Количественное УЗИ для оценки стеатоза печени при MAFLD с UDFF

1. История исследования

МАЖБП (НАЖБП) считается наиболее распространенным хроническим заболеванием печени у взрослых в мире, от которого страдают более 30% населения земного шара. Предыдущие исследования показали, что 55–80% пациентов с НАЖБП страдают диабетом 2 типа. Ранняя оценка и диагностика характеристик стеатоза печени имеют решающее значение для своевременного лечения или вмешательства, чтобы снизить риск фиброза печени и замедлить прогрессирование заболевания при МАЖБП/НАЖБП.

В настоящее время биопсия печени считается «золотым стандартом» для оценки, классификации и определения воспалительной активности стеатоза и фиброза печени. Однако биопсия печени имеет определенные ограничения, такие как боль, кровотечение, инфекция, утечка желчи, что приводит к невозможности широкого использования и повторного выявления биопсии печени, особенно для динамической оценки пациентов во время лечения.

Поэтому в последние годы большое внимание привлекает неинвазивная диагностика жирности печени. Традиционное ультразвуковое исследование является наиболее часто используемым методом визуализации для оценки стеатоза печени. Обычная КТ брюшной полости также может использоваться для диагностики жировой дистрофии печени, но ее чувствительность аналогична или даже ниже, чем ультразвуковое исследование, сопровождающееся облучением, что ограничивает ее применение при скрининге и оценке жировой дистрофии печени. Другие методы визуализации включают магнитно-резонансную спектроскопию (MRS) и магнитно-резонансное кодирование химического сдвига (MRI). Магнитно-резонансная спектроскопия (MRS) использует разницу в резонансной частоте между сигналами протонов воды и жира для измерения фракции жира с протонной плотностью (PDFF). МРТ-PDFF тесно связана с гистологической оценкой содержания жира в печени и в настоящее время является наиболее чувствительным неинвазивным методом обнаружения и количественной оценки стеатоза печени.

UDFF — это новая и уникальная технология неинвазивного количественного определения содержания жира в печени, оснащенная ультразвуковой системой Siemens ACUSON Sequoia. UDFF рассчитывается на основе значений двух параметров: коэффициентов затухания (AC) и коэффициентов обратного рассеяния (BSC). Эти два параметра определяются путем сравнения частотного содержания обратно рассеянных эхо-сигналов на разных глубинах внутри ткани и эталонного модуля моделируемой ткани. Известно, что значения AC и BSC эталонного модуля фиксированы. Сравнивая, можно разделить затухание тканей и оценить их АС. Соотношение двух спектров и переменного тока модуля также можно использовать для оценки коэффициента обратного рассеяния образцов тканей. После расчета и оценки BSC был использован уникальный запатентованный математический алгоритм для оценки значения UDFF образца ткани на частоте 3 МГц. Преобразуйте BSC в UDFF в процентах, используя специальный алгоритм (P) (линеаризуйте 3 МГц BSC, чтобы получить UDFF). В отличие от значений AC и BSC, UDFF, полученный с помощью специальных алгоритмов, имеет линейную зависимость от содержания жира в печени. По мере увеличения уровня содержания жира увеличивается и значение индекса UDFF.

UDFF может быстро и неинвазивно определить количество жира в печени за считанные секунды во время обычного ультразвукового исследования брюшной полости. Эта технология неинвазивна, безболезненна, проста и надежна и будет способствовать диагностике и динамической оценке МАЖБП в процессе лечения, играя важную роль в прогнозе пациента.

Помимо отложения жира в печени (баллонная трансформация клеток печени), важным индикатором мониторинга прогрессирования МАЖБП является фиброз печени. В ультразвуковой системе Siemens Sequoia измерение сдвиговой волновой эластографии (SWE) может выполняться одновременно с использованием того же датчика, что и технология UDFF.

Поскольку МАЖБП представляет собой ряд заболеваний и может сочетаться с различными метаболическими осложнениями, такими как сердечно-сосудистые заболевания, диабет 2 типа, что усложняет лечение МАЖБП. Первоначальный план лечения МАЖБП в настоящее время включает изменение образа жизни, включая контроль диеты и физических упражнений, что в конечном итоге приведет к снижению веса. Потеря веса, независимо от используемого метода, тесно коррелирует с гистологическим улучшением при МАЖБП, причем даже потеря веса на 5% указывает на уменьшение жировой дистрофии печени у пациентов.

