解欣欣，鄭 慧，萬(wàn) 穎

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ASQ技術(shù)評(píng)價(jià)慢乙肝肝纖維化的應(yīng)用價(jià)值

解欣欣，鄭 慧，萬(wàn) 穎

目的 探討組織結(jié)構(gòu)聲學(xué)定量(ASQ)分析技術(shù)在慢乙肝肝纖維化分期中的價(jià)值。方法 收集肝穿刺病理活檢確診的慢乙肝肝纖維化患者62例及同期體檢的健康人群20例，應(yīng)用ASQ軟件分析圖像，得出χ2直方圖；計(jì)算相關(guān)參數(shù)：紅色曲線眾數(shù)(Redmode)、紅色曲線均值(Redave)、紅色曲線標(biāo)準(zhǔn)差(Redsd)、藍(lán)色曲線眾數(shù)(Bluemode)、藍(lán)色曲線均值(Blueave)、藍(lán)色曲線標(biāo)準(zhǔn)差(Bluesd)及紅藍(lán)曲線下面積比(FDratio)。對(duì)相關(guān)參數(shù)以肝纖維化分期S≥1、S≥2、S≥3為不同研究終點(diǎn)分別進(jìn)行受試者工作特性曲線(ROC)分析并獲得各期界值。結(jié)果 隨肝纖維化程度的加重，紅藍(lán)曲線由銳利、平滑變得粗糙、增寬，藍(lán)色曲線下面積逐漸增大。Redmode在除S1與S2組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外，其余各組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；Redave在除S2與S3組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外，其余各組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；Redsd在各組之間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。Bluemode在除正常對(duì)照組與S1組、S2與S3組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外，其余各組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；Blueave在除S1與S2組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外，其余各組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；Bluesd在各組之間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。FDratio在除正常對(duì)照組與S1組、S2與S3組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外，其余各組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。ROC曲線提示FDratio在肝纖維化分期中具有較高的準(zhǔn)確性、靈敏度及特異度。結(jié)論 ASQ作為無(wú)創(chuàng)肝纖維化影像檢測(cè)技術(shù)，與病理分級(jí)具有良好的相關(guān)性，在慢乙肝肝纖維化分期診斷中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

組織結(jié)構(gòu)聲學(xué)定量技術(shù)；肝纖維化；慢性乙型肝炎；ROC曲線

慢性乙型肝炎感染率極高，病程反復(fù)致肝纖維化，其中25%～40%可進(jìn)一步發(fā)展成肝硬化甚至肝癌[1]，影響患者生活質(zhì)量、降低生存期限。研究[2]表明，在肝纖維化早期進(jìn)行干預(yù)，可阻斷、減輕或逆轉(zhuǎn)肝纖維化，改善慢乙肝患者的預(yù)后，提高生活質(zhì)量。因此，早期正確診斷肝纖維化意義重大。目前，臨床仍以肝組織病理活檢作為 “金標(biāo)準(zhǔn)”[3]，但其為有創(chuàng)性檢查，給隨診帶來(lái)不便，且結(jié)果受取樣誤差等因素的影響，導(dǎo)致其難以在臨床廣泛應(yīng)用。因此，一種準(zhǔn)確、可靠、重復(fù)性好的無(wú)創(chuàng)影像檢查方法應(yīng)用而生。組織結(jié)構(gòu)聲學(xué)定量(acoustic structure quantification，ASQ)分析技術(shù)是一種對(duì)回聲信號(hào)的差異進(jìn)行量化的技術(shù)，該研究旨在研究ASQ技術(shù)在肝纖維化分期中的價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 病例資料 選取2015年9月～2015年12月就診于安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院經(jīng)肝穿刺病理活檢確診的慢乙肝肝纖維化患者62例，其中男40例，女22例；年齡17～65(39.73±10.22)歲，排除乙肝合并脂肪肝及其他肝臟疾病患者。病理診斷依據(jù)2000年西安第十次全國(guó)病毒性肝炎及肝病學(xué)術(shù)會(huì)議修訂標(biāo)準(zhǔn)[4]：S0：無(wú)纖維化；S1：包括匯管區(qū)及其周圍纖維化、限局竇周纖維化或小葉內(nèi)纖維瘢痕；S2：纖維間隔，即橋接纖維化，主要由橋接壞死發(fā)展而來(lái)，大部分小葉結(jié)構(gòu)仍保留；S3：大量纖維間隔，小葉結(jié)構(gòu)紊亂，但無(wú)肝硬化；S4：早期肝硬化，假小葉形成。將肝纖維化患者按肝臟穿刺結(jié)果分為S1組(n=24)、S2組(n=26)、S3組(n=12)。同期于我院體檢的健康人群20例為正常對(duì)照組，其中男13例，女7例；年齡19～58(38.60±11.27)歲。入選標(biāo)準(zhǔn)：無(wú)肝炎或其他肝病史，肝功能及血生化指標(biāo)正常，無(wú)長(zhǎng)期飲酒史及服藥史，超聲檢查時(shí)肝臟聲像圖正常。兩組性別、年齡相匹配，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2 主要儀器 使用Toshiba Aplio 500彩色多普勒超聲診斷儀，凸陣探頭，THI 5.0 MHz，內(nèi)置ASQ成像軟件。

