UDFF를 사용한 MAFLD의 간 지방증 평가를 위한 정량적 US

1. 연구배경

MAFLD(NAFLD)는 세계 인구의 30% 이상에 영향을 미치는 세계에서 가장 흔한 성인 만성 간 질환으로 간주됩니다. 이전 연구에서는 NAFLD 환자의 55%-80%가 제2형 당뇨병을 앓고 있는 것으로 나타났습니다. 간 지방증 특성의 조기 평가 및 진단은 간 섬유증의 위험을 줄이고 MAFLD/NAFLD의 질병 진행을 억제하기 위한 시기적절한 치료 또는 개입에 매우 중요합니다.

현재, 간 생검은 간 지방증 및 섬유증의 염증 활성을 평가, 등급화 및 결정하기 위한 "최적 표준"으로 간주됩니다. 그러나 간 생검에는 통증, 출혈, 감염, 담즙 누출과 같은 특정 제한 사항이 있어 특히 치료 중 환자의 동적 평가를 위해 간 생검을 널리 사용하고 반복적으로 검출할 수 없습니다.

따라서 최근에는 간 지방 함량을 비침습적으로 진단하는 방법이 많은 주목을 받고 있습니다. 기존 초음파는 간 지방증을 평가하는 데 가장 일반적으로 사용되는 영상 방법입니다. 기존의 복부 CT도 지방간을 진단하는 데 사용할 수 있지만 민감도가 초음파와 유사하거나 훨씬 낮으며 방사선을 동반하므로 지방간의 선별 및 평가에 적용하는 데 제한이 있습니다. 다른 영상 방법으로는 자기공명분광법(MRS)과 자기공명 화학적 이동 코딩(MRI)이 있습니다. 자기공명분광법(MRS)은 물과 지방 양성자 신호 사이의 공명 주파수 차이를 사용하여 양성자 밀도 지방 분율(PDFF)을 측정합니다. MRI-PDFF는 간 지방 함량의 조직학적 평가와 밀접하게 관련되어 있으며 현재 간 지방증을 검출하고 정량화하는 가장 민감한 비침습적 방법입니다.

UDFF는 Siemens ACUSON Sequoia 초음파 시스템에 탑재된 간 지방 함량의 비침습적 정량화를 위한 새롭고 독특한 기술입니다. UDFF는 감쇠 계수(AC)와 후방 산란 계수(BSC)라는 두 가지 매개변수 값으로 계산됩니다. 이 두 매개변수는 조직 내 서로 다른 깊이와 시뮬레이션된 조직의 참조 모듈에서 후방 산란된 에코 신호의 주파수 내용을 비교하여 결정됩니다. 참조 모듈의 AC 및 BSC 값은 고정된 것으로 알려져 있습니다. 비교를 통해 조직의 감쇠를 분리하고 AC를 추정할 수 있습니다. 두 스펙트럼의 비율과 모듈의 AC를 사용하여 조직 샘플의 후방 산란 계수를 추정할 수도 있습니다. BSC를 계산하고 추정한 후 고유한 독점 수학적 알고리즘을 사용하여 3MHz에서 조직 샘플의 UDFF 값을 추정했습니다. 특수 알고리즘(P)을 사용하여 BSC를 백분율로 UDFF로 변환합니다(UDFF를 얻기 위해 3MHz BSC를 선형화). AC 및 BSC 값과 달리 특수 알고리즘을 통해 얻은 UDFF는 간의 지방 함량과 선형 관계를 갖습니다. 지방 함량 수준이 증가함에 따라 UDFF 지수 값도 증가합니다.

UDFF는 일상적인 복부 초음파 검사 중에 몇 초 내에 간 지방 함량을 신속하고 비침습적으로 정량화할 수 있습니다. 이 기술은 비침습적이고 통증이 없으며 간단하고 신뢰할 수 있으며 치료 과정에서 MAFLD의 진단 및 동적 평가에 기여하여 환자의 예후에 중요한 역할을 합니다.

간의 지방 축적(간 세포의 풍선 모양 변형) 외에도 간 섬유증은 MAFLD 진행에 대한 중요한 모니터링 지표입니다. Siemens Sequoia 초음파 시스템에서는 UDFF 기술과 동일한 프로브에서 동시에 SWE(전단파 탄성측정) 측정을 수행할 수 있습니다.

MAFLD는 일련의 질병이고 심혈관 질환, 제2형 당뇨병과 같은 다양한 대사 관련 합병증과 결합되어 MAFLD 치료가 복잡해질 수 있습니다. MAFLD의 초기 치료 계획에는 현재 식이 요법과 운동 조절을 포함한 생활 방식 변화가 포함되어 궁극적으로 체중 감량을 달성합니다. 사용된 방법에 관계없이 체중 감소는 MAFLD의 조직학적 개선과 밀접한 상관관계가 있으며, 심지어 5% 체중 감소도 환자의 지방간 감소를 나타냅니다.

