VTIQ和SPECT首次通过法测定肝血流指数对乙肝纤维化的临床诊断价值

刘相艳,鲁剑芳,王立东,王卓轶

刘相艳,鲁剑芳,王立东,王卓轶,树兰(杭州)医院肝胆外科 浙江省杭州市 310000

刘相艳,主治医师,主要从事肝硬化、肝癌以及肝衰竭等终末期肝病的诊治.

0 引言

慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)是由乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)引起的肝脏疾病,HBV反复感染会导致肝脏发生纤维化,若不加以控制,25%-40%的患者最终发展为肝硬化甚至肝癌等难治性肝病,延缓、阻止甚至逆转肝纤维化已成为影响CHB患者预后及生存质量的关键[1,2].因此,及时、准确的评估肝纤维化程度,对于HBV防治及评估CHB都具有重要的临床价值.目前,诊断肝纤维化的金标准依然是肝穿刺活检病理诊断,但该方法属于有创检查,临床应用存在一定局限性[3].血清学指标是近年常用评估肝纤维化程度的无创方法,包括常规生化、细胞因子、免疫功能和肝纤维化指标等[4,5],但迄今为止,还没有任何单一指标能足够敏感、准确地反映肝纤维化程度.定量声触诊组织成像(virtual touch tissue imaging quantification,VTIQ)作为超声无创检测肝纤维化程度的新方式,具有较高诊断准确度[6].前期研究笔者发现,单光子发射计算机断层显像(singlephoton emission computed tomography,SPECT)核素首次通过法测定肝动脉血流指数在预测血吸虫肝纤维化方面具有一定价值[7].为进一步扩大VTIQ和SPECT首次通过法测定肝血流指数应用,本研究以CHB患者为研究对象,以肝活检病理指标为金标准,分析VTIQ和SPECT技术对CHB肝纤维化的临床诊断价值,旨在为临床医师诊治CHB肝纤维化提供依据.

1 材料和方法

1.1 材料 本研究经我院伦理委员会审批通过,开展前瞻性研究.选取2020-08/2021-08我院42例CHB肝纤维化患者作为研究组,纳入标准: (1)参照《慢性乙型肝炎防治指南(2019年版)》[8]诊断为CHB;(2)年龄≥18岁;(3)肝穿刺取肝组织病理检查结果S1-S4级;(4)无神经系统疾病,能正常沟通交流;(5)无肝脏手术史;(6)已签署知情同意书.排除标准: (1)肝癌及其他慢性肝病等患者;(2)高血压、糖尿病等疾病患者;(3)有夹杂症及顽固性腹水者;(4)凝血功能障碍者;(5)妊娠期或哺乳期女性;(6)严重心脑血管疾病、肺肾功能障碍者.

另选42例CHB无肝纤维化患者作为对照组,纳入标准: (1)参照《慢性乙型肝炎防治指南(2019年版)》[8]诊断为CHB;(2)肝穿刺取肝组织病理检查显示无肝纤维化;(3)无肝脏手术史;(4)无神经系统疾病,能正常沟通交流;(5)无肝脏手术史;(6)已签署知情同意书.排除标准: (1)肝癌及其他慢性肝病等患者;(2)高血压、糖尿病等疾病患者;(3)有夹杂症及顽固性腹水者;(4)凝血功能障碍者;(5)妊娠期或哺乳期女性;(6)严重心脑血管疾病、肺肾功能障碍者.

1.2 方法

1.2.1 VTIQ检查: 入院当天采用Ascendus超声诊断仪(日本日立),高频探头,频率4.0 MHz-9.0 MHz,配有声辐射力脉冲VTIQ成像软件.患者取仰卧位或侧卧位,充分暴露腹部,由一位经验丰富并熟练掌握VTIQ技术的高年资超声医师完成操作,选取图像最清晰的切面,首先行腹部肝常规超声检查,记录肝大小、内部回声、血流分布等数据.随后行VTIQ检查,选取6-7肋间隙肝切面,注意不可对探头施压.重点观察VTIQ速度模式图,分别采集图像.尽量将取样框置于感兴趣区(regions of interest,ROI)内,避开肝内较大血管、钙化或囊肿区域.VTIQ速度模式可直观显示所获得图像的剪切波弹性分布,在表示数据稳定的区域观察肝的VTIQ图像,并嘱患者屏住呼吸,可测得ROI的剪切波横向速度(shear wave velocity,SWV).VTIQ速度模式下,可在图像内直观显示ROI内部二维空间分布的剪切波弹性成像图.将ROI放置于肝内部不同区域,每个测量7次,去掉最大测值及最小测值,留取5次测量值并计算其平均值.在实际操作过程中排除操作的方法学错误后,如果所测组织硬度过硬或过软,超出机器设定的SWV 0-10 m/s,则会显示为“HIGH”或“NA”,此时,则根据二维声像图进行判断.仪器存储全部资料,与病理结果对照,由另一位经验丰富的并熟练掌握统计学非医师完成分析.