1.3 方法

1.3.1 圖像采集 受檢者取仰臥位，充分暴露腹部，雙手置于頭頂，增加肋間隙距離，先進(jìn)行肝臟二維超聲檢查，盡可能避開血管及膽管結(jié)構(gòu)。選擇穿刺感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，一般為肝右葉第5、6肋間，避開Glisson′s系統(tǒng)，開啟ASQ界面，深度調(diào)節(jié)至≤60 mm，幀頻調(diào)節(jié)至7 fps，待圖像穩(wěn)定，囑受檢者深吸氣后屏住呼吸，存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)影像3～4 s。行ASQ檢查后當(dāng)天于同一部位行肝穿刺病理活檢。

1.3.2 圖像分析 導(dǎo)出動(dòng)態(tài)圖像，使用ASQ軟件脫機(jī)分析。取樣框置于肝包膜下30～60 mm處，不小于30 mm×20 mm，盡可能與肝包膜垂直，焦點(diǎn)40 mm，分析獲得紅、藍(lán)兩色χ2直方圖及相關(guān)參數(shù)：紅色曲線眾數(shù)(Redmode)、紅色曲線均值(Redave)、紅色曲線標(biāo)準(zhǔn)差(Redsd)、藍(lán)色曲線眾數(shù)(Bluemode)、藍(lán)色曲線均值(Blueave)、藍(lán)色曲線標(biāo)準(zhǔn)差(Bluesd)及紅藍(lán)曲線下面積比(FDratio)。

2 結(jié)果

2.1 正常對(duì)照組與慢乙肝肝纖維化組ASQ的彩色編碼圖特點(diǎn) 正常對(duì)照組肝實(shí)質(zhì)顯示為黃綠色，紅藍(lán)曲線分布平滑，紅線峰值略向100 Cm^2位置右側(cè)偏離。慢乙肝時(shí)紅色區(qū)域增加，分布不規(guī)則，紅藍(lán)曲線分布粗糙，峰值明顯偏離100 Cm^2位置，藍(lán)線峰值增大，AUC增大。見圖1。

2.2 正常對(duì)照組與慢乙肝肝纖維化組相關(guān)ASQ參數(shù)的比較 見表1。

2.2.1 紅色曲線參數(shù) Redmode值：正常對(duì)照組分別與各組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；S1組分別與正常對(duì)照組、S3組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；S2組分別與正常對(duì)照組、S3組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。Redave值：正常對(duì)照組分別與各組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；S1組與各組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；S2組與正常對(duì)照組、S1組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。Redsd值：在任兩組之間比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.2.2 藍(lán)色曲線參數(shù) Bluemode值:正常對(duì)照組與S2組、S3組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；S1組與S2組、S3組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；S2組與正常對(duì)照組、S1組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。Blueave值：正常對(duì)照組與各組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；S1組與正常對(duì)照組、S3組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；S2組與正常對(duì)照組、S3組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。Bluesd值：在任兩組之間比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 正常對(duì)照組及肝纖維化組的彩色編碼圖及χ2直方圖

A：正常對(duì)照組；B：肝纖維化組；1：彩色編碼圖；2：χ2直方圖

2.2.3 紅藍(lán)曲線下面積比(FDratio) 正常對(duì)照組與S2組、S3組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；S1組與S2組、S3組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；S2組與正常對(duì)照組、S1組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。

