修回日期: 2015-11-30
接受日期: 2015-12-08
在线出版日期: 2016-01-18
目的: 探讨声脉冲辐射力(acoustic radiation force impulse, ARFI)成像技术定量参数剪切波速度和实验室血清总胆汁酸在慢性丙型肝炎肝硬化患者中的特点, 以及二者与肝功能Child-Pugh分级的关系.
方法: 连续收集临床已确诊为慢性丙型肝炎肝硬化患者86例, 根据临床指标, 对86例患者进行肝功能Child-Pugh分级. 测量肝脏剪切波速度(shear wave velocity, SWV)和血清总胆汁酸(total bile acid, TBA), 记录相关数据进行分析. 同时, 选择30例健康志愿者作为对照组, 分别测量肝脏SWV值以及血清TBA与研究组进行对照研究.
结果: 86例患者中男40例, 女46例, 平均年龄为56岁±11.2岁, 平均SWV值为2.44 m/s ±0.39 m/s, 平均TBA值为27.2 μmol/L±29.7 μmol/L; 性别、年龄在Child-Pugh A、B、C三个级别患者中差异无统计学意义; 研究组SWV值与TBA值均高于对照组, 差异具有统计学意义(P<0.05), SWV值与TBA值在Child-Pugh A、B、C 3个级别患者中的平均值分别为2.34 m/s±0.33 m/s, 14.6 μmol/L±13.8 μmol/L; 2.39 m/s±0.39 m/s, 35.6 μmol/L±36.5 μmol/L; 2.76 m/s±0.34 m/s, 38.9 μmol/L±31.8 μmol/L, 在三个级别中差异均有统计学意义(P<0.05). SWV值及TBA值与Child-Pugh分级具有较好的相关性, 随着Child-Pugh级别的升高, SWV值及TBA值均呈上升趋势, 且在诊断肝硬化中均具有较好的敏感性, 而ROC曲线下面积所得SWV值更高.
结论: 肝脏SWV值及血清TBA值与肝功能Child-Pugh分级具有良好的相关性, 可以作为临床Child-Pugh分级的有效补充, 达到更好的评价肝脏储备功能的目标, 具有一定的临床应用价值.
核心提示: 声脉冲辐射力定量参数剪切波速度(shear wave velocity, SWV)和血清总胆汁酸(total bile acid, TBA)在慢性丙型肝炎肝硬化患者中与肝功能Child-Pugh分级具有良好的相关性, 且各级别数值间都具有统计学意义, 根据所得的医学参考值范围可以为实际应用SWV和TBA评价肝脏储备功能提供相关依据.
引文著录: 邓锡源, 马苏美, 李辉, 兰琼. ARFI技术与血清总胆汁酸在慢性丙型肝炎肝硬化Child-Pugh分级中的应用. 世界华人消化杂志 2016; 24(2): 287-292
Revised: November 30, 2015
Accepted: December 8, 2015
Published online: January 18, 2016
AIM: To explore the characteristics of the shear wave velocity (SWV) of acoustic radiation force impulse (ARFI) and serum total bile acids (TBAs) in patients with chronic hepatitis C cirrhosis, and to analyze their relations with Child-Pugh grade.
METHODS: Eighty-six patients diagnosed with chronic hepatitis C cirrhosis were enrolled in this study. According to the biochemical indexes and clinical manifestations, Child-Pugh scoring was performed. Liver SWV and serum TBAs were measured and analyzed. Thirty healthy volunteers were chosen as a control group, and their SWV and serum TBAs were studied and compared with those in the study group.
