原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理指标相关的初步研究

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密级第二军医大学硕士学位论文原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理指标相关的初步研究ThePreliminaryStudyofCorrelationinReal-timeTissueElastographyandPathologyofPrimaryHepatocellularCarcinoma专业名称影像医学与核医学导师姓名郭佳研究生姓名洪峻峰培养单位东方肝胆外科医院2014年5月 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究目录中文摘要…………………………………………………………………1英文摘要…………………………………………………………………3缩略词表…………………………………………………………………6前言………………………………………………………………………7第一部分原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理指标相关性研究……………………………………………………………11一、资料与方法…………………………………………………………11二、结果…………………………………………………………………15三、讨论…………………………………………………………………21第二部分实时组织弹性成像中肝硬化对原发性肝细胞肝癌与良性局灶性病变鉴别诊断的影响………………………………..24一、资料和方法………………………………………………………..24二、结果………………………………………………………………..25三、讨论………………………………………………………………..29全文小结………………………………………………………………..31参考文献………………………………………………………………..32附图……………………………………………………………………..35综述……………………………………………………………………..36在读期间发表论文情况………………………………………………..54致谢……………………………………………………………………..553 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究摘要研究背景及目的原发性肝癌是最常见的恶性肿瘤之一。在世界范围内，男性原发性肝癌发病率居第五，死亡率在肿瘤中居第二；女性发病率居第七，死亡率在肿瘤中居第六。原发性肝细胞癌又是其中的最主要的病理类型，占全球原发性肝癌的70%-85%。我国是原发性肝细胞癌的高发区，这些发病和死亡的病例其中一半来自中国，目前主要依靠早诊断早治疗来提高患者生存率。超声检查是诊断肝脏疾病最常用的手段之一，由于其方便、无创、价廉等特点，被广泛的应用在各种肝脏疾病的诊断和鉴别诊断中，包括原发性肝细胞癌的诊断和鉴别。超声弹性成像技术是近年发展起来的新技术，它通过了解所检测组织的硬度以判别其良恶性，与常规超声和超声造影获取到的信息完全不同，有其独特性。实时组织弹性成像作为超声弹性成像技术的一种，采用评分法和SR值法对肝实性占位性病变进行检查，得到病灶的弹性测值，有助于肿瘤的良恶性诊断。但由于肝实性占位性病变的特殊性，除了病灶病理类型的差异外，病灶的硬度可能受某些病理指标的影响，如分化程度、有无包膜、有无瘤内出血、有无坏死等，这方面目前暂无相关研究。本课题以原发性肝细胞癌患者为研究对象，进行实时组织弹性成像检查，获取弹性测值，用病理指标分组进行对照和相关分析，初步探讨在原发性肝细胞肝癌中病理指标与实时组织弹性成像测值的相关性和对与良性局灶性病变鉴别诊断效能的影响。研究方法1、病例选择：第一部分研究分析了2011年8月～2013年8月在我院经手术病理证实的原发性肝细胞癌患者73例，其中男性65例，女性7例。第二部分研究分析了2011年8月～2013年10月在我院经手术病理证实的原发性肝细胞肝癌73例，良性局灶性病变患者39例（肝血管瘤14例、局灶性结节性增生9例、肝腺瘤6例、血管平滑肌脂肪瘤7例及孤立性坏死性结节、硬化结节、脂肪浸润各1例）。其中男性83例，女性29例。以上研究均在检查前告知患者及家属本研究的方法、目的和可能存在的风险，并签署《知情同意书》。2、拟行原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理指标相关性研究：73例原发性肝细胞肝癌患者均行实时组织弹性成像检查，获取弹性评分和SR-1- 第二军医大学硕士研究生毕业论文值，将评分和SR值分别在包膜、瘤内出血、坏死、微血管癌栓、组织类型和癌旁肝组织分型中作分组比较；将癌旁肝组织类型设为偏相关因素，对病理各指标与SR比值进行Pearson偏相关分析。3、拟行实时组织弹性成像中肝硬化对原发性肝细胞肝癌与良性局灶性病变鉴别诊断的影响：运用实时组织弹性成像技术对上述73例原发性肝细胞肝癌患者及39例良性局灶性病变患者分为肝硬化组与非肝硬化组，分别以≥3分、SR≥3.47为恶性肿瘤为诊断标准，将评分法和SR值法的诊断结果与病理结果做比较，分析两组诊断效能的差别。结果1、各项病理指标分组比较显示评分和SR值在不同癌旁组织分型（肝硬化组和非肝硬化组）中有统计学差异（P<0.05）。将癌旁肝组织类型设为偏相关因素，对病理各指标与SR比值进行Pearson偏相关分析。结果显示，消除癌旁肝组织不同类型影响后，SR值与瘤内出血呈负相关，表明有瘤内出血病人其SR值较无出血病人低，其余指标与SR值无相关关系。2、结果显示评分法和SR值法在总的和肝硬化组的诊断效能均与病理诊断不一致（P<0.05），非肝硬化组的诊断效能均与病理诊断一致（Kappa值分别为0.5412和0.5698，P均为0.0000）。非硬化组中评分法和SR值法的一致百分率、灵敏度、特异度、误诊率、漏诊率分别为77.27%和78.79%、76.32%和78.95%、78.57%和78.57%、21.43%和21.43%、23.68%和21.05%。评分法和SR值法在非硬化组的诊断效能高于硬化组。结论1、原发性肝细胞肝癌硬度测值与癌旁肝组织肝硬化和瘤内出血有关。2、原发性肝细胞肝癌与良性病变的鉴别诊断受病灶旁肝组织肝硬化的影响。关键词超声弹性成像，原发性肝癌，病理，肝硬化-2- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究AbstractBackgroundandObjectivePrimarylivercancerisoneofthemostcommonmalignancies.Primarylivercancerranks5thandsecondinincidenceandmortalityamongmalignanciesinmalesworldwide,respectively;itranksseventhandsixthinincidenceandmortalityworldwideamongmalignanciesinfemales,respectively.Primaryhepatocellularcarcinoma(HCC)isthemajorpathologicaltypeofthedisease,accountingfor70%-85%globally.HCCisaprevalentdisesaseinChinawherehalfofthecasesanddeathsoccured.Currently,earlydiagnosisandtreatmentaremainlyreliedontoimprovepatientsurvival.Ultrasonographyisoneofthemostcommonlyusedmethodstodiagnoseliverdisease.Itiswidelyusedinthediagnosisanddifferentialdiagnosisofvariousliverdiseases,includingHCCbecauseitisconvenient,noninvasive,inexpensive,etc.Ultrasoundelastographyisanewtechnologydevelopedinrecentyears.Itdistinguishesbetweenbenignandmalignantdiseasesbythestiffnessofthetissueinquestion.Thetechnologyisuniqueandtheinformationitobtainsiscompletelydifferentfromthatobtainedbyconventionalultrasoundandultrasoniccontrastmethods.Real-timetissueelastography,asonetypeofultrasoundelastography,usesscoringmethodandSRvaluemethodtoassessliverfocalliverlesionsandacquirestheelasticitymeasurementofthelesion.Thistechniqueisconducibletodifferentialdiagnosisofbenignormalignanttumor.However,duetotheparticularityoffocalliverlesions,thestiffnessofthelesionmaybeaffectedbycertainpathologicalindices,suchasthedegreeofdifferentiation,withorwithoutacapsule,withorwithoutintratumoralhemorrhage,withorwithoutnecrosisetc.inadditiontodifferencesinlesionpathology.Norelatedresearchinthisfieidhasbeendoneforthetimebeing.TheresearchrecruitedHCCpatientstoperformreal-timetissueelastographyandobtainedelasticitymeasurements.Correlationanalysiswasundertakenbetweenelasticitydataandpathologicalindices.Wepreliminarilyexploredthecorrelationbetweenpathologicalindicesandreal-timeelastographymeasurementsinHCCandtheirimpactsontheefficacyofdifferentialdiagnosisofbenignfocallesions.ResearchMethods1．