基于2D-SWE 技術(shù)評估脾臟硬度及其聯(lián)合肝臟硬度在肝硬化診斷中的價值

閆冰姿，羅 燕，阮曉苗，馬 琳

慢性肝臟疾病和肝硬化是目前全球嚴(yán)重的公共衛(wèi)生難題之一[1]。肝硬化患者代償期往往預(yù)后較好，失代償期常因嚴(yán)重并發(fā)癥或發(fā)展為肝癌而死亡。 目前，穿刺活檢仍為肝硬化的診斷金標(biāo)準(zhǔn)， 此檢查有創(chuàng)、操作相對復(fù)雜，臨床廣泛開展有一定限制。 超聲二維剪切波彈性成像（two-dimensional shear wave elastography，2D-SWE）技術(shù)可以通過無創(chuàng)測量肝臟硬度（liver stiffness，LS）來間接反映肝臟組織病變程度[2~7]，目前已廣泛用于肝硬化及相關(guān)并發(fā)癥的診斷，并對多種病因肝硬化都表現(xiàn)出較高的診斷準(zhǔn)確性[8，9]，但有研究表明LS 診斷肝硬化的穩(wěn)定性較差[10，11]。 肝硬化門靜脈高壓會引起脾臟血液供應(yīng)特點與解剖的變化，脾臟硬度（spleen stiffness，SS）變化與肝硬化的發(fā)展程度密切相關(guān)[12，13]。 筆者研究擬采用2D-SWE 技術(shù)測量并比較代償期和失代償期肝硬化患者SS 的差異和變化，并評估SS 及其聯(lián)合LS 對不同程度肝硬化的診斷效能。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇2021年11月至2022年2月在四川大學(xué)華西醫(yī)院就診的肝硬化患者80 例， 其中男性48 例，女性32 例；年齡32 ～78 歲，平均年齡54.3 歲（標(biāo)準(zhǔn)差10.2 歲）；身高145 ～180 cm，平均身高163.4 cm（標(biāo)準(zhǔn)差7.3 cm）；體質(zhì)量41 ～90 kg，平均體質(zhì)量61.3 kg（標(biāo)準(zhǔn)差9.5 kg）； 身體質(zhì)量指數(shù) （body mass index，BMI）15.6 ～33.1 kg/m2，平均BMI 22.9 kg/m2（標(biāo)準(zhǔn)差2.7 kg/m2）；肝硬化病因，慢性乙型病毒性肝炎肝硬化49 例，膽汁性肝硬化22 例，自身免疫性肝炎肝硬化4例，酒精性肝硬化5 例。根據(jù)肝硬化分期不同，將肝硬化患者分為代償組和失代償組，各40 例。代償組男性21 例，女性19 例；年齡32 ～77 歲，平均年齡54.7 歲（標(biāo)準(zhǔn)差11.0 歲）；身高145～180 cm，平均身高162.5 cm（標(biāo)準(zhǔn)差8.1 cm）；體質(zhì)量41 ～90 kg，平均體質(zhì)量62.2 kg（標(biāo)準(zhǔn)差11.2 kg）；BMI 15.6 ～30.4 kg/m2， 平均BMI 23.4 kg/m2（標(biāo)準(zhǔn)差2.8 kg/m2）。 失代償組男性27 例，女性13 例；年齡35 ～78 歲，平均年齡58.8 歲（標(biāo)準(zhǔn)差9.5 歲）；身高150 ～176 cm，平均身高163.4 cm（標(biāo)準(zhǔn)差7.3 cm）；體質(zhì)量45 ～77 kg，平均體質(zhì)量60.4 kg（標(biāo)準(zhǔn)差7.3 kg）；BMI 17.5 ～28.6 kg/m2， 平均BMI 22.4 kg/m2（標(biāo)準(zhǔn)差2.4 kg/m2）。

隨機(jī)選擇30 例健康人群作為對照（正常組），其中男性16 例，女性14 例；年齡25 ～63 歲，平均年齡45.1 歲（標(biāo)準(zhǔn)差10.3 歲）；身高155 ～185 cm，平均身高166.1 cm（標(biāo)準(zhǔn)差8.6 cm）；體質(zhì)量46 ～90 kg，平均體質(zhì)量67.9 kg （標(biāo)準(zhǔn)差13.6 kg）；BMI 18.0 ～33.1 kg/m2，平均BMI 24.5 kg/m2（標(biāo)準(zhǔn)差3.9 kg/m2）。