RESULTS: The mean age of the patients was 56 ± 11.2, and there were 40 males and 46 females. Mean SWV was 2.44 m/s ± 0.39 m/s, and mean TBAs were 27.2 μmol/L ± 29.7 μmol/L. There were no statistical significances in gender or age among patients with Child-Pugh A, B or C liver function. The SWV and TBAs values were significantly higher in the study group than in the control group (P < 0.05). The mean value of SWV and TBAs in patients with Child-Pugh A, B and C liver function were 2.34 m/s ± 0.33 m/s and 14.6 μmol/L ± 13.8 μmol/L; 2.39 m/s ± 0.39 m/s and 35.6 μmol/L ± 36.5 μmol/L; 2.76 m/s ± 0.34 m/s and 38.9 μmol/L ± 31.8 μmol/L, respectively. The differences in SWV and TBAs were statistically significant in patients with Child-Pugh A, B and C liver function (P < 0.05). SWV and TBAs had good correlations with Child-Pugh grade, and increased with the increase in Child-Pugh grade. SWV and TBAs have a high sensitivity in the diagnosis of liver cirrhosis, and the area under the ROC curve of SWV was larger than that of TBAs.
CONCLUSION: SWV of the liver and TBAs in serum have good correlation with hepatic Child-Pugh grade. SWV and TBA can serve as an effective supplement for Child-Pugh grading, to better evaluate the liver functional reserve.
- Citation: Deng XY, Ma SM, Li H, Lan Q. Application of liver shear wave velocity and serum total bile acids in Child-Pugh grading in chronic hepatitis C cirrhosis. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2016; 24(2): 287-292
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v24/i2/287.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v24.i2.287
肝硬化是多种慢性肝病发展的终末阶段, 在我国, 病毒性肝炎是肝硬化的主要病因, 相对于乙型肝炎, 丙型肝炎具有易于慢性化, 症状较隐匿的特征, 常被忽视而耽误诊疗. 确诊肝硬化仍然以肝组织活检为"金标准", 但由于肝脏穿刺属于有创检查, 并不能在临床诊疗中得到很好的推广使用. 加之目前对于肝硬化并无特效治疗方法, 因此, 早期诊断对于肝功能的改善, 延缓病情的发展具有重要意义. 在临床中, 通常借助Child-Pugh分级对肝硬化患者进行诊断、治疗及病情发展评估. 声脉冲辐射力(acoustic radiation force impulse, ARFI)成像技术, 是一种新型弹性超声影像学技术, 尤其在诊断肝硬化时具有较高的敏感性[1]. 血清总胆汁酸(total bile acid, TBA)是对肝脏分泌、合成及损害三种状态均有指示的唯一指标[2]. 因此, 本研究通过肝脏剪切波速度(shear wave velocity, SWV)及血清TBA在慢性丙型肝炎肝硬化Child-Pugh不同分级中的特点, 为肝功能评估提供可重复、易操作、较高准确性的依据.
连续收集2014-09/2015-09于兰州大学第一医院经肝脏穿刺活检或影像学检查, 临床明确诊断为慢性丙型肝炎肝硬化的患者86例, 其中男性40例, 女性46例, 年龄范围在20-84岁, 平均年龄为56岁±11.2岁. 且排除乙型肝炎等其他原因所致肝硬化, 疑似或确诊有原发性肝癌或其他恶性肿瘤, 妊娠或合并其他严重疾病, 以及不能配合完成本研究所需程序的患者. 选取正常志愿者30例作为对照组, 男15例, 女15例, 年龄范围在16-27岁, 平均年龄为21岁±2.65岁, 且无肝炎、脂肪肝、自身免疫性肝病、药物性肝炎肝损害等急慢性肝损病史, 各项肝功能化验指标及超声检查均正常.
1.2.1 Child-Pugh分级标准: 根据公认的Child-Pugh分级标准进行评价, 原发性胆汁性肝硬化或原发性硬化性胆管炎: 胆红素(μmol/L)<68计1分; 68-170计2分, >170计3分; Child-Pugh分级A级: 5-6分; B级7-9分; C级10-15分. 血清TBA的测定: 空腹采集静脉血, 经美国贝克曼5831型全自动生化分析仪检测.