1.2.2 S P E C T检查: 入院当天采用本院自有设备HAWKEYE Millennium VG核素检测仪(美国GE公司),试剂采用上海欣科99Tc-MDP,采用肘静脉“弹丸”注射方式,注射剂量25 mCi,注射即刻采集60 s,每秒采集1帧图像,放大倍数1.0,矩阵128×128.分别测出肝区与肾区的时间-同位素99Tcm计数曲线图.以肾时间-同位素99Tcm计数曲线图峰值时间点为肝时间-同位素99Tcm计数曲线图中肝动脉与门静脉供血的分界点,最后计算出肝动脉供血期同位素99Tcm计数峰值与门静脉供血期同位素99Tcm计数峰值的比值,即为肝血流指数.

1.2.3 生物学指标检测: 入院当天采集空腹静脉血5 mL,采用德国罗氏COBAS 8000全自动生化分析仪,血常规指标[白细胞计数(white blood cell count,WBC)、单核细胞计数(absolute monocyte count,AMC)、中性粒细胞计数(neutrophil count,NEUT)、血小板计数(platelet count,PLT)]、凝血功能[凝血酶原时间(prothombin time,PT)、凝血酶原活动度(prothrombin activity,PTA)]、肝功能指标[总胆红素(total bilirubin,TBIL)、谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、白蛋白(albumin,ALB)],试剂由德国罗氏提供.并计算AST与PLT比值(aspartate aminotransferase to platelet ratio index,APRI)、纤维蛋白原(fibrinogen,Fib)-4.

1.2.4 肝纤维程度评估: 所有患者均于VTIQ和SPECT检查后进行肝组织病理检查,无创检查与肝穿刺操作的间隔时间≤2 d.采用肝脏活体组织穿刺针(直径2.1 mm)于右侧腋中线第8、9肋间、肝实音处穿刺,肝组织穿刺样本长度2 cm以上并且显微镜下包含11个汇管区.通过肝组织病理确定研究组肝纤维化程度,参照《肝纤维化诊断及治疗共识(2019年)》[9]将肝纤维程度分为: S0: 无纤维化;S1: 轻度纤维化;S2: 中度纤维化;S3: 进展期肝纤维化;S4: 肝硬化.

1.3 观察指标 (1)两组一般资料(性别、年龄、吸烟史、饮酒史、体重指数)、血常规指标、凝血功能、肝功能指标及SWV、肝血流指数;(2)研究组不同肝纤维化程度患者SWV、肝血流指数.

统计学处理数据处理采用SPSS 22.0软件,计数资料以例数描述,采用χ2检验.方差齐性且服从正态分布的计量资料以mean±SD描述,多组间比较采用单因素方差分析,两两组间比较采用SNK-q检验,两组间比较采用独立样本t检验.采用Spearman相关系数模型分析SWV、肝血流指数与CHB肝纤维化程度的相关性.通过受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析SWV、肝血流指数诊断CHB肝纤维化的价值,采用DeLong检验.P＜0.05为差异有统计学意义.

2 结果

2.1 两组一般资料及临床指标比较 两组性别、年龄、吸烟史、饮酒史、体重指数、WBC、AMC、NEUT、PT、PTA、TBIL、ALT、AST、ALB水平比较,均差异无统计学意义;研究组APRI、Fib-4、SWV、肝血流指数均较对照组高(P＜0.05),见表1.前期预实验中本研究分别用SPECT技术检测对照组的受试者、肝纤维化S1和S3级患者各1例,应用VTIQ成像技术检测S3级患者1例,见图1-3.