Caseselection:Thefirstpartofthestudyanalyzed73cases(65males/7females)whowere-3- 第二军医大学硕士研究生毕业论文pathologicallyconfirmedtohaveHCCbetweenAugust2011toAugust2013inourhospital.Thesecondpartofthestudyanalyzed73caseswithpathologicaldiagnosisofHCCand39caseswithbenignfocallesions(14casesofhepatichemangioma,9casesoffocalnodularhyperplasia,6casesofhepaticadenoma,7casesofangiomyolipoma,1caseofnecroticnodules,1caseofnodularsclerosisand1caseoffattyinfiltration)betweenAugust2011toOctober2013inourhospital.Therewere83malesand29femalesinthissample.Wehaveinformedthepatientsandtheirfamiliesofthemethods,purposeandpossiblerisksinthesestudiesbefore,andsigned"informedconsent".2.Weintendedtodoacorrelationanalysisofreal-timeelastographymeasurementswithpathologicalindicesinHCCpatientsReal-timeelastographywasperformedonall73HCCcasesandelasticityscoresandSRvalueswereobtainedaccordingly.GroupcomparisionofthescoreandSRvaluewithvariableslikecapsule,intratumoralhemorrhage,necrosis,microvascularcancerembolus,tissuetypeandparacancerouslivertissuetypes,respectively.TheparacancerouslivertissuetypewassetasthepartialcorrelationfactorwithwhichPearsonpartialcorrelationanalysisofeachpathologicalindexandtheSRvaluewasperformed.3.Weintendedtoperformreal-timeelastographytofindouttheimpactofcirrhosisonthedifferentialdiagnosisofHCCandbenignfocallesions.Wedividedaforementioned73HCCcasesand39caseswithbenignfocallegionsintocirrhosisandnon-cirrhoticgroupusingreal-timeelastography,respectively.Weused≥3pointsandSRvalue≥3.47asdiagnosticcriteriaforcarcinomaandtheresultsofscoringmethodandSRvaluemethodwerecomparedwithpathologicalresultsrespectivelytoanalyzethedifferenceofdiagnosticefficacybetweentwogroups.Result1.ItwasshowningroupcomparisionsofvariouspathologicalindicesthatthescoringmethodandSRvaluesdifferedstatistically(P<0.05)indifferenttypesofparacanceroustissue(livercirrhosisandnon-cirrhosisgroup).TheparacancerouslivertissuetypewassetasthepartialcorrelationfactorandPearsonpartialcorrelationanalysisofeachpathologicalindexwithSRratioswasperformed.Theresultsshowedthatafteradjustmentoftheparacancerouslivertissuetype,SRvalueswerenegativelycorrelatedwithintratumoral-4- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究hemorrhage,indicatingapatientwithintratumoralhemorrhagehadlowerSRvaluesthanthosewithoutintratumoralhemorrhage.NocorrelationwasfoundbetweentherestoftheindicesandSRvalues.2.TheresultsshowedthediagnosticefficacyofbothscoringmethodandSRvaluemethoddisaccordedwithpathologicaldiagnosisinthewholesampleandcirrhosisgroup(P＜0.05).Butthediagnosticefficacyofbothmethodswasinlinewithpathologicaldiagnosisinnon-cirrhoticgroup(Kappavalueswere0.5412and0.5698,respectivelyandallPvalueswere0.0000).Thepercentageofconsistency,sensitivity,specificity,therateofmisdiagnosisandmisseddiagnosisrateofscoringmethodsandSRvaluemethodswere77.27%and78.79%,76.32%and78.95%,78.57%and78.57%,21.43%and21.43%,23.68%and21.05%respectivelyinnon-cirrhoticgroup.ThediagnosticefficacyofthescoringmethodandSRvaluemethodwashigherinnon-cirrhoticgroupthanthatincirrhosisgroup.Conclusion:1．ThestiffnessmeasurementofHCCiscorrelatedwithlivercirrhosisandintratumoralhemorrhage.2．DifferentialdiagnosisofHCCandbenignlesionsisaffectedbylivercirrhosis.KEYWORDSultrasonicelastography;primaryhepatocellularcarcinoma;pathology;cirrhosis-5- 第二军医大学硕士研究生毕业论文缩略词表缩写英文全称中文全称HCCprimaryhepatocellularcarcinoma原发性肝细胞癌HBVhepatitisBvirus乙型肝炎病毒HCVhepatitisCvirus丙型肝炎病毒AFPalphafetoprotein甲胎蛋白RTEreal-timetissueelastography实时组织弹性成像ARFIacousticradiationforceimpulse声辐射力脉冲成像SRstrainratio应变率比值ROIregionofinterest感兴趣区CEUScontrast-enhancedultrasound超声造影ALTalaninetransarninase谷丙转氨酶ASTaspartateaminotransferase谷草转氨酶TBILtotalbilirubin总胆红素DBILdirectbilirubin直接胆红素CEAcarcinomaembryonicantigen癌胚抗原CA199carbohydrateantigen19-9糖链抗原19-9HAhepaticangiomas肝血管瘤FNHfocalnodularhyperplasia局灶性结节性增生HCAhepatocellularadenoma肝腺瘤HAMLhepaticangiomyolipoma肝血管平滑肌脂肪瘤CCCcholangiocellularcarcinoma胆管细胞癌HMCmetastatichepaticcarcinoma转移性肝癌VTIvirtualtouchtissueimaging声触诊组织成像VTQvirtualtouchtissuequantification声触诊组织定量技术-6- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究前言原发性肝癌是最常见的恶性肿瘤之一。在世界范围内，男性原发性肝癌发病率居第五，死亡率在肿瘤中居第二；女性发病率居第七，死亡率在肿瘤中居第六。