Бариатрическая хирургия (БС) является очень привлекательным выбором для пациентов с тяжелым ожирением. После бариатрической операции может произойти долгосрочная потеря веса (15–25%) и ремиссия диабета, а также смертность, сердечно-сосудистые события и возникновение опухолей. Исследования показали, что бариатрическая хирургия позволяет значительно снизить показатель активности НАЖБП печени (с 5 до 1), а у 33,8% пациентов снижается фиброз печени. Из-за использования биопсии печени для оценки гистологических изменений печени при наблюдении НАЖБП/МАЖБП во время бариатрической хирургии, биопсия печени не может широко использоваться и повторно выявляться из-за ее инвазивного характера и различий в патологических оценках среди наблюдателей. Гибкую динамическую оценку трудно обеспечить, особенно для пациентов во время лечения и последующего наблюдения.

В этом исследовании будет проведен детальный анализ ультразвуковых характеристик печени пациентов, планирующих бариатрическую операцию. С использованием технологии UDFF+SWE будет предложен новый метод неинвазивной оценки MAFLD для диагностики простой жировой дистрофии печени, жирового гепатита, жирового фиброза печени и связанного с ней цирроза печени. Будут изучены заболеваемость и факторы риска у пациентов с избыточным весом и ожирением с МАЖБП, а также будет изучен обратный эффект лечения по снижению веса на МАЖБП у пациентов с ожирением.

2 цели исследования

Целью этого исследования является проспективная оценка UDFF для выявления стеатоза печени и количественного определения содержания жира в печени, а также оценка SWE для выявления фиброза печени с использованием датчика DAX у пациентов, которые планируют перенести бариатрическую операцию. С помощью технологии UDFF и технологии упругой сдвиговой волны будет предложен новый неинвазивный метод ультразвуковой оценки для диагностики MAFLD простой жировой дистрофии печени, жирового гепатита, жирового фиброза печени и связанного с ней цирроза печени.

3 Протокол исследования

Технология UDFF использовалась для определения фракции жира в печени у пациентов, планирующих бариатрическую операцию, а технология SWE использовалась для мониторинга жесткости печени. Патологическая диагностика использовалась в качестве золотого стандарта для определения корреляции между соответствующими величинами признаков и фиброзом, степенью воспаления и степенью стеатоза. Были созданы множественные уравнения регрессии для формирования оценок UDFF для разных степеней MAFLD и разных диагностических порогов. Проанализируйте свою диагностическую эффективность с помощью внутренних и внешних методов проверки.

Каждый участник пройдет ультразвуковое исследование (UDFF+ SWE) перед бариатрической операцией и через 1, 3, 6 и 12 месяцев после операции.

3.1 Наблюдение за предметами

3.1.1 Сбор общей клинической информации

Пол, возраст, рост, вес, талия, ИМТ, артериальное давление, гепатит в анамнезе, диабет в анамнезе, противовирусное лечение.

История употребления алкоголя (формула расчета: ежедневное употребление алкоголя (граммы) = потребление алкоголя (миллилитры) × Содержание алкоголя (%) × Удельный вес алкоголя (0,8)

3.1.2 Биохимические параметры сыворотки 3.1.2.1 Анализ крови: RBC (эритроциты), HGB (гемоглобин), WBC (лейкоциты), NEUT% (процент нейтрофилов), PLT (количество тромбоцитов); 3.1.2.2 Сывороточный ТБ (общий билирубин), ДБ (прямой билирубин), ИБ (непрямой билирубин), АЛБ (альбумин), АСТ (аспартатаминотрансфераза), АЛТ (аланинаминотрансфераза), ГГТ（ γ-глутамилтранспептидаза, ЩФ (щелочная фосфатаза) ); SCr (креатинин крови), UA (мочевая кислота крови); ТГ (триглицериды), ХОЛ (общий холестерин), ЛПВП-Х (холестерин липопротеинов высокой плотности), ЛПНП-Х (холестерин липопротеинов низкой плотности); глюкоза, инсулин, GHb (гликированный гемоглобин); 3.1.2.3 Анализ на свертываемость крови: ПВ (протромбиновое время), МНО (международное стандартизированное соотношение); Интерлейкин 6/8, СРБ (С-реактивный белок); 3.1.2.4 Сывороточная ДНК HBsAg, HBsAb, HBeAg, HBeAb, HBcAb, HBV 3.1.3 Традиционное ультразвуковое исследование и исследование UDFF+SWE: 3.1.3.1 Оборудование: ультразвуковая система Siemens ACUSON Sequoia с датчиком C5-1 и датчиком DAX.

