ソノエラストグラフィー：肝線維症を測定するための超音波法

背景 慢性肝疾患は、米国における罹患率および死亡率の重要な原因である。 レトロスペクティブ コホート研究では、新たに慢性肝疾患と診断された 2,353 人の患者が特定されました (人口 100,000 人あたり 63.9 人)。 この発生率を推定すると、毎年約 150,000 人の慢性肝疾患患者が胃腸科クリニックで診断されます。 ほぼ 20%、または年間推定 30,000 人の患者が、胃腸科医に受診した時点で肝硬変を発症していました。

肝硬変は依然として主要な公衆衛生上の問題であり、疾患に関連する合併症により、米国では約 40,000 人が死亡し、14 億ドル以上が医療サービスに費やされています。 慢性肝疾患患者のリスク層別化および予後予測の方法を開発および特定する必要性が非常に高いです。 肝線維症は、多くの異なる肝臓傷害の最終的な一般的な経路であり、現在、少なくとも部分的に可逆的な動的プロセスであることが知られています. 線維症の診断と定量化は肝生検に依存しており、肝生検は現在、肝線維症の検出と病期分類のゴールド スタンダードです。 ただし、肝生検は、出血、感染、内臓穿孔などの重大なリスクを伴う侵襲的な手技です。 さらに、肝生検は、症例の 25 ～ 45% で観察者間の解釈のばらつきとサンプリング エラーによって制限されるため、ゴールド スタンダードとしては不十分です。

肝線維症の間接的なマーカーと指標の数は、臨床診療で使用されています。 非侵襲的検査は、線維症の直接的な測定と間接的な測定によって区別することができ、検査のモダリティによって血清対画像として分類することもできます。 線維形成の構造要素のバイオマーカーと、瘢痕組織の発生または分解に関与する主要な炎症性メディエーターは、直接成分と呼ばれることがよくあります。 間接マーカーは、肝機能の付随する変化を反映することができます。

線維性肝臓は硬直の増加を示します。 この特性は、超音波エラストグラフィ (トランジェント エラストグラフィ (TE) またはソノエラストグラフィ (SE)) という名前の新しく開発された超音波技術を使用して活用および測定できます。 SE は、集束超音波または皮膚上の振動プローブによって生成される低エネルギー、低振幅、および低周波数のせん断波を患者に超音波照射することによって実行されます。 次に、伝搬波によって生成された小さな組織の動きが超音波で測定されます。 伝搬波は、線維化が進むにつれて速く進みます。組織が硬くなるほど、せん断波は速く伝搬します。 パルスエコー超音波取得により、波速度の測定が可能になり、結果はキロパスカル (kPa) で表示されます。 組織の弾力性は、10 回の測定値の中央値として計算され、2.5 から 75 kPa の範囲で、正常値は 5.5 kPa 前後です (正常な肝臓の硬さの範囲は 3.3 から 7.8 の間です)。 kPa)。 肝臓の硬さは、幅 1 cm、長さ 4 cm の円柱状の組織内で測定でき、生検の 100 倍の推定サンプリング領域が得られます。 中等度の線維症を診断する一過性エラストグラフィーの能力を評価するメタアナリシスでは、プールされた感度と特異度の推定値がそれぞれ 70% と 84% であることがわかりました。 重大な線維症の診断のための受信者動作特性曲線下の平均面積 (AUROC) は、7.6 kPa の最適カットオフで 0.84% であり、肝硬変の SE の診断精度は、0.90 ～ 0.99 の範囲の AUROC でした (平均 AUROC 0.94) と 9.0 から 26.5 kPa のカットオフ。 SE の利点は、費用がかからず、再現性があり、痛みがなく、迅速であることです (

具体的な目的

1. 肝疾患が疑われる成人において、ソノエラストグラフィーの画像診断法を用いて肝硬直を評価すること。
2. 肝線維症の検出と病期分類のためのソノエラストグラフィーの感度と特異性の推定値を取得すること。

研究手順 研究訪問 1: (SE またはソノエラストグラフィー)

• ソノエラストグラフィーは、FDA承認の超音波ユニットを使用して、標準的な生検前の超音波イメージングの前に実行されます。 このユニットは、超音波診断用に FDA によって設定された制限内で超音波エネルギーを使用して、組織を横断するにつれて徐々に歪むせん断波面を作成します。 超高速超音波イメージングは​​、せん断波面の伝播速度を検出するために使用されます。
• ユニットは電離放射線を放出せず、診断超音波検査のために FDA によって確立された音響出力と強度の制限内で超音波取得を実行します。 これらのエネルギーレベルでは、超音波の既知の生体効果はありません。 ソノエラストグラフィの測定には約 15 分かかり、痛みはありません。
• このユニットは、非侵襲的な超音波診断検査を行うために使用されるカートベースの超音波システムです。 このシステムは、従来のモードのすべての超音波診断システムおよびトランスデューサと同じように機能します: B モード、ハーモニック イメージング、空間複合イメージング、およびパワー ドップラー。 さらに、このシステムは、せん断波エラストグラフィに基づく新しいイメージング モードを使用して、組織の硬さをマッピングします。 エラストグラフィ モードは、弾性に基づいてさまざまな組織の色分けされた画像を生成します。 カラー スケールは、組織の硬さの定量的評価を表しており、組織の弾性をキロパスカル (kPa) 単位で定量化することができます。
• 研究訪問1の終わりに、患者は通常のケアに戻ります。

