肝移植供肝术前：脂肪肝综合定量诊断的实验研究

摘要

脂肪肝是多病因引起的获得性肝脏脂肪性变。在西方发达国家，脂肪肝已经成为最常见的一种肝脏疾病，人群发病率约20～40％；在我国，随着人民生活水平提高和饮食结构的改变，脂肪肝发病率逐年升高，成为居病毒性肝炎之后的第二大肝脏疾病，人群发病率约12～24％。有学者认为不远的将来脂肪肝可能成为人类最严重的肝脏疾病。移植器官供应短缺，促使寻求使用边缘性供肝，脂肪肝即是肝移植领域常见的边缘性供肝，在所有供肝中约占9～26％，但脂肪肝作为肝移植供肝术后可能发生的并发症风险，如：重度脂肪变供肝术后原发性无功能，发生率可高达80％，中度脂肪变供肝术后发生原发性无功能的几率较低，约为30％，而轻.中度脂肪变供肝术后肝功能和移植物存活率与正常无脂肪变供肝无差异。另一方面，边缘性供肝扩大了供体来源且有确切的临床效果，研究显示紧急情况下得到边缘性供肝的受者其存活率达60～80％，而选择等待的病例死亡率大于50％。所以，准确测定肝脏脂肪含量、明确脂肪肝程度对于肝移植供肝的选择，扩大使用边缘性供肝均具有重要的现实意义。 肝穿刺活检(活体供肝)及肝组织病检是目前临床判断脂肪肝程度的金标准，但肝穿活检具有一定的创伤性和危险性，严重合并症的发生率可达3％，死亡率为0.03％。虽然随着穿刺技术的不断改进，经皮肝穿刺活检已成为一项安全性较高的诊断技术，但将其作为判断脂肪肝程度、指导治疗、评价转归的常规手段，目前多数患者尚难以接受。相对而言，患者更易于接受无创性检查。US、计算机断层扫描、磁共振波谱及生化检查是常用的无创性临床检查方法。US检查具有简便、无创伤等优点，且脂肪肝声像图易于识别，使其成为脂肪肝诊断的首选诊断方法。但常规超声检查往往带有一定操作依赖性及主观性强、可重复性差等不足，只能定性或半定量地对肝脂肪变程度进行评价。声学密度-背向散射积分近年来超声领域发展起来的一种新技术、新方法，它与传统的声波反射波成像不同，它是通过量化背向散射强度表达肝细胞内脂肪小滴的含量，使所测量的结果更为客观真实。相关的报道显示声学密度.背向散射积分可以定量评价脂肪肝程度。CT检查对密度变化具有很高的敏感性，脂肪变时随着肝内脂肪含量的不断沉积，肝脏密度逐渐减低，且肝脏密度减低的程度与肝细胞内脂肪的含量呈负相关，这是CT常用来诊断脂肪肝的理论依据。有学者利用这种关系，通过建立肝CT值与脂肪含量(Vv值)之间的函数方程，对肝脏脂肪变性的程度、范围及尚有功能的残余肝实质进行判断，结果发现当肝内脂肪相对含量上升10％时，CT值呈直线性下降约17HU，提示CT检查是进行脂肪肝定量诊断的一种重要影像学方法。氢磁共振波谱是利用磁共振和化学位移现象进行特定原子核及其化合物定量分析的方法。目前该技术已经从当初的离体标本研究进入临床活体研究，并成为目前唯一无创性研究人体内部器官及组织代谢、生理生化改变的定量分析方法。国外1HMRS已经应用于脂肪肝定量研究。Lidia发现正常人肝内甘油三脂含量的上限为55.6mg/g，与病理组织学活检存在显著相关性，变异系数低于8.5％。该技术目前尚不成熟，仍处于早期探索阶段，需大量的实验研究支持，国内尚未见到系统的相关文献报道。生化学指标多被用来反映脂肪肝功能变化，而利用生化学指标进行脂肪变程度诊断的研究报道尚不多见。 综上所述，目前临床上用于判断肝脏脂肪变程度的无创性诊断方法和手段多种多样，所用的观测指标办是种类繁多，特别是使用单一影像手段诊断脂肪肝的研究已有大量报道，联合两种影像手段的研究也有少量报道，但迄今为止，尚未发现一个对上述多种诊断方法进行综合、全面、系统的对照研究。 研究目的： 通过建立适合影像学定量研究的脂肪肝动物模型，选择和优化1HMRS空间定位技术，对多种脂肪肝检查方法的多个诊断指标进行筛查，寻找判断脂肪肝程度的最佳预测指标，建立涵盖多种检查方法、多个最佳预测指标的数学模型，并进一步对上述各种检查方法进行比较，最终建立一个能够快速、客观、准确地对脂肪肝程度进行判断的诊断方法，为临床术前筛选边缘性供肝提供帮助。 材料和方法： 1.材料 健康新西兰大白兔45只，随机分为四组：正常对照组10只，普通饲料及水喂养9周；实验1、2、3组，各10只，采用高脂高糖饲料+酒精饮料分别喂养3周、6周和12周；补充组5只，给予实验组相同的喂养和处理，当实验组出现死亡时，随机抽取给予补充。 2.检测指标和方法 每只大白兔先后分别进行生化、US、CT、1HMRS、临床观测等检查，实验中总共观测23个定量指标，即：喂养时间、动物体重、肝脏湿重、肝脏指数、肝CT值、竖脊肌密度、肝/竖脊肌密度比率、1HMRS肝内脂肪化学位移、水化学位移、水波峰峰值、水波峰下面积、脂/水波峰峰值比率、脂肪峰值、脂肪波峰下面积、脂/水波峰下面积比率、脂肪百分比、血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶、胆固醇、甘油三脂，图像平均强度A、B，超声衰减系数等。 