可以Nonfibrotic非酒精性脂肪肝炎有效地确定超声波剪切成像?

文摘

超声波剪切成像(SSI)是一种相对较新的技术来测量目标的弹性组织基于横波传播。本研究的目的是评估SSI的价值差别nonfibrotic非酒精性脂肪肝(NASH)的不太严重的非酒精性脂肪肝病(NAFLD),纳什与纤维化和正常肝,以及各种非酒精性脂肪肝病理或生化的关系发现,SSI肝脏弹性。兔子与非酒精性脂肪肝肝脏弹性不同程度受到SSI的测量。等离子体是生化检查,收集和肝脏组织病理评估是收获。结果表明,肝脏弹性的兔子nonfibrotic纳什明显不同于兔子与简单的脂肪变性,边缘,纳什与纤维化和正常肝( )和接受者操作特征曲线下面积的预测nonfibrotic SSI的纳什,纳什与纤维化分别为0.997和0.967,分别和最优截止值10.17 kPa和12.82 kPa,分别。多变量分析显示,只有纤维化和炎症是独立的非酒精性脂肪肝的肝脏弹性影响因素( ),而炎症、脂肪变性和气球样变性都独立相关肝脏弹性兔子没有纤维化( )。此外,丙氨酸转氨酶是唯一相关的生化因素独立肝脏弹性( )。我们的结果表明,SSI可以有效地识别nonfibrotic纳什在兔子基于肝脏弹性的差异和区别各种病理变化有关,包括纤维化、炎症、脂肪变性、气球样变性。

1。介绍

非酒精性脂肪肝病(NAFLD)是一种肝脏代谢综合症的表现和特点是过度积累的脂肪在肝细胞。近年来,全球非酒精性脂肪肝的患病率增加,已经成为慢性肝病的主要原因(1]。非酒精性脂肪肝的疾病范围包括简单的脂肪变性(SS),非酒精性脂肪肝炎(纳什),及相关纤维化、肝硬化和肝细胞癌(HCC)。与学生相比,纳什不良结果的风险更高,更有可能导致肝硬化,肝癌,肝外并发症如糖尿病和心血管疾病。因此,纳什的准确识别和评估有重要的临床意义(2,3]。

肝活检非酒精性脂肪肝的诊断的金标准,但它是侵入性和潜在的严重并发症(4]。此外,它很有可能受到抽样错误由于体积小的收集的标本(5]。因此,在临床实践中使用肝活检是有限的。因此,它更实用开发非酒精性脂肪肝的无创性诊断技术。计算机断层扫描(CT)可以评估脂肪肝及其严重程度基于肝脏CT值或liver-spleen CT值之间的差异,但这个病人应该暴露在辐射(6]。磁共振成像(MRI)和磁共振光谱学(夫人)是可靠的检测肝脂肪变性,和磁共振弹性成像(绝笔)可以评估在整个肝脏体积刚度,但高医疗成本和耗时的扫描也限制其广泛应用于临床实践(7,8]。超声检查是一种安全技术,可以很容易地多次执行。因此,这是一个非酒精性脂肪肝的诊断的首选工具。然而,非酒精性脂肪肝严重程度不同的分化是相对困难的基于灰度图像在常规超声(9]。

超声横波弹性成像技术近年来发展(如瞬时弹性成像(TE),声辐射强迫冲动(ARFI)弹性成像,和超声波剪切成像(SSI))可以用来检测评价非酒精性脂肪肝的肝脏弹性和显示巨大的潜力在协助纤维化分期(10]。在这些技术中,SSI是一种相对较新的一个远程,可以产生机械振动源辐射低频剪切波在组织利用超声聚焦光束和监控产生的横波的传播通过使用超快的平面波成像技术(11]。TE和ARFI相比,SSI不仅可以评估组织刚度通过测量横波速度,还允许弹性测量感兴趣的区域(ROI)的指导下二维超声图像并显示实时组织弹性的彩色地图ROI。现有研究表明,SSI优于TE和ARFI评价肝脏弹性(10,12,13),它的测量是稳定的和可再生的14,15]。

可用的研究已经证实,肝纤维化可以影响弹性的非酒精性脂肪肝,但没有共识的影响其他非酒精性脂肪肝病变(如脂肪变性、气球样变性和炎症)对肝脏弹性(15- - - - - -17]。几项研究已经报道,纳什可以区别不同程度的非酒精性脂肪肝和SSI的正常肝,基于弹性的显著差异,并与纤维化相关的弹性被认为是(15,17]。因此,研究人员推测,SSI可以识别与纤维化纳什,但对SSI的价值识别的nonfibrotic纳什(15]。在这项研究中,SSI是用于肝脏弹性测量与不同程度的非酒精性脂肪肝兔子,SSI的效用区分nonfibrotic纳什和更严重的非酒精性脂肪肝,纳什与纤维化和正常肝脏进一步评估,以及各种非酒精性脂肪肝病理或生化结果之间的关系和SSI弹性也探索。

