使用 UDFF 定量超声评估 MAFLD 肝脂肪变性

一、研究背景

MAFLD (NAFLD) 被认为是世界上最常见的成人慢性肝病，影响世界30%以上的人口。 此前的研究表明，55%-80%的NAFLD患者患有2型糖尿病。 早期评估和诊断肝脏脂肪变性特征对于及时治疗或干预以降低MAFLD/NAFLD肝纤维化风险并抑制疾病进展至关重要。

目前，肝活检被认为是评估、分级和确定肝脏脂肪变性和纤维化炎症活动性的“金标准”。 但肝活检存在一定的局限性，如疼痛、出血、感染、胆漏等，导致肝活检无法广泛使用和重复检测，特别是对患者治疗过程中的动态评估。

因此，近年来，肝脏脂肪含量的无创诊断备受关注。 常规超声是评估肝脏脂肪变性最常用的成像方法。 常规腹部CT也可用于诊断脂肪肝，但其敏感性与超声相似甚至更低，且伴有辐射，限制了其在脂肪肝筛查和评估中的应用。 其他成像方法包括磁共振波谱（MRS）和磁共振化学位移编码（MRI）。 磁共振波谱 (MRS) 利用水和脂肪质子信号之间的共振频率差异来测量质子密度脂肪分数 (PDFF)。 MRI-PDFF与肝脏脂肪含量的组织学评估密切相关，是目前检测和量化肝脏脂肪变性最敏感的非侵入性方法。

UDFF 是一种新颖独特的肝脏脂肪含量无创定量技术，配备在西门子 ACUSON Sequoia 超声系统上。 UDFF 根据两个参数值计算：衰减系数 (AC) 和反向散射系数 (BSC)。 这两个参数是通过比较组织内不同深度处的反向散射回波信号的频率内容和模拟组织的参考模块来确定的。 已知参考模块的 AC 和 BSC 值是固定的。 通过比较，可以分离组织的衰减并可以估计它们的AC。 两个光谱的比值和模块的AC也可以用来估计组织样本的后向散射系数。 在计算和估计 BSC 后，使用独特的专有数学算法来估计组织样本在 3MHz 下的 UDFF 值。 使用特殊算法 (P) 将 BSC 以百分比形式转换为 UDFF（线性化 3MHz BSC 以获得 UDFF）。 与AC和BSC值不同，通过特殊算法获得的UDFF与肝脏脂肪含量呈线性关系。 随着脂肪含量水平的增加，UDFF指数值也增加。

UDFF 可以在常规腹部超声检查期间在几秒钟内快速、无创地量化肝脏脂肪含量。 该技术无创、无痛、简单、可靠，将有助于MAFLD治疗过程中的诊断和动态评估，对患者的预后发挥重要作用。

除了肝脏中的脂肪沉积（肝细胞的气球样转化）之外，肝纤维化是MAFLD进展的重要监测指标。 在西门子 Sequoia 超声系统上，可以在与 UDFF 技术相同的探头上同时实现剪切波弹性成像 (SWE) 的测量。

由于MAFLD是一系列疾病，并可能合并多种代谢相关并发症，如心血管疾病、2型糖尿病等，导致MAFLD治疗的复杂性。 目前MAFLD的初步治疗计划包括改变生活方式，包括控制饮食和运动，最终实现减肥。 无论采用何种方法，体重减轻与 MAFLD 的组织学改善密切相关，即使体重减轻 5% 也表明患者脂肪肝减轻。

减肥手术（BS）对于严重肥胖患者来说是一个非常有吸引力的选择。 减肥手术后，可能会出现长期体重减轻（15%-25%）和糖尿病缓解，以及死亡率、心血管事件和肿瘤的发生。 研究表明，减肥手术可以显着降低肝脏NAFLD活动评分（从5降到1），33.8%的患者肝纤维化程度减轻。 由于在减肥手术期间使用肝活检来评估NAFLD/MAFLD观察中的肝脏组织学变化，但由于其侵入性和观察者之间病理评估的差异，肝活检无法广泛使用和重复检测。 尤其是对于治疗期间和随访期间的患者，很难实现灵活的动态评估。

本研究将对计划接受减肥手术的患者的肝脏超声特征进行详细分析。 利用UDFF+SWE技术，提出一种无创评估单纯性脂肪肝、脂肪性肝炎、脂肪肝纤维化及相关肝硬化MAFLD分级诊断的新方法。 探讨超重和肥胖患者MAFLD的发病率和危险因素，并探讨减肥治疗对肥胖患者MAFLD的逆转作用。

2 研究目的

本研究的目的是前瞻性评估 UDFF 用于检测肝脏脂肪变性和量化肝脏脂肪含量，同时评估 SWE 用于使用 DAX 探针检测计划接受减肥手术的患者的肝纤维化。 通过UDFF技术和弹性剪切波技术，提出一种新的无创超声评估方法，用于单纯性脂肪肝、脂肪性肝炎、脂肪肝纤维化及相关肝硬化的MAFLD分级诊断。