2008年，全球大约有748,300新生病例和695,900死亡病例，其中原发性肝细胞癌（primaryhepatocellularcarcinoma，HCC）是最主要的病理类型，占原发性肝癌的70%-85%。[1]中国是原发性肝细胞癌的高发区，这些发病和死亡的病例其中一半来自中国。经多年研究，认为乙肝病毒（HBV）和(或)丙肝病毒（HCV）感染、黄曲霉毒素和饮水污[2]染是HCC的主要病因，且HBV感染和黄曲霉毒素有协同作用。虽然原发性肝细胞癌的治疗方法很多，但有效的方法主要还是依靠早期发现、早期治疗，首选手术肿瘤切除。由于发病隐匿、复发率高，HCC的早期诊断对延长患者生存期和提高患者生活质量就尤为重要。原发性肝细胞癌常用的临床诊断手段包括：肝穿刺活检、实验室检查和影像学检查等。肝穿刺活检是诊断的“金标准”，但其有创性、并发症和潜在的肿瘤播散风险使其不可能成为一种常规手段。实验室检查包括甲胎蛋白（AFP）等肿瘤指标的检测和ＨＢＶ等病毒血清学指标，这些指标中肿瘤指标存在假阳性和假阴性影响了诊断的特异性，而病毒血清学指标只能确定高危人群，对肿瘤无诊断价值。影像学检查包括CT、MRI、PET、DSA和超声等，超声一直以简便、无创、廉价、无放射线损伤和可多次重复检查在其中占有重要位置，其结合甲胎蛋白检测的筛查是早期发现原发性肝细胞癌最简便、经济、敏感的手段。超声检查目前主要有：二维灰阶超声、彩色多普勒超声、超声造影和超声弹性成像，在对HCC的检查中均有广泛应用。二维灰阶超声通过对不同组织声阻抗的不同导致声学界面反射差异的检测，可以获得病灶位置、形状、大小、内部回声等信息。彩色多普勒超声应用多普勒原理检测血流信息，包括流速、阻力指数、搏动指数等。超声造影利用静脉注射造影剂，通过增强的回波信号动态显示微血管灌注，获得组织的微血管灌注信息。以上几种超声检查中，二维灰阶超声和彩色多普勒超声又统称常规超声检查，已得到广泛应用，但对原发性肝细胞癌定性诊断诊断准确率不高，敏感性、特异性均较差。而超声造影虽然有很大的提高，但也有其局限性，如相对有创、造影剂过敏风险、价格昂贵等。超声弹性成像作为一种新的检查方式，获取的是组织硬度信息，完全有别于其他检查方式，其应用研究日益广泛且逐渐体现其独特价值。超声弹性成像技术（ultrasonicelastography）是利用超声作为媒介获取组织弹性信息的一项新技术，基本原理是基于生物组织都具有弹性或硬度这一基本属性，客观-7- 第二军医大学硕士研究生毕业论文的得到组织的弹性信息，并以此来评价组织的硬度，而组织硬度本身与其生物学特性[3]紧密相关，由此得出诊断疾病的重要信息。最早于1982年，Dickinson等和Wilson[4]等分别用A超和M超测量了大血管旁组织的位移和形变，但当时还未真正提出弹[5]性成像的概念。后来Lerner和Parker提出了超声弹性技术（sonoelasticity），利用多普勒检测感兴趣点的位移以获取组织的形变程度，但由于本身的缺陷，一直停留在[6]试验阶段。而1991年Ophir等利用外部施压的方式获得了应变图像（strainimage），第一次提出弹性成像（elastography），被认为是超声弹性成像技术成熟应用的开端。[7]超声弹性成像技术的分类较为复杂，按原理的不同可有不同分类方法。Taylor等按激励的时间特性不同将超声弹性成像分为3种，分别为：压迫性弹性成像(compressionelastographyorstrainimaging)、瞬时弹性成像(transientelastognaphy，TE)和振动性弹[8]性成像(vibrationsonoelastography)。而Greenleaf等按激励的空间特性分为两种：外部激励（Externalexcitationmethods）和内部激励（Internalexcitationmethods）。以上分类互有交叉，临床上更习惯于通过不同商业化仪器所用技术进行比较，常见的如：瞬时弹性成像(fibroscan，FS)、实时组织弹性成像(real-timetissueelastography，RTE)、声辐射力脉冲成像(acousticradiationforceimpulse，ARFI)和超音速剪切波成像（supersonicshearimaging，SSI）。这些技术广泛应用于乳腺、甲状腺、前列腺、肌肉、肝脏、肾脏等组织器官的弹性检查，在肝脏疾病中的应用主要在肝脏弥漫性病变和占位性病变方面。在肝脏弥漫性病变方面应用最广泛、较为成熟的是FS，现已经被欧洲肝病研究学会（EuropeanAssociationfortheStudyofLiver，EASL）写入丙肝和酒精性肝病的[9,10]临床实践指南，但由于其独立于超声仪器之外，不能显示超声图像，在肝占位性病变的应用中劣势明显。而SSI技术由于出现时间不长，现有的病例积累较少，其有效性和准确性还有待证实。RTE和ARFI均与超声仪器相结合，能实时并双幅同时显示弹性图像与超声二维灰阶图像，因此在肝占位性病变中的应用研究较多，成为了目前超声弹性成像应用于肝占位性病变主要的两种方法。RTE在占位性病变方面的应用是通过手动纵向加压，使占位性病变和占位性病变旁组织产生形变，然后对比被测组织压缩前后的回波信号，获取组织内部位移的变化[11]程度并计算其应变率，将其进行彩色编码，实时叠加在二维灰阶超声图像上，感兴趣区域内的彩色编码采用蓝色代表最硬、红色代表最软、绿色代表平均硬度，蓝色区域越多代表该组织形变越少，应变率越小，硬度越硬。对于弹性成像图的分析，应用[12]比较广泛的是筑波大学的Itoh等提出了评分法即5分法，又称筑波评分法（Tsukuba评分法）。而应变率比（strainratio，SR）值的检测是在实时组织弹性成像图的基础上，在占位性病变内选定感兴趣区域A，在占位性病变旁组织中选择感兴趣区域B，利用-8- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究仪器内置软件计算SR值=周围肝脏组织应变率B/病灶应变率A。RTE在肝占位病变中的应用主要为肝良恶性肿瘤的鉴别。在使用评分法的研究[13‐17][14]中，一般采用1～2分为良性病变，3～5分为恶性病变的诊断标准。张永寿等将RTE和常规超声、超声造影（contrast-enhancedultrasound，CEUS）作比较，认为诊断准确率：CEUS和RTE均大于常规超声，RTE与CEUS诊断准确率间无统计学[16]差异，RTE对CEUS诊断不明确的病灶有补充作用。周薪传等认为RTE和常规超声结合可明显提高肝良恶性肿瘤的鉴别诊断能力，两者单独诊断能力无明显统计学差[17]异。李艺等对比了RTE和ARFI鉴别诊断价值，敏感度、特异度分别为：81.82%、71.43%和72.73%、71.43%，认为无明显差异。由于评分法主观性较强，SR值法作为一种半定量的方法，弥补了这方面的不足。[18][19]梅陈玲等和冀建峰等分别分析了91个和157个肝占位性病变，均认为肝良恶性肿瘤的SR值有显著差异，恶性肿瘤>良性肿瘤，得到最佳诊断界值分别为3.47和4.00，AUROC、敏感性、特异性、准确性、阳性预测值、阴性预测值分别为0.943和0.941、87.9％和89.4%、88.0％和86.8%、87.9％和73.3％、95.1％和93.0%、88.5%和80.7%。[20]也有研究认为SR值法和评分法在肝良恶性鉴别诊断上两者间诊断效能无明显差异，与常规超声相比也无明显差异。目前，在对肝脏占位性病变的超声弹性成像研究中，均是通过对弹性测值与病理结果的对比，探讨不同病理类型病变的弹性测值差异，这些研究也提到了一些病理指标对占位性病变弹性测值的可能影响，但均未作深入研究。因此，本课题选择最常见的原发性肝细胞癌作为研究对象，利用实时组织弹性成像检查获取弹性测值，用病理指标分组进行对照和相关分析，初步探讨在原发性肝细胞肝癌中病理指标与实时组织弹性成像的相关性和对其影响。本课题主要由两部分组成：一、原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理指标相关性研究研究对象为2011年8月～2013年8月在我院经手术病理证实的73例原发性肝细胞癌患者，手术前均行实时组织弹性成像检查，使用弹性评分法和SR值法获取弹性测值，同时收集一般情况、常规超声检查、实验室检查、病理资料等资料。将所获取的弹性评分和SR值按病理指标的不同进行分组，进行统计学分析，观察是否有差异，并作弹性测值与病理指标间的相关性分析。目的：探讨原发性肝细胞肝癌的RTE测值与病理各项指标间的相关性。二、实时组织弹性成像中肝硬化对原发性肝细胞肝癌与良性局灶性病变鉴别诊断的影响-9- 第二军医大学硕士研究生毕业论文研究对象为2011年8月～2013年10月在我院经手术病理证实的原发性肝细胞肝癌73例，良性局灶性病变患者39例，均行实时组织弹性成像检查，按病灶旁肝组织类型分为肝硬化组与非肝硬化组，分别以≥3分、SR≥3.47为恶性肿瘤为诊断标准，将评分法和SR值法的良恶性诊断结果与病理诊断结果做比较，进行统计学分析，观察不同组弹性测值与病理诊断结果的一致性及分析其诊断效能。目的：探讨肝硬化对RTE鉴别诊断原发性肝细胞肝癌与良性局灶性病变的影响。-10- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究第一部分原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理指标相关性研究本研究以HCC患者为研究对象，对HCC进行实时组织弹性成像检查，按评分法和SR值法得出弹性测值，结合病理结果中的各项相关因素进行分析对照，旨在探讨实时组织弹性成像特点与HCC病理指标的相关性。一、资料与方法（一）研究对象本研究分析了2011年8月～2013年8月在我院经手术病理证实的原发性肝细胞癌患者73例，其中男性66例，女性7例，23～78岁，平均年龄52.0±10.4岁，肿瘤直径14-151mm，平均直径57.7±25.2mm，肿瘤距体表深度9.8-57mm，平均深度30.6±12.4mm。以上病灶均行实时组织弹性成像检查，且一般情况、常规超声检查、实验室检查、病理资料各项指标完整。在检查前均告知患者及家属本研究的方法、目的和可能存在的风险，并签署《知情同意书》。（二）仪器使用HivisionPreirus型彩色多普勒超声诊断仪（HITACHI公司，日本），凸阵探头EUP-C532，频率4～8MHz，具备实时组织弹性成像功能。