2。材料和方法

2.1。动物模型

总共40新西兰雄性兔子(上海松弛实验动物有限公司)重1.80 - -2.23公斤被安置在隔离笼在一个环境12 h / 12 h在室温下光/暗周期22°C和30% - -50%的相对湿度,和动物随意进入食品(福建医学研究所提供的)和水。兔子被安置1周的住宿环境,然后随机分为四组。十兔子对照组与标准的普通饲料喂养(150 g / d),剩下的兔子与高脂肪饮食喂养(HFD)(1%胆固醇,胆汁盐0.5%,5%蛋黄粉、10%猪油,和83.5%的普通饲料,150 g / d,由福建医学研究所提供)为4周( ,HFD-4w集团)、8 w ( ,HFD-8w组),或12 w ( ,HFD-12w集团)获得不同程度的非酒精性脂肪肝。在预先设计的时间点,SSI执行测量,收集的血液(3毫升)耳静脉,然后注射动物牺牲过多的3%戊巴比妥钠通过耳静脉。肝脏组织收集,10%福尔马林溶液固定,嵌入在石蜡病理检查。

2.2。分享波弹性成像的肝脏

SSI是执行在预先设计的时间点。在考试之前,兔子禁食12 h,然后用3%戊巴比妥钠静脉注射麻醉(30毫升/公斤)。动物被固定在实验台上和头发在胸部和腹部被移除。Aixplorer超声成像系统(超音速想象,艾克斯,法国)配备线阵列探测器(SL10-4) 4到10 MHz频率用于弹性测量是由超声波检验师有两年的经验在弹性成像,盲目的实验设计。首先,观察肝脏在二维灰度图像,然后轻轻探针固定在皮肤上的右叶肝前检测网站分享波弹性成像。意味着肝脏弹性(代表)中表达千帕(kPa)范围从0 - 100 kPa。弹性成像的ROI是本地化的肝脏叶距身体表面,约1.0 - -2.5厘米,胆囊,小叶间的裂缝,胆道,血管被避免。颜色信号时填写投资回报率超过90%,稳定,图像被冻结。然后代表被测量的ROI使用圆形Q-Box直径5毫米。测量每个兔子重复10次,平均作为最终计算弹性进行进一步的统计分析。 Figure1显示分享波弹性成像兔肝脏。

2.3。生物化学考试

收集血液后12小时禁食,然后离心获得等离子体。血浆样品处理的检测丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(hdl - c)、低密度脂蛋白胆固醇(低密度脂蛋白)。

2.4。病理检查

石蜡包埋组织块的右叶肝SSI进行切片(7μ米厚度),然后沾hematoxylin-eosin(他)和马森的三色的(太)。一位病理学家有五年经验盲目实验评估肝脏部分下CKX41显微镜(奥林巴斯、东京、日本)。病理评估根据评分系统由执行Kleiner et al。18]。肝脂肪变性是分级根据肝脏脂肪浸润的程度:0,年级< 5%;1级,5% - 33%;2级,34% - 66%;三年级,> 66%。肝细胞气球样变性是评估如下:年级0,不变性;1级,恐惧气球细胞;和二年级,许多气球细胞。炎症是分级如下:0级,没有;1级,1 - 2焦点/字段; grade 2, 2-4 foci/field; and grade 3, >4 foci/field. NAFLD activity score (NAS) was the sum of scores of all pathologic characteristics ranging from 0 to 8, and the final pathological diagnosis was made on the basis of the sums: normal (NAS: 0), SS (NAS: 1-2), borderline (NAS: 3-4), and NASH (NAS: 5-8). The fibrosis was staged as follows: stage F0, none; stage F1, perisinusoidal or periportal fibrosis; stage F2, perisinusoidal and portal/periportal fibrosis; stage F3, bridging fibrosis; and stage F4, cirrhosis.

2.5。统计分析

统计分析了使用IBM SPSS统计22.0版(美国、IBM公司,纽约Armonk)和MedCalc软件(MedCalc软件、Mariakerke比利时),和测量数据表示为 偏差(SD)。单向方差分析(方差分析)其次是Bonferroni事后测试是用来比较SSI的测量和兔子之间的生化指标有不同程度的非酒精性脂肪肝。斯皮尔曼等级相关和皮尔逊相关分析来评估各种病理结果或生化指标之间的关系和SSI测量,用于多变量分析和多元线性回归分析来调整混杂因素。接受者操作特征曲线(ROC)被用来评估SSI的诊断能力预测nonfibrotic纳什,纳什纤维化。确定最优截断值根据Youden指数和相应的敏感性和特异性和95%可信区间(CI)计算。的值 在统计学上意义重大。

