探讨声辐射力脉冲成像(ARFI)中声触诊组织量化(VTQ)技术联合肝功能及血脂指标在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)风险预测中的临床诊断价值。
回顾性分析2016年9月—2017年12月在马鞍山市人民医院，行弹性超声检查、多层螺旋CT(MSCT)检查及实验室检查的189例住院患者临床资料，以2010年《非酒精性脂肪性肝病诊疗指南》为指导，结合MSCT检查结果，将研究对象分成非肝病组[61例，男36例，女25例，年龄41～68(57±14)岁]和NAFLD组[128例，男61例，女67例，年龄37～71(60±14 )岁]。分析VTQ、肝功能及血脂指标在非肝病组与NAFLD组之间的差异。依据logistic回归独立因素的回归系数绘制列线图模型，并采用Bootstrap自抽样方法对列线图模型进行内部验证，构建预测NAFLD的风险评估模型。
NAFLD组与对照组年龄、性别差异均无统计学意义(P值均<0.05)。NAFLD组的肝VTQ、肝脾VTQ的比值、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)和三酰甘油(TG)均高于对照组，而高密度脂蛋白(HDL)低于对照组(P值均<0.05)；其余变量均无统计学差异(P值均>0.05)。多因素logistic回归结果表明，肝VTQ (OR＝8.054, 95%CI 2.117～30.639)、ALT(OR＝1.037, 95%CI 1.007～1.068)和TG (OR 1.500，95%CI 1.042～2.159)为NAFLD的独立危险因素(P值均<0.05)。肝VTQ、ALT和TG作为因变量构建列线图，一致性系数为0.763。
VTQ作为一种无创性检查方法，可有效诊断NAFLD。肝VTQ技术联合血清ALT和TG化验检查能较准确地预测患者发生NAFLD的风险值。
版权归中华医学会所有。
未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计。
除非特别声明，本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。
近年研究结果显示，非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)是一种多系统疾病，影响肝外器官和调节途径，如增加2型糖尿病、心血管疾病以及慢性肾病的风险[1]。NAFLD可进一步发展为肝纤维化、肝硬化，甚至肝细胞肝癌，因此，绝大多数NAFLD患者长期处于进行性肝病的风险中[2]。为了能够尽早干预、治疗NAFLD，临床中一直在寻求一种早期、有效的诊断方法。定量超声技术声辐射力脉冲成像(acoustic radiation force impulse imaging, ARFI)中的声触诊组织量化(virtual touch tissue quantification, VTQ)技术具有检测和量化肝脏脂肪变性的能力，可无创、定量评估由肝细胞脂肪变性、胶原沉积等因素引起的正常肝脏组织硬度变化，相比传统的肝脏超声检查、穿刺活检术等方法有着明显的技术优势[3]。TG等血清学指标可以较好地反映NAFLD的脂质代谢异常，对肝细胞受损程度进行评估，指导临床诊治。
笔者拟对研究对象肝脏VTQ、肝脾VTQ比值，以及ALT、AST、TG等多参数的研究，探讨NAFLD的相关危险因素，建立列线图并尝试计算具体风险值，旨在为临床早期诊断NAFLD提供参考。
回顾性分析2016年9月—2017年12月马鞍山市人民医院189例同期行肝脾弹性超声检查、MSCT检查及肝功能实验室检查的住院患者的临床资料。纳入标准：(1)年龄20～80岁；(2)无肿瘤病史；(3)肝脾弹性超声检查、MSCT检查，以及血脂、肝功能实验室检查资料完整。排除标准：(1)有饮酒史，每周酒精摄入量男<140 g、女<70 g；(2)有慢性病毒性肝炎史；(3)有药物性肝损伤病史；(4)糖尿病史；(5)甲状腺功能亢进或减退病史；(6)与胰岛素抵抗相关的综合征等病史。以2010年《非酒精性脂肪性肝病诊疗指南》 [4]为指导，结合MSCT检查进行分组：肝脾CT值之比≤1时为NAFLD组，MSCT诊断未发现脂肪肝且肝脾CT值之比>1时为非肝病组。NAFLD组128例，男61例、女67例，年龄37～71 (60±14)岁。非肝病组共纳入61例，男36例、女25例，年龄41～68(57±14)岁。两组患者性别、年龄比较差异无统计学意义(χ2＝2.134、t＝1.327, P值均>0.05)。本研究入选对象均被告知本研究目的及意义，并由其本人签署知情同意书。