2.2 不同肝纤维化程度患者SWV、肝血流指数比较 研究组42例中,肝纤维化S1级18例,S2级15例,S3级6例,S4级3例.随着患者肝纤维化程度加重,SWV、肝血流指数呈逐渐升高趋势(P＜0.05).见表2.

2.3 SWV、肝血流指数与CHB肝纤维化程度的相关性 经Spearman相关系数模型分析显示,SWV、肝血流指数与CHB肝纤维化程度呈显著正相关关系(r=0.732、0.747,P＜0.05).见图4.

2.4 SWV、肝血流指数诊断CHB肝纤维化的价值 以研究组为阳性样本,对照组为阴性样本,绘制SWV、肝血流指数诊断CHB肝纤维化的ROC曲线,结果显示,二者单独诊断的曲线下面积(area under the curve,AUC)分别为0.721、0.789,联合诊断的AUC最大,为0.930,阳性预测值和阴性预测值及准确度分别为86.05%、87.80%、89.02%.见表3、图5.

3 讨论

肝纤维化是由于慢性非自限性肝损伤所致,是一种可逆性创伤修复反应,及时发现并得到正确治疗,可以阻断、减轻乃至逆转肝纤维化,可在很大程度上改善慢性肝病患者预后[10].因此,尽早明确肝纤维化的程度并对症治疗,对延缓肝硬化和肝癌的发生,降低病死率有着重要作用.

影像学是目前肝纤维化检查的主要方法,目前临床上较普及的有超声、CT和MRI等,其中超声具有操作便捷、无辐射、价格低廉等优势,临床应用最为广泛[11].超声弹性成像技术测定肝纤维化是最近几年兴起的利用超声波方法测定肝脏组织硬度的方法,最新的VTIQ技术是超声弹性成像的技术之一,该技术通过声脉冲辐射力使ROI组织产生横向振动,通过剪切波相邻波峰间隔和波长得出SWV,从而检测ROI组织质地方面信息,为诊断提供帮助,可避免不必要的创伤性诊断[12].国内常建东等[13]研究显示,随着CHB患者肝纤维化程度加重,VTIQ测得的SWV值逐渐升高,且SWV值不受合并脂肪肝的影响.国外也有研究指出SWV可作为评估肝纤维化程度的定量指标[14].本研究结果显示,CHB肝纤维化患者SWV值明显高于CHB无肝纤维化患者,且SWV值与CHB肝纤维化程度呈正相关,其原因在于: 肝纤维化主要病理变化为肝脏内纤维组织异常增生,随着纤维化程度加重,增生组织所涉及范围更广,肝脏实质硬度随之升高,导致SWV值升高.进一步说明SWV值可应用于评估CHB肝纤维化程度.

另外,同位素99Tcm检测在肝病肝纤维化诊断中的应用研究也有报道[15,16].肝脏是唯一接受双重血液供应的器官,20%-30%的血供源于肝动脉,70%-80%源于门静脉系统,且两者的供应存在时间差,为核素肝脏灌注显像区分灌注成分及计算比例提供了生理学基础,利用核素作为标记物,测定肝动脉与门静脉供血比例,可以推算出肝纤维化程度[17].国外Iranpour等[18]研究了大量文献后指出,观察肝门静脉、肝动脉、肝静脉与肝硬化程度有相关性,可以帮助诊断肝硬化与分期,并提供预后信息.本研究结果显示,通过SPECT首次通过法测定CHB患者肝血流指数,其中发生肝纤维化患者的肝血流指数明显高于无肝纤维化患者,且肝纤维化程度越高,肝血流指数越大,二者呈现出明显正相关关系.说明肝血流指数可应用于评估CHB肝纤维化程度.