テストとパラメータ:

ソノエラストグラフィ パラメータ:

キロパスカル (kPa) 単位の平均肝硬直 (エラストグラム)。 SE の正常値は約 5.5 kPa (正常な肝臓の硬さの範囲は 3.3 ～ 7.8 kPa) 重大な線維症 (F3): = または > 7.6 kPa、肝硬変 (F4): = または > 9.0- 26 kPa データ収集

収集されるデータには以下が含まれます。

• 性別、民族性、年齢、体格指数 (BMI)、以前および現在の投薬履歴、アルコール摂取の詳細な履歴、合併症、徴候および症状。
• ルーチンの臨床ケアの一環として通常行われる生化学的肝臓検査 (アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ (AST)、アラニンアミノトランスフェラーゼ (ALT)、アルカリホスファターゼ (APH)、ガンマグルタミルトランスフェラーゼ (GGT)、結核 (TB)、間接ビリルビン (IB)) 、直接ビリルビン (DB)、アルブミン、総タンパク質、プロトロンビン時間 (PT))。

通常、ルーチンの臨床ケアの一環として実行されるその他の検査データ: 赤血球 (RBC)、白血球 (WBC)、血小板、グルコース、クレアチニン、脂質プロファイル。

疑わしいびまん性肝疾患の診断のための臨床検査：C型肝炎ウイルス（HCV）、B型肝炎ウイルス（HBV）、フェリチン、セルロプラスミン、抗ミトコンドリア抗体（AMA）、抗核抗体（ANA）、アルファフェトプロテインを含むウイルス血清学：ソノエラストグラフィーレポート、および/またはサブスペシャリストの病理学者による組織学的検査:

• ソノエラストグラフィ

  • 正常な肝臓の硬さは 3.3 ～ 7.8 の範囲です kPa、重大な線維症 (F3): 7.6 kPa
  • 肝硬変（F4）：9.0～26kPa

• 組織学 (ウイルス性肝炎における組織学的データのメタ分析 [METAVIR]):

  • F0 - 線維症なし、F1 - 隔壁なしの門脈線維症、F2 - まれな隔壁を伴う門脈線維症、F3 - 肝硬変なしの多数の隔壁、F4 - 肝硬変 患者は線維症の段階に従って分類されます。 異なる診断方法によるグループのバイナリ診断は、マクネマーのテストによるゴールド スタンダードと比較されます。 分割表を使用して、ソノエラストグラフィ測定値間の相関関係を分析します。 重回帰分析によって、肝臓の硬直と独立して相関する要因を評価します。 線維症および/または肝硬直の診断性能は、感度、特異性、正および負の予測値、診断精度、および受信者動作特性 (ROC) 曲線下の面積に関して決定されます。 これはパイロット研究であり、研究者はこの研究に含めるために100人の参加者を登録することを計画しています. この研究に含まれる 100 人の患者の場合、研究者は、SonoElastography を使用して 0.62 以下の曲線下面積 (AUC) を持つヌルとは対照的に、0.85 の間の真の AUC で有意な診断力を検出する > 80% の検出力を持つことができます。タイプ I エラーが 5% の両側検定。 さらに、多変量線形およびロジスティック回帰モデルを使用して、患者の人口統計学的および臨床的特徴による交絡因子の可能性を考慮して、独立因子の診断力を評価します。 関心のある主要な結果は、線維症になります。

リスクと不快感 超音波エラストグラフィ: 超音波エラストグラフィでは、診断用超音波検査で使用されるものと同様のレベルで超音波エネルギーを投与する必要があります。 これらのエネルギーでの超音波の既知の生体効果はありません。

妊娠中の女性はこの研究から除外されます。 ソノエラストグラフィーが胚または胎児 (まだ子宮内にある発育中の赤ちゃん) に及ぼす既知のリスクはありません。 現在不明な胚または胎児へのリスクがある可能性があります。

潜在的な利点 肝疾患と線維症に関する知識はここ数年で劇的に増加しましたが、まだ学ぶべきことがたくさんあります。 評価されるイメージング戦略である超音波ソノエラストグラフィーは、肝線維症の診断とモニタリングのために行われる肝生検の数を減らす可能性を秘めています。 この研究は、肝線維症の非侵襲的イメージングマーカーに関する将来の調査の基礎を提供することが期待されています。 この研究の目的で得られたデータは、参加者の主治医が利用できます。