（三）检查方法1、超声检查患者平卧位或侧卧位（1）常规超声检查使用二维灰阶超声显示病灶图像最大切面，记录病灶的位置、深度、回声性质、边界、大小等。后用彩色多普勒超声显示病灶血流，观察肿瘤内血流有无及分布情况。如有彩色血流显示，启动脉冲频谱多普勒，当出现连续三个形态一致的频谱图像时，-11- 第二军医大学硕士研究生毕业论文测量血流参数，包括血流峰值、血流阻力指数和血流搏动指数。用仪器内置存储设备记录所有图像及数据。（2）实时组织弹性成像检查寻找病灶显示最佳切面，尽可能将其置于接近图像中轴线上，其旁可见病灶旁肝组织，病灶与病灶旁肝组织分置中轴线两侧对称。启动弹性成像功能，选择合理的感兴趣区域（ROI），探头垂直体表，手动以一定频率轻微加压，弹性指示条显示为2、3，得出连续数帧弹性图像，冻结回放至最佳图像并存储图像，后由仪器内置软件计算SR值：选取肿瘤区域作为感兴趣区A（ROI-A），选取周围肝脏组织作为感兴趣区B（ROI-B）作为对照，ＳＲ值=周围肝脏组织应变率B/病灶应变率A。每个病灶至少进行三次的弹性图像存储和SR值测量。（3）读片及数据分析所有检查数据均在术前未知临床诊断、实验室指标等的情况下，由两名熟悉超声弹性成像操作的资深医师分别独立进行。检查完后，由两人分别独立读片，按5分法作出评分，评分结果不同者由第三位医师读图决定。SR值取多次测量结果的算术平均值。2、病理学检查常规HE染色，由一名资深病理科医生读片，按2011年《原发性肝癌规范化病理[21]诊断方案专家共识》出具病理报告，大体病理包括标本类型、肿瘤大小、肿瘤形态、癌旁肝组织病变等，显微镜下病理内容包括：肝细胞癌的组织类型（粗梁型、细梁型、假腺管型和团片型）、分化程度（Edmondson分级：I、II、III、IV）、肿瘤组织的生长方式（包括包膜、瘤内出血、坏死、微血管癌栓等）和肿瘤旁肝组织病变（肝硬化、非肝硬化）等。纳入研究范围的指标为：肿瘤病理组织学类型、分化程度和肿瘤是否有包膜、是否有瘤内出血、是否有坏死、是否有微血管癌栓、肿瘤旁肝组织是否有肝硬化。3、实验室检查肝炎病毒感染指标包括：甲型肝炎病毒（hepatitisAvirus，HAV）、乙型肝炎病毒（hepatitisBvirus，HBV）、丙型肝炎病毒（hepatitisCvirus，HCV）；生化指标包括：谷丙转氨酶（alaninetransarninase，ALT）、谷草转氨酶（aspartateaminotransferase，AST）、总胆红素（totalbilirubin，TBIL）和直接胆红素（directbilirubin，DBIL）；肿瘤标志物包括：甲胎蛋白（alphafetoprotein，AFP）、癌胚抗原（carcinomaembryonicantigen，CEA）、-12- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究糖链抗原19-9（carbohydrateantigen19-9，CA199）。生化指标为手术前1天抽血检查，肝炎病毒和肿瘤标志物抽血检查时间可为手术前7天内。（四）统计学分析对获得的数据采用Epidata3.0进行双份录入，数据准确无误，用EXCEL2003进行整理，SPSS13.0和SAS9.1进行统计学处理；对连续性变量进行描述性统计分析，包括均数、标准差、中位数；对分类变量计算各类别的频数和构成比；以癌旁肝组织作为分组因素，将病人分为非肝硬化组和肝硬化组，对各变量先进行单因素分析，计数资22料采用χ检验、Fisher精确检验，呈等级关系的计数资料采用χ趋势检验或ridit分析，计量资料符合正态分布、方差齐性者用x±s表示，采用单因素方差分析+SNK法，不符合正态分布、方差齐性者用中位数和平均秩次表示，采用Wilcoxon秩和检验；为了消除癌旁肝组织不同类型对SR比值的影响，将其设为偏相关因素，对病理各指标与SR比值进行Pearson偏相关分析。设P<0.05有统计学意义。（五）技术路线和关键技术1、技术路线（见图1）2、关键技术（1）在超声检查过程中，弹性图像的规范化获取非常重要，为了减少人为误差，除了检查由两位资深医师独立进行以外，结合以往的文献和日常工作经验，我们制定了以下标准：a）感兴趣区域（ROI）选择标准：在感兴趣区域选择中遵循以下标准：1.区域内病灶旁肝组织面积为肿瘤组织面积的2-3倍。2.尽可能覆盖整个肿瘤，肿瘤过大无法完全覆盖的在第1点的基础上尽可能取最大面积。3.病灶旁肝组织尽量避开肉眼可见的大血管及扩张胆管。b）5分法评分标准：病灶区及病灶旁组织呈均匀的绿色，评为1分；病灶区绿蓝相间，以绿色为主，评为2分；病灶区蓝绿相间，以蓝色为主，评为3分；病灶区完全为蓝色覆盖，评为4分；病灶区完全为蓝色覆盖，且病灶旁少部分组织也为蓝色，评为5分。c）SR值法测量标准：SR值测量感兴趣区域ROI-A和ROI-B选择遵循的原则：1.肿瘤区域中ROI-A的选-13- 第二军医大学硕士研究生毕业论文择要注意避开肿瘤中肉眼可见的瘢痕区域或出血坏死区域。2.取肿瘤旁肝组织与ROI-A同一深度，且与其中轴线对称的区域为对照感兴趣区域ROI-B。3.在第2点原则的区域内有肉眼可见的大血管和胆管者，尽量避开，避不开者放弃第2点原则，另外就近选择没有大血管和胆管的区域。4.在以上两点原则的基础上，感兴趣区域ROI-A和ROI-B的选取的面积一般相等，尽可能取到最大面积。选取等待手术的肝占位患者为研究对象手术前资料收集手术后资料收集一般情况超声检查生化和血病理资料清学检查实时组织弹性成像彩色多普勒超声二维灰阶超声统计学分析图1技术路线图-14- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究（2）资料统计阶段，对获得的数据采用Epidata3.0进行双份录入，保证数据准确无误，再根据样本的性质，选用科学合理的统计方法。二、结果1、基本情况，包括患者一般情况、超声检查结果、病理指标、血清学指标和肿瘤标志物：表1患者基本情况统计表指标例数构成比性别男6690.41%女79.59%肝炎病毒感染无22.74%乙肝7095.89%丙肝11.37%位置左叶1013.70%右叶6386.30%回声高2838.36%中等1926.03%低2635.62%边界不清晰3142.47%清晰4257.53%内部回声不均匀4257.53%均匀3142.47%评分156.85%21926.03%31115.07%43649.32%522.74%分化程度II1926.03%III5169.86%IV34.11%-15- 第二军医大学硕士研究生毕业论文续表1指标例数构成比组织学类型粗梁型5879.45%细梁型1520.55%包膜无1013.70%有6386.30%出血无1926.03%有5473.97%坏死无2838.36%有4561.64%血管癌栓无4865.75%有2534.25%周边肝组织非肝硬化3852.05%肝硬化3547.95%ALT异常与否正常5372.60%异常2027.40%AST异常与否正常4358.90%异常3041.10%总胆红素异常与否正常6183.56%异常1216.44%直接胆红素异常与否正常5169.86%异常2230.14%AFP异常与否正常2534.25%异常4865.75%CEA异常与否正常73100.00%异常00.00%CA199异常与否正常6589.04%异常810.96%-16- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究表1结果显示研究对象以男性为主，占90.41%；主要以乙肝感染为主；位置大多数位于肝右叶。超声检查结果显示：病灶回声以高回声、低回声多见，等回声较少；边界以清晰为主，内回声以不均匀为主；弹性评分以4分为主，占49.32%。病理结果显示：分化程度以III级为主，占69.86%，无I级病例；组织学类型以粗梁型为主，占79.45%；包膜以有包膜为主，占86.30%；瘤内出血有出血为主，占73.97%；有坏死的较无坏死的多见；大部分无微血管癌栓，占65.75%；癌旁肝组织硬化与非硬化例数相差不大，非硬化稍多，占52.05%。肝功血清学指标：ALT、AST、TBIL、DBIL均以正常为主。肿瘤标志物：AFP异常占65.75%；CEA全部正常；CA199以正常为主，占89.04%。2、为了对比癌旁组织对各指标的影响，将病人按肝硬化与非肝硬化进行分组，对比各个指标情况，详见表2表2肝硬化与非肝硬化组各指标对比表F值(或指标非肝硬化肝硬化小计2P值χ值）例数383573男382866性别0.0041女077年龄50.89±10.4452.97±10.3151.89±10.36-0.850.3960身高(cm)169.74±5.61166.23±7.92168.05±6.992.170.0340体重(kg)65.31±8.8863.71±10.0464.54±9.430.720.4728BMI22.64±2.6423.18±4.6122.90±3.70-0.610.5422无202肝炎感染乙肝3634700.3580丙肝011大小62.00±36.0253.20±24.6457.78±31.191.230.2244左叶6410位置0.7380右叶323163距体表深度（mm）31.76±14.7729.37±14.0830.61±14.390.710.4809距肝包膜深度（mm）17.37±14.3114.96±13.1616.22±13.730.750.4583皮下组织厚度（mm）14.39±3.6814.40±4.1914.40±3.91-0.010.9930高141428回声等811191.710.4244低161026不清晰131831边界2.210.1371清晰251742-17- 