高農(nóng),潘宜鵬,武杜杜,任秀昀(.解放軍總醫(yī)院第三醫(yī)學中心超聲科,北京0009;.解放軍總醫(yī)院第三醫(yī)學中心移植科,北京 0009;.解放軍總醫(yī)院海南醫(yī)院超聲科,三亞 570)
隨著我國人體器官捐獻條例的制定,腦死亡(brain death,BD)供體已成為供肝來源的主要途徑。BD 后,機體器官會發(fā)生一系列的病理生理改變,導致潛在捐獻器官的損傷[1],BD 后的低血壓、低血氧狀態(tài)會導致肝臟組織灌注不足,而神經(jīng)系統(tǒng)的崩潰和大量細胞因子的釋放也引起肝組織受損[2-3]。受損供肝植入后會導致原發(fā)性肝臟無功、肝功能延遲恢復、或者難以逆轉的缺血/再灌注損傷。因此BD 供肝的評估非常重要,本研究應用聲輻射力脈沖(acoustic radiation force impulse,ARFI)成像技術,測量肝臟剪切波速度(shear wave velocity,SWV)對比分析BD 供肝與健康成人肝臟的不同,探討評估BD 供肝的新方法。
1.1 研究對象:選擇2018 年3 月— 2018 年6 月我院器官移植中心評估的BD 供肝和健康成人肝臟各50 例。BD 供肝組:剔除掉了中重度脂肪肝、肝臟纖維化和供肝植入后原發(fā)肝無功以及嚴重并發(fā)癥病例。年齡17 ~ 65 歲,平均年齡(43.2±15.5)歲。性別:男性39 例,女性11 例。原發(fā)疾?。耗X出血(包括腦干出血和蛛網(wǎng)膜下腔出血)22 例,顱腦損傷21 例,腦梗死5 例,腦膠質細胞瘤、腦癱伴蠶豆病各1 例。對照組:健康成年人50 例,年齡性別與腦死亡組基本匹配,無肝炎、肝硬化及其他肝病病史,無中重度脂肪肝,肝功能正常。
1.2 儀器及方法:采用Acuson S2000/S3000 超聲儀,4V1/6C1 探頭,探頭頻率1.5 ~6 MHz ,配備ARFI 成像技術,頻率2.7 MHz。SWV 采集方法:探頭置于右前肋間隙7 ~ 9 肋間,將測量區(qū)域(region of interest,ROI)定位于肝臟右葉,探頭壓力適中,盡量避開肝內(nèi)管道,測量深度保持在距離肝包膜下1 ~2 cm 之間,最大深度距離表皮<6 cm, 切換至ARFI 模式,給予一個脈沖波,局部肝組織產(chǎn)生橫波傳播,組織硬度以SWV 速度表示(m/s)。在同一位置重復進行SWV 測量,以10 次有效測量的平均值為最后測值。BD 供肝組:參數(shù)采集時間為供體實施獲取前24 h 內(nèi),患者呼吸機支持,不能屏氣配合,測量時選擇呼吸間隙進行。對照組:常規(guī)空腹檢查,患者輕微屏氣配合。
1.3 統(tǒng)計學分析:應用SPSS 18.0 統(tǒng)計軟件分析,計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,兩組間均數(shù)比較采用獨立樣本的t 檢驗,以P <0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
1.4 倫理學:本研究為無創(chuàng)超聲檢查,所有檢查對象均簽署知情同意書。
2.1 BD 供肝組與健康成人對照組SWV 值的均數(shù)±標準差分別為(1.53±0.37) m/s、(1.14±0.06) m/s,兩組比較具有統(tǒng)計學意義的顯著性差異(P =0.000)(圖1,圖2)。BD 供肝組的SWV 值相比對照組的SWV 分散,極大值為2.65 m/s,詳細參數(shù)見表1。
圖1 BD 供肝,男性,48 歲,腦干出血。器官獲取前6 h ARFI 檢查,肝包膜光滑清晰,ROI 深度4.0 cm,SWV 1.76 m/s。肝功:ALT 87 U/L、AST 82 U/L、TBiL25.3μmol/L、DBiL 17.4μmol/L。