選擇標(biāo)準(zhǔn)：①年齡18 歲以上；②肝硬化患者符合中華醫(yī)學(xué)會肝病學(xué)分會2020年版《肝硬化診治指南》[14]中關(guān)于代償期及失代償期肝硬化的診斷標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)患者肝臟組織學(xué)檢驗、內(nèi)鏡檢查、影像學(xué)檢查等顯示有肝硬化或門靜脈高壓的相關(guān)特征，或肝功能、血常規(guī)等檢驗指標(biāo)提示相關(guān)異常時， 則已進(jìn)入肝硬化代償期；若出現(xiàn)肝功能減退和（或）嚴(yán)重的門靜脈高壓并發(fā)癥（腹水、肝腎綜合征、食管胃底靜脈曲張破裂出血、肝性腦病等），則其已進(jìn)入失代償期。所有患者及其家屬均知情同意并簽署知情同意書。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①脾臟肋間厚度＜3.5 cm；②因肥胖或其他原因?qū)е耂WE 多次測量SS 值失敗者；③非肝硬化引起的脾臟長大或脾功能亢進(jìn)等； ④伴糖尿病、心血管系統(tǒng)疾病等基礎(chǔ)疾病；⑤近期左上腹有創(chuàng)口未愈合者；⑥脾臟有各種占位性病變者或脾周有大量腹水（深度＞3 cm）者；⑦既往有肝病史、長期飲酒史者；⑧伴肝功能衰竭或原發(fā)性肝癌者；⑨實驗室檢查相關(guān)指標(biāo)不全者。

3 組性別、年齡、身高、體質(zhì)量、BMI 指標(biāo)比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 超聲檢查

采用Supersonic Aixplorer 超聲診斷儀，SC6-1 腹部凸陣探頭，探頭頻率1 ～6 MHz，進(jìn)行常規(guī)灰階超聲及SWE 檢查。

檢查前患者需禁食8 h 以上[10]、休息10 min 以上[15，16]。 患者仰臥位平躺，雙上肢外展平放于身側(cè)，使肋間隙充分暴露。 常規(guī)超聲檢查記錄肝臟形態(tài)及包膜、實質(zhì)回聲、腹腔積液情況、肝外門靜脈內(nèi)徑（portal vein diameter，PVD） 及門靜脈血流速度 （portal vein velocity，PVV） 等， 隨后進(jìn)行脾臟大小及肝脾硬度測量。①脾臟大小及SS 測量：將探頭置于患者左側(cè)腋后線的9 ～11 肋間隙，適當(dāng)加壓，灰階超聲同時顯示脾門及脾臟最大切面，于該切面測量脾臟肋間厚度及脾臟長徑。啟動SWE 模式，于脾臟下份、距包膜約1 ～2 cm處選取感興趣區(qū)域，大小約為2 cm×2 cm，分析區(qū)域直徑設(shè)定為10 mm，SWE 標(biāo)尺量程取0 ～70 kPa。 囑患者平靜呼吸后屏氣， 待感興趣區(qū)內(nèi)基本充滿顏色（填充面積≥90%） 且無顏色突變區(qū)時凍結(jié)并存儲圖像，于顏色均勻處測量[12]。SWE 圖中，藍(lán)色表示硬度偏軟，紅色表示硬度偏硬。每次檢查至少重復(fù)5 次，結(jié)果取中位數(shù)。 若多次測量結(jié)果相差過大，則視為檢查失敗。 ②LS 測量：探頭置于右側(cè)腋前線至腋中線7 ～9 肋間隙，SWE 感興趣區(qū)置于肝臟S5 或S6 段距包膜約2 ～3 cm 處，分析區(qū)域直徑設(shè)定為15 mm，后續(xù)步驟同SS 測量[10]。SWE 彈性模量單位為kPa。所有檢查及圖像質(zhì)量評估均由同一經(jīng)驗豐富的超聲醫(yī)師完成。

1.2.2 實驗室檢查

患者于超聲檢查同一天清晨， 空腹抽取靜脈血，送實驗室行生物化學(xué)、血常規(guī)檢查，記錄丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（alanine aminotransferase，ALT）、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（aspartate aminotransferase，AST）、總膽紅素（serum total bilirubin，STB）、白蛋白（albumin，ALB）、血小板（platelet，Plt）等指標(biāo)。