3.1.3.2 Подготовка к исследованию: пациенты голодают не менее 4 часов и после отдыха не менее 20 минут. Избегайте тестирования после диеты (особенно кофеина) и курения.

3.1.3.3 Обучение наблюдателей UDFF: его должен проводить опытный специалист по УЗИ. Проведите более 50 тренировок для новичков.

3.1.3.4 Настройки инструмента: унифицированные настройки частоты, усиления и т. д. Общая глубина изображения при измерении UDFF находится в пределах 15 см.

3.1.3.5 Традиционное ультразвуковое исследование (зонд С5-1): толщина брюшной стенки; паренхиматозная эхограмма печени и селезенки; размер селезенки; размеры долей печени: Степень печеночной капсулы гладкая; Диаметр воротной вены и скорость кровотока.

3.1.3.6 Исследование UDFF+SWE (зонд DAX): Пациент лежал на спине, датчик располагался между правыми ребрами или под мечевидным отростком, избегая структуры внутрипеченочного протока. Ящики для отбора проб помещают в правую долю печени (лучше всего S5, затем S8) и левую долю печени (сегмент S2 или S3) соответственно. Попросите участника успокоиться и задержать дыхание перед измерением, чтобы избежать движений Вальсальвы. Измерьте левую и правую доли печени 5 раз, сохраните карту и запишите измеренные значения.

3.1.3.7 Хранилища изображений: 3.1.3.7.1 Серые изображения левых долей печени: продольные и поперечные срезы под мечевидным отростком (включая гладкость капсулы печени); правая доля: косой диаметр под правым ребром (показан второй ворота печени), правый межреберный разрез и контрастный срез печени и почек; 3.1.3.7.2 Диаметр воротной вены, цветная допплерография и карты измерения скорости кровотока.

3.1.3.7.3 Измерение и сохранение толщины брюшной стенки; 3.1.3.7.4 Измерение длины и толщины селезенки. 3.1.3.7.5 UDFF+SWE: 5 изображений измерений для каждого левого и правого лепестков

3.1.4 Патологическое исследование (перед операцией): при использовании пункционных игл весом 18 г или 20 г для чрескожной биопсии печени под ультразвуковым контролем длина образца ткани должна быть ≥ 15 мм и включать не менее 6 полных портальных областей. Все образцы биопсии печени были независимо оценены старшими патологами, которым не были известны клинические данные. Система оценки стеатоза, активности и фиброза печени (SAF) будет использоваться в качестве стандарта патологической диагностики для диагностики MAFLD.

3.2 План статистического анализа

3.2.1 Описательная статистика по демографическим данным будет представлена ​​в виде общего числа и процента. Непрерывные и нормально распределенные данные будут проанализированы с помощью ANOVA и представлены как среднее значение и стандартное отклонение. Непрерывные и ненормально распределенные данные будут проанализированы с использованием теста Крускала-Уоллиса и представлены в виде медианы и интерквартильного размаха (IQR). Для категориальных данных переменные будут описываться как числа и проценты, а для анализа используется точный критерий Фишера.

3.2.2 Пороговое значение для диагностики стеатоза печени составляло 5% для UDFF, как было определено предыдущими исследованиями. Согласование и корреляция между UDFF и патологическим стеатозом печени будут оцениваться с помощью графика различий Бланда-Альтмана, одновыборочного Т-теста и корреляционного теста Пирсона. Диагностическая ценность измерений УЗИ и UDFF в B-режиме для выявления стеатоза будет оцениваться путем расчета чувствительности, специфичности, положительных и отрицательных прогностических значений (PPV и NPV) и точности. Кривые рабочих характеристик приемника (ROC) будут построены для УЗИ в B-режиме и UDFF, приняв в качестве эталона патологический стеатоз печени, и будет рассчитана площадь под кривыми (AUC-ROC); сравнение кривых ROC будет проводиться с использованием метода, описанного Delong et al. Значения p ≤ 0,05 будут считаться статистически значимыми. Статистический анализ будет проводиться с использованием коммерчески доступного программного обеспечения (SPSS 23, IBM; и MedCalc 17.9, MedCalc Software).