第二军医大学硕士研究生毕业论文续表22F值(或χ指标非肝硬化肝硬化小计P值值）内部回不均匀1923421.840.1748声均匀1912311325261319评分356113.870.049342214365202SR值7.66±5.314.60±2.496.19±4.443.190.0024II13619分化程III2328513.240.1979度IV213组织学粗梁型2731583.430.0640类型细梁型11415无7310包膜0.3123有313263无10919出血0.000.9533有282654无181028坏死2.720.0989有202545血管癌无2721480.990.3201栓有111425ALT(IU平均秩次34.5439.671.030.3041/L)中位数3134ALT异正常2726530.100.7570常与否异常11920AST(IU/平均秩次32.5741.811.860.0063L)中位数32.0036.00AST异正常2419430.590.4415常与否异常141630TBIL(μmol/L)15.10±5.2813.21±4.2114.19±4.861.680.0977TBIL异正常3130610.230.6339常与否异常7512DBIL(μmol/L)6.17±2.795.55±1.935.88±2.421.110.2713DBIL异正常2625510.080.7797常与否异常121022AFP(μg/平均秩次38.1235.79-0.460.6428mL)中位数229.00196.40AFP异正常1312250.000.9946常与否异常252348-18- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究续表22F值(或χ指标非肝硬化肝硬化小计P值值）CEA(μg/mL)2.84±1.713.04±1.542.94±1.62-0.530.5958CEA异常正常383573与否异常0CA199(μg/mL)18.27±13.8023.63±19.1320.84±16.67-1.360.1777CA199异正常3530650.4681常与否异常358表中结果显示：两组病人的性别分布、身高、评分、SR值和AST值不同，非肝硬化组男性患者比例高于肝硬化组，非肝硬化组身高、评分、SR值均高于肝硬化组，而AST值则为肝硬化组高于非肝硬化组，差异有统计学意义，其余各指标在两组间差异无统计学意义。3、将评分和SR值分别在包膜、瘤内出血、坏死、微血管癌栓和组织类型中作比较（表3、4），显示评分和SR值在不同癌旁组织分型中差异有统计学意义（P<0.05），而在包膜、瘤内出血、坏死、微血管癌栓和组织类型中差异无统计学意义。表3不同病理指标评分对比表评分小计Hc值P值指标12345无0118010包膜3.17960.0746有5181028263无1628219瘤内出血0.09740.7550有413928054无210510128坏死2.24880.1337有39626145无414820248微血管癌栓1.54220.2143有15316025粗梁型4141029158组织学类型0.00001.0000细梁型1517115II16110119分化程度III31210251511.45550.4830IV110103无肝硬化36522238癌旁组织3.86510.0493有肝硬化213614035-19- 第二军医大学硕士研究生毕业论文表4不同病理指标SR值对比表（x±s）指标均数±标准差t值（或F值）P值无5.72±1.98包膜-0.640.5299有6.27±4.73无8.77±7.19瘤内出血2.070.0519有5.29±2.47无7.09±6.42坏死1.150.2593有5.63±2.49无6.26±5.04微血管癌栓0.200.8382有6.06±3.07粗梁型6.13±3.94组织学类型-0.190.8532细梁型6.44±6.18II6.97±5.64分化程度III6.00±4.030.570.5699IV4.43±2.59无肝硬化7.66±5.31癌旁组织3.190.0024有肝硬化4.60±2.494、为消除癌旁肝组织硬化与非硬化对评分和SR值的影响，将其设为偏相关因素，对病理各指标与评分和SR值进行Pearson偏相关分析（表5）。结果显示，消除癌旁肝组织不同类型影响后，SR值与瘤内出血呈负相关，表明有瘤内出血病人其SR值较无瘤内出血病人低，其余指标与SR值无相关关系。表5Pearson偏相关分析结果指标SR值评分r值-0.0531-0.0576组织学类型P值0.65790.6308r值0.0809-0.1827包膜P值0.49950.1246r值-0.3778-0.0329瘤内出血P值0.00110.7837r值-0.12700.2165坏死P值0.28770.0677r值0.02310.1733微血管癌栓P值0.84740.1454r值-0.0822-0.0634分化程度P值0.49250.5967-20- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究三、讨论原发性肝细胞肝癌（HCC）的高发病率和高死亡率在乙型肝炎高发的中国一直是医学界关注的一个热点，早期诊断和早期手术治疗被认为是目前降低死亡率的唯一手段，因此影像学检查在其中起着重大作用。实时组织弹性成像（RTE）作为一种新的检查诊断方式，获取的是病灶本身的力学特征之一：硬度，不同于二维灰阶超声、彩色多普勒超声和超声造影所获取的信息，为此很多研究也提出了RTE对肝良恶性肿[13‐15,17,18,20,22‐24]瘤鉴别中的应用。在这些研究中，均提出了恶性肿瘤硬度大于良性肿瘤的观点，但对于恶性肿瘤中哪些病理指标导致肿瘤硬度差异均无涉及，因此本研究利用最常见的HCC作为研究对象探讨实时组织弹性成像与病理指标间的相关性。在病理描述中，多项指标被纳入本研究，原因是这些指标均可能与HCC硬度有关，并有部分与HCC的预后相关：1、分化程度：HCC按Edmondson分级，分为I、II、III、IV级，级别越高分化程度越低。肿瘤的分化程度与癌细胞的异型性和排列情况相关，是肿瘤中最主要的特性，影响着整个肿瘤的其它表征，也不排除肿瘤硬度也受其影响。由于I级诊断较为困难（不容易与高度异型性增生结节鉴别）且少见，本研究收集的病例中未见。2、组织类型：分型依据是肿瘤细胞的排列情况，分为粗梁型、细梁型、团片型和假腺管型，HCC中以前两者多见，本研究中未见团片型和假腺管型HCC。粗梁型和细梁型均呈板状排列，粗梁型为肝索内肝癌细胞排列大于等于3层以上，而细梁型为1至2层。因为从力学角度讲，成分结构排列不同也是影响[25]硬度的一个因素，所以将其列入研究指标。3、肿瘤包膜：原发性肝细胞癌的包膜[26]是层纤维结缔组织，纤维结缔组织已被证明与组织的硬度有关，而有无包膜被认为[27]与肿瘤的预后相关，有包膜的原发性肝细胞肝癌患者复发率低于无包膜患者，因此纳入本研究。4、瘤内出血：由于在生长过程中，HCC内部容易由于缺血、缺氧导致坏死液化出血，在显微镜下呈大片血管外的红细胞聚集，瘤内出血增加了肿瘤的液性成分，其存在可能影响肿瘤的硬度。5、坏死：由于肿瘤生长过快，导致部分组织缺血、缺氧坏死，失去细胞形态和结构，显微镜下呈不定形的无结构红染物质，有无坏死也可能引起肿瘤硬度改变。6、微血管癌栓：肿瘤中的微血管中出现肿瘤细胞，使肿瘤微血管内容物由液性的血液变成了实性的肿瘤组织，理论上也可能改变肿瘤硬[28]度，并且是影响HCC肿瘤切除术后的预后的独立因素。7、癌旁组织：在RTE中，评分法是用感兴趣区域取应变率均值作为基线（显示为绿色），其中必须包括部分癌旁肝组织作为对照；SR值法测量公式中的分子就是周围肝组织的应变率，因此将肿瘤周边肝组织的按肝硬化、非肝硬化分组纳入本研究。在分组比较的结果中，只有癌旁肝组织的硬化组和非硬化组有统计学差异，其余指标均无统计学差异，而在消除肝硬化对SR值影响后的偏相关分析中，只有瘤内-21- 第二军医大学硕士研究生毕业论文出血与SR值呈负相关。原因可能为：1、分化程度：本研究中II和III级间病理学上[29]的差异不是很大，可能是统计学无差异的主要原因。魏凌琳在用ARFI对肝局灶性病变的进行研究的论文中提到中高分化的HCC弹性测值低，考虑是由于含较多胆汁导致，本研究中也有同样发现1例IV级的HCC大量分泌胆汁，弹性检查结果显示为较软（评分1分，SR=0.64），但由于IV级的HCC只有3例，例数太少，也可能是统计学无差异的原因之一。2、组织类型：由于假腺管型和团片型的缺乏，只能在粗梁型和细梁型间比较，而这两者出了排列层数不同外，排列方式均为板层排列，因此RTE结果显示无差异只能证明不同排列层数间的HCC硬度无差异，对于排列方式的影响还需要进一步收集其他组织类型的病例做比较。3、有无包膜：HCC的包膜一般都比较薄，几层的纤维结缔组织细胞影响到整个肿瘤的硬度所占比重可能也比较小，而且部分肿瘤包膜并不是很完整，有部分突破也可能是无差异的原因。4、瘤内出血：出血与SR值在偏相关分析中呈负相关，即有瘤内出血的HCC硬度低于无出血的，这可能由于瘤内出血的存在增加了肿瘤的液性成分，从力学的角度来讲，相同类型组织中，含液体的硬度一般都低于不含液体的。因此，病灶在常规超声检查中有明显看到液化的无回声区时，如果弹性测值偏低，需考虑到这方面的影响，避免误诊。5、坏死：凝固性坏死通常较硬，但由于出现坏死的肿瘤一般较大，小的坏死灶对整体硬度影响有限，大的坏死灶又常伴出血液化，导致该指标对肿瘤硬度的影响不确定性增大，这些都可能与本研究发现肿瘤硬度在有无坏死组组间对照无差异的结果有关。6、微血管癌栓：微血管癌栓的存在影响着HCC手术后的预后，但本次研究显示有无微血管癌栓在RTE检查中并不存在统计学差异，原因可能是广泛的微血管癌栓比较少见，而散在的微血管癌栓还未能影响到整体肿瘤的硬度。7、癌周肝组织：癌周肝组织的硬化程度影响着RTE的弹性测值，这是RTE成像原理决定的，包括评分法和SR值法，均受到癌周肝组织的硬度影响，几乎所有的相关研究都提到这点，但缺乏分析证明。本次研究发现癌旁肝组织的是否有肝硬化分组来比较RTE弹性测值有显著的统计学差异（评分法：P=0.0493；SR值法P=0.0024），有肝硬化的HCC测值低于无肝硬化的HCC，而这两组的其它指标，包括一般情况、常规超声检查、实验室检查等大多未见明显统计学差异（个别指标由于随机化选取导致了差异，但并不影响结果）。这个差异的产生应该是由于前述的RTE本身成像技术中的测值不可避免的受到周边肝组织硬度的影响，并不是由于肿瘤本身硬度差异导致的，但其影响不能忽视，一方面在HCC患者中肝硬化较常见，另一方面这可能是造成HCC被误诊为良性肿瘤的主要原因。本部分研究通过对HCC的病理学指标进行分组，比较RTE中评分法和SR值法两种方法对HCC评价结果的差异，发现癌旁组织肝硬化组与非肝硬化组的差异有统-22- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究计学意义；将癌周组织作为偏相关因素，做偏相关分析发现瘤内出血与SR值呈负相关。-23- 第二军医大学硕士研究生毕业论文第二部分实时组织弹性成像中肝硬化对原发性肝细胞肝癌与良性局灶性病变鉴别诊断的影响本研究按病理结果对肝硬化与非肝硬化进行分组，以评分≥3分、SR值≥3.47为诊断恶性肿瘤的诊断标准，探讨病灶旁肝组织硬化对实时组织弹性成像鉴别原发性肝细胞肝癌和局灶性良性病变的影响。