1.2.3 觀察指標(biāo)

觀察并比較各組的臨床資料、脾臟大小參數(shù)及肝脾硬度測量結(jié)果的差異和變化， 分析SS 與脾臟肋間厚度和脾臟長徑之間的相關(guān)性， 并分析脾臟大小參數(shù)、SS、LS 及二者聯(lián)合對代償期和失代償期肝硬化的診斷效能。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS（version 22.0；IBM）和Graphpad Prism（version 8.2.1）軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。 計量資料以均數(shù)± 標(biāo)準(zhǔn)差表示。 采用方差分析對各組脾臟肋間厚度、 脾臟長徑及SS 進(jìn)行比較， 方差齊時采用單因素ANOVA 檢驗， 方差不齊時采用Welch 矯正檢驗；組間存在差異者，進(jìn)行兩兩比較。采用Spearman 秩相關(guān)分析法對脾臟肋間厚度和脾臟長徑與SS 測值之間的相關(guān)性進(jìn)行分析。 最后，采用多因素Logistic 回歸建立LS 及SS 聯(lián)合的回歸方程， 繪制各指標(biāo)受試者工作特性（receiver operator characteristic curve，ROC）曲線并獲得曲線下面積 （area under curve，AUC），取Youdon 指數(shù)最大時作為最佳截斷值， 計算相應(yīng)的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值（positive predictive value，PPV）及陰性預(yù)測值（negative predictive value，NPV）。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義，P＜0.01 為差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3 組肝臟相關(guān)指標(biāo)

收集患者肝臟實驗室檢查及超聲檢查相關(guān)數(shù)據(jù)，作為對肝硬化患者嚴(yán)重程度分期的參考。3 組患者肝臟相關(guān)指標(biāo)見表1。

表1 3 組肝臟相關(guān)指標(biāo)Tab.1 Liver related indexes in 3 groups

2.2 代償期及失代償期肝硬化患者脾臟大小及硬度變化

2.2.1 3組脾臟肋間厚度、長徑及脾臟硬度比較

正常組、代償組、失代償組脾臟肋間厚度分別為（3.8±0.5）cm、（4.9±0.9）cm、（5.5±0.9）cm，脾臟長徑分別為 （10.0 ± 1.5） cm、（12.6 ± 1.9） cm、（13.2 ±1.8） cm，3 組間差異均有顯著統(tǒng)計學(xué)意義 （P＜0.001）； 正常組、 代償組、 失代償組SS 測值分別為（16.3±2.2）kPa、（34.9±7.9）kPa、（47.2±11.5）kPa，3 組間差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義 （P＜0.001）。 兩兩比較，上述三類數(shù)據(jù)其任意兩組間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。 見表2。

2.2.2 脾臟硬度與脾臟肋間厚度及長徑的相關(guān)性分析

相關(guān)分析結(jié)果示，SS 隨脾臟長大而增大。SS 與脾臟肋間厚度、脾臟長徑均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別約為0.743 和0.624（P＜0.001）。 見圖1。

圖1 SS 與脾臟肋間厚度（A）和脾臟長徑（B）的相關(guān)性分析Fig.1 Correlation analysis between SS and spleen intercostal thickness(A)and spleen length(B)

2.3 3組脾臟SWE成像表現(xiàn)

應(yīng)用2D-SWE 成功獲取了正常組、代償組及失代償組患者的SS 測值。 正常組患者脾臟SWE 圖多表現(xiàn)為淺藍(lán)色（圖2A），代償組患者多表現(xiàn)為青綠色-淺黃色，取樣框充盈較好，顏色較均勻（圖2B），以青綠色為主； 失代償組脾臟SWE 表現(xiàn)為黃-橙-紅色， 多為紅黃相間的混雜色， 以橙黃色為主（圖2C）。

圖2 3 組脾臟SWE 影像對比Fig.2 Comparison of spleen SWE images in 3 groups

2.4 各指標(biāo)對代償期及失代償期肝硬化的診斷效能分析

繪制脾臟肋間厚度、脾臟長徑診斷代償期及失代償期肝硬化的ROC 曲線。 脾臟肋間厚度診斷失代償期肝硬化的AUC 為0.733[95%可信區(qū)間（confidence interval，CI）0.623 ～0.843。P＜0.001]，以5.0 cm 作為截斷值，靈敏度、特異度、PPV 及NPV 分別為67.5%、70.0%、77.4%、57.1%；脾臟長徑診斷失代償期肝硬化的AUC 為0.581，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。