3.病理学对照 生化、US、CT及MRI/MRS检查完成后，采用经耳缘静脉空气栓塞处死实验动物，完整取出动物肝脏，取与影像学检查位置、大小基本相同的肝脏组织块，进行常规HE染色和苏丹IV脂肪特殊染色。常规HE染色用来对脂肪肝进行分级诊断研究；另冰冻切片后，苏丹IV脂肪特殊染色，根据体视学原理和方法，测定肝内脂滴体积占整个肝体积的百分比，即体密度值，对脂肪肝进行定量诊断研究。为检验兔肝脂肪变分布的均匀性，在兔肝各叶选取大小适中的组织块，常规HE染色进行比较分析。 4.统计方法 采用SPSS10.0统计分析软件，计量变量采用均数±标准差描述，组间均数比较用单因素方差分析和最小标准差检验，计量指标与脂肪肝分级采用Spearman等级相关分析，计量指标与Vv值采用pearson相关分析。配对资料均数比较采用paired-SamplesTrest。为比较不同诊断方法，不同诊断指标在脂肪肝诊断中的应用价值，采用受试者操作特征曲线分析和ROC曲线下面积Z检验。为寻找脂肪肝分级诊断的最佳预测指标采用多元逐步回归分析，并建立联合应用最佳预测指标的回归方程。P<0.05视为有统计学意义。 结果： 1.实验中共有39只大白兔成功完成实验，其余6只死亡，成模率为87％，死亡率13％，死亡动物排除在后继实验之外。实验中共出现正常肝10例，轻度脂肪肝10例，中度脂肪肝9例，重度脂肪肝10例。 2.1HMRS肝内水化学位移、脂化学位移、脂/水峰值比率、脂/水波峰下面积比率、脂肪百分比等组间均数无显著性差异；而肝内水峰峰值、脂峰峰值、水波峰下面积、脂波峰下面积等组间均数显示出显著性差异，即STEAM序列下上述指标均数明显低于PRESS序列，信号损失率平均约47.9％。且STEAM序列下各观测指标与脂肪肝病理分级的相关性普遍低于PRESS序列。 3.血清TC、超声衰减系数、肝CT值、脂肪波峰下面积分别是生化、US、CT、1HMRS诊断方法中与脂肪肝分级相关系数最高的观测指标，相关系数分别为0.886、0.483、-0.764、0.558：ROC曲线下面积分别为：0.981，0.581，0.810，0.713。ROC曲线下面积Z检验：除1HMRS脂肪波峰下面积与超声衰减系数、肝CT值之间比较无统计学差异之外，其他两两之间存在统计学差异，即血清胆固醇与其他三个指标之间、超声衰减系数与肝CT值之间有统计学差异。 4.肝脏指数、肝CT值、血清胆固醇是脂肪肝分级诊断的最佳预测指标，相关系数分别为0.709，-0.764，0.886。回归方程Y=1.975+3.906×10-2X1+0.369X2-2.84×10-2X3。 5.多指标联合应用与单个指标诊断脂肪肝的ROC曲线下面积分别为：1.000，0.991，0.769、0.991；其中多指标联合(Y)与单指标肝脏指数、血清胆固醇无统计学差异(P>0.05)，与肝CT值存在统计学差异。 6.如果按照体密度Vv值13～19％定为轻度，19～25％为中度，大于25％为重度作为脂肪肝Vv值分级标准，以指标血清TC、超声衰减系数、肝CT值及1HMRS脂/水波峰下面积比值定量诊断脂肪肝的准确性分别为：68％，52％，75％，55％。 结论： 通过成功建立适合影像学定量研究的脂肪肝动物模型，得出以下结论： 1.PRESS较STEAM序列更适用于肝内脂肪含量的定量研究，这为临床选择和优化1HMRS空间定位技术提供了实验依据。 2.在脂肪肝的分级诊断中，影像学方法的应用价值由高到低依次为：CT>1HMRS>US，其中CT明显高于US并存在统计学差异，与1HMRS不存在统计学差异；生化测定血清胆固醇水平对判断脂肪肝分级可能具有重要的意义，值得进行进一步研究。 3.肝脏指数、肝CT值、血清胆固醇是进行脂肪肝分级诊断的最佳预测指标；成功建立联合应用多种诊断方法、多个最佳预测指标的数学模型。 数学模型(回归方程)Y=1.975+3.906×10-2X1+0.369X2-2.84×10-2X3(Y：脂肪肝分级，X1：血清胆固醇，X2：肝脏指数，X3：肝CT值)。 4.在脂肪肝的分级诊断中，多指标联合应用优于单个指标应用，显示出良好的临床应用前景，值得将其推广到临床研究。 5.在脂肪肝的定量诊断中，检测方法的准确性依次是：CT最高，其次为生化和MRS，US最低。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩写词表

声明

第一章前 言

研究目的

材料和方法

结果

讨论

结论

创新和不足

参考文献

附录1

附录2

学习、工作简历

已发表和待发表论文目录

综述 肝储备功能定量评估的影像学研究进展

致谢