法：采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件處理各組數(shù)據(jù),計(jì)量資料用均數(shù)士標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間均數(shù)的比較采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料采X2檢驗(yàn),變量間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行pearson相關(guān)分析,以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)意義,以P＜0.01.為差異有顯著統(tǒng)計(jì)意義。
　　

19、 結(jié)果：
　　 一、論文一
　　 1、Kappa分析法評(píng)價(jià)傳統(tǒng)超聲與超聲彈性成像評(píng)分兩種方法在脂肪肝分度上的一致性,Kappa值=0.87,P=0.001。
　　 2、超聲彈性成像評(píng)分隨著脂肪肝程度的加重而增加,其對(duì)脂肪肝檢出的敏感度和特異度分別為97.14％,91.11％。
　　 3、BAR值隨著脂肪肝程度的加重而增加,并且在各組脂肪肝之間比較有顯著差異,P＜0.01。
　　 二、論文二

20、　　 1、HAAT值組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P＞0.05,PIT值組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P＞0.05。HVAT值隨著肝纖維化的加重逐漸減小,組間比較差異有統(tǒng)計(jì)意義,P＜0.05,HA-HVTT值隨著肝纖維化的加重逐漸減小,組間比較差異有顯著統(tǒng)計(jì)意義,P＜0.01。
　　 2、隨纖維化分期的加重,纖維化半定量計(jì)分與膠原相對(duì)含量逐漸升高,與HA-HVTT呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為r1=-0.828,P=0.001、r2=-

21、0.819,P=0.001。
　　 3、HA-HVTT值診斷肝纖維化(S3)的敏感度與特異度分別為85.71％,66.67％。
　　 4、超聲彈性成像技術(shù)診斷肝纖維化(S3)的敏感度與特異度分別為71.43％,53.33％。
　　 5、超聲彈性成像聯(lián)合超聲造影診斷肝纖維化(S3)的敏感度與特異度分別為85.71％,73.33％。
　　 6、超聲彈性成像聯(lián)合超聲造影診斷肝纖維化的敏感度高于超聲彈性成像診斷的

22、敏感度,兩者比較有統(tǒng)計(jì)意義,P＜0.01。超聲彈性成像聯(lián)合超聲造影診斷肝纖維化的特異度均高于分別應(yīng)用超聲彈性成像及超聲造影診斷肝纖維化的特異度,兩者比較有統(tǒng)計(jì)意義,P＜0.01。
　　 結(jié)論：
　　 1、超聲彈性成像評(píng)分系統(tǒng)可以作為較客觀的評(píng)價(jià)脂肪肝分度的輔助檢查方法。
　　 2、超聲彈性成像藍(lán)色區(qū)域面積比值可作為定量分析脂肪肝的參考指標(biāo)。
　　 3、超聲造影參數(shù)肝動(dòng)靜脈渡越時(shí)間將可以作為無創(chuàng)評(píng)價(jià)肝纖維化