Соноэластография: ультразвуковой метод измерения фиброза печени

ПРЕДПОСЫЛКИ Хроническое заболевание печени является важной причиной заболеваемости и смертности в Соединенных Штатах. Ретроспективное когортное исследование выявило 2353 пациента с впервые диагностированным хроническим заболеванием печени (63,9 случая/100 000 населения). Если экстраполировать этот показатель заболеваемости, то каждый год в гастроэнтерологических клиниках будет диагностироваться около 150 000 пациентов с хроническим заболеванием печени. Почти у 20%, или примерно у 30 000 пациентов в год, на момент обращения к гастроэнтерологу был установлен цирроз печени.

Цирроз остается серьезной проблемой общественного здравоохранения, а осложнения, связанные с заболеванием, были связаны с почти 40 000 смертей и более чем 1,4 миллиарда долларов, потраченных на медицинские услуги в Соединенных Штатах. Существует большая потребность в разработке и определении методов стратификации риска и прогнозирования у пациентов с хроническими заболеваниями печени. Фиброз печени является конечным распространенным путем для многих различных поражений печени, и в настоящее время известно, что это динамический процесс, который является, по крайней мере, частично обратимым. Диагноз и количественная оценка фиброза зависят от биопсии печени, а биопсия печени в настоящее время является золотым стандартом для выявления и определения стадии фиброза печени. Однако биопсия печени является инвазивной процедурой со значительными рисками, включая кровотечение, инфекцию и перфорацию внутренних органов. Кроме того, биопсия печени является плохим золотым стандартом, поскольку в 25-45% случаев она ограничена вариабельностью интерпретаций между исследователями и ошибками отбора проб.

В клинической практике используется ряд косвенных маркеров и показателей фиброза печени. Неинвазивные тесты можно отличить по прямым и непрямым измерениям фиброза, а также классифицировать по модальности теста как сыворотку по сравнению с визуализацией. К непосредственным компонентам часто относят биомаркеры структурных элементов фиброгенеза и ключевых медиаторов воспаления, участвующих в генезе или деградации рубцовой ткани. Косвенные маркеры могут отражать сопутствующие изменения функции печени.

Фиброзная печень демонстрирует повышенную жесткость. Это свойство можно использовать и измерить с помощью недавно разработанной ультразвуковой технологии под названием ультразвуковая эластография (транзиентная эластография (TE) или соноэластография (SE). SE выполняется путем инсонирования пациента сдвиговой волной низкой энергии, малой амплитуды и низкой частоты, создаваемой сфокусированным ультразвуком или вибрирующим зондом на коже. Небольшие движения ткани, вызванные распространяющейся волной, затем измеряются с помощью ультразвука. Распространяющаяся волна распространяется быстрее с усилением фиброза: чем жестче ткань, тем быстрее распространяется поперечная волна. Ультразвуковой импульс-эхо позволяет измерить скорость волны, и результаты представлены в килопаскалях (кПа). Эластичность ткани рассчитывается как среднее значение 10 измерений и колеблется от 2,5 до 75 кПа при нормальных значениях около 5,5 кПа (нормальная жесткость печени колеблется в пределах 3,3-7,8). кПа). Жесткость печени может быть измерена в пределах цилиндра ткани шириной 1 см и длиной 4 см, при этом предполагаемая площадь взятия пробы в 100 раз больше, чем при биопсии. Мета-анализ, оценивающий способность транзиторной эластографии диагностировать умеренный фиброз, показал, что объединенные оценки чувствительности и специфичности составляют 70% и 84% соответственно. Средняя площадь под кривой рабочей характеристики приемника (AUROC) для диагностики значительного фиброза составляла 0,84% с оптимальным пороговым значением 7,6 кПа, а диагностическая точность SE для цирроза печени имела AUROC в диапазоне 0,90–0,99 (среднее значение AUROC). 0,94) и порог от 9,0 до 26,5 кПа. Преимущества СЭ заключаются в том, что она недорогая, воспроизводимая, безболезненная, быстрая (

КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ

1. Оценить жесткость печени методом диагностической визуализации соноэластографии у взрослых с подозрением на заболевания печени.
2. Получить оценки чувствительности и специфичности соноэластографии для выявления и стадирования фиброза печени.

ПРОЦЕДУРЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Учебный визит 1: (SE или соноэластография)

• Соноэластография будет выполняться перед стандартной ультразвуковой визуализацией перед биопсией с использованием ультразвукового аппарата, одобренного FDA. Это устройство будет использовать энергию ультразвука в пределах, установленных FDA для диагностического ультразвука, чтобы создать фронт поперечной волны, который постепенно искажается по мере прохождения через ткани. Затем будет использоваться сверхбыстрая ультразвуковая визуализация для определения скорости распространения фронта поперечной волны.
• Устройство не излучает ионизирующего излучения и выполняет ультразвуковое исследование в пределах акустической мощности и интенсивности, установленных FDA для диагностической сонографии. На этих энергетических уровнях нет никаких известных биоэффектов ультразвука. Измерения соноэластографии потребуют около 15 минут и будут безболезненными.
• Аппарат представляет собой ультразвуковую систему на базе тележки, предназначенную для проведения неинвазивных диагностических ультразвуковых исследований. Система функционирует аналогично всем диагностическим ультразвуковым системам и датчикам для обычных режимов: B-режим, гармоническая визуализация, пространственная компаундная визуализация и энергетический допплер. Кроме того, система использует новый режим визуализации, основанный на эластографии сдвиговой волны, для картирования жесткости тканей. В режиме эластографии создаются цветные изображения различных тканей в зависимости от их эластичности. Цветовая шкала представляет собой количественную оценку жесткости ткани, что позволяет количественно оценить эластичность ткани в единицах килопаскалей (кПа).
• По завершении исследовательского визита 1 пациент вернется к обычному уходу.