3 研究方案

UDFF技术用于检测计划接受减肥手术的患者的肝脏脂肪分数，而SWE用于监测肝脏硬度。 以病理诊断为金标准，确定相关特征量与纤维化、炎症分级、脂肪变性分级的相关性。 建立多元回归方程，形成不同程度MAFLD和不同分级诊断阈值的UDFF评分。 通过内部和外部验证方法分析其诊断有效性。

每个参与者将在减肥手术前和手术后1个月、3个月、6个月和12个月接受超声检查（UDFF+SWE）。

3.1 观察项目

3.1.1 一般临床信息收集

性别、年龄、身高、体重、腰围、BMI、血压、肝炎病史、糖尿病病史、抗病毒治疗。

饮酒史（计算公式：每日饮酒量（克）=饮酒量（毫升）×酒精含量（%）×酒精比重（0.8）

3.1.2 3.1.2.1 血清生化参数检测：RBC（红细胞）、HGB（血红蛋白）、WBC（白细胞）、NEUT%（中性粒细胞百分比）、PLT（血小板计数）； 3.1.2.2 血清TB（总胆红素）、DB（直接胆红素）、IB（间接胆红素）、ALB（白蛋白）、AST（天门冬氨酸转氨酶）、ALT（丙氨酸转氨酶）、GGT（γ-谷氨酰转肽酶）、ALP（碱性磷酸酶） ）； SCr（血肌酐）、UA（血尿酸）； TG（甘油三酯）、CHOL（总胆固醇）、HDL-C（高密度脂蛋白胆固醇）、LDL-C（低密度脂蛋白胆固醇）；葡萄糖、胰岛素、GHb（糖化血红蛋白）； 3.1.2.3 凝血检测：PT（凝血酶原时间）、INR（国际标准化比值）；白细胞介素6/8、CRP（C反应蛋白）； 3.1.2.4 血清HBsAg、HBsAb、HBeAg、HBeAb、HBcAb、HBV DNA 3.1.3 常规超声及UDFF+SWE检查： 3.1.3.1设备：西门子ACUSON Sequoia超声系统，带C5-1探头和DAX探头。

3.1.3.2 检查前准备：患者禁食至少4小时，休息后至少20分钟。 避免在节食（尤其是咖啡因）和吸烟后进行测试。

3.1.3.3 UDFF 观察员培训：应由经验丰富的超声技师进行。 为初学者提供超过50个培训课程。

3.1.3.4 仪器设置：频率、增益等统一设置。 UDFF测量时图像的总深度在15cm以内。

3.1.3.5常规超声检查（C5-1探头）：腹壁厚度；肝脏和脾脏实质回声；脾脏的大小；肝叶大小：肝包膜光滑程度；门静脉直径和血流速度。

3.1.3.6 UDFF+SWE检查（DAX探头）：受试者仰卧位，探头置于右侧肋骨之间或剑突下方，避开肝内导管结构。 采样盒分别放置在肝右叶（S5段最好，其次是S8）和肝左叶（S2或S3段）。 指导参与者在测量前冷静下来并屏住呼吸，以避免瓦氏动作。 测量肝左、右叶5次，存储图谱并记录测量值。

3.1.3.7图像存储： 3.1.3.7.1肝脏左叶灰度图像：剑突下纵切面和横切面（包括肝包膜光滑度）；右叶：右肋下斜径（示第二肝门）、右肋间切面、肝肾对比切面； 3.1.3.7.2 门静脉直径、彩色多普勒超声、流速测量图。

3.1.3.7.3腹壁厚度的测量和存储； 3.1.3.7.4 脾脏长度和厚度的测量。 3.1.3.7.5 UDFF+SWE：左右叶各5张测量图片

3.1.4 病理检查（术前）：采用18g或20g穿刺针进行超声引导下经皮肝活检，组织标本长度≥15mm，且至少包含6个完整汇管区。 所有肝活检标本均由不了解临床数据的资深病理学家独立评估。 肝脏脂肪变性、活性和纤维化（SAF）评分系统将作为MAFLD诊断的病理诊断标准。

3.2 统计分析计划

3.2.1 人口数据的描述性统计以总数和百分比表示。 连续和正态分布的数据将使用方差分析进行分析，并报告为平均值和标准差。 将使用 Kruskal-Wallis 检验分析连续且非正态分布的数据，并报告为中位数和四分位距 (IQR)。 对于分类数据，变量将被描述为数量和百分比，并使用 Fisher 精确检验进行分析。

3.2.2 根据之前的研究确定，UDFF 的肝脂肪变性诊断临界值为 5%。 UDFF与病理性肝脂肪变性之间的一致性和相关性将通过Bland-Altman差异图、单样本T检验和Pearson相关性检验来评估。 B 型 US 和 UDFF 测量对脂肪变性检测的诊断价值将通过敏感性、特异性、阳性和阴性预测值（PPV 和 NPV）以及准确性的计算来评估。 以病理性肝脂肪变性为参考标准，构建B型US和UDFF的受试者工作特征曲线（ROC），并计算曲线下面积（AUC-ROC）； ROC曲线的比较将采用Delong等人描述的方法进行。 p 值 ≤ 0.05 将被视为具有统计显着性。 将使用市售软件（SPSS 23，IBM；和 MedCalc 17.9，MedCalc Software）进行统计分析。