表2 不同肝纤维化程度患者SWV、肝血流指数比较(mean±SD)

基于上述研究结果,本研究认为SWV、肝血流指数或许能作为诊断CHB肝纤维化的定量参数,进一步通过ROC曲线分析发现,SWV、肝血流指数诊断CHB肝纤维化的AUC分别为0.721、0.789,均在0.7以上,具有一定诊断效能,但二者单独诊断仍存在敏感度偏低的不足,为此本研究采用SWV、肝血流指数联合诊断,结果发现联合诊断的AUC为0.930,诊断敏感度、特异度分别为88.10%、85.71%.说明SWV、肝血流指数联合可为临床诊断CHB肝纤维化提供更准确参考依据,其原因可能在于,SWV是反映肝脏硬度指标,而肝血流指数可通过肝脏血流情况反映肝纤维化程度,二者联合能更全面评估肝纤维化情况,从而提高诊断效能.

表3 SWV、肝血流指数诊断CHB肝纤维化的价值

图1 对照组患者SPECT图像. 动脉期峰值: 506;静脉期峰值: 1756;动脉期/静脉期: 0.28.SPECT: 单光子发射计算机断层显像.

图2 肝纤维化S1级患者SPECT图像.动脉期峰值: 911;静脉期峰值: 1962;动脉期/静脉期: 0.86.SPECT: 单光子发射计算机断层显像.

图3 肝纤维化S3级患者SPECT图像. 动脉期峰值: 1073;静脉期峰值: 311;动脉期/静脉期: 3.45.SPECT: 单光子发射计算机断层显像.

图4 SWV、肝血流指数与CHB肝纤维化程度的相关性.A: SWV与CHB肝纤维化程度的相关性图;B: 肝血流指数与CHB肝纤维化程度的相关性图.SWV: 剪切波横向速度;CHB: 慢性乙型肝炎.赋值情况: S1=1,S2=2,S3-S4=3.C: SWV值检测.

图5 诊断ROC曲线.SWV: 为剪切波横向速度;ROC曲线: 受试者工作特征曲线.

4 结论

综上可知,VTIQ中SWV值、SPECT首次通过法测定肝血流指数均与CHB肝纤维化程度呈正相关关系,二者联合在CHB肝纤维化诊断方面具有一定价值,有助于临床建立对肝纤维化程度测定的无创、多模态诊断模型,为乙肝纤维化临床无创诊断提供更多选择.但本研究仍存在一定不足,如样本量较少,且样本选取范围较狭窄,仅为CHB患者,未来工作中仍需纳入更多样本、扩大样本选取范围进一步验证.但本研究仍存在一定不足,如未与APRI、Fib-4等现有无创肝纤维化方法比较,未来工作中仍需进一步完善.

文章亮点

实验背景

乙肝病毒携带者受病毒的影响,在一定程度上会发生肝纤维化的现象,严重者会转变成肝硬化,危及生命.因此,早确诊、早治疗、减少误诊率是降低肝纤维化进一步恶化的关键.

实验动机

影像学诊断是目前肝纤维化的主要诊断方法之一,其具有无创性,准确性高的优点,但是结果可能受到炎症影响.因此,优化影像学诊断方法对于降低肝纤维化的误诊率具有重要意义.

实验目标

定量声触诊组织成像(virtual touch tissue imaging quantification,VTIQ)检测和单光子发射计算机断层显像(single-photon emission computed tomography,SPECT)核素首次通过法在肝纤维化程度的诊断方面均具有较高的准确度和临床应用价值,探讨两者联合诊断对精准评估肝纤维化程度的临床应用价值.

实验方法

通过对慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)肝纤维化患者进行前瞻性研究,采用VTIQ检测和SPECT核素首次通过法进行检测,比较血常规指标、凝血功能、肝功能指标、纤维蛋白原等生物学指标,分析肝纤维化的程度.

实验结果

随着患者肝纤维化程度加重,剪切波横向速度(shear wave velocity,SWV)、肝血流指数呈逐渐升高趋势,经Spearman相关系数模型分析显示,SWV、肝血流指数与CHB肝纤维化程度呈显著正相关关系,2种方法联合诊断的特异度更高.

实验结论

VTIQ检测和SPECT核素首次通过法联合检测CHB肝纤维化程度的特异性更高,对于临床的精准诊断具有较高的应用价值.

展望前景

VTIQ检测和SPECT核素首次通过法联合检测在CHB肝纤维化诊断方面具有较高的价值,为乙肝纤维化临床无创诊断提供更多选择.但本研究的样本仅为CHB患者,对其他病因引起的肝纤维化是否可行需进一步验证.