2.3 ASQ相關(guān)參數(shù)的ROC曲線 分別以肝纖維化病理分期S≥1、S≥2、S≥3為陽(yáng)性判斷標(biāo)準(zhǔn)，繪制各相關(guān)參數(shù)的ROC曲線，見圖2。

2.4ASQ相關(guān)參數(shù)的AUC、界值、靈敏度及特異度 正常對(duì)照組與S1組：Redsd的AUC>0.9，Redmode、Redave、FDratio、Blueave的AUC介于0.7～0.9，與AUC=0.5比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表2。S1組與S2組：Redave、FDratio的AUC>0.9，Redsd的AUC介于0.7～0.9，與AUC=0.5比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表3。S2組與S3組：Redmode、Redsd、FDratio的AUC介于0.7～0.9之間，與AUC=0.5比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表4。根據(jù)輸出表中的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，選擇約登指數(shù)最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的參數(shù)值為最佳診斷界值。FDratio在肝纖維化分期中具有較高的準(zhǔn)確性，且有較高的靈敏度和特異度，見表2、3、4。

表1 正常對(duì)照組及各級(jí)肝纖維化組的ASQ定量參數(shù)±s)

與正常對(duì)照比較：*P<0.05；與S1組比較：#P<0.05；與S2組比較：△P<0.05

表2 正常對(duì)照組與S1組ASQ相關(guān)參數(shù)的ROC曲線參數(shù)

表3 S1組與S2組 ASQ相關(guān)參數(shù)的ROC曲線參數(shù)

圖2 各組肝纖維化的ROC曲線

3 討論

由于肝內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrix，ECM)的生成與降解紊亂，肝內(nèi)ECM沉積，伴發(fā)炎性反應(yīng)，繼而引起肝纖維化，最終導(dǎo)致肝癌。肝纖維化治療指南表明，S1期不需要接受任何治療，S2期接受抗纖維化治療可以完全逆轉(zhuǎn)，S3期治療后僅能部分逆轉(zhuǎn)，S4為早期肝硬化，治療不能逆轉(zhuǎn)其病程[5]。因此，肝纖維化的早期正確診斷與治療尤其重要。目前肝纖維化分級(jí)的“金標(biāo)準(zhǔn)”為肝穿刺病理活檢，但因有創(chuàng)性、并發(fā)癥、取樣誤差及觀察變異的存在，難以在臨床廣泛應(yīng)用。因此，無(wú)創(chuàng)影像檢查方法評(píng)估肝纖維化程度應(yīng)運(yùn)而生。

表4 S2組與S3組ASQ相關(guān)參數(shù)的ROC曲線參數(shù)

ASQ是定量評(píng)價(jià)肝纖維化程度的無(wú)創(chuàng)超聲新技術(shù)，通過(guò)采集肝臟原始回波信號(hào)，對(duì)目標(biāo)區(qū)域(大、小ROI)的回聲信號(hào)及背向散射進(jìn)行χ2處理，檢測(cè)實(shí)測(cè)肝組織與正常肝組織回聲信號(hào)的差異性。系統(tǒng)內(nèi)置有正常肝組織回聲信號(hào)的原始數(shù)據(jù)，符合瑞利分布，計(jì)算大ROI內(nèi)的χ2值，利用求得的χ2值均值、標(biāo)準(zhǔn)差，對(duì)小于μ+4σ的取值點(diǎn)再進(jìn)行一次計(jì)算，當(dāng)兩次χ2值之比>1.2時(shí)，用藍(lán)色曲線顯示。χ2值的大小與肝組織的纖維成分密切相關(guān)，其均值、眾數(shù)及FDratio也會(huì)相應(yīng)變化[6]。

隨肝纖維化程度的加重，肝內(nèi)纖維條索、管壁、鈣化灶等結(jié)構(gòu)相互交織，遠(yuǎn)大于超聲波長(zhǎng)，形成不同的散射結(jié)構(gòu)，肝臟回聲增強(qiáng)，實(shí)測(cè)高回聲信號(hào)逐漸增多，且各組之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Riccietal[7]發(fā)現(xiàn)，與肝穿病理結(jié)果相比，ASQ相關(guān)參數(shù)與肝纖維化程度即肝實(shí)質(zhì)的不均勻程度具有較好的相關(guān)性。本研究顯示，除Redmode在S1與S2組之間、Redave在S2與S3組之間外，其余各組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，Redsd在各組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。除Bluemode在正常對(duì)照組與S1組、S2與S3組之間、Blueave在S1與S2組之間外，其余各組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。肝臟整體回聲增強(qiáng)，但Redave在S2與S3組之間、Blueave在S1與S2組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，分析原因可能是因本研究所包含樣本量較小，在分組上存在重疊，導(dǎo)致部分區(qū)組之間差異不顯著。