一、资料与方法（一）研究对象本研究分析了2011年8月～2013年10月在我院经手术病理证实的原发性肝细胞肝癌73例，良性局灶性病变患者39例，包括肝血管瘤（hepaticangiomas，HA）14例、局灶性结节性增生（focalnodularhyperplasia，FNH）9例、肝腺瘤（hepatocellularadenoma，HCA）6例、血管平滑肌脂肪瘤（hepaticangiomyolipoma，HAML）7例及孤立性坏死性结节、硬化结节、脂肪浸润各1例。其中男性83例，女性29例，年龄17～78岁，平均年龄47.5±10.0岁，病灶直径14-208mm，平均直径59.4±27.0mm，病灶距体表深度8.3-61mm，平均深度29.8±11.5mm。以上病例均行实时组织弹性成像检查，且一般情况、常规超声检查、实验室检查、病理资料各项指标完整。在检查前均告知患者及家属本研究的方法、目的和可能存在的风险，并签署《知情同意书》。（二）仪器同第一部分（三）检查方法1)超声检查同第一部分2)病理检查常规HE染色，由一名资深病理医生读片，结合免疫组化结果及临床资料，作出-24- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究肝实性占位性病变手术后的病理诊断，疑难病例由全科会诊确定。（四）统计学分析对获得的数据采用Epidata3.0进行双份录入，数据准确无误，EXCEL2003进行2整理，SPSS13.0和SAS9.1进行统计学处理；采用配对χ检验、一致性检验和诊断效能评价。设P<0.05有统计学意义。（五）技术路线和关键技术1）技术路线同第一部分2）关键技术同第一部分二、结果（一）良性局灶性病变中不同病理类型例数占总例数的百分比如图2所示，其中例数最多的是HA（14/39，35%），其次是FNH（9/39，23%），HCA和HAML的例数差不多，分别为6例（15%）和7例（18%），孤立性坏死性结节、硬化结节、脂肪浸润各1例，均为3%。3%3%3%HA18%35%FNHHCAHAML孤立性坏死性结节硬化结节脂肪浸润15%23%图2良性局灶性病变中不同病理类型所占比例（二）不同病理类型病变的评分、SR值结果，分为总的、肝硬化组、非肝硬化组三部分，包括HCC和良性局灶性病变，SR值用均数±标准差表示：-25- 第二军医大学硕士研究生毕业论文1、总的不同病理类型病变的评分、SR值结果（表6、7）：表6总的不同病理类型病变的评分结果评分病变类型总计12345HCC592136273HA7421014FNH222309HCA141006HAML250007孤立性坏死性结节010001硬化结节100001脂肪浸润010001表7总的不同类型良性局灶性病变的SR值结果病变类型SR值HCC6.19±3.07HA2.64±1.76FNH6.08±4.84HCA2.07±1.05HAML1.49±0.58表中结果显示总的HCC评分以3、4分为主，SR均值比其他病理类型高；FNH评分在1-4分中的例数相差不大，SR均值较高，仅次于HCC；HA、HCA、HAML的评分以1、2分为主，HCA有1例3分，而HAML均≤2分，且SR均值较低；孤立性坏死性结节、硬化结节、脂肪浸润各1例，评分均≤2分，SR值分别为1.67、0.62、1.54。2、肝硬化组不同病理类型病变的评分、SR值结果（表8、9）：表8肝硬化组不同病理类型病变的评分结果评分病变类型总计12345HCC23614025HA120003FNH002002HCA011002HAML110002孤立性坏死性结节010001硬化结节100001-26- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究表9肝硬化组不同病理类型病变的SR值结果病变类型SR值HCC4.60±1.89HA1.80±0.44FNH4.46±1.18HCA3.08±2.04HAML1.30±0.84表中结果显示肝硬化组HCC评分以3、4分为主，SR值均值比其他病理类型高；2例FNH均为3分，SR均值较高，仅次于HCC；HCA中2分、3分各1例，SR值均值高于HA和HAML；HA、HAML的评分均≤2分，且SR均值较低；孤立性坏死性结节、硬化结节各1例，评分分别为2分、1分，SR值分别为1.67、0.62。3、非肝硬化组不同病理类型病变的评分、SR值结果（表10、11）：表10非肝硬化组不同病理类型病变的评分结果评分病变类型总计12345HCC361522248HA6221011FNH220307HCA130004HAML140005脂肪浸润100001表11非肝硬化组不同病理类型病变的SR值结果病变类型SR值HCC7.66±3.57HA2.86±2.11FNH6.54±5.82HCA1.56±0.28HAML1.54±0.47表中结果显示非肝硬化组HCC评分以3、4分为主，SR值均值比其他病理类型高；3例FNH为4分，另4例≤2分，SR均值较高，仅次于HCC；HA以1、2分为主，有3例≧3分；HCA、HAML评分均≤2分，且SR均值较低；脂肪浸润1例，评分分别为1分，SR值为1.54。（三）分别以1、2分为良性肿瘤，3-5分为恶性肿瘤为诊断标准；以SR值<3.47-27- 第二军医大学硕士研究生毕业论文为良性肿瘤，≥3.47为恶性肿瘤为诊断标准，分为总的、肝硬化组、非肝硬化组三个方面对RTE中的评分法和SR值法与病理结果进行比较：1.总的评分法和SR值法诊断良恶性结果与病理结果比较（表12），结果显示评分法和SR值法诊断良恶性与病理结果有统计学差异（P<0.05），认为分别用评分法和SR值法来评价与病理诊断来评价，结果是不一致的，故可认为评分法、SR比值的诊断效果低于病理诊断。表12总的评分法和SR值法诊断良恶性结果与病理结果比较病理结果2诊断方法合计χ值P值恶性良性恶性49958评分法5.93940.0148良性243054恶性53861SR值法4.32140.0376良性2031512.肝硬化组的评分法和SR值法诊断良恶性结果与病理结果比较（表13），结果显示肝硬化组中，评分法和SR值法诊断良恶性与病理结果有统计学差异（P<0.05），认为分别用评分法和SR值法来评价与病理诊断来评价，结果是不一致的，故可认为肝硬化组中评分法、SR比值的诊断效果低于病理诊断。表13肝硬化组的评分法和SR值法诊断良恶性结果与病理结果比较病理结果2诊断方法合计χ值P值恶性良性恶性20323评分法6.72220.0095良性15823恶性23225SR值法5.78570.0162良性129213.非肝硬化组的评分法和SR值法诊断良恶性结果与病理结果比较（表14），结果显示肝硬化组中，评分法和SR值法诊断良恶性与病理结果无统计学差异（P>0.05），认为非肝硬化组中分别用评分法和SR值法来评价与病理诊断来评价，结果是一致的。其诊断效能指标见表15，由此可以认为非硬化组用评分法和SR值法诊断效能优于硬化组。-28- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究表14非肝硬化组的评分法和SR值法诊断良恶性结果与病理结果比较病理结果2Kappa诊断方法合计χ值P值P值恶性良性值评分恶性499580.26670.60560.54120.0000法良性243054SR恶性306360.07140.78930.56980.0000值法良性82230表15非肝硬化组的评分法和SR值法诊断良恶性的诊断效能指标诊断方法诊断评价指标数值一致百分率77.27%灵敏度76.32%评分法特异度78.57%误诊率21.43%漏诊率23.68%一致百分率78.79%灵敏度78.95%SR值法特异度78.57%误诊率21.43%漏诊率21.05%三、讨论在既往的对肝实性局灶性病变的超声弹性成像研究中，包括RTE和ARFI，一般有两个研究方向：一部分研究将肝实性局灶性病变的弹性测值按不同病理类型两两比较，结果是：胆管细胞癌>HCC、转移性肝癌>HCC、FNH>HCA，HCC>HA，HCC>HCA，从中可以看出作为恶性肿瘤的HCC，其硬度是所有恶性肿瘤中最低的，同时这些研究发现HCC与良性病变的弹性测值有很大部分重叠，尤其是良性病变中硬度最高的FNH；另一部分研究将弹性测值按肿瘤良恶性做分组对照，大部分结论认为恶性肿瘤[30,31]的硬度高于良性肿瘤，但也有个别应用ARFI的研究认为弹性测值在良性病变和恶性病变中差异不明显。在RTE对良恶性病变鉴别的研究中，提出良恶性病变的鉴[13,16,20,32]别诊断标准为：1、评分法，现有研究均将≥3分为恶性病变的诊断标准。2、[18][19]SR值法，目前暂只有梅陈玲等和冀建峰等分别提出的SR值≥3.47和≥4.00为恶性病变的诊断标准。第一部分研究表明RTE的HCC的弹性测值，包括评分和SR值，在肝硬化和非肝硬化组中差异明显，另外由于HCC和肝硬化的关系密切，很多HCC患者伴有肝硬化。因此本部分研究将患者分为肝硬化组和非肝硬化组，采用了评分≥3分、SR值≥3.47作为HCC的弹性测值诊断标准，与病理结果对比，观察诊断结果是否一致，-29- 第二军医大学硕士研究生毕业论文评价其诊断效能。采用梅陈玲等的SR界值原因是：1、良性局灶性病变的不同病理类型构成，冀建峰等的研究中良性病变均为HA，本研究的良性病变和梅陈玲等的研究均包括多种病理类型；2、研究所用仪器型号一致。在以上述诊断标准诊断的结果中，硬化组弹性测值诊断与病理结果不一致（评分法P=0.0095；SR值法P=0.0162），而非肝硬化组的弹性测值诊断与病理结果一致，无统计学差异（评分法P=0.6056；SR值法P=0.7893），即非硬化组中可用该诊断标准鉴别诊断HCC和良性局灶性病变（评分法和SR值法Kappa值分别为0.5412和0.5698），非硬化组的诊断效能高于硬化组。由此认为，病灶周边肝组织有无硬化影响到了HCC与良性局灶性病变鉴别诊断的准确性。如果将肝硬化这一因素考虑在内的话，按有无肝硬化分组，另外确定诊断界值，将有助于提高诊断准确率。在以上述诊断标准诊断的结果中，总的HCC与良性局灶性病变弹性测值诊断结果与病理结果不一致（评分法P=0.0148；SR值法P=0.0376），一方面的原因可能是肝硬化对诊断结果的影响。另一方面的原因可能与该诊断所采用的界值在其确立过程中的良恶性病变分组组内构成有关。