Sonoelastography: 간 섬유증을 측정하는 초음파 방법

배경 만성 간 질환은 미국에서 이환율과 사망률의 중요한 원인입니다. 후향적 코호트 연구에서 새로 진단된 만성 간질환 환자 2,353명(인구 100,000명당 63.9건)을 확인했습니다. 이 발생률을 외삽하면 매년 위장병 클리닉에서 만성 간 질환 진단을 받는 약 150,000명의 환자가 있을 것입니다. 거의 20%, 즉 연간 약 30,000명의 환자가 위장병 전문의에게 진료를 받을 당시 간경변증이 있었습니다.

간경변증은 여전히 ​​주요 공중 보건 문제이며 질병 관련 합병증으로 인해 거의 40,000명이 사망하고 미국에서 의료 서비스에 14억 달러 이상이 지출되었습니다. 만성 간 질환 환자에 대한 위험 계층화 및 예후 방법을 개발하고 식별할 필요성이 큽니다. 간 섬유증은 많은 다른 간 손상에 대한 최종 공통 경로이며 현재 적어도 부분적으로 가역적인 동적 과정으로 알려져 있습니다. 섬유증의 진단 및 정량화는 간 생검에 의존하며, 간 생검은 현재 간 섬유증을 검출하고 병기를 결정하는 표준입니다. 그러나 간 생검은 출혈, 감염 및 내장 천공을 포함하여 상당한 위험이 있는 침습적 절차입니다. 또한 간 생검은 25-45%의 사례에서 해석 및 샘플링 오류의 관찰자 간 가변성에 의해 제한되기 때문에 좋지 않은 황금 표준입니다.

간 섬유증의 여러 간접 마커 및 지표가 임상 실습에 사용되었습니다. 비침습적 검사는 섬유증의 직접적 대 간접적 측정으로 구분할 수 있으며 혈청 대 영상으로 검사 방식에 따라 분류할 수도 있습니다. 섬유형성의 구조적 요소의 바이오마커와 반흔 조직의 생성 또는 분해에 관여하는 주요 염증 매개체는 종종 직접적 구성요소라고 합니다. 간접 마커는 수반되는 간 기능의 변화를 반영할 수 있습니다.

섬유성 간은 뻣뻣함 증가를 나타냅니다. 이 속성은 Ultrasound Elastography(Transient Elastography(TE) 또는 sonoelastography(SE)라는 새로 개발된 초음파 기술을 사용하여 활용하고 측정할 수 있습니다. SE는 집속 초음파 또는 피부의 진동 탐침에 의해 생성된 저에너지, 저진폭 및 저주파 전단파로 환자에게 초음파를 가하여 수행됩니다. 전파된 파동에 의해 생성된 작은 조직 움직임은 초음파로 측정됩니다. 전파된 파동은 섬유증이 증가함에 따라 더 빠르게 이동합니다. 조직이 더 단단할수록 전단파가 더 빨리 전파됩니다. 펄스 에코 초음파 획득을 통해 파동 속도를 측정할 수 있으며 결과는 킬로파스칼(kPa)로 표시됩니다. 조직 탄성은 10회 측정의 중앙값으로 계산되며 범위는 2.5~75kPa이고 정상 값은 약 5.5kPa(정상 간 경직 범위는 3.3~7.8입니다. kPa). 간경직은 폭 1cm, 길이 4cm의 조직 실린더 내에서 측정할 수 있으며 생검보다 100배 더 큰 추정 샘플링 영역을 생성합니다. 중등도의 섬유증을 진단하기 위한 일시적인 엘라스토그래피의 능력을 평가하는 메타 분석에서는 각각 70%와 84%의 민감도와 특이도에 대한 풀링된 추정치를 발견했습니다. 유의한 섬유증 진단을 위한 수신자 작동 특성 곡선(AUROC)의 평균 면적은 최적 컷오프 7.6kPa에서 0.84%였으며, 간경변증에 대한 SE의 진단 정확도는 0.90-0.99 범위의 AUROC(평균 AUROC 0.94) 및 컷오프는 9.0에서 26.5kPa까지입니다. SE의 이점은 저렴하고 재현 가능하며 통증이 없고 신속하다는 것입니다(

구체적인 목표

1. 간질환이 의심되는 성인을 대상으로 초음파탄력검사의 영상진단법으로 간경직을 평가한다.
2. 간 섬유증의 검출 및 병기결정을 위한 초음파탄성조영술의 민감도 및 특이도 추정치를 얻기 위해.

연구 절차 연구 방문 1: (SE 또는 초음파 성형술)

• Sonoelastography는 FDA 승인 초음파 장치를 사용하여 표준 사전 생검 초음파 이미징 전에 수행됩니다. 이 장치는 조직을 통과할 때 점진적으로 왜곡되는 전단파 전면을 생성하기 위해 진단용 초음파에 대해 FDA에서 설정한 한도 내에서 초음파 에너지를 사용합니다. 그런 다음 초고속 초음파 이미징을 사용하여 전단파 전면의 전파 속도를 감지합니다.
• 이 장치는 전리 방사선을 방출하지 않으며 진단 초음파 검사를 위해 FDA에서 설정한 음력 및 강도 제한 내에서 초음파 획득을 수행합니다. 이러한 에너지 수준에서는 알려진 초음파의 생체 영향이 없습니다. Sonoelastography 측정에는 약 15분이 소요되며 통증이 없습니다.
• 이 장치는 비침습 진단 초음파 연구를 수행하는 데 사용되는 카트 기반 초음파 시스템입니다. 이 시스템은 B 모드, 고조파 이미징, 공간 복합 이미징 및 파워 도플러와 같은 기존 모드에 대한 모든 진단용 초음파 시스템 및 트랜스듀서와 동일한 방식으로 작동합니다. 또한 이 시스템은 전단파 엘라스토그래피를 기반으로 하는 새로운 이미징 모드를 사용하여 조직 강성을 매핑합니다. 엘라스토그래피 모드는 탄성에 따라 다양한 조직의 색상 코드 이미지를 생성합니다. 컬러 스케일은 조직 강성의 정량적 평가를 나타내므로 조직의 탄성을 킬로파스칼(kPa) 단위로 정량화할 수 있습니다.
• 연구 방문 1의 결론에서 환자는 일상적인 치료로 돌아갈 것입니다.