1.2.2 检查: 使用西门子ACUSON S2000彩色多普勒超声仪器, 具有声脉冲辐射力成像技术软件, 凸阵探头(4C1), 频率1.5-4.0 MHz. 由1名从事腹部超声工作高年资医师对所有研究对象进行常规超声和ARFI检查. 检查过程中要求被检查者暂时停止正常呼吸, 以减少呼吸运动, 采取仰卧位, 最大限度的伸展右臂, 检查者通过肋间隙对肝右叶进行测量. 避开肝内的大血管, 在肝右叶距肝包膜下约3-5 cm处放置取样框, 然后点击UPDATE按钮, 仪器自动显示取样组织的SWV, 每一研究对象, 重复以上操作10次, 取平均值. 有效数据(SR)>60%, 并且四分位间距与测量值中位数的比值(IQR/M)<30%纳入统计数据.
统计学处理 利用SPSS20.0建立数据库, 采用双录入法录入数据, 以控制数据录入质量, 所有计量资料均采用mean±SD来表示, 计数资料采用χ2检验, 组间SWV值采用方差检验, 组间TBA采用Kruskal Wallis检验. 绘制受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve, ROC). 以P<0.05为差异有统计学意义.
A级37例, B级33例, C级16例. 性别、年龄在Child-Pugh A、B、C 3个级别患者中差异无统计学意义(表1).
| 项目 | Child-Pugh A级 | Child-Pugh B级 | Child-Pugh C级 |
| n | 37 | 33 | 16 |
| 男女比例 | 16:21 | 17:16 | 7:9 |
| 平均年龄(岁) | 54.3±10.9 | 57.6±11.9 | 56.8±10.4 |
对所得SWV值及TBA值进行正态及方差齐性检验, SWV值数据结果, 呈正态分布数据; TBA值数据结果(P = 0.025), 呈偏态分布数据. 正常志愿者平均SWV值与TBA值分别为: 1.07 m/s±0.09 m/s、4.46 μmol/L±2.02 μmol/L, 医学参考值范围分别为: 1.04-1.11 m/s、3.70-5.20 μmol/L, 观察组平均SWV与TBA值分别为: 2.44 m/s±0.39 m/s、27.19 μmol/L±29.72 μmol/L, 医学参考值范围分别为: 2.36-2.52 m/s、20.82-33.56 μmol/L, 观察组肝脏SWV值与血清TBA均高于对照组, 差异具有统计学意义(P = 0.000).
86例患者均能获得良好的肝脏超声弹性图像, 如图1所示. 肝脏SWV与血清TBA的关系, 随着Child-Pugh分级的升高, 均呈上升趋势, 对所得SWV值采用组间方差检验, 结果C级的SWV值与A、B级的SWV值均有统计学意义(P = 0.001), A级与B级之间SWV值无统计学意义, 医学参考值范围分别为: 2.24-2.46 m/s、2.25-2.53 m/s、2.57-2.94 m/s, TBA值在不同Child-Pugh分级间均有统计学意义(P = 0.000), 医学参考值范围分别约为: 9.99-19.20 μmol/L、22.71-48.58 μmol/L、21.89-55.84 μmol/L(表2). 根据ROC曲线所示SWV曲线下面积分别为0.791(P = 0.000), 界值点为2.49, TBA曲线下面积分别为0.684(P = 0.022), 界值点为23.85(图2).
| 项目 | 对照组(n = 30) | 观察组(n = 46) | ||
| Child-A级 | Child-B级 | Child-C级 | ||
| SWV(m/s) | 1.07±0.09 | 2.34±0.33 | 2.39±0.39 | 2.76±0.34 |
| TBA(μmol/L) | 4.46±2.02 | 14.6±13.8 | 35.6±36.5 | 38.9±31.8 |
近年来, 肝硬化的超声诊断成为研究热点. 早期肝硬化肝脏在二维超声中的表现并不明显, 有研究发现, 对比乙型肝炎肝硬化和丙型肝炎肝硬化的二维超声表现, 丙型肝炎肝硬化时, 肝脏回声弥漫性增粗增强的改变相对肝脏包膜及体积大小变化明显[3]. 若用乙型肝炎肝硬化的超声表现来判断是否存在丙型肝炎肝硬化, 可能会降低丙型肝炎肝硬化的超声诊断效能[4]. 金善姬等[5]的研究表明, 相对于乙型肝炎来说, 丙型肝炎更容易发生肝硬化和原发性肝细胞癌. 所以, 早期丙型肝炎肝硬化的诊断就更为重要.
