UDFF を使用した MAFLD における脂肪肝の評価のための定量的 US

1. 研究の背景

MAFLD (NAFLD) は世界で最も一般的な成人慢性肝疾患であると考えられており、世界人口の 30% 以上が罹患しています。 これまでの研究では、NAFLD 患者の 55% ～ 80% が 2 型糖尿病を患っていることが示されています。 肝脂肪症の特徴の早期評価と診断は、肝線維化のリスクを軽減し、MAFLD/NAFLD における疾患の進行を抑制するためのタイムリーな治療または介入にとって非常に重要です。

現在、肝生検は、脂肪肝と線維化の炎症活動を評価、等級分け、決定するための「ゴールドスタンダード」と考えられています。 しかし、肝生検には痛み、出血、感染、胆汁漏出などの一定の制限があり、特に治療中の患者の動的な評価では肝生検を広く使用したり繰り返し検出したりすることができません。

そこで近年、非侵襲的に肝脂肪量を診断することが注目を集めています。 従来の超音波は、脂肪肝を評価するために最も一般的に使用される画像法です。 従来の腹部CTも脂肪肝の診断に使用できますが、その感度は放射線を伴う超音波と同等か、それよりも低いため、脂肪肝のスクリーニングおよび評価への応用は限られています。 他のイメージング方法には、磁気共鳴分光法 (MRS) および磁気共鳴化学シフトコーディング (MRI) が含まれます。 磁気共鳴分光法 (MRS) は、水と脂肪のプロトン信号間の共鳴周波数の差を使用して、プロトン密度脂肪分率 (PDFF) を測定します。 MRI-PDFF は肝脂肪含量の組織学的評価と密接に関連しており、現在脂肪肝を検出および定量化するための最も感度の高い非侵襲的方法です。

UDFF は、肝臓脂肪含有量を非侵襲的に定量化するための新しくユニークなテクノロジーであり、Siemens ACUSON Sequoia 超音波システムに搭載されています。 UDFF は、減衰係数 (AC) と後方散乱係数 (BSC) の 2 つのパラメーター値から計算されます。 これら 2 つのパラメータは、組織内のさまざまな深さでの後方散乱エコー信号の周波数成分とシミュレートされた組織の基準モジュールを比較することによって決定されます。 基準モジュールの AC 値と BSC 値は固定されていることが知られています。 比較することにより、組織の減衰を分離し、それらの AC を推定できます。 2 つのスペクトルの比とモジュールの AC を使用して、組織サンプルの後方散乱係数を推定することもできます。 BSC を計算および推定した後、独自の独自の数学的アルゴリズムを使用して、3MHz での組織サンプルの UDFF 値を推定しました。 特別なアルゴリズム (P) を使用して BSC を UDFF にパーセントで変換します (UDFF を取得するために 3MHz BSC を線形化します)。 AC 値や BSC 値とは異なり、特別なアルゴリズムを通じて取得された UDFF は肝臓脂肪含有量と線形関係があります。 脂肪含量レベルが増加すると、UDFF インデックス値も増加します。

UDFF は、日常的な腹部超音波検査中に肝臓脂肪含有量を数秒以内に迅速かつ非侵襲的に定量化できます。 この技術は非侵襲的で痛みがなく、シンプルで信頼性が高く、治療過程における MAFLD の診断と動的評価に貢献し、患者の予後において重要な役割を果たします。

肝臓における脂肪の沈着（肝細胞の風船状の変化）に加えて、肝線維化も MAFLD の進行を監視する重要な指標です。 Siemens Sequoia 超音波システムでは、せん断波エラストグラフィー (SWE) の測定を、UDFF テクノロジーと同じプローブで同時に実行できます。

MAFLD は一連の疾患であり、心血管疾患、2 型糖尿病などの代謝関連のさまざまな合併症と組み合わされる可能性があり、MAFLD 治療が複雑になります。 現在、MAFLD の初期治療計画には、食事や運動の管理を含むライフスタイルの変更が含まれており、最終的には体重減少が達成されます。 使用する方法に関係なく、体重減少は MAFLD の組織学的改善と強く相関しており、5% の体重減少でも患者の脂肪肝が減少していることを示します。

