Kvantitativ US til evaluering af hepatisk steatose i MAFLD med UDFF

1. Forskningsbaggrund

MAFLD (NAFLD) anses for at være den mest almindelige voksne kroniske leversygdom i verden, der påvirker mere end 30 % af verdens befolkning. Tidligere undersøgelser har vist, at 55%-80% af NAFLD-patienter har type 2-diabetes. Tidlig vurdering og diagnose af leversteatosekarakteristika er afgørende for rettidig behandling eller intervention for at reducere risikoen for leverfibrose og hæmme sygdomsprogression i MAFLD/NAFLD.

På nuværende tidspunkt betragtes leverbiopsi som "guldstandarden" til evaluering, klassificering og bestemmelse af inflammatorisk aktivitet af leversteatose og fibrose. Imidlertid har leverbiopsi visse begrænsninger, såsom smerte, blødning, infektion, galdelækage, hvilket fører til manglende evne til i vid udstrækning at bruge og gentage påvisning af leverbiopsi, især til dynamisk evaluering af patienter under behandling.

Derfor har ikke-invasiv diagnose af leverfedtindhold i de senere år tiltrukket sig stor opmærksomhed. Konventionel ultralyd er den mest almindeligt anvendte billeddannelsesmetode til evaluering af leversteatose. Konventionel abdominal CT kan også bruges til at diagnosticere fedtlever, men dens følsomhed svarer til eller endda lavere end ultralyd, ledsaget af stråling, hvilket begrænser dets anvendelse ved screening og evaluering af fedtlever. Andre billeddannelsesmetoder omfatter magnetisk resonansspektroskopi (MRS) og magnetisk resonans kemisk skiftkodning (MRI). Magnetisk resonansspektroskopi (MRS) bruger forskellen i resonansfrekvens mellem vand- og fedtprotonsignaler til at måle protondensitetsfedtfraktion (PDFF). MRI-PDFF er tæt forbundet med histologisk evaluering af leverfedtindhold og er i øjeblikket den mest følsomme ikke-invasive metode til påvisning og kvantificering af leversteatose.

UDFF er en ny og unik teknologi til ikke-invasiv kvantificering af leverfedtindhold, udstyret på Siemens ACUSON Sequoia ultralydssystem. UDFF beregnes ud fra to parameterværdier: Dæmpningskoefficienter (AC) og tilbagespredningskoefficienter (BSC). Disse to parametre bestemmes ved at sammenligne frekvensindholdet af tilbagespredte ekkosignaler i forskellige dybder i vævet og referencemodulet for det simulerede væv. AC- og BSC-værdierne for referencemodulet vides at være faste. Ved at sammenligne kan svækkelsen af ​​væv adskilles, og deres AC kan estimeres. Forholdet mellem to spektre og modulets AC kan også bruges til at estimere backscatter-koefficienten for vævsprøver. Efter beregning og estimering af BSC blev en unik proprietær matematisk algoritme brugt til at estimere UDFF-værdien af ​​vævsprøven ved 3MHz. Konverter BSC til UDFF i procent ved hjælp af en speciel algoritme (P) (lineariser 3MHz BSC for at opnå UDFF). I modsætning til AC- og BSC-værdier har UDFF opnået gennem specielle algoritmer et lineært forhold til leverens fedtindhold. Når fedtindholdet stiger, stiger UDFF-indeksværdien også.

UDFF kan hurtigt og ikke-invasivt kvantificere leverfedtindholdet inden for få sekunder under rutinemæssig abdominal ultralydsundersøgelse. Denne teknologi er ikke-invasiv, smertefri, enkel og pålidelig og vil bidrage til diagnosticering og dynamisk evaluering af MAFLD under behandlingsprocessen, hvilket spiller en vigtig rolle i patientens prognose.

Ud over fedtaflejring i leveren (ballonlignende transformation af leverceller) er leverfibrose en vigtig overvågningsindikator for progression af MAFLD. På Siemens Sequoia ultralydssystemet kan målingen af ​​shear wave elastography (SWE) opnås på samme sonde som UDFF-teknologien samtidigt.

Da MAFLD er en række sygdomme, og kan kombineres med en række metaboliske relaterede komplikationer, såsom hjerte-kar-sygdomme, type 2-diabetes, hvilket fører til kompleksiteten af ​​MAFLD-behandling. Den indledende behandlingsplan for MAFLD involverer i øjeblikket livsstilsændringer, herunder kontrol af kost og motion, for i sidste ende at opnå vægttab. Vægttab, uanset den anvendte metode, er stærkt korreleret med histologisk forbedring i MAFLD, hvor selv et vægttab på 5 % indikerer en reduktion i patienternes fedtlever.