ARFI弹性成像技术, 是09年德国西门子公司研发问世的ACUSON S2000彩色多普勒超声诊断仪所独具的一种弹性成像技术, 包括直接观察、定性组织硬度的声触诊组织成像(virtual touch imaging, VTI)技术和可以进行定量测量的声触诊组织量化(virtual touch tissues quantification, VTQ)技术. 声脉冲辐射力弹性成像技术的基本原理, 是探头向以VTI技术确定的感兴趣区域发射低频脉冲, 进而使该区域的组织发生纵向压缩和横向振动的变化产生剪切波, 依赖组织弹性VTQ技术来测得SWV, 定量评价肝硬化的程度, 得到肝脏弹性数值, 间接反映组织硬度[6].
血清TBA由肝细胞合成与分泌, 是胆汁的重要组成部分, 与脂类的消化、吸收密切相关. 当肝硬化时, 由于肝细胞受损, 功能性肝细胞数量下降, TBA的摄取量下降, 不能充分吸收通过门静脉回收的TBA, 在出现侧支循环时, 部分门静脉血并不经过肝脏而直接进入体循环, 血清中的TBA水平升高. 宋光平等[7]的研究证明, 慢性肝炎患者血清胆汁酸水平随着肝脏炎症分级及纤维化分期的增加成上升趋势, 并与病理学改变呈正相关. 临床研究[8]表明, TBA的升高程度与肝细胞损伤程度呈正相关. 血清TBA能够反应肝细胞受损程度与肝功能, 对诊断肝脏疾病有较高的敏感性及特异性.
肝硬化时因组织结构紊乱可致肝功能障碍, 肝功能的正确评估对肝硬化的治疗及预测并发症的发生起着重要作用. 目前, 临床医生对肝功能的评估通常采用Child-Pugh分级, 但存在不足.
ARFI技术和血清TBA的检查具有方法简单, 准确性较高, 可重复操作的特点与优势, 弥补了肝脏穿刺活检的不足, 对肝功能的判断, 疾病治疗方案的制定和预后有重要意义.
本研究观察组肝脏SWV高于对照组, 与国、内外同类研究结果相符, 即肝硬化组患者的肝脏SWV值高于正常人, 在肝脏弥漫性病变时, 肝脏硬度会增大. Lupsor等[9]对471例慢性丙型肝炎患者肝硬度的影响因素进行分析, 以病理学诊断为对照, 发现肝纤维化程度与VTQ明显相关, 肝纤维化是影响肝硬度的最主要因素. Kuroda等[10]的研究显示SWV与慢性丙型肝炎肝纤维化的程度显著相关, ARFI能够用来区分慢性肝炎和肝硬化. Sporea等[11]研究表明, SWV对早期肝硬化的预测有很好的效能, 对肝硬化诊断有较高的准确性. 毛达峰等[12]对比SWV、四种评分系统对早期肝硬化的预测价值研究显示, SWV的诊断价值最高. 朱先存等[13]的研究, 采用ARFI技术对52例常规超声肝硬化表现不明显的早期肝硬化患者进行SWV测量, 发现测值均偏高. Silva Junior等[14]对51例未进行抗病毒治疗的慢性丙型肝炎患者, 进行包括ARFI等五种无创检查手段与肝脏病理活检, 检测肝纤维化的对比研究显示, ARFI对肝纤维化的评估有较好的准确性, 对预测慢性丙型肝炎患者明显肝纤维化和肝硬化的发生有更高的有效性. 由此证实ARFI技术可以通过测量肝脏硬度测值在肝硬化的诊断评估中具有很好的效能.
