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实时剪切波弹性成像对正常儿童肝脏硬度的研究

2017-09-15夏清蓉段星星何静波

中国医学影像技术 2017年9期
关键词:剪切硬度弹性

夏清蓉,段星星,李 皓,何静波

(南华大学儿科学院 湖南省儿童医院超声科,湖南 长沙 410007)

实时剪切波弹性成像对正常儿童肝脏硬度的研究

夏清蓉,段星星,李 皓,何静波*

(南华大学儿科学院 湖南省儿童医院超声科,湖南 长沙 410007)

目的探讨实时剪切波弹性成像(SWE)技术在检测健康儿童肝组织硬度中的应用价值。方法对243名正常健康儿童行SWE检查,测量肝脏硬度值(LSM),比较不同性别及肝段间LSM差异。根据年龄将243名儿童分为学龄前期组、学龄期组、青春期组,比较3组间LSM差异。对不同操作者测量值行一致性分析。结果正常儿童LSM均值为(4.21±0.70)kPa,95%可信区间为(4.11,4.31)kPa;肝S5段的取样成功率高于S4段[(100%(243/243) vs 79.83%(194/243)],S5段LSM平均值[(4.07±0.71)kPa]低于肝S4段[(4.49±0.95)kPa],差异有统计学意义(P<0.01);LSM随年龄增长有增高趋势,男童LSM较女童稍高,差异均无统计学意义(P均>0.05)。不同操作者测值一致性非常好,组内相关系数为0.92。结论SWE可客观、定量评估儿童肝脏硬度。

剪切波弹性成像;肝脏硬度;儿童;超声检查

表1 不同年龄组LSM比较(kPa,±s)

表1 不同年龄组LSM比较(kPa,±s)

组别平均值95%可信区间最小值最大值学龄前期组(n=62)4.10±0.67(3.89,4.30)3.225.38学龄期组(n=107)4.19±0.75(4.03,4.35)2.826.28青春期组(n=74)4.33±0.63(4.16,4.50)2.885.94

图1 正常儿童肝S5段SWE检测图 图2 正常儿童肝S4段SWE检测图

近年来弹性成像成为超声医学的研究热点,但将剪切波弹性成像(shear wave elastography, SWE)应用于儿童的研究较少见。不同性别、年龄、肝段对儿童肝脏硬度值(liver stiffness measurement, LSM)的影响尚无定论。本研究应用SWE技术检测正常儿童肝脏,探讨其定量评估正常儿童肝脏硬度的应用价值。

1 资料与方法

1.1一般资料 收集2015年6月—2016年11月间于我院健康体检的243名正常儿童,其中男126名,女117名,年龄3~16岁,平均(9.7±3.2)岁。根据年龄将受检者分为3组,其中学龄前期组62名,年龄3~6岁,平均(5.2±1.3)岁;学龄期组107名,年龄7~11岁,平均(9.6±1.5)岁;青春期组74名,年龄12~16岁,平均(13.2±1.1)岁。纳入标准:①无病毒性肝炎、先天性肝纤维化、遗传代谢性疾病及其他影响肝功能的疾病;②肝功能各项生化指标正常;③常规超声检查肝脏未见明显异常;④体质量指数正常。排除标准:有肝脏疾病或其他影响肝功能的疾病。本研究经本院伦理委员会批准,受检者监护人均知情同意。

1.2仪器与方法 采用Philips iU Elite超声诊断仪,凸阵探头,频率3~5 MHz,配有Elasto PQ成像软件。嘱受检儿童取仰卧位,充分暴露腹部,不配合的小儿采取镇静措施。行肝脏常规超声检查后切换至弹性成像模式。取样时嘱受检儿童平静呼吸,如呼吸幅度较大时则嘱其屏气5 s。图像稳定后选取ROI,将其置于距肝包膜1~2 cm的肝实质,固定取样框大小,避开肝内可见管道结构。于受检者肝S4、S5段分别测量LSM,每名受检者每肝段重复测量5次,系统自动记录并计算平均值、最大值及最小值;并比较不同肝段图像采集成功率。随机选取20名正常儿童由2名可熟练行弹性成像检测的医师分别测量5次取平均值。

1.3统计学分析 采用SPSS 18.0统计分析软件,计量资料以±s表示。不同性别间LSM比较采用两独立样本t检验,不同年龄组间LSM的比较采用单因素方差分析检验,不同肝段、不同操作者组间LSM比较采用配对t检验,不同操作者间测值一致性用组内相关系数(intraclass correlation coefficient, ICC)评价,ICC<0.2为一致性差,0.2~0.4一般,>0.4~0.75为较好,≥0.75一致性非常好[1],P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1不同肝段图像采集成功率 肝S5段检测成功率为100%(243/243,图1),S4段为79.83%(194/243)(图2),其中49名儿童肝S4段操作失败,多与受检儿童腹壁薄而受邻近心血管影响有关。