分別繪制LS、SS 及二者聯(lián)合診斷代償期和失代償期肝硬化的ROC 曲線。LS 鑒別代償期及失代償期肝硬化的AUC 為0.757，以15.5 kPa 為截斷值，靈敏度、特異度、PPV 及NPV 分別為75.0%、72.5%、73.2%及74.4%。SS 診斷失代償期肝硬化的AUC 為0.818，以37.3 kPa 作為截斷值， 靈敏度、 特異度、PPV 及NPV 分別為82.5%、67.5%、71.7%及79.4%。 運用Logistic 回歸所得肝脾硬度聯(lián)合的回歸方程為Z =0.138×SS+0.144×LS-7.916（P＜0.05），由Z 值繪制肝脾硬度聯(lián)合的ROC 曲線，其AUC 為0.854，靈敏度、特異度、PPV 及NPV 分別為87.5%、72.5%、76.1%及85.3%，均高于單獨運用肝臟或脾臟硬度。 見表3及圖3、4。

圖3 脾臟肋間厚度、脾臟長徑及SS 的ROC 曲線Fig. 3 ROC curves of spleen intercostal thickness, spleen length and SS

表3 SS、脾臟肋間厚度、脾臟長徑對失代償期肝硬化的診斷效能Tab.3 Diagnostic performances of SS,spleen thickness,splenic bipolar length in decompensated liver cirrhosis

3 討論

中國是目前全球肝病發(fā)病較多的國家之一[17]。2016年，中國慢性肝病及肝硬化患病人數(shù)已升高至1 200 萬人，且患病人群不斷年輕化[18]。 肝硬化時，肝小葉內(nèi)纖維組織增生，肝竇受壓變窄甚至閉塞，肝內(nèi)血管阻力增加導(dǎo)致門靜脈回流受阻而壓力增高，引起門靜脈高壓及一系列相關(guān)并發(fā)癥[19，20]，嚴(yán)重影響患者的生存。 然而，目前對肝硬化嚴(yán)重程度的診斷金標(biāo)準(zhǔn)為穿刺活檢，為侵入性檢查，患者依從性差。因此尋找一種無創(chuàng)便捷且能夠早期評估肝硬化程度的方法尤為重要。超聲SWE 是近年來發(fā)展起來的新超聲技術(shù)，其通過檢測特定動態(tài)應(yīng)力激勵組織產(chǎn)生的剪切波在組織內(nèi)部傳播的速度來反映組織的硬度，從而實現(xiàn)組織硬度的定性或定量表示[21~23]。 相較于其他彈性成像技術(shù)，2D-SWE 有實時、準(zhǔn)確性高、受腹水、肥胖等的影響小等優(yōu)點[4，24]。

圖4 LS、SS 及二者聯(lián)合的ROC 曲線Fig.4 ROC curves of LS,SS and their combination

目前SWE 測量LS 已廣泛應(yīng)用于對肝纖維化程度的評估[9]。 Luo QT 等[25]Meta 分析表明，2D-SWE 所測量的LS 對肝纖維化各分期的鑒別都有較好的準(zhǔn)確性（P < 0.05）；筆者研究ROC 曲線分析結(jié)果表明LS 診斷失代償期肝硬化的AUC 為0.757，具有一定的診斷價值。 然而，隨著肝硬化程度發(fā)展，LS 測量值將具有較大的變異性。 首先，LS 只能反映肝臟本身的變化， 而肝硬化晚期的門靜脈壓力主要由肝外因素決定[10，11]；其次，LS 測值受到多種患者相關(guān)因素的干擾，Bazerbachi F 等[26]納入16 082 例患者的Meta分析中，發(fā)現(xiàn)糖尿病、血脂異常、腰圍、肝炎活動性和檢查時收縮壓對LS 測量結(jié)果的改變有統(tǒng)計學(xué)意義。 研究表明，LS 測值受肝炎活動性影響較大，在不同ALT 水平的患者中，其診斷肝硬化的效能不如SS穩(wěn)定[27~29]。