圖2 健康成人肝臟,男性,45 歲。肝包膜光滑清晰,ROI 深度4.0 cm,SWV 1.14 m/s。
表1 BD 供肝組與對照組SWV 的統(tǒng)計描述
2.2 BD 供肝的肝功能檢查:供體肝功能評價指標選擇丙氨酸轉氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸轉氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、總 膽 紅 素(total bilirubin,TBiL)、直 接膽紅素(direct bilirubin,DBiL)。50 例BD 供體,39 例(39/50,78%)出現(xiàn)一項或多項肝功能指標異常,ALT、AST、TBiL、DBiL 最大值分別為187 U/L、243 U/L、42.3 μmol/L、27.4 μmol/L。
2.3 BD 供肝的病理:13 例(13/50,26%)供肝病理未見明顯異常,37 例(37/50,74%)供肝病理有輕微異常,主要表現(xiàn)為肝細胞水腫、輕度脂肪變性和肝細胞淤膽,未見肝細胞壞死(圖3)。
圖3 BD 供肝,男性,50 歲,顱腦損傷。肝細胞輕度水腫,HE 染色(4×10)。
2.4 BD 供肝受者早期肝功能恢復情況:BD 供肝受者術后早期肝功能恢復延遲11 例(11/50,22%),11 例供肝SWV 最小值1.75 m/s,最大值2.65 m/s,早期肝功能恢復正常39 例(39/50,78%),39 例 供 肝SWV 最 小 值0.95 m/s,最 大 值1.57 m/s。
我國國家衛(wèi)生健康委員會聯(lián)合紅十字會于2010 年3 月制定了我國人體器官捐獻標準[4],包括BD 和心臟死亡供體,BD 供肝為主要捐獻來源。BD 后體內(nèi)炎性因子和兒茶酚胺大量釋放,出現(xiàn)“交感風暴”,肝臟血液灌注不足,微循環(huán)障礙,導致肝細胞胞漿內(nèi)線粒體及內(nèi)質網(wǎng)水腫、變性、肝細胞壞死[5],這些因素會加重供肝植入后的肝臟缺血/再灌注損傷,出現(xiàn)原發(fā)肝無功甚至受體死亡,從而降低移植物存活率。BD 供肝的這些病理上的改變很難經(jīng)普通超聲檢查發(fā)現(xiàn),只有經(jīng)過肝臟穿刺活檢才能發(fā)現(xiàn),而BD 后潛在捐獻供體的狀態(tài)瞬息萬變,在潛在捐獻器官的搶救維持過程中,準確、便捷、快速、無創(chuàng)地評估BD 供肝的檢查方法極其重要。
目前臨床上對于BD供肝的評價方法十分有限,常以臨床病史、肝穿活檢、生化檢查和影像評估為主。鑒于肝穿活檢的有創(chuàng)性,常依靠檢測患者轉氨酶、膽紅素等生化指標以及實時監(jiān)測供體生命體征等方法,然而這些手段并不能切實有效地反映供體肝臟的損傷情況[6]。BD 捐獻供體多數(shù)處于血流動力學不穩(wěn)定狀態(tài),很多供者的肝臟功能會發(fā)生不同程度的異常表現(xiàn),因此在選擇BD 供肝時沒有明確的血清轉氨酶禁忌[7],評估時一般以初診時的肝功能進行對照,輕微的肝功能異常對移植后的受者不會造成惡劣影響,接受供體時不會因為肝功能異常而拒絕使用此類器官。本組50 例BD 供肝中78%的患者出現(xiàn)一項或多項肝功能指標異常,而且都進行了捐獻,且捐獻后未出現(xiàn)嚴重并發(fā)癥,因此生化檢查結果并不占據(jù)重要地位。