2.2不同肝段间LSM比较 243名正常儿童LSM均值为(4.21±0.70)kPa,95%的可信区间为(4.11,4.31)kPa。S5段LSM值为2.66~6.28 kPa,平均(4.07±0.71)kPa;S4段LSM值为2.70~6.70 kPa,平均为(4.49±0.95)kPa,S5段LSM值低于S4段,差异有统计学意义(t=-4.49,P<0.01),见图3。

2.3不同性别间LSM比较 男童LSM值为2.82~6.00 kPa,平均(4.30±0.69)kPa;女童LSM值为2.86~6.28 kPa,平均(4.12±0.70)kPa,男童LSM值略高于女童,但差异无统计学意义(t=1.75,P=0.08),见图4。

2.4不同年龄间LSM比较 不同年龄组间LSM值差异无统计学意义(F=1.35,P=0.26),LSM随年龄的增长有增高趋势,见表1、图5。

2.5不同操作者测量LSM比较及ICC 不同操作者测量同一组20名正常儿童LSM间差异无统计学意义(t=-0.25,P=0.80),一致性非常好,ICC为0.92(0.85~0.97)。

图3 不同肝段间LSM箱式图 图4 不同性别间LSM箱式图 图5 不同年龄间LSM箱式图

3 讨论

SWE是一种新的超声弹性成像技术,通过声辐射力脉冲于组织的不同深度连续聚焦,从而对组织施加激励,使聚焦部位的组织粒子因高效振动而产生横向剪切波;再由超高速成像技术探测其剪切波,可定量分析、测量组织LSM,从而评估组织硬度[1-4]。本研究中2名操作者对同1组20名正常儿童进行可重复性研究,两者测值间比较差异无统计学意义(P=0.80),且ICC为0.92,一致性非常好,提示SWE性能稳定,且检测肝脏硬度重复性较好。

应用SWE测量正常成人LSM的参考值范围已建立,但SWE应用于正常儿童肝脏中的研究鲜见,且正常儿童LSM参考值范围尚无定论。可通过剪切波速度(C)根据公式E=3ρC2获得LSM,E为LSM,ρ为人体密度=1 g/cm3。Eiler等[5]采用声辐射力脉冲弹性成像(acoustic radiation force impulse imaging, ARFI)技术检测132名0~17岁正常儿童剪切波速度为1.16 m/s,即LSM为4.04 kPa;Hanquinet等[6]采用ARFI测得健康对照儿童剪切波速度为1.12 m/s(LSM为3.76 kPa);Noruegas等[7]采用ARFI检测20名正常对照儿童,测得剪切波速度为1.11 m/s(LSM为3.70 kPa);Honsawek等[8]采用瞬时弹性成像检测正常儿童LSM为(3.9±0.7)kPa;Cho等[9]采用FibroScan检测健康婴幼儿LSM为(3.9±0.9)kPa。贺晓[10]采用实时组织弹性成像检测无肝纤维化婴幼儿(日龄9~120天)弹性评分为0.27±0.55。本研究采用SWE测量正常儿童LSM为(4.21±0.70)kPa,95%可信区间为(4.11,4.31)kPa,与Eiler等[5]采用ARFI测值结果相近。虽然上述研究样本量大小不一,弹性成像技术亦不相同,但不同研究者采用不同弹性成像技术得出的结果相近,提示SWE对正常儿童LSM检测差异性较小,结果相对可靠。

杨道玲等[11]采用SWE对正常成人肝脏定量研究,发现肝S5、S6段取样成功率最高;Eiler等[5,12-13]采用ARFI发现左肝测值较右肝高,但右侧肝稳定性较左肝高,建议将右侧肝LSM作为儿童正常肝脏硬度参考值。本研究S5段取样成功率高于S4段,且S5段测值较S4段低,与上述研究结果相似。其原因为肝右侧多被肋骨覆盖,操作时因肋骨的支撑作用,可有效避免外界压力;而肝左侧无肋骨支撑作用,操作者的压力可增加弹性测值,且肝左侧与心脏大血管相邻,心血管搏动可影响测值准确率,尤其腹壁较薄儿童受心血管影响,使失败率增加。提示对正常儿童肝脏的弹性进行检测时,肝右侧LSM较左侧稳定,接近整体肝脏的真实测值,可用来评估整体肝脏的硬度,与Fontanilla等[13]的结果一致。