歐洲超聲醫(yī)學(xué)與生物學(xué)聯(lián)合會（European Federation for Ultrasound in Medicine and Biology，EFSUMB）于最新的超聲彈性成像應(yīng)用于肝外組織的指南和建議中， 提出了SS 替代LS 用于肝纖維化分期指標(biāo)的可行性[16]。 脾臟變大是肝硬化較早出現(xiàn)的體征，由肝硬化患者門靜脈高壓所致脾臟血液回流受阻引起。此外，由于特定信號通路的過度激活，脾臟發(fā)生淋巴細(xì)胞增殖、白髓增生、新生血管形成及組織纖維化等改變[30]，上述改變共同導(dǎo)致SS 的增加。 并且脾臟位置表淺，便于獲得高質(zhì)量的SWE 圖像[31]。 目前，對于SS 預(yù)測臨床顯著性門靜脈高壓及高危食管靜脈曲張已有較多證據(jù)， 但是在代償期和失代償期肝硬化患者的SS 變化及其與正常人的差異方面尚無統(tǒng)一的結(jié)論。筆者研究中，隨著肝硬化程度的發(fā)展，脾臟大小及SS均逐漸升高， 且SS 與脾臟肋間厚度和脾臟長徑間均具有較強(qiáng)的相關(guān)性，與Zhu YL 等[32]相關(guān)研究結(jié)果相近， 證實SS 對肝纖維化及肝硬化的鑒別具有良好的性能。 Samir AE 等[33]研究表明，SS 檢測臨床顯著肝纖維化和肝硬化的AUC 為0.88， 靈敏度和特異度分別為0.70 和0.87。Colecchia A 等[34]研究表明，SS 的升高是臨床失代償期的危險因素。 筆者研究發(fā)現(xiàn)SS 對失代償期肝硬化的診斷具有良好的價值。以37.3 kPa 為截斷值，SS 診斷臨床失代償期的AUC 為0.818，靈敏度及特異度分別為82.5%及67.5%， 且其診斷效能優(yōu)于LS、脾臟肋間厚度及脾臟長徑。

然而，SS 在臨床的大范圍推廣仍存在一定的限制， 因為其對脾臟較小或脾臟已切除的患者并不適用，且較易受肺、腸氣、中心型肥胖等的干擾而影響其可重現(xiàn)性[16]。 一項2020年的共識聲明表明，目前關(guān)于SS 診斷肝硬化的證據(jù)水平仍然較低， 尚無法推薦SS作為診斷肝硬化的指標(biāo)[35]。 王超君等[36]曾將LS、SS 與AST 與Plt 比值指數(shù)聯(lián)合以對肝硬化食管靜脈曲張程度進(jìn)行探究，結(jié)果顯示三者聯(lián)合的診斷效能均高于三者單獨運用。筆者研究肝脾硬度聯(lián)合對鑒別失代償期與代償期肝硬化的AUC 為0.854，高于SS 或LS 單獨運用，表明在SS 基礎(chǔ)上聯(lián)合LS 應(yīng)用能夠進(jìn)一步提高其診斷效果。 因此可將SS 測量納入對肝硬化患者的常規(guī)評估中，以幫助對肝硬化患者病情的早期評估及并發(fā)癥的預(yù)測。

此外，筆者研究存在一定的局限性。首先，研究樣本量較少，是一項單中心的研究，可能會對結(jié)果支撐作用??；其次，由于對腹水的分度具有主觀性，研究中部分患者未獲取到完整的Child-Pugh 分級資料，因而無法對SS 與Child-Pugh 評分之間進(jìn)行相關(guān)性分析；最后，研究所納入肝硬化患者的病因多樣，由于不同疾病組織的病理生理學(xué)改變及病程發(fā)展有一定差異， 其SWE 檢查結(jié)果與肝硬化發(fā)展程度之間的關(guān)系可能有所不同。 關(guān)于SS 在不同程度肝硬化診斷中的應(yīng)用價值，尚有待進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，針對肝硬化不同病因及Child-Pugh 分級進(jìn)行綜合評估。

4 結(jié)論

應(yīng)用2D-SWE 技術(shù)成功獲取了SS 測值。 隨著肝硬化程度的加重，SS 逐漸升高。SS 在鑒別代償期與失代償期肝硬化中具有較好價值， 在此基礎(chǔ)上聯(lián)合LS可進(jìn)一步提升其診斷效能。