Bariatrisk kirurgi (BS) er et meget attraktivt valg for svært overvægtige patienter. Efter fedmekirurgi kan der opstå langvarigt vægttab (15%-25%) og diabetesremission samt dødelighed, kardiovaskulære hændelser og tumorforekomst. Undersøgelser har vist, at fedmekirurgi signifikant kan reducere leverens NAFLD-aktivitetsscore (fra 5 til 1), og 33,8% af patienterne har nedsat leverfibrose. På grund af brugen af ​​leverbiopsi til at evaluere leverhistologiske ændringer i NAFLD/MAFLD-observation under bariatrisk kirurgi, kan leverbiopsi ikke anvendes i vid udstrækning og gentagne gange påvises på grund af dens invasive natur og forskelle i patologisk evaluering blandt observatører. Specielt for patienter under behandling og opfølgning er fleksibel dynamisk evaluering svær at opnå.

Denne undersøgelse vil udføre en detaljeret analyse af leverens ultralydskarakteristika hos patienter, der planlægger at gennemgå fedmekirurgi. Ved at bruge UDFF+SWE-teknologi vil der blive foreslået en ny metode til ikke-invasiv evaluering af MAFLD-klassificering af simpel fedtlever, fedthepatitis, fedtleverfibrose og relateret cirrhose. Forekomsten og risikofaktorerne for overvægtige og fede patienter med MAFLD vil blive undersøgt, og den vendende effekt af vægttabsbehandling på MAFLD hos overvægtige patienter vil blive udforsket.

2 Forskningsmål

Formålet med denne undersøgelse er prospektivt at evaluere UDFF til påvisning af hepatisk steatose og kvantificering af leverfedtindhold, i mellemtiden at vurdere SWE til påvisning af leverfibrose ved hjælp af en DAX-sonde hos patienter, der planlægger at gennemgå fedmekirurgi. Gennem UDFF-teknologi og elastisk forskydningsbølgeteknologi vil der blive foreslået en ny ikke-invasiv ultralydsevalueringsmetode til MAFLD-klassificering af simpel fedtlever, fedthepatitis, fedtleverfibrose og relateret cirrhose.

3 Forskningsprotokol

UDFF-teknologi blev brugt til at påvise leverfedtfraktion hos patienter, der planlægger at gennemgå fedmekirurgi, mens SWE blev brugt til at overvåge leverstivhed. Patologisk diagnose blev brugt som den gyldne standard til at bestemme sammenhængen mellem relevante egenskabsmængder og fibrose, inflammationsgradering og steatosegradering. Der blev etableret flere regressionsligninger for at danne UDFF-score for forskellige grader af MAFLD og forskellige graderingsdiagnostiske tærskler. Analyser dens diagnostiske effektivitet gennem interne og eksterne verifikationsmetoder.

Hver deltager skal gennemgå ultralydsundersøgelse (UDFF+ SWE) før fedmekirurgi og 1 måned, 3 måneder, 6 måneder og 12 måneder efter operationen.

3.1 Overhold punkter

3.1.1 Generel indsamling af klinisk information

Køn, alder, højde, vægt, talje, BMI, blodtryk, historie med hepatitis, historie med diabetes, antiviral behandling.

Alkoholdrikkehistorie (beregningsformel: dagligt alkoholindtag (gram)=alkoholforbrug (milliliter) × Alkoholindhold (%) × Alkohols vægtfylde (0,8)

3.1.2 Serum biokemiske parametre 3.1.2.1 Blodprøver: RBC (røde blodlegemer), HGB (hæmoglobin), WBC (hvide blodlegemer) NEUT% (neutrofil procent), PLT (blodpladeantal); 3.1.2.2 Serum-TB (total bilirubin), DB (direkte bilirubin), IB (indirekte bilirubin), ALB (albumin), AST (aspartataminotransferase), ALT (alaninaminotransferase), GGT（ γ- Glutamyltranspeptidase, ALP (alkalisk phosphatase) ); SCr (blod kreatinin), UA (blod urinsyre); TG (triglycerider), CHOL (total kolesterol), HDL-C (high-density lipoprotein cholesterol), LDL-C (low-density lipoprotein cholesterol); glucose, insulin, GHb (glykeret hæmoglobin); 3.1.2.3 Blodkoagulationstest: PT (protrombintid), INR (internationalt standardiseret ratio); Interleukin 6/8, CRP (C-reaktivt protein); 3.1.2.4 Serum HBsAg, HBsAb, HBeAg, HBeAb, HBcAb, HBV DNA 3.1.3 Konventionel ultralyd og UDFF+SWE undersøgelse: 3.1.3.1 Udstyr: Siemens ACUSON Sequoia ultralydssystem med C5-1 sonde og DAX sonde.