肥満手術（BS）は、重度の肥満患者にとって非常に魅力的な選択肢です。 肥満手術後は、長期にわたる体重減少 (15% ～ 25%) や糖尿病の寛解が起こる可能性があるほか、死亡率、心血管イベント、腫瘍の発生が起こる可能性があります。 研究によると、肥満手術により肝臓の NAFLD 活動スコアが大幅に低下し (5 から 1 に)、患者の 33.8% で肝線維化が減少したことが示されています。 肥満手術中の NAFLD/MAFLD 観察における肝臓の組織学的変化を評価するために肝生検が使用されるため、肝生検はその侵襲性と観察者間の病理学的評価の違いにより広く使用できず、繰り返し検出することができません。 特に治療中や経過観察中の患者にとって、柔軟な動的な評価を達成することは困難です。

この研究では、肥満手術を受ける予定の患者の肝臓超音波特性の詳細な分析を実施します。 UDFF + SWE技術を使用することにより、単純性脂肪肝、脂肪性肝炎、脂肪肝線維症、および関連する肝硬変のMAFLDグレード診断の非侵襲的評価のための新しい方法が提案されます。 MAFLD の過体重および肥満患者の発生率と危険因子が調査され、肥満患者における MAFLD に対する減量治療の逆転効果が調査されます。

2 研究の目的

この研究の目的は、脂肪肝の検出と肝脂肪含量の定量化について UDFF を前向きに評価する一方、肥満手術を受ける予定の患者において DAX プローブを使用して肝線維化の検出について SWE を評価することです。 UDFF技術と弾性せん断波技術を通じて、単純性脂肪肝、脂肪肝炎、脂肪肝線維症、および関連する肝硬変のMAFLDグレード診断のための新しい非侵襲的超音波評価法が提案されます。

3 研究プロトコル

UDFF テクノロジーは肥満手術を受ける予定の患者の肝臓脂肪率を検出するために使用され、SWE は肝臓の硬さを監視するために使用されました。 病理学的診断は、関連する特徴量と線維症、炎症の等級、および脂肪症の等級との間の相関関係を決定するためのゴールドスタンダードとして使用されました。 重回帰式を確立して、さまざまな程度の MAFLD およびさまざまな等級診断閾値の UDFF スコアを形成しました。 内部および外部の検証方法を通じて診断の有効性を分析します。

各参加者は、肥満手術前と手術後 1 か月、3 か月、6 か月、12 か月後に超音波検査 (UDFF+ SWE) を受けます。

3.1 観察事項

3.1.1 一般的な臨床情報の収集

性別、年齢、身長、体重、ウエスト、BMI、血圧、肝炎の既往、糖尿病の既往、抗ウイルス治療。

飲酒歴（計算式：1日の飲酒量（グラム）＝飲酒量（ミリリットル）×アルコール度数（％）×アルコール比重（0.8）

3.1.2 血清生化学パラメータ 3.1.2.1 血液検査: RBC (赤血球)、HGB (ヘモグロビン)、WBC (白血球) NEUT% (好中球の割合)、PLT (血小板数)。 3.1.2.2 血清 TB（総ビリルビン）、DB（直接ビリルビン）、IB（間接ビリルビン）、ALB（アルブミン）、AST（アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ）、ALT（アラニンアミノトランスフェラーゼ）、GGT（γ-グルタミルトランスペプチダーゼ、ALP（アルカリホスファターゼ）） ); SCr (血中クレアチニン)、UA (血中尿酸); TG (トリグリセリド)、CHOL (総コレステロール)、HDL-C (高密度リポタンパク質コレステロール)、LDL-C (低密度リポタンパク質コレステロール);グルコース、インスリン、GHb (糖化ヘモグロビン); 3.1.2.3 血液凝固検査：PT（プロトロンビン時間）、INR（国際標準比）。インターロイキン 6/8、CRP (C 反応性タンパク質); 3.1.2.4 血清 HBsAg、HBsAb、HBeAg、HBeAb、HBcAb、HBV DNA 3.1.3 従来の超音波検査および UDFF+SWE 検査: 3.1.3.1 機器: C5-1 プローブおよび DAX プローブを備えた Siemens ACUSON Sequoia 超音波システム。