问卷调查主要包括一般人口学特征(年龄、性别等)；患者的饮酒史、慢性病毒性肝炎史、有长期服用明确会导致肝损伤的药物的病史、糖尿病史、甲状腺功能亢进或减退病史、与胰岛素抵抗相关的综合征等病史[4]；超声资料(肝VTQ、脾VTQ等)以及血生化检查(肝功能指标、血脂指标等)。
使用美国GE公司BrightSpeed 16排CT，常规行上腹部扫描，所有数据输入GE-ADW 4.5软件工作站后处理。采用相同面积大小的感兴趣区域(region of interest, ROI)，对照超声弹性同一测量解剖区域测量肝脾CT值，测量3次，计算平均值。测量时避开层面内胆管、血管等结构。
使用具备ARFI的超声弹性成像系统VTQ技术的德国西门子Acuson S2000型超声诊断仪，配备4C1型号探头，频率4.50 MHz，进行声触诊组织定量测定。肝脏检测时患者左侧斜卧位，仰卧位为补充，右手臂上举，从右肋间扫查，以右前叶下段感兴趣区域，距肝包膜下1～3 cm处测量。脾脏检测时患者取右侧卧位，仰卧位为补充，左手臂上举，从肋间隙扫查，距脾中央、包膜下1～2 cm处测量。肝脾VTQ值测量时，嘱患者平静呼吸状态下屏气，测量时始终保持探头固定、垂直，避开层面内胆管、血管等结构，重复测量7次，去掉最大值及最小值，计算平均值。
使用全自动血生化仪(DPP-800罗氏，德国)检测TG、ALT、AST、ALP、谷氨酰转肽酶(glutamyl transpeptidase, GT)、直接胆红素(direct bilirubin, DBIL)、总胆红素(total bilirubin, TBIL)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein, HDL)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL)等血液生化指标。
采用SPSS 18.0和R软件对数据进行分析。服从正态分布的计量资料以
±s表示，组间比较采用独立样本t检验。计数资料采用χ2检验。将单因素分析有意义的指标纳入多因素分析，多因素分析采用logistic逐步回归，依据相关变量的回归系数画出相应的列线图模型，并采用Bootstrap自抽样方法对列线图模型进行内部验证，构建预测NAFLD的风险评估模型。以P<0.05为差异有统计学意义。
从列线图中自变量的坐标轴向顶部的得分轴做出一条垂直线，得到对应的得分，每个自变量的得分相加得到总分；在下方的总分找到对应的值，向下方的NAFLD发病风险做一条垂直线即可得出该病可能的发病风险。采用Bootstrap自抽样方法对列线图的结果进行评价，得到一致性系数(index of concordance, C-index)：C-index 0.50～0.70为低度准确度，>0.70～0.90为中度准确度，>0.90则为高度准确度。
NAFLD组患者的肝VTQ、肝脾VTQ比值，以及ALT、AST、TG均高于非肝病组患者，而HDL低于非肝病组，差异均有统计学意义(P值均<0.05)。两组间其余变量的比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。典型病例见图1、图2。
两组研究对象超声弹性检查和实验室生化 检测结果比较(
±s)
两组研究对象超声弹性检查和实验室生化 检测结果比较(±s)
| 临床资料 | NAFLD组 | 非肝病对照组 | 统计值 | P值 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 例数 | 128 | 61 | |||
| 超声弹性检查 | |||||
| 肝VTQ(m/s) | 1.33± 0.38 | 1.09± 0.26 | t＝－4.537 | <0.01 | |
| 脾VTQ(m/s) | 2.55± 0.37 | 2.52± 0.53 | t＝－0.480 | >0.05 | |