Тесты и параметры:

Параметры соноэластографии:

Средняя жесткость печени (эластограмма) в килопаскалях (кПа). Нормальные значения SE составляют примерно 5,5 кПа (нормальная жесткость печени колеблется в пределах 3,3–7,8). кПа) Значительный фиброз (F3): = или > 7,6 кПа, Цирроз печени (F4): = или > 9,0-26 кПа Сбор данных

Данные, которые необходимо собрать, включают:

• Пол, этническая принадлежность, возраст, индекс массы тела (ИМТ), история предыдущего и текущего приема лекарств, подробная история употребления алкоголя, сопутствующие заболевания, признаки и симптомы.
• Биохимические тесты печени, которые обычно проводятся в рамках рутинной клинической помощи (аспартатаминотрансфераза (АСТ), аланинаминотрансфераза (АЛТ), щелочная фосфатаза (ЩФ), гамма-глутамилтрансфераза (ГГТ), туберкулез (ТБ), непрямой билирубин (ИБ) , прямой билирубин (ДБ), альбумин, общий белок, протромбиновое время (ПВ)).

Другие лабораторные данные, обычно выполняемые в рамках рутинной клинической помощи: эритроциты (эритроциты), лейкоциты (лейкоциты), тромбоциты, глюкоза, креатинин, липидный профиль.

Любое лабораторное исследование для диагностики подозрения на диффузное заболевание печени: вирусная серология, включая вирус гепатита С (ВГС), вирус гепатита В (ВГВ), ферритин, церулоплазмин, антимитохондриальные антитела (АМА), антинуклеарные антитела (АНА), альфа-фетопротеин: соноэластография заключение и/или гистологическое исследование патолога-специалиста:

• Соноэластография

  • Нормальная жесткость печени колеблется в пределах 3,3-7,8. кПа, значительный фиброз (F3): 7,6 кПа
  • Цирроз (F4): 9,0-26 кПа

• Гистология (метаанализ гистологических данных при вирусном гепатите [METAVIR]):

  • F0- Нет фиброза, F1- Портальный фиброз без перегородок, F2- Портальный фиброз с редкими перегородками, F3- Многочисленные перегородки без цирроза, F4 - Цирроз СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ Описательная статистика будет показана как среднее значение ± стандартное отклонение или проценты в зависимости от ситуации. Пациенты будут разделены в зависимости от стадии фиброза. Бинарная диагностика групп по разным диагностическим методам будет сравниваться с золотым стандартом по тесту Макнемара. Мы будем использовать таблицы сопряженности для анализа корреляции между соноэластографическими измерениями. Факторы, независимо коррелирующие с жесткостью печени, будут оцениваться с помощью множественного регрессионного анализа. Диагностические характеристики фиброза и/или жесткости печени будут определяться с точки зрения чувствительности, специфичности, положительных и отрицательных прогностических значений, диагностической точности и площади под кривыми рабочих характеристик приемника (ROC). Это пилотное исследование, и исследователи планируют включить в него 100 участников. Со 100 пациентами, включенными в это исследование, исследователи могут иметь мощность > 80%, чтобы обнаружить значительную диагностическую мощность с помощью соноэластографии с истинной AUC между 0,85, в отличие от нуля с площадью под кривой (AUC) 0,62 или ниже, используя двусторонний тест с 5% ошибкой первого рода. Кроме того, модели многомерной линейной и логистической регрессии будут использоваться для оценки диагностической силы независимых факторов с учетом возможных факторов, влияющих на демографические и клинические характеристики пациентов. Первичным интересующим исходом будет фиброз.

РИСК И ДИКОМФОРТЫ Ультразвуковая эластография: Ультразвуковая эластография требует введения ультразвуковой энергии на уровнях, аналогичных тем, которые используются при диагностическом ультразвуковом исследовании. Биоэффекты ультразвука при этих энергиях неизвестны.

Беременные женщины исключены из этого исследования. Нет известных рисков соноэластографии для эмбриона или плода (развивающегося ребенка, все еще находящегося в утробе матери). Могут быть риски для эмбриона или плода, которые в настоящее время неизвестны.

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА Хотя знания о заболеваниях печени и фиброзе резко возросли за последние несколько лет, многое еще предстоит узнать. Стратегия визуализации, которая будет оцениваться, ультразвуковая соноэластография, может уменьшить количество биопсий печени, выполняемых для диагностики и мониторинга фиброза печени. Ожидается, что это исследование послужит основой для будущих исследований маркеров неинвазивной визуализации фиброза печени. Любые данные, полученные для целей этого исследования, будут доступны лечащим врачам участников.