常用于供體評估的影像儀器有多層螺旋CT、MRI 及超聲儀器,常規(guī)彩色多普勒超聲因其無創(chuàng)、便捷、可進行床旁檢查等優(yōu)點,成為潛在BD 供肝檢查的首選方法,但仍存在一些不足。普通灰階和彩色多普勒超聲可以觀察肝臟回聲、有無占位性病變、脂肪肝程度及肝硬化程度、但受觀察者主觀影響,不能進行定量分析。
ARFI 成像技術是一種評估組織彈性硬度的新型無創(chuàng)技術,從生物力學角度反映了肝臟彈性應變情況,即肝臟質地硬度,并以SWV 值定量顯示。應用SWV 診斷肝臟纖維化程度的研究已有很多報道,也有研究探索性應用瞬時彈性成像檢測潛在捐獻者的肝臟硬度,并試圖據(jù)此評價供肝質量[8],但該研究主要側重于肝臟脂肪變性程度。
相關研究認為18.75%的捐獻肝臟的肝臟硬度異常與肝臟脂肪變性相關,并與其組織學活檢相對應[9-10]。本組研究數(shù)據(jù)剔除了中重度脂肪肝病例,結果顯示, BD 供肝的SWV 值為(1.53±0.37) m/s,明顯高于對照組(1.15±0.06) m/s。正常對照組的SWV 值 與Madhok 等[11]和 Karlas 等[12]學 者報道的健康成人肝臟右葉的SWV 值(1.197±0.25) m/s 和(1.15±0.17) m/s 相接近。
大多研究認為,肝硬化時肝臟硬度明顯增高。一項關于乙型肝炎肝臟硬度的研究認為[13],肝硬化的SWV 臨界值為1.74 m/s,研究結果顯示SWV小于1.74 m/s 時,只有0.7%無肝硬化者誤診為肝硬化。Yoneda 等[14]關于肝臟纖維化的分級研究認為:SWV 0 級的中位數(shù)為1.040 m/s,1 級為1.120 m/s,2 級 為1.130 m/s,3 級 為1.780 m/s,4 級為2.180 m/s。本組病例的病理結果顯示,74%的供肝病理有輕微異常,主要為肝細胞水腫、輕度脂肪變性和肝細胞淤膽等改變,但所有病例未見肝細胞壞死和纖維化改變,因此,本組病例中供肝肝臟質地變硬與脂肪肝和肝纖維化沒有關系。供肝質地變硬的因素應該與腦死亡本身所致的肝臟損傷相關,在DBD 評估時,供肝SWV 值比健康成人高,應該考慮到是由于腦死亡后的一系列病理生理改變所致,而不是供體肝臟本身存在肝纖維化。但尚需要大樣本的年齡分層、病程時間及臨床搶救維持等因素進行相關性分析。
本組病例中78%的BD 供肝出現(xiàn)一項或多項肝功能異常,血清轉氨酶升高是影響肝臟硬度值的混雜因素。即使轉氨酶輕度升高(高于正常參考值上限1 ~ 5 倍),患者的肝臟硬度值也高于轉氨酶正常者[15]。Yoon 等[16]應用ARFI 技術對慢性病毒性肝炎的研究中也發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象,即在診斷中度肝纖維化和肝硬化時,ALT 升高組的診斷界值均高于ALT 正常組。應用ARFI 技術評估酒精性肝病肝纖維化程度時,需要綜合考慮患者的肝功能水平。
本組BD 供肝受者術后有11 例早期肝功能恢復延遲,1 周后肝功能逐漸恢復,供肝SWV 最小值1.75 m/s,最大值 2.65 m/s,早期肝功能恢復正常39 例,供肝SWV 最小值0.95 m/s,最大值1.57 m/s。早期肝功能恢復延遲組供肝硬度普遍大于早期肝功能恢復正常組。由于本組研究剔除了中重度脂肪肝、肝臟纖維化BD 供肝,因此BD 供肝質地變硬與腦死亡本身所致的肝臟損傷相關,輕微肝臟損傷并不影響捐獻。肝臟質地硬度的SWV 值升高到何種程度會影響到移植物功能恢復,以及SWV 值到何種程度供肝不能被捐獻,尚需進一步積累病例進行深入研究。
綜上所述,SWV 值可以定量反映BD 供肝硬度,在BD 供肝質量評估中具有一定的應用價值,可以作為輔助評估BD 供肝質量的超聲新技術。鑒于本研究為單中心研究,納入的病例較少,因此本研究結果需要大樣本、多中心的臨床研究進一步證實。