3所示。结果

3.1。非酒精性脂肪肝的病理特征的兔子

三兔子HFD组喂养期间死亡(在7日,9日和10日周)。,死亡原因是呕吐导致的不宽容HFD和相关的腹泻。最后,分析了37个兔子包括10在对照组,10 HFD-4w组,9 HFD-8w组,8 HFD-12w组。表1显示了不同群体的非酒精性脂肪肝的病理特征。有6只兔子分为党卫军在这项研究中,其中2从HFD-4w对照组和4组;7只兔子被归类为边缘,其中6从HFD-8w HFD-4w组和1组;16只兔子被归类为纳什,其中6 nonfibrotic纳什从HFD-8w集团2与纤维化纳什HFD-8w集团和8有纳什从HFD-12w组纤维化;剩下的8只兔子从对照组正常肝。所有的动物都被分成正常组( ),SS组( ),边缘型组( ),和纳什集团( )根据最终的病理诊断。兔子在纳什组进一步分为nonfibrotic纳什集团( )和纳什纤维化组( )。这些动物的肝纤维化进一步上演:26阶段0、6与第一阶段与第二阶段3,与第三阶段和2,但肝硬化并没有发现。11兔子纤维化,与第一阶段是从边缘型组和其他十从纳什纤维化组。

3.2。与不同程度的非酒精性脂肪肝肝脏弹性兔子

在纳什SSI测量( ),nonfibrotic纳什( ),和纳什纤维化( )组显著高于正常( ),党卫军( ),和边缘型组( )( )。同时,SSI测量nonfibrotic纳什组显著低于在纳什纤维化组( )。弹性没有显著差异在肝脏中正常组,SS组和边缘型组( )。兔子的SSI测量不同程度的非酒精性脂肪肝的数据所示2和3,SSI的表现和病理检查呈现在图4。

3.3。SSI的价值在预测Nonfibrotic纳什,纳什纤维化

ROC曲线下的面积(AUROC)区分nonfibrotic纳什和不太严重的非酒精性脂肪肝的SSI或正常肝为0.997 (95% CI, 0.899 - -1.000),和最优截断值为10.17 kPa的敏感性100%,特异性95.24%。nonfibrotic纳什,纳什的分化与纤维化的AUROC SSI为0.967 (95% CI, 0.849 - -0.998)和最优截断值是12.82 kPa的敏感性90.00%,特异性92.59%。

3.4。肝脏弹性与病理的相关性研究

单变量分析表明,肝脏弹性SSI和所有非酒精性脂肪肝病理结果有正相关,包括脂肪变性、气球样变性,炎症和纤维化( )。多元线性回归分析显示,只有肝脏炎症和纤维化是独立相关弹性( )。单变量和多变量分析后再扣除纤维化和结果表明,脂肪变性,气球样变性和炎症相关独立肝脏弹性( )。单变量和多变量分析的结果如表所示2和3。

3.5。兔子的生化特征与不同程度的非酒精性脂肪肝

生化的兔子发现不同程度的非酒精性脂肪肝如表所示4。AST浓度纳什与纤维化组显著高于正常组( ),但没有明显区别与纤维化组和纳什nonfibrotic纳什集团( )。ALT浓度是最高的纳什与纤维化组( ),在TC和hdl - c浓度最高的nonfibrotic纳什集团( )。此外,浓度的TC、TG和低密度显著增加SS和边缘型组与正常对照组相比( )。

肝脏弹性与各种生化指标的相关性如表所示5。单变量分析表明,SSI测量明显与ALT, AST, TC,高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白( ),而多变量分析表明,只有ALT独立相关肝脏弹性( )。

4所示。讨论

在现有的研究中,老鼠,老鼠,兔子经常用于建立动物模型的非酒精性脂肪肝(19- - - - - -21]。新西兰雄性兔子用于本研究有很大的肝脏大小,因此,很容易进行肝脏超声弹性成像。兔子的脂肪摄入量是相对容易控制,导致高成功率的建模。在我们的研究中,除了死于偏狭的3只兔子HFD和相关腹泻,剩下的兔子HFD组都诊断出患有非酒精性脂肪肝严重程度不同。

在非酒精性脂肪肝病谱,纳什最大的潜在风险发展成肝硬化,甚至肝癌。纳什的严重性以及随之而来的纤维化可能直接影响预后的非酒精性脂肪肝(22,23]。因此,纳什的早期准确的识别具有重要意义的临床干预和及时的改善非酒精性脂肪肝预后。肝脏弹性nonfibrotic纳什集团的在我们的实验中低于纳什与纤维化组,但明显高于边缘,SS和正常对照组( )。这些结果表明,nonfibrotic纳什可以有效区分从其他程度的非酒精性脂肪肝和正常肝在兔子SSI的基础。ROC曲线分析显示SSI的AUROC预测nonfibrotic纳什,纳什纤维化是0.997 (95% CI, 0.899 - -1.000)和0.967 (95% CI, 0.849 - -0.998),和最优预测截止值分别是10.17 kPa和12.82 kPa,分别。然而,没有显著差异在肝脏弹性边界中,SS和正常组在目前的研究( ),报告的结果是一致的,康et al。17]。