비만 수술(BS)은 심각한 비만 환자에게 매우 매력적인 선택입니다. 비만 수술 후에는 장기적인 체중 감소(15~25%)와 당뇨병 완화가 나타날 수 있을 뿐만 아니라 사망률, 심혈관 사건, 종양 발생도 발생할 수 있습니다. 연구에 따르면 비만 수술은 간 NAFLD 활동 점수를 크게 감소시킬 수 있으며(5에서 1로), 환자의 33.8%가 간 섬유증을 감소시키는 것으로 나타났습니다. 비만 수술 중 NAFLD/MAFLD 관찰에서 간 조직학적 변화를 평가하기 위해 간 생검을 사용하기 때문에 간 생검은 침습적 성격과 관찰자 간의 병리학적 평가 차이로 인해 널리 사용되거나 반복적으로 발견될 수 없습니다. 특히 치료 및 추적 관찰 중인 환자의 경우 유연한 동적 평가를 달성하기 어렵습니다.

본 연구에서는 비만수술을 계획하는 환자의 간초음파 특성에 대한 상세한 분석을 실시할 예정이다. UDFF+SWE 기술을 사용하여 단순 지방간, 지방간염, 지방간 섬유증 및 관련 간경변에 대한 MAFLD 등급 진단의 비침습적 평가를 위한 새로운 방법이 제안될 것입니다. MAFLD가 있는 과체중 및 비만 환자의 발생률과 위험 요인을 조사하고, 비만 환자의 MAFLD에 대한 체중 감량 치료의 역전 효과를 조사할 것입니다.

2 연구 목적

이 연구의 목적은 간 지방증 검출 및 간 지방 함량 정량화를 위해 UDFF를 전향적으로 평가하는 한편, 비만 수술을 받을 계획인 환자에서 DAX 프로브를 사용하여 간 섬유증 검출을 위해 SWE를 평가하는 것입니다. UDFF 기술과 탄성 전단파 기술을 통해 단순 지방간, 지방간염, 지방간 섬유증 및 관련 간경변의 MAFLD 등급 진단을 위한 새로운 비침습적 초음파 평가 방법을 제안합니다.

3 연구 프로토콜

UDFF 기술은 비만 수술을 계획 중인 환자의 간 지방 분획을 검출하는 데 사용되었으며, SWE는 간 경직을 모니터링하는 데 사용되었습니다. 병리학적 진단은 관련 특징량과 섬유증, 염증 등급 및 지방증 등급 간의 상관관계를 결정하기 위한 최적의 표준으로 사용되었습니다. MAFLD의 다양한 정도와 다양한 등급 진단 임계값에 대한 UDFF 점수를 형성하기 위해 다중 회귀 방정식이 확립되었습니다. 내부 및 외부 검증 방법을 통해 진단의 유효성을 분석합니다.

각 참가자는 비만 수술 전과 수술 후 1개월, 3개월, 6개월, 12개월에 초음파 검사(UDFF+ SWE)를 받게 됩니다.

3.1 관찰 항목

3.1.1 일반 임상정보 수집

성별, 연령, 키, 체중, 허리, BMI, 혈압, 간염 병력, 당뇨병 병력, 항바이러스 치료.

음주 이력(계산식: 일일 알코올 섭취량(그램)=알코올 소비량(밀리리터) × 알코올 함량(%) × 알코올 비중(0.8)

3.1.2 혈청 생화학적 지표 3.1.2.1 혈액 검사: RBC(적혈구), HGB(헤모글로빈), WBC(백혈구) NEUT%(호중구 비율), PLT(혈소판 수); 3.1.2.2 혈청 TB(총 빌리루빈), DB(직접 빌리루빈), IB(간접 빌리루빈), ALB(알부민), AST(아스파테이트 아미노트랜스퍼라제), ALT(알라닌 아미노트랜스퍼라제), GGT( γ-글루타밀 트랜스펩티다제, ALP(알칼리성 포스파타제) ); SCr(혈액 크레아티닌), UA(혈액 요산); TG(트리글리세리드), CHOL(총 콜레스테롤), HDL-C(고밀도 지단백 콜레스테롤), LDL-C(저밀도 지단백 콜레스테롤); 포도당,인슐린, GHb(당화혈색소); 3.1.2.3 혈액응고검사 : PT(프로트롬빈시간), INR(국제표준화비율); 인터루킨 6/8, CRP(C 반응성 단백질); 3.1.2.4 혈청 HBsAg, HBsAb, HBeAg, HBeAb, HBcAb, HBV DNA 3.1.3 기존 초음파 및 UDFF+SWE 검사: 3.1.3.1 장비: C5-1 프로브 및 DAX 프로브가 포함된 Siemens ACUSON Sequoia 초음파 시스템.