| 肝脾VTQ比值 | 0.53± 0.16 | 0.46± 0.17 | t＝－2.895 | <0.01 | |
| 血液生化 | |||||
| TBIL(μmol/L) | 11.77± 4.78 | 10.77± 4.82 | t＝－1.321 | >0.05 | |
| DBI(μmol/L) | 3.46± 1.62 | 3.42± 1.87 | t＝－0.151 | >0.05 | |
| ALT(U/L) | 29.83±17.80 | 19.61±13.91 | t＝－3.894 | <0.01 | |
| AST(U/L) | 23.74± 9.36 | 20.18± 7.64 | t＝－2.547 | <0.05 | |
| PLT(×109/L) | 167.20±49.38 | 174.00±49.38 | t＝ 0.885 | >0.05 | |
| APRI(×109/L) | 0.45± 0.23 | 0.39± 0.31 | t＝－1.393 | >0.05 | |
| TC(mmol/L) | 4.43± 1.05 | 4.24± 1.04 | t＝－1.186 | >0.05 | |
| TG(mmol/L) | 1.98± 1.37 | 1.44± 1.07 | t＝－2.658 | <0.01 | |
| HDL(mmol/L) | 1.11± 0.24 | 1.20± 0.26 | t＝ 2.334 | <0.05 | |
| LDL(mmol/L) | 2.69± 0.84 | 2.48± 0.77 | t＝－1.669 | >0.05 | |
注：NAFLD为非酒精性脂肪性肝病；VTQ为声触诊组织量化技术；TBIL为总胆红素；DBIL为直接胆红素；ALT为丙氨酸氨基转移酶；AST为天冬氨酸氨基转移酶；PLT为血小板；APRI为天冬氨酸氨基转移酶/血小板；TC为总胆固醇；TG为三酰甘油；HDL为高密度脂蛋白；LDL为低密度脂蛋白
将表1中具有统计学意义的指标肝VTQ、肝脾VTQ比值、ALT、AST、TG、HDL作为自变量进行logistic回归方分析，结果显示，肝VTQ、ALT和TG为NAFLD的独立危险因素(P<0.05)。见表2 。
logistic回归分析NAFLD的危险因素
logistic回归分析NAFLD的危险因素
| 因素 | 系数 | 标准误 | χ2值 | P值 | OR (95% CI) |
|---|---|---|---|---|---|
| 肝VTQ | 2.07 | 0.68 | 9.36 | <0.01 | 8.054 (2.117～30.639) |
| ALT | 0.04 | 0.02 | 5.96 | <0.05 | 1.037 (1.007～ 1.068) |
| TG | 0.41 | 0.19 | 4.76 | <0.05 | 1.500 (1.042～ 2.159) |
注：NAFLD为非酒精性脂肪性肝病；VTQ为声触诊组织量化；ALT为丙氨酸氨基转移酶；TG为三酰甘油
以肝VTQ、ALT和TG为因变量构建列线图(图3)。该模型经过Bootstrap自抽样内部验证后，C-index为0.763，达到中等准确度。在临床应用中，可通过列线图预测出患者发生NAFLD的可能风险值。例如，患者肝VTQ值为1.2 m/s，ALT为30 mmol/L，TG为3 mmol/L时，对应列线图中的得分分别为20分、17.5分、19分。则患者对应的总分为20＋17.5＋19＝56.5，在列线图上对应的NAFLD的发病风险为82%。
超声弹性成像技术自1991年Ophir首次提出以来，因其可无创评估组织的硬度，逐渐在临床工作中得到认可，已广泛应用于甲状腺、乳腺、肝脏等各软组织脏器疾病的诊断[5,6]。
本研究中使用的是ARFI中的VTQ技术，其原理是在弹性组织内产生垂直于超声波的横向剪切波，以剪切波传播速度(shear wave velocity, SWV)评估组织的硬度属性。SWV值与组织的硬度呈相关，SWV值越大，表示所测组织硬度越大、弹性则越差。通过计算SWV能定量反映组织的弹性特征。肝脏血流量减少、胶原沉积及肝细胞脂肪变性等因素均能引起正常肝脏组织硬度的变化。肝细胞出现脂肪变性对NAFLD的形成起到了决定性作用[7]。由于细胞内脂肪堆积影响了细胞结构，从而改变组织弹性，影响了剪切波在肝脏组织的传播速度[8]。随着脂肪变性程度加重，肝细胞内脂滴数量进一步增多而肿胀，肝脏体积变大、包膜张力增加、组织硬度增加、弹性下降，肝细胞出现炎性损伤可发展为非酒精性脂肪性肝炎，纤维结缔组织进一步增生导致肝纤维化，并最终发展为肝硬化[9]。与此同时，门脉压力改变造成脾淤血、脾脏体积增大、纤维组织增多，脾脏组织硬度也发生了改变。