테스트 및 매개변수:

Sonoelastography 매개변수:

킬로파스칼(kPa) 단위의 평균 간 경직도(엘라스토그램). SE 정상 값 약 5.5kPa(정상 간 경직 범위는 3.3-7.8 kPa) 상당한 섬유증(F3): = 또는 > 7.6kPa, 간경화(F4): = 또는 > 9.0-26kPa 데이터 수집

수집할 데이터에는 다음이 포함됩니다.

• 성별, 민족, 연령, 체질량 지수(BMI), 이전 및 현재 약물 사용 이력, 알코올 섭취의 세부 이력, 동반 질환, 징후 및 증상.
• 일상적인 임상 치료의 일부로 일반적으로 수행되는 생화학적 간 검사(아스파르테이트 아미노전이효소(AST), 알라닌 아미노전이효소(ALT), 알칼리성 인산분해효소(APH), 감마-글루타밀 전이효소(GGT), 결핵(TB), 간접 빌리루빈(IB) , 직접 빌리루빈(DB), 알부민, 총 단백질, 프로트롬빈 시간(PT)).

일반적으로 일상적인 임상 치료의 일부로 수행되는 기타 실험실 데이터: 적혈구(RBC), 백혈구(WBC), 혈소판, 포도당, 크레아티닌, 지질 프로필.

미만성 간질환 의심 진단을 위한 실험실 연구: C형 간염 바이러스(HCV), B형 간염 바이러스(HBV), 페리틴, 세룰로플라스민, 항미토콘드리아 항체(AMA), 항핵 항체(ANA), 알파태아단백을 포함한 바이러스 혈청학: 소노엘라스토그래피 하위 전문 병리학자의 보고서 및/또는 조직학적 검사:

• 소노엘라스토그래피

  • 정상적인 간 경직도는 3.3-7.8 사이입니다. kPa, 상당한 섬유증(F3): 7.6kPa
  • 간경변(F4): 9.0-26kPa

• 조직학(바이러스성 간염에서 조직학적 데이터의 메타 분석[METAVIR]):

  • F0- 섬유증 없음, F1- 격막이 없는 문맥 섬유증, F2- 드문 격막이 있는 문맥 섬유증, F3- 간경변이 없는 수많은 격막, F4 - 간경변 통계 분석 기술 통계는 평균 ± 표준 편차 또는 적절한 백분율로 표시됩니다. 환자는 섬유증 단계에 따라 분류됩니다. 서로 다른 진단 방법에 의한 그룹의 이진 진단은 McNemar's Test에 의한 황금 표준과 비교됩니다. contingency table을 사용하여 sonoelastographic 측정 간의 상관 관계를 분석합니다. 간 경직도와 독립적으로 상관관계가 있는 요인을 다중 회귀 분석으로 평가합니다. 섬유증 및/또는 간 경직의 진단 성능은 민감도, 특이도, 양성 및 음성 예측 값, 진단 정확도 및 수신자 작동 특성(ROC) 곡선 아래 영역의 관점에서 결정됩니다. 이것은 파일럿 연구이며 조사관은 이 연구에 포함할 100명의 참가자를 등록할 계획입니다. 이 연구에 포함된 100명의 환자와 함께 조사자는 곡선 아래 영역(AUC)이 0.62 이하인 널(null)과 반대로 0.85 사이의 실제 AUC로 SonoElastography에 의해 중요한 진단력을 감지하는 > 80% 검정력을 가질 수 있습니다. 5%의 제1종 오류가 있는 양면 테스트. 또한 다변량 선형 및 로지스틱 회귀 모델을 사용하여 환자의 인구 통계학적 및 임상적 특성에 따른 교란 요인을 고려한 독립 요인의 진단력을 평가합니다. 주요 관심 결과는 섬유증일 것입니다.

위험과 불편함 초음파 탄성촬영술: 초음파 탄성촬영술은 진단용 초음파촬영술에 사용되는 것과 유사한 수준의 초음파 에너지를 투여해야 합니다. 이러한 에너지에서 알려진 초음파의 생물학적 영향은 없습니다.

임산부는 이 연구에서 제외됩니다. 배아나 태아(아직 자궁에 있는 발달 중인 아기)에 대한 초음파 성형술의 알려진 위험은 없습니다. 현재 알려지지 않은 배아 또는 태아에 대한 위험이 있을 수 있습니다.

잠재적 이점 지난 몇 년 동안 간 질환 및 섬유증에 대한 지식이 극적으로 증가했지만 아직 배워야 할 것이 많습니다. 평가될 이미징 전략인 초음파 초음파탄성조영술은 간 섬유증의 진단 및 모니터링을 위해 수행되는 간 생검의 수를 줄일 수 있는 가능성이 있습니다. 이 연구는 향후 간섬유화의 비침습적 영상 표지자에 대한 연구의 기초를 제공할 것으로 기대된다. 이 연구의 목적으로 얻은 모든 데이터는 참가자의 주치의가 사용할 수 있습니다.