由于采用的良恶性病变组成的病理类型不同，造[30][31]成了一些研究结论上的差异，如Heide等和Frulio等使用ARFI测值发现良恶性病变无差异，与其他研究不一致，可能是由于研究中FNH在良性病变中所占比例较高，分别为45%（17/38）和44%（19/43）。本次研究中良性病变中FNH的所占比例为23%（9/39），远高于梅陈玲等的4%（1/25）；另外本研究中恶性病变均为HCC，HCC与良性病变的弹性测值重叠较多，较容易误诊，且梅陈玲等的研究中还包括胆管细胞癌和转移性肝癌，测值均比HCC要高，这就导致了采用该诊断标准诊断效能的差异。但这种差异并不影响本研究中肝硬化对弹性测值影响导致诊断效能降低的结论。从原理上分析，肝硬化的影响不仅在RTE上，ARFI可能存在同样的问题。ARFI中的声触诊组织成像（virtualtouchtissueimaging，VTI）中显示的病灶灰度是病灶组织与周围组织的相对值，因此评价VTI中的病灶弹性测值还需考虑周边肝组织硬度[29]的影响。而声触诊组织定量技术（virtualtouchtissuequantification，VTQ）由于纵[33]向脉冲超声穿过的介质不同，会对组织的VTQ测值产生影响，在肝硬化的肝脏中传播速度比在非肝硬化肝脏中的快，由其产生的横向剪切波速度SWV必然受其影响，因此也可能影响诊断。但该方面的研究仍暂缺，因条件限制，本课题未进行相关研究。由于本研究中的肝硬化结果为肝肿瘤切除术后的病理诊断，而术前的肝硬化诊断依赖于影像学和血清学检查，考虑可用RTE中检查肝纤维化和肝硬化的组织弥散定量分析来进行判定，然后结合评分法和SR值法综合分析，提高HCC与良性病变鉴别诊断的准确率，这将是我们下一步的研究方向。-30- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究全文小结本课题的创新点和特点在于：1、初步涉及原发性肝细胞癌的病理指标与实时组织弹性成像测值间的关系，作为以后研究肿瘤硬度的相关因素初步探讨。2、证明病灶周边肝组织的肝硬化影响实时组织弹性成像测值，并对原发性肝细胞肝癌和良性病变诊断结果产生影响。3、所有的病灶均由手术病理证实，既往研究较少做到这点。作为一项初步研究，本课题的不足之处在于：1、病理指标可能只是影响HCC硬度的一部分原因，还有活体组织中的血液流动等流体力学因素没考虑进去。2、只发现瘤内出血与HCC的弹性值有关，下一步应拓展研究范围或者细化研究指标，继续寻找影响HCC硬度值的因素。3、受限于良性病变有手术病理的病例较少，作为对照研究的良性病变数据不足以与HCC做单一病理结果的比较。总之，实时组织弹性成像技术作为一种超声弹性成像技术，简便、易用、廉价，在肝实质性占位性病变中的应用将日益广泛，而根据本研究得出的结论：原发性肝细胞肝癌硬度RTE测值与癌旁肝组织肝硬化和瘤内出血有关，癌旁肝组织肝硬化与否影响到了RTE对原发性肝细胞肝癌与良性局灶性病变的鉴别诊断，将有助于提高临床诊断的水平，并对生物医学工程师提出仪器和技术改进的要求。-31- 第二军医大学硕士研究生毕业论文参考文献[1]JemalA,BrayF,CenterMM,FerlayJ,WardE,FormanD.Globalcancerstatistics.CACancerJClin.2011.61(2):69-90.[2]叶家才,崔书中,巴明臣.原发性肝癌的流行病学特征及其危险因素.实用医学杂志.2008.24(10):1839-1841.[3]DickinsonRJ,HillCR.MeasurementofsofttissuemotionusingcorrelationbetweenA-scans.UltrasoundMedBiol.1982.8(3):263-71.[4]WilsonLS,RobinsonDE.Ultrasonicmeasurementofsmalldisplacementsanddeformationsoftissue.UltrasonImaging.1982.4(1):71-82.[5]LernerRM,HuangSR,ParkerKJ."Sonoelasticity"imagesderivedfromultrasoundsignalsinmechanicallyvibratedtissues.UltrasoundMedBiol.1990.16(3):231-9.[6]OphirJ,CespedesI,PonnekantiH,YazdiY,LiX.Elastography:aquantitativemethodforimagingtheelasticityofbiologicaltissues.UltrasonImaging.1991.13(2):111-34.[7]TaylorLS,PorterBC,RubensDJ,ParkerKJ.Three-dimensionalsonoelastography:principlesandpractices.PhysMedBiol.2000.45(6):1477-94.[8]GreenleafJF,FatemiM,InsanaM.Selectedmethodsforimagingelasticpropertiesofbiologicaltissues.AnnuRevBiomedEng.2003.5:57-78.[9]EASLclinicalpracticalguidelines:managementofalcoholicliverdisease.JHepatol.2012.57(2):399-420.[10]EASLClinicalPracticeGuidelines:ManagementofhepatitisCvirusinfection.JHepatol.2014.60(2):392-420.[11]KhalilAS,ChanRC,ChauAH,BoumaBE,MofradMR.Tissueelasticityestimationwithopticalcoherenceelastography:towardmechanicalcharacterizationofinvivosofttissue.AnnBiomedEng.2005.33(11):1631-9.[12]ItohA,UenoE,TohnoE,etal.Breastdisease:clinicalapplicationofUSelastographyfordiagnosis.Radiology.2006.239(2):341-50.[13]周薪传,智慧,肖晓云,罗葆明.超声弹性成像与超声造影对肝脏良恶性病灶的诊断价值探讨.中国超声医学杂志.2013.29(2):137-139.[14]张永寿,张琪,曹永成.超声弹性成像与超声造影在肝肿瘤定性诊断中的应用.中国医学影像技术.2011.27(4):783-786.[15]方玲,周晓东,孟欣,张苗苗,张琪,何光彬.实时组织弹性成像在评价肝肿瘤中的应用价值.中华超声影像学杂志.2010.(6):492-494.-32- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究[16]周薪传,智慧,肖晓云,罗葆明.超声弹性成像与常规超声诊断肝良恶性肿瘤的价值探讨.中华超声影像学杂志.2011.20(11):950-952.[17]李艺,王燕,曾敏霞,栾艳艳,常婷,胡兵.比较实时超声弹性成像与声触诊组织定性弹性成像诊断肝局灶性病变.中国医学影像技术.2013.29(2):230-233.[18]梅陈玲,杨红,何云等.超声弹性应变率比值在肝脏局灶性病变诊断中的初步应用.中国超声医学杂志.2012.28(7):622-625.[19]冀建峰,周巍,郭佳.超声弹性应变率比值在肝脏肿瘤诊断中的应用价值.世界华人消化杂志.2010.(30):3254-3258.[20]李艺,王燕,曾敏霞,栾艳艳,常婷,胡兵.实时超声弹性成像五分法与应变率比值法在肝肿瘤定性诊断中的价值.临床超声医学杂志.2012.(12):797-800.[21]丛文铭,胡锡琪,孙耘田等.原发性肝癌规范化病理诊断方案专家共识.肝脏.2011.16(3):244-246.[22]方玲,周晓东,何光彬等.超声弹性成像对肝肿瘤良恶性的鉴别诊断价值.现代肿瘤医学.2010.18(11):2190-2192.[23]方玲,何光彬,孟欣等.实时组织弹性成像在评价肝脏肿瘤中的初步应用.现代生物医学进展.2010.10(10):1876-1878.[24]管小凤,罗葆明.超声弹性成像在肿瘤良恶性鉴别中的应用.现代仪器.2012.(04):36-39.[25]HartsuijkerCWJW.EngineeringMechanics:Volume2:Stresses,Strains,Displacements.Springer,2001.[26]LupsorM,BadeaR,StefanescuH,etal.AnalysisofhistopathologicalchangesthatinfluenceliverstiffnessinchronichepatitisC.Resultsfromacohortof324patients.JGastrointestinLiverDis.2008.17(2):155-63.[27]周纯武.原发性肝癌术后复发影响因素的临床分析.中国医学影像技术.2012.28(6):1148-1151.[28]黄金球,彭民浩,邹全庆,杨定华,陈宾,肖开银.原发性肝癌切除术后预后因素的Cox模型分析.肿瘤防治研究.2009.36(2):137-139.[29]魏凌琳.肝脏局灶性病变的超声弹性成像研究.影像医学与核医学.:福建医科大学,2011.[30]HeideR,StrobelD,BernatikT,GoertzRS.Characterizationoffocalliverlesions(FLL)withacousticradiationforceimpulse(ARFI)elastometry.UltraschallMed.2010.31(4):405-9.[31]FrulioN,LaumonierH,CarteretT,etal.Evaluationoflivertumorsusingacousticradiationforceimpulseelastographyandcorrelationwithhistologicdata.JUltrasoundMed.2013.32(1):121-30.[32]方玲,周晓东,孟欣,张苗苗,张琪,何光彬.