魏华等[10]利用VTQ技术检测NAFLD患者的肝脏组织弹性值发现，随着病情进展，弹性逐渐下降，而VTQ值逐渐增加且与NAFLD严重程度呈正相关。李曼蓉等[11]采用Meta分析法，对8篇评估ARFI中VTQ技术诊断NAFLD价值的相关文献进行荟萃分析，结果显示总诊断精确度指数为0.868 3，VTQ值对NAFLD有较高的诊断价值。这与本次研究显示的结果一致，NAFLD组的肝VTQ值高于非肝病组。因此，肝VTQ值可以很好地定量诊断NAFLD。
然而，现今对于NAFLD患者的研究中，肝VTQ值尚无明确的参考界值，并且受腹腔胀气、腹水等因素的影响，该值也可能存在一定的偏差。本研究中笔者尝试引入了脾VTQ值、肝脾VTQ比值，探讨其对于NAFLD诊断的价值。目前尚未见有关肝脾VTQ比值研究报道，只有少部分学者报道了脾脏VTQ值与肝脏纤维化的相关性研究结果。孙丹丹等[12]通过对56例乙型肝炎受试者测量脾脏VTQ值并行肝组织活检，发现脾脏VTQ值在肝纤维S0期与S1期之间差异无统计学意义，脾脏VTQ值对S4期的界值为2.79 m/s。Cabassa等[13]的研究显示，区分早期肝纤维化与严重肝纤维化，脾脏VTQ值的最佳分界值为3.05 m/s，脾脏组织硬度随着肝纤维化程度的加重而不断增加，弹性不断下降。在本研究结果中，两组间脾脏VTQ值差异无统计学意义，而肝脾VTQ比值差异有统计学意义，但均不是NAFLD的独立危险因素。笔者推测，可能与本研究纳入的NAFLD病例未发生肝纤维化或处于早期阶段、未能发展为肝硬化有关。若要更深入地探讨脾脏VTQ值及肝脾VTQ比值的诊断价值，以明确其因果关系，则需要进一步更大样本的前瞻性研究。
伴随着NAFLD疾病的进展，患者的肝功能等众多实验室指标会出现异常。TG主要与载脂蛋白结合形成颗粒入血后参与脂类代谢。脂类代谢发生异常时肝脏合成TG加快，TG浓度升高，肝细胞发生脂肪变性，NAFLD形成[14]。Ju等[15]研究分析出NAFLD患者存在明显的肝脏功能受损、血脂异常，ALT、AST及TG在血清中的浓度明显高于观察组(P<0.05)。Fadaei等[16]研究发现，高TG血症常常伴发NAFLD，TG为一定数值时可以早期预测NAFLD的发生。本次研究结果证实了以上研究者的观察结果，ALT和TG的升高可作为预测NAFLD发生的指标。
列线图为平面直角坐标中用一组互不相交的线段表示含有两个独立变量的函数图[17]。列线图通过赋予终点事件的影响因素相应的分值，统计各因素的总分来计算终点事件的发生概率，将复杂的统计模型结果单一、直观地表现出来[18]。早期应用于气象学科，现已广泛应用于多指标联合诊断或预测疾病发病、进展领域。
本次研究应用列线图建立了一个客观量化评价NAFLD的体系，所得结果能更准确、全面地预测出研究人群发生NAFLD的具体风险值。在本研究中，通过多因素logistic回归方程分析发现，肝VTQ、ALT和TG为NAFLD的独立危险因素。将他们联合纳入列线图风险预测模型，得出C-index为0.763，对NAFLD具有较好的预测价值。通过风险预测模型，可以较早发现NAFLD，从而实现及时的临床管理和适当的生活方式干预。
由于MSCT检查存在固有的辐射危险，且价格高，不适用于多次、重复性对比检查。而VTQ技术作为一种新兴的超声弹性检查方法，操作方便、无创、无辐射、无痛苦、可重复性好，利于长期随访跟踪，对无创性的定量诊断NAFLD已初步的展现出优势。通过VTQ联合ALT、TG构建NAFLD风险预测模型，作为一种便捷的方法，可广泛用于普通人群的NAFLD筛查。本次研究也存在着一些局限性：(1)实验室检查中只观察了部分血脂指标与肝功能指标；(2)研究样本相对不足，结果可能存在偏差；(3)未进一步对NAFLD患者进行分类及分级研究。未来将进行更大样本、多中心研究，探讨VTQ技术对不同类型及不同分级的NAFLD患者的诊断价值。