3.1.3.2 검사 전 준비: 환자는 최소 4시간 동안 금식하고 최소 20분 동안 휴식을 취한 후 실시한다. 다이어트(특히 카페인) 및 흡연 후에는 검사를 피하세요.

3.1.3.3 UDFF 관찰자 교육: 숙련된 초음파검사자가 수행해야 합니다. 초보자를 위한 50개 이상의 교육 세션을 제공합니다.

3.1.3.4 악기 설정: 주파수, 게인 등의 통합 설정 UDFF 측정 시 이미지의 전체 깊이는 15cm 이내입니다.

3.1.3.5 기존 초음파 검사(C5-1 프로브): 복벽 두께; 간 및 비장의 실질 반향; 비장의 크기; 간엽의 크기: 간 피막의 부드러운 정도; 문맥 직경과 혈류 속도.

3.1.3.6 UDFF+SWE 검사(DAX 프로브): 참가자는 간내 관 구조를 피하면서 오른쪽 갈비뼈 사이 또는 검상 돌기 아래에 프로브를 배치하여 바로 누운 자세로 누워 있었습니다. 샘플링 상자는 간의 오른쪽 엽(S5 최고, 그 다음 S8)과 간의 왼쪽 엽(S2 또는 S3 세그먼트)에 각각 배치됩니다. Valsalva 움직임을 피하기 위해 측정하기 전에 참가자에게 진정하고 숨을 참도록 지시하십시오. 간 좌엽과 우엽을 5회 측정하고 맵을 저장한 후 측정값을 기록합니다.

3.1.3.7 이미지 저장소: 3.1.3.7.1 간 회색조 이미지 왼쪽 엽: 검상 돌기 아래의 세로 및 가로 단면(간 피막의 부드러움 포함) 오른쪽 엽: 오른쪽 갈비뼈 아래의 경사 직경(두 번째 간문 표시), 오른쪽 늑간 섹션 및 간 신장 조영 섹션; 3.1.3.7.2 문맥 직경, 컬러 도플러 초음파 및 유속 측정 맵.

3.1.3.7.3 복벽 두께의 측정 및 저장; 3.1.3.7.4 비장의 길이와 두께의 측정. 3.1.3.7.5 UDFF+SWE: 왼쪽 및 오른쪽 로브 각각에 대한 5개의 측정 사진

3.1.4 병리학적 검사(수술 전): 초음파 유도 경피 간 생검을 위해 18g 또는 20g 천자 바늘을 사용하고, 조직 표본의 길이는 15mm 이상이어야 하며 최소 6개의 완전한 문맥 영역을 포함해야 합니다. 모든 간 생검 표본은 임상 데이터를 알지 못하는 선임 병리학자에 의해 독립적으로 평가되었습니다. 간 지방증, 활동성 및 섬유증(SAF) 채점 시스템은 MAFLD 진단을 위한 병리학적 진단 표준으로 사용될 것입니다.

3.2 통계분석 계획

3.2.1 인구통계학적 데이터에 대한 기술통계는 전체 수와 백분율로 표시됩니다. 연속적이고 정규 분포된 데이터는 ANOVA로 분석되고 평균 및 SD로 보고됩니다. 연속적이고 정규 분포가 아닌 데이터는 Kruskal-Wallis 테스트를 사용하여 분석되고 중앙값 및 사분위수 범위(IQR)로 보고됩니다. 범주형 데이터의 경우 변수는 숫자와 백분율로 설명되며 분석에는 Fisher 정확 검정이 사용됩니다.

3.2.2 이전 연구에서 결정된 바와 같이 간 지방증 진단을 위한 컷오프 값은 UDFF 모두 5%였습니다. UDFF와 병리학적 간 지방증 사이의 일치 및 상관관계는 Bland-Altman 차이 도표, 단일 표본 T 검정 및 Pearson 상관 검정에 의해 평가됩니다. 지방증 검출을 위한 B 모드 US 및 UDFF 측정의 진단 값은 민감도, 특이도, 양성 및 음성 예측 값(PPV 및 NPV) 및 정확도 계산을 통해 평가됩니다. 병리학적 간 지방증을 기준 표준으로 삼아 B 모드 US 및 UDFF에 대해 수신자 작동 특성 곡선(ROC)을 구성하고 곡선 아래 면적(AUC-ROC)을 계산합니다. ROC 곡선의 비교는 Delong et al. p 값 ≤ 0.05는 통계적으로 유의미한 것으로 간주됩니다. 통계 분석은 상용 소프트웨어(SPSS 23, IBM; 및 MedCalc 17.9, MedCalc 소프트웨어)를 사용하여 수행됩니다.