杨道玲等[11]还发现性别对LSM无明显影响,但LSM随年龄的增长呈递增状态。黄泽萍等[1]也研究发现性别及年龄对LSM检测无影响。吴艾军[14]采用SWE评估正常成人LSM,发现不同年龄组间的男性LSM大于女性,差异有统计学意义。姜镔等[15-16]采用SWE评估成人LSM发现,青年组LSM低于中年组和老年组,且中、老年组间差异无统计学意义(P>0.05)。本研究采用SWE检测243名正常儿童LSM,结果显示男童LSM略高于女童,可能与男女童的生理及生活习惯相关;且LSM随年龄增长有增高趋势,可能与年龄增大致肝脏纤维含量增高有关,但差异均无统计学意义(P>0.05)。

本研究的不足:①单中心研究;②研究对象年龄跨度小,生理差异尚未完全形成。尚需多中心、大样本研究。

综上所述,SWE可客观、定量地评估儿童肝脏硬度,且具有较好的可重复性,性别、年龄对正常儿童LSM无明显影响,不同肝段对正常儿童LSM的测量有影响。本研究结果可为临床探讨儿童LSM参考值范围提供参考依据。

[1] 黄泽萍,曾婕,郑荣琴,等.实时剪切波弹性成像检测正常成人肝弹性模量正常值的研究.中华超声影像学杂志,2013,22(6):508-511.

[2] 夏清蓉,段星星,何静波.超声弹性成像在肝纤维化中的应用进展.临床小儿外科杂志,2016,15(3):295-298.

[3] 张植兰,朱才义.实时剪切波弹性成像技术在肝脏中的应用现状.中华医学超声杂志(电子版),2014,11(2):108-110.

[4] 夏清蓉,段星星,何静波.超声弹性成像在儿童肝脏中的应用进展.中国医学影像技术,2016,32(8):1302-1305.

[5] Eiler J, Kleinholdermann U, Albers D, et al. Standard value of ultrasound elastography using acoustic radiation force impulse imaging (ARFI) in healthy liver tissue of children and adolescents. Ultraschall Med, 2012,33(5):474-479.

[6] Hanquinet S, Rougemont AL, Courvoisier D, et al. Acoustic radiation force impulse (ARFI) elastography for the noninvasive diagnosis of liver fibrosis in children. Pediatr Radiol, 2013,43(5):545-551.

[7] Noruegas MJ, Matos H, Gonçalves I, et al. Acoustic radiation force impulse-imaging in the assessment of liver fibrosis in children. Pediatr Radiol, 2012,42(2):201-204.

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[9] Cho Y, Tokuhara D, Morikawa H, et al. Transient elastography-based liver profiles in a hospital-based pediatric population in Japan. PLoS One, 2015,10(9):e0137239.

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[11] 杨道玲,韦嘉,张勇,等.实时剪切波超声弹性成像对健康成人肝组织硬度定量分析研究.中国超声医学杂志,2014,30(5):411-414.

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[14] 吴艾军.实时剪切波超声弹性成像技术评估正常人肝脏弹性的初步研究.中国实用医药,2015,10(17):80-81.

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Research of real-time shear wave elastography in liver stiffness of normal children

XIA Qingrong, DUAN Xingxing, LI Hao,HE Jingbo*

(Department of Ultrasound, Hunan Children's Hospital, College of Pediatrics, University of South China, Changsha 410007, China)

ObjectiveTo explore the clinical value of real-time shear wave elastography (SWE) in liver tissue stiffness of normal children.MethodsTotally 243 normal children were examined by SWE. The data of liver stiffness measurement (LSM) were recorded and analyzed. The differences of LSM between different genders and hepatic segments were compared. According to the age, 243 normal children were divided into pre-school group, school age group and adolescent group; and the differences of LSM between 3 groups were compared. The consistency was analyzed in different operators.ResultsThe mean value of LSM in normal children was (4.21±0.70)kPa, and the 95% confidence interval was ( 4.11, 4.31)kPa. The success rate of segment S5 was higher than that of segment S4 (100% [243/ 243] vs 79.83% [194/243]), and the mean value of LSM in segment S5 was lower than that in segment S4 (P<0.05). The mean value of LSM increased with age, and the boys' was a slightly higher than the girls', but there were no statistical differences between them (allP> 0.05). LSM had good consistency in different operators, the intraclass correlation coefficient was 0.92.ConclusionSWE could be an objective and quantitative assessment in liver stiffness of children.

Shear wave elastography; Liver stiffness; Child; Ultrasonography

夏清蓉(1992—),女,湖南益阳人,硕士,医师。研究方向:小儿腹部超声检查。E-mail: 1773198844@qq.com

何静波,南华大学儿科学院 湖南省儿童医院超声科,410007。E-mail: 543042971@qq.com

2017-01-01 [

] 2017-07-04

10.13929/j.1003-3289.201701001

R575; R445.1

A

1003-3289(2017)09-1353-04

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