我们的研究表明,肝纤维化是一个主要因素,积极影响对肝脏弹性与非酒精性脂肪肝(兔子 ,95%可信区间2.167 - -3.617, )。这是类似于先前的研究结果(24- - - - - -26),可能与增加胶原蛋白,使肝脏组织密度,最终导致增加弹性SSI(相关因素积极组织密度)。除了纤维化,多变量分析在我们的研究还表明,炎症是另一个独立因素与非酒精性脂肪肝的肝脏弹性兔子( ,95%可信区间0.519 - -1.977, )。这是一致的,在以前的研究报告(27,28),可能与炎性细胞浸润和增加了肝脏的压力。然而,我们发现不同于报道李et al。15和康等。17]。这种差异可能与实验动物的差异和包容性的研究样本。考虑的重大影响肝脏纤维化和发现潜在的影响因素弹性的非酒精性脂肪肝没有纤维化,我们进行单变量和多变量分析后再扣除兔子和纤维化。结果表明,脂肪变性、气球样变性和炎症都是独立因素积极影响肝脏弹性兔子没有纤维化( )。气球样变性引起的肝脏弹性增加被认为是相关的肝组织张力增加,这可能归因于肝细胞肿胀(29日]。从理论上讲,肝脂肪变性的脂肪含量增加可能导致肝组织密度和减少肝脏弹性降低。然而,相反的结果在我们的研究中,观察到的是一致的研究结果Petta et al。30.]。我们推测,这可能是由于肝细胞肿胀由于脂滴的积累和增加肝组织的张力,这是类似于气球样变性。虽然脂肪变性纳什并不总是比这更严重的在边缘和SS肝脏,有更高程度的气球样变性和炎症可能会增加肝脏弹性。因此,nonfibrotic纳什可能有效地杰出的SSI那么严重非酒精性脂肪肝基于肝脏弹性越高。

血清生化检查另一个非侵入性的方法在评价非酒精性脂肪肝(31日- - - - - -33]。在各种生化参数的肝脏、ALT和AST广泛用于确定肝细胞损伤的程度;参数越高,肝细胞损伤越严重,而等离子TC, TG,高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白主要反映血液脂质,脂质代谢密切相关。多变量分析在目前的研究表明,在各种生化指标,ALT是唯一独立的因素与非酒精性脂肪肝肝脏弹性有关兔子( ,95%可信区间0.125 - -0.213, )。ALT浓度和炎症和气球样变性病变肝损伤的指标;他们发现在我们的研究是积极与肝脏弹性在非酒精性脂肪肝的兔子。因此,我们推测,严重肝损伤可能会增加肝脏弹性SSI。此外,在我们的研究中,TC, TG,低密度在兔子的SS和边缘型组明显高于正常对照组( ),表明检测血浆TC、TG和低密度评估可以帮助减少严重的非酒精性脂肪肝。

在这个实验中,高脂肪饮食是用于建立兔非酒精性脂肪肝模型和非酒精性脂肪肝模型类似于人类非酒精性脂肪肝的病因和病理。后12周高脂饮食,肝硬化并没有发现在这些兔子。不同于先前的研究[15,17]亚兰和其他准备用来诱导纤维化,在我们的研究中建立的非酒精性脂肪肝的纤维化程度较低,这可能是研究之间的差异的原因之一。然而,纤维化的程度可能没有影响的相关性肝脏弹性与其他病理特征与纤维化评估排除兔子。此外,脂肪变性、气球样变性和炎症可能出现在平行的高脂肪的食源性非酒精性脂肪肝。因此,很难排除其他混杂病理特征时每个病理特点对肝脏的影响弹性评估。

总之,nonfibrotic纳什可以有效地识别从非酒精性脂肪肝的其他学位和正常肝兔子SSI,基于肝脏弹性的差异。肝脏弹性的差异可能与不仅纤维化的程度,而且炎症的程度,在肝脏脂肪变性,气球样变性和非酒精性脂肪肝。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

我们声明我们没有财务或个人关系与他人或组织不当会影响我们的工作和没有专业或其他个人兴趣任何性质的任何产品,服务,和/或公司可能被视为影响手稿。

确认

这项工作是支持的福建(没有的关键临床专业基金。2011724)和联合基金的福建省科技创新(没有。2017 y9028)。

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