本研究中肝脏SWV值在观察组Child-Pugh A、B、C三个级别中, Child C级SWV值高于A、B级, 而A级与B级之间差异无统计学意义. 闫荟同等[15]、董雪迎等[16]的研究显示, 随肝硬化患者Child-Pugh分级的上升, 肝脏SWV明显增加, 肝脏硬度值与Child-Pugh评分显著相关, 且三级间差异有统计学意义. 分析本研究结果与同类文献结果之间存在出入的原因可能与以下几个因素有关: ARFI技术在测量肝脏SWV时尽管准确性较高, 但仍然存在局限性, 譬如患者胖瘦、呼吸、心率、大血管波动幅度、肌紧张程度, 检查者的手法和力度都会影响测值的大小[17]. 在试验过程中, 我们发现进行SWV测量时, 检查者若有意增加控制探头的力度, 测得的SWV反而会比正常情况下的测值低.
血清TBA随着Child-Pugh分级的升高而升高, 观察组血清TBA较对照组高. 血清TBA与Child-Pugh分级密切相关, 血清TBA随Child-Pugh分级的升高而升高相符[18,19]. Fausa等[20]的研究证明, 肝硬化患者ALT、AST、ALP、GGT活性降低或转至正常水平时, 血清TBA仍然较高. 当慢性肝病, 血清TBA升高水平与ALT、AST、ALP、GGT水平并不一致时, 提示肝硬化的可能性大. 喻瑾等[21]的研究得出, 在肝硬化不同时期, 血清TBA异常率高于ALT异常率, 证明TBA的敏感性要高于ALT, 血清TBA更利于肝硬化肝损伤的分析. 血清TBA变化早于TBil和ALT, 甚至早于肝组织活检的结果表现, 是监测肝实质损伤的灵敏指标[22].
由此可见, 肝硬化患者肝功能Child-Pugh分级与肝脏SWV、血清TBA均密切相关, 从ROC曲线分析图中可以看出SWV的诊断效能较TBA好. 本研究通过绘制散点图及统计相关性分析对SWV与血清TBA之间的相关性进行分析, 结果散点图有指数相关趋势, 由于样本量少, 未有准确结果, 所以未在结果部分描述. 还有待于今后大样本量的研究. 总之, 肝脏SWV值及血清TBA与肝功能Child-Pugh分级具有良好的相关性, 可以作为临床Child-Pugh分级的有效补充, 达到更好的评价肝脏储备功能的目标, 具有一定的临床应用价值.
超声弹性成像是一种新型超声诊断技术, 依赖于组织硬度或弹性, 与病变的组织病理密切相关. 在弹性力学、生物力学等物理规律作用下, 组织将产生一个响应, 例如位移、应变、速度的分布产生一定改变. 利用超声成像方法, 结合数字信号处理或数字图像处理技术, 间接或直接反映组织内部的弹性模量等力学属性的差异, 弥补常规超声的不足, 能更生动地显示及定位病变.
程斌, 教授, 华中科技大学同济医学院附属同济医院消化内科
声脉冲辐射力(acoustic radiation force impulse, ARFI)技术包括直接观察定性组织硬度的声触诊组织成像(virtual touch imaging, VTI)技术和可以进行定量测量的声触诊组织量化(virtual touch tissues quantification, VTQ)技术. VTQ技术对区分有无肝纤维化和早期肝硬化有较高的敏感性, 与肝脏病理分期有良好的一致性. 可作为评价肝硬化的一种可靠无创性诊断手段.
本研究得出慢性丙型肝炎肝硬化患者不同肝功能Child分级中, 肝脏剪切波速度(shear wave velocity, SWV)、血清总胆汁酸(total bile acid, TBA)的参考值, 可以对Child-Pugh分级进行补充及预测评估. 同时比较得出, 诊断慢性丙型肝炎肝硬化时肝脏SWV的诊断效能较血清TBA好, 具有一定的临床应用价值.