3.1.3.2 Forberedelse før undersøgelse: patienter faster i mindst 4 timer og efter hvile i mindst 20 minutter. Undgå test efter diæt (især koffein) og rygning.

3.1.3.3 UDFF observatørtræning: Den bør udføres af en erfaren sonograf. Giv mere end 50 træningssessioner for begyndere.

3.1.3.4 Instrumentindstillinger: Ensartede indstillinger for frekvens, forstærkning osv. Den samlede dybde af billedet under UDFF-måling er inden for 15 cm.

3.1.3.5 Konventionel ultralydsundersøgelse (C5-1 sonde): abdominal vægtykkelse; parenkymalt ekko af lever og milt; størrelsen af ​​milten; Størrelse af leverlapper: Glat grad af leverkapsel; Portalvenediameter og blodgennemstrømningshastighed.

3.1.3.6 UDFF+SWE-undersøgelse (DAX-sonde): Deltageren lå i liggende stilling med sonden placeret mellem højre ribben eller under xiphoid-processen, hvorved den intrahepatiske kanalstruktur blev undgået. Prøvekasserne placeres i henholdsvis højre leverlap (S5 bedst, efterfulgt af S8) og venstre leverlap (S2- eller S3-segment). Instruer deltageren i at falde til ro og holde vejret før måling for at undgå Valsalva-bevægelser. Mål venstre og højre leverlap 5 gange, gem kortet og noter de målte værdier.

3.1.3.7 Billedlager: 3.1.3.7.1 Lever gråtonebilleder venstre lapper: langsgående og tværgående sektioner under xiphoid-processen (herunder glatheden af ​​leverkapslen); højre lap: skrå diameter under højre ribben (viser den anden hepatiske hilum), højre interkostal sektion og levernyre kontrastsektion; 3.1.3.7.2 Kort om måling af portalvenediameter, farve-Doppler-ultralyd og flowhastighed.

3.1.3.7.3 Måling og opbevaring af abdominal vægtykkelse; 3.1.3.7.4 Måling af miltlængde og -tykkelse. 3.1.3.7.5 UDFF+SWE: 5 målebilleder for hver venstre og højre flig

3.1.4 Patologisk undersøgelse (før operation): Ved brug af 18 g eller 20 g punkturnåle til ultralydsstyret perkutan leverbiopsi skal længden af ​​vævsprøven være ≥ 15 mm og omfatte mindst 6 komplette portalområder. Alle leverbiopsiprøver blev uafhængigt evalueret af seniorpatologer, som ikke kendte til kliniske data. Scoringssystemet for leversteatose, aktivitet og fibrose (SAF) vil blive brugt som patologisk diagnosestandard for MAFLD-diagnose.

3.2 Statistisk analyseplan

3.2.1 Beskrivende statistik over demografiske data vil blive præsenteret som samlet antal og procent. Kontinuerlige og normalfordelte data vil blive analyseret med ANOVA og rapporteret som middelværdi og SD. Kontinuerlige og ikke normalfordelte data vil blive analyseret ved hjælp af Kruskal-Wallis-testen og rapporteret som median- og interkvartilintervaller (IQR). For kategoriske data vil variable blive beskrevet som antal og procent, og Fisher eksakte test bruges til analyse.

3.2.2 Afskæringsværdien for diagnosen hepatisk steatose var 5 % både for UDFF, som bestemt af tidligere undersøgelser. Overensstemmelse og korrelation mellem UDFF og patologisk leversteatose vil blive evalueret ved Bland-Altman dierence plot, en-prøve T-test og Pearsons korrelationstest. Den diagnostiske værdi af B-mode US- og UDFF-målinger til påvisning af steatose vil blive vurderet ved beregning af sensitivitet, specificitet, positive og negative prædiktive værdier (PPV og NPV) og nøjagtighed. Receiver operation characteristic curves (ROC'er) vil blive konstrueret for B-mode US og UDFF ved at tage patologisk leversteatose som referencestandard, og arealet under kurverne (AUC-ROC) vil blive beregnet; sammenligning af ROC-kurver vil blive udført med metoden beskrevet af Delong et al. p-værdier ≤ 0,05 vil blive betragtet som statistisk signifikante. Statistisk analyse vil blive udført ved hjælp af kommercielt tilgængelig software (SPSS 23, IBM; og MedCalc 17.9, MedCalc Software).