3.1.3.2 検査前の準備: 患者は少なくとも 4 時間絶食し、少なくとも 20 分間休息した後。 食事（特にカフェイン）や喫煙後の検査は避けてください。

3.1.3.3 UDFF 観察者トレーニング: 経験豊富な超音波検査技師が実施する必要があります。 初心者向けに 50 以上のトレーニング セッションを提供します。

3.1.3.4 機器設定：周波数、ゲインなどの設定を統一。 UDFF測定時の画像の奥行きの合計は15cm以内です。

3.1.3.5 従来の超音波検査 (C5-1 プローブ): 腹壁の厚さ。肝臓と脾臓の実質エコー。脾臓の大きさ。肝葉の大きさ: 肝被膜の滑らかさ。門脈の直径と血流速度。

3.1.3.6 UDFF+SWE 検査 (DAX プローブ): 参加者は仰向けになり、プローブは右肋骨の間または剣状突起の下に配置され、肝内管構造を避けました。 サンプリング ボックスは、肝臓の右葉 (S5 が最もよく、次に S8) と肝臓の左葉 (S2 または S3 セグメント) にそれぞれ配置されます。 バルサルバの動きを避けるために、測定する前に落ち着いて息を止めるように参加者に指示します。 肝臓の左右葉を5回測定し、マップを保存し、測定値を記録します。

3.1.3.7 画像ストレージ: 3.1.3.7.1 肝臓のグレースケール画像左葉: 剣状突起の下の縦断面および横断面 (肝被膜の滑らかさを含む)。右葉：右肋骨下の斜径（第二肝門を示す）、右肋間断面、肝腎造影断面。 3.1.3.7.2 門脈直径、カラードップラー超音波、および流速測定マップ。

3.1.3.7.3 腹壁厚さの測定と保存。 3.1.3.7.4 脾臓の長さと厚さの測定。 3.1.3.7.5 UDFF+SWE: 左右のローブごとに 5 つの測定画像

3.1.4 病理学的検査（手術前）：超音波ガイド下経皮肝生検には 18g または 20g の穿刺針を使用し、組織標本の長さは 15mm 以上で、少なくとも 6 つの完全な門脈領域が含まれている必要があります。 すべての肝生検標本は、臨床データを知らない上級病理学者によって独立して評価されました。 肝臓の脂肪症、活動性、線維症（SAF）スコアリング システムは、MAFLD 診断の病理学的診断標準として使用されます。

3.2 統計分析計画

3.2.1 人口統計データの記述統計は、総数とパーセンテージとして表示されます。 連続正規分布データは ANOVA で分析され、平均値と SD として報告されます。 連続的で正規分布していないデータは、クラスカル-ウォリス検定を使用して分析され、中央値および四分位範囲 (IQR) として報告されます。 カテゴリ データの場合、変数は数値とパーセンテージとして記述され、分析にはフィッシャーの直接確率検定が使用されます。

3.2.2 以前の研究で決定されたように、脂肪肝の診断のカットオフ値は、UDFF の両方で 5% でした。 UDFF と病的脂肪肝との間の一致および相関は、Bland-Altman 差分プロット、1 サンプル T 検定、およびピアソンの相関検定によって評価されます。 脂肪変性の検出における B モード US および UDFF 測定の診断価値は、感度、特異度、陽性および陰性的中率 (PPV および NPV)、および精度の計算によって評価されます。 受信者動作特性曲線 (ROC) は、病的肝臓脂肪症を参照基準として B モード US および UDFF に対して構築され、曲線下面積 (AUC-ROC) が計算されます。 ROC 曲線の比較は、Delong et al. によって説明された方法で実行されます。 p 値 ≤ 0.05 は統計的に有意であるとみなされます。 統計分析は、市販のソフトウェア (SPSS 23、IBM; および MedCalc 17.9、MedCalc ソフトウェア) を使用して実行されます。