肝功能的正确评估对肝硬化的治疗及预测并发症的发生起着重要作用. 目前, 临床医生对肝功能的评估通常采用Child-Pugh分级, 但尚却存在不足. 本研究通过证明慢性丙型肝炎肝硬化患者肝脏SWV, 血清TBA与Child分级的关系, 得出肝脏SWV, 血清TBA可以作为临床Child-Pugh分级的有效补充.
声脉冲辐射力(ARFI): 是近年来推出的一种无创评估组织弹性的超声成像技术, 包括定性组织硬度的VTI技术和定量测量VTQ技术. SWV是依赖VTQ技术, 测得探头向以VTI技术确定的感兴趣区域发射低频脉冲后, 该区域的组织发生纵向压缩和横向振动的变化产生的剪切波速.
本文选择86例慢性丙型肝炎肝硬化患者研究ARFI定量参数SWV和TBA在慢性丙型肝炎肝硬化患者中与肝功能Child-Pugh分级的关系, 有一定的创新性实用性, 选择健康人群作为对照组也具有一定价值.
编辑:于明茜 电编:闫晋利
| 1. | Raghuwanshi B, Jain N, Jain M. Normal values in healthy liver in central India by acoustic radiation force impulse imaging. J Clin Diagn Res. 2013;7:2498-2501. [PubMed] [DOI] |
| 2. | 王 培昌, 钱 书虹. 新编临床生物学实验诊断. 郑州: 河南医科大学出版社 1996; 187-190. |
| 3. | 陈 双喜. 乙肝与丙肝肝硬化常规超声及弹性成像的对比研究. 郑州: 郑州大学 2012; . |
| 4. | Hung CH, Lu SN, Wang JH, Lee CM, Chen TM, Tung HD, Chen CH, Huang WS, Changchien CS. Correlation between ultrasonographic and pathologic diagnoses of hepatitis B and C virus-related cirrhosis. J Gastroenterol. 2003;38:153-157. [PubMed] [DOI] |
| 9. | Lupşor M, Badea R, Stefănescu H, Grigorescu M, Sparchez Z, Serban A, Branda H, Iancu S, Maniu A. Analysis of histopathological changes that influence liver stiffness in chronic hepatitis C. Results from a cohort of 324 patients. J Gastrointestin Liver Dis. 2008;17:155-163. [PubMed] |
| 10. | Kuroda H, Kakisaka K, Tatemichi Y, Sawara K, Miyamoto Y, Oikawa K, Miyasaka A, Takikawa Y, Masuda T, Suzuki K. Non-invasive evaluation of liver fibrosis using acoustic radiation force impulse imaging in chronic hepatitis patients with hepatitis C virus infection. Hepatogastroenterology. 2010;57:1203-1207. [PubMed] |
| 11. | Sporea I, Sirli RL, Deleanu A, Popescu A, Focsa M, Danila M, Tudora A. Acoustic radiation force impulse elastography as compared to transient elastography and liver biopsy in patients with chronic hepatopathies. Ultraschall Med. 2011;32 Suppl 1:S46-S52. [PubMed] [DOI] |
| 14. | Silva Junior RG, Schmillevitch J, Nascimento Mde F, Miranda ML, Brant PE, Schulz PO, Vieira A, Szutan LA. Acoustic radiation force impulse elastography and serum fibrosis markers in chronic hepatitis C. Scand J Gastroenterol. 2014;49:986-992. [PubMed] [DOI] |
| 15. | 闫 荟同, 罗 渝昆, 徐 清华, 焦 子育, 唐 文博, 吕 发勤, 唐 杰. 声辐射力脉冲弹性成像技术评估肝占位患者肝脏储备功能的临床价值. 中华医学超声杂志. 2014;11:55-58. |
| 16. | 董 雪迎, 周 显礼, 薛 伟力, 纪 巧, 韦 虹. 慢性乙型肝炎肝硬化患者声辐射力脉冲成像参数与肝功能Child-Pugh分级的相关性. 中国医学影像技术. 2013;29:1657-1660. |
| 20. | Fausa O, Gjone E. Serum bile acid concentrations in patients with liver disease. Scand J Gastroenterol. 1976;11:537-543. [PubMed] |