ROC曲線是一種能對(duì)診斷方法進(jìn)行準(zhǔn)確性評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)分析方法。ROC的AUC面積可以反映實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，AUC的取值范圍通常為0.5～1.0。一般認(rèn)為當(dāng)AUC為0.5～0.7時(shí)表示診斷的準(zhǔn)確性較低，0.7～0.9時(shí)表示診斷的準(zhǔn)確性中等，0.9以上時(shí)表示診斷的準(zhǔn)確性較高，并與隨機(jī)情況下獲得的AUC=0.5進(jìn)行非參數(shù)檢驗(yàn)[8]。周琦 等[9]研究結(jié)果顯示FDratio可作為肝硬化定量診斷的一項(xiàng)準(zhǔn)確、直觀的判斷指標(biāo)。本研究顯示藍(lán)色AUC隨肝纖維程度的加重而增大，F(xiàn)Dratio值也隨之有一定程度的增大，正常對(duì)照組與肝纖維化各組間存在差異性，S≥1的AUC=0.832、S≥2的AUC=0.956及S≥3的AUC=0.716，具有較高的準(zhǔn)確性。另外FDratio為一比值，受取樣框大小及呼吸因素的影響較小，在評(píng)價(jià)肝纖維化程度上更具客觀性及準(zhǔn)確性[10]。因此，F(xiàn)Dratio可以在一定程度上準(zhǔn)確定量評(píng)價(jià)肝纖維化，并具有較高的準(zhǔn)確性和特異性。

但ASQ技術(shù)在也存在局限性，如在選擇取樣框的大小時(shí)具有一定的主觀性，取樣時(shí)無(wú)意中可能會(huì)圈取較大的血管及膽管，影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，因肝穿刺取樣部位及取樣組織的限制，肝纖維化的病理分級(jí)也有一定的局限性，并不能完全代表整個(gè)肝臟的纖維化程度。且因本研究在肝纖維化分組中可能存在一定的重疊，導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析結(jié)果在某些區(qū)組之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。后續(xù)的研究中有待擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步分析。

綜上所述，ASQ技術(shù)是一項(xiàng)無(wú)創(chuàng)評(píng)價(jià)肝纖維化的影像檢查技術(shù)，與病理分級(jí)相關(guān)良好，在臨床肝纖維化定量診斷中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

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Value of acoustic structure quantification in estimating the degree of liver fibrosis of chronic hepatitis B

XieXinxin,ZhengHui,WanYing

(Dept of Ultrasonography, The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei 230022)

Objective To discuss the diagnostic accuracy of acoustic structure quantification (ASQ ) ultrasound software in estimating the degree of liver fibrosis of chronic hepatitis B. Methods 20 healthy volunteers and 62 patients with histologically proven chronic hepatitis B virus were examined by B-Mode ultrasound with ASQ software. We analyzed the original echo of liver parenchyma by application of ASQ technology, drew χ2histograms, then FDratio (the ratio of the area under the curve of blue and red), 3 parameters (Mode, Ave and SD) of red and blue curve were computed. ASQ quantitative parameters’ ROC were analyzed to get the optimal cutoff value for liver fibrosis S≥1 and S≥2 and S≥3. Results Red and blue histograms curve in the horizontal distribution was more rough, broader, the area under blue curve was much larger than the red as with the degree of liver fibrosis increased. Redmode showed a statistical difference between each two groups except for S1 and S2 group(P<0.05); Redave showed a statistical difference between each two groups except for S2 and S3 group(P<0.05); Redsd showed a statistical difference between each two groups(P<0.05). Bluemode showed a statistical difference between each two groups except for normal and S1 group and S2 and S3 group(P<0.05); Blueave showed a statistical difference between each two groups except for S1 and S2 group(P<0.05). There was no significant difference between any two groups in Bluesd. FDratio showed a statistical difference between each two groups except for normal and S1 group and S2 and S3 group(P<0.01). ROC curve suggested that FDratio had higher accuracy in the liver fibrosis stage, and had higher sensitivity and specificity. Conclusion ASQ technology is an non-invasive imaging method of detecting of liver fibrosis, showing a good correlation with pathological grades, has a high application value in diagnosing liver fibrosis stage.

acoustic structure quantification; hepatic fibrosis; chronic hepatitis B;ROC curves

時(shí)間：2016-8-10 11:04:49

http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1065.R.20160810.1104.030.html

2016-05-30接收

安徽省高等學(xué)校省級(jí)自然科學(xué)研究項(xiàng)目(編號(hào)：KJ2013A166)

安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院超聲科，合肥 230022

解欣欣，女，住院醫(yī)師，碩士；

鄭 慧，女，教授，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，責(zé)任作者，E-mail:zhenghuiayfycsk@163.com

R 512.6；R 445.1

A

1000-1492(2016)10-1529-05

10.19405/j.cnki.issn1000-1492.2016.10.030