实时组织弹性成像在评价肝肿瘤中的应用价-33- 第二军医大学硕士研究生毕业论文值.中华超声影像学杂志.2010.(6):492-494.[33]王文平.声触诊组织量化技术评估组织硬度的影响因素分析.中华超声影像学杂志.2012.21(6):526-528.-34- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究附图图3癌旁肝组织硬化的HCC的RTE和病理图图4癌旁肝组织非硬化的HCC的RTE和病理图图5瘤内出血的HCC的RTE和病理图-35- 第二军医大学硕士研究生毕业论文综述超声弹性成像技术在肝脏疾病中应用超声弹性成像技术（ultrasonicelastography）是利用超声作为媒介获取组织弹性信息的一项新技术。弹性其实是个物理学定义，指的是物体在外力作用下产生的形变大小，形变越大，物体越软，形变越小，物体越硬。超声检测组织形变开始于1982[1][2]年，Dickinson等和Wilson等分别用A超和M超测量了大血管旁组织的位移和形[3]变，但当时还未真正提出弹性成像的概念。后来Lerner和Parker提出了超声弹性技术（sonoelasticity），利用多普勒检测感兴趣点的位移以获取组织的形变程度，但由[4]于本身的缺陷，一直停留在试验阶段。而1991年Ophir等利用外部施压的方式获得了应变图像（strainimage），第一次提出弹性成像（elastography），被认为是超声弹性成像技术成熟应用的开端。从此超声弹性成像技术在过去的二十余年中发展迅速，广泛应用在人体各个系统组织中，成为了超声新技术应用研究的一个热点，并日趋成熟。2013年欧洲医学与生物学超声联合会（EuropeanFederationofSocietiesforUltrasoundinMedicineandBiology，EFSUMB）第一次制定发布了超声弹性成像的临[5,6]床应用指南及要求。超声弹性成像技术的分类较为复杂，按原理的不同可有不同分类方法。Taylor[7]等按激励的时间特性不同将超声弹性成像分为3种，分别为：压迫性弹性成像(compressionelastographyorstrainimaging)、瞬时弹性成像(transientelastognaphy，TE)[8]和振动性弹性成像(vibrationsonoelastography)。而Greenleaf等按激励的空间特性分为两种：外部激励（Externalexcitationmethods）和内部激励（Internalexcitationmethods）。以上分类互有交叉，临床上更习惯于通过不同商业化仪器所用技术进行比较，常见的如：瞬时弹性成像(fibroscan，FS)、实时组织弹性成像(real-timetissueelastography，RTE)、声辐射力脉冲成像(acousticradiationforceimpulse，ARFI)和超音速剪切波成像（supersonicshearimaging，SSI）。这些技术广泛应用于乳腺、甲状腺、前列腺、肌肉、肝脏、肾脏等组织器官的弹性检查，在肝脏疾病中的应用主要在肝脏弥漫性病变和占位性病变方面。一、超声弹性成像在肝弥漫性病变中的应用[9]Lupsor等研究发现肝硬度和肝实质纤维化、脂肪变性、坏死性炎症炎性活动、铁沉积有关，其中肝纤维化对肝脏硬度的影响最大。因此在肝脏弥漫性病变中，研究-36- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究的重点围绕着肝损伤引起的肝纤维化和肝硬化，包括病毒性肝炎、自身免疫性肝炎、遗传性肝病、中毒性肝炎及代谢性疾病等，采用的对照标准常用肝穿刺活检的病理分期（Metavirscore，F0～F4）。这些研究中一般以病因确定研究对象，其中病毒性肝炎的研究最多，国外主要是丙型肝炎（chronichepatitisC，CHC），而国内研究以乙型肝炎（chronichepatitisB，CHB）为主。除了肝纤维化和肝硬化外，还有一些研究[10][11,12][13‐15]围绕着继发性的肝硬度改变，如梗阻性黄疸、失代偿性心衰、肝移植术[16,17]或者药物治疗等。作为一种无创的检查手段，超声弹性成像的优势是在于仪器方便携带、可重复多次检查和迅速得到结果，甚至有将来取代作为“金标准”的肝穿刺[18]活检的说法，但不同技术各有其优缺点，是否能用来替代病理结果还有待进一步研究。（一）瞬时弹性成像瞬时弹性成像（Fibroscan，FS）实际上是TE的一种商业化应用，两者常被看成一体，成像原理是基于剪切波（shearwave）成像，实现方式是在一维超声探头上加装一个电子振动器，从体表对肝实质进行低频（50Hz）往复机械撞击，测量由此产生的肝实质内剪切波传播速度，肝脏硬度大的传播速度越大，硬度小的传播速度越小。[19]通过计算公式，从测量得出的剪切波速度即可计算出表征组织硬度的杨氏模量（Youngmodulus），称为肝脏硬度值（liverstiffnessmeasure，LSM），单位为千帕[20]（kilopascals，kPa）。法国Roulot等对429个正常人进行FS检查，得出男性和女性的[21]LSM分别为5.81±1.54kPa和5.23±1.59kPa，而意大利的Colombo等研究结果是男性[22]中位值4.6kPa，女性中位值4.4kPa，与韩国Kim的研究结果（男性4.6±0.6kPa，女性4.5±0.5kPa）相近，以上研究均得出正常男性LSM高于女性的结论。FS是国际上较早用于肝纤维化和肝硬化诊断的检查手段，应用较为广泛和成熟，现已经被欧洲肝病研究学会（EuropeanAssociationfortheStudyofLiver，EASL）写[23,24]入丙肝和酒精性肝病的临床实践指南，国内也推出了其诊断肝纤维化的专家意见[25]。国内外大部分研究认为LSM和肝纤维化的病理分期有明显相关性，在明显肝纤[26]维化（F≥2）和早期肝硬化（F4）中应用价值较高，王一娇等对16篇国内外文献做Meta分析，FS对明显肝纤维化(F≥2)组和早期肝硬化(F=4)组的合并敏感度、特异度、SROC曲线下面积分别为73.90％、80.00％、0.8648和81.30％、89.80％、0.9469。与[27,28][29]血清学检查相比，FS有相似的诊断效能，而在肝硬化诊断方面FS更准确，但[30][31]对早期纤维化的分期（F0～F1，F1～F2）FS的诊断意义不大。Colombo等在每个个体上同时对比FS、RTE和ARFI，并与病理结果对照，认为FS在肝纤维化中的应[32]用价值优于RTE和ARFI。在诊断界值方面，Friedrich等的Meta分析综合了50个研究，-37- 第二军医大学硕士研究生毕业论文病因学包括丙型肝炎、乙型肝炎、酒精性肝病等，得出了最佳诊断界值是7.6kPa（F[24]≥2）和13.01kPa（F=4），与EASL的丙肝临床实践指南中的7kPa（F≥2）和12kPa（F=4）接近。近年来，FS的研究热点集中在与门静脉高压和食道静脉曲张的相关性上，大部[33‐35]分研究认为LSM与门静脉高压有很好的相关性，但在与食道静脉曲张程度的相关[33,36,37]性研究中，对于是否能预测食道静脉曲张程度，不同学者看法不一致，而Montes[38]9等提出用LSM（<20kPa）结合血小板计数(>120x10/L)可用于排除食道静脉曲张，阴性预测值高达100%，可以避免不必要的胃镜检查。最新的研究还认为FS可以有效[39]预测原发性肝癌术后肝衰的发生，而有关LSM指导临床用药的研究也日见增多[40‐42]。[43]FS广泛应用于临床的肝纤维化和肝硬化的检测，包括社区体检，但LSM还受很多因素的影响。除了以上提过的男女之间LSM有差异外，最主要的影响因素包括：1、谷丙转氨酶（alanineaminotransferase，ALT）：ALT升高一般作为肝炎急性炎症[44,45][46]期的肝功指标，与肝硬度有较大相关性，对其测值影响较大，为此Chan等提出通过ALT是否正常来确定不同的诊断界值，但也有研究认为ALT与肝炎急性期不影[47][48]响LSM。2、胆红素（bilirubin，BIL）：Millonig等通过对梗阻性黄疸治疗前后的比较，发现胆红素降低后LSM也随之下降，而在无潜在性慢性肝病的急性肝炎研究中，[49]胆红素的改变为LSM改变的单一相关因素（P<0.001），也有研究认为肝炎急性期[45]的胆红素升高与ALT的升高共同影响着LSM。3、中心静脉压（centralvenouspressure，CVP）：中心静脉压影响着肝脏的血液回流，从而影响肝脏硬度，Millonig[50]等用猪做模型，夹紧下腔静脉后LSM从3.1提高到了27.8kPa，再通5min后又恢复到[11,12]5.1kPa。对失代偿性心衰的临床研究同样证实了由于右心房充血，CVP升高，LSM随之升高。4、身体质量指数（BodyMassIndex，BMI）：印度的研究表明过胖或过瘦2[47]（BMI≤18.5kg/m）的人LSM值均高于正常人。除了以上提到的影响因素，EFSUMB的指南中还提到了导致FS检查失败的几个[5]2常见原因：BMI>30kg/m、检查操作者检查数少于500次、患者年龄大于52岁、II型糖尿病患者和腹水患者。而FS最大的局限性在于相对于其他弹性成像技术，由于不能直接观察肝脏图像，如取样区域是否有大血管或者其他病变无法选择避开，影响LSM的测定。（二）实时组织弹性成像实时组织弹性成像（Real-timetissueelastography，RTE）的成像原理是利用外部或者内部压力对组织进行压缩，通过超声对组织形变即应变（strain）的检测，获取-38- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究组织的硬度信息，用连续的彩色编码表示感兴趣区域内的肝脏硬度，红色代表软的组织，蓝色代表硬的组织，绿色代表平均硬度。在肝弥漫性病变的检查中，RTE使用一个线阵探头，检测由心脏和大血管搏动对肝脏的压迫引起的形变，将弹性图像叠加在二维超声的灰阶图像上，并与二维超声同时并列显示，有利于对感兴趣区域进行调整。关于RTE在肝弥漫性病变中的应用文献较少，不同研究所采用的诊断方法和参数[51‐54]也不同，因此缺乏一个统一标准。早期研究用RTE研究肝纤维化和肝硬化采用的是弹性图评分法，蓝色占比越多评分越高，得出了与病理结果显著正相关的结论，但[54]该方法主观性较强，且无法定量分析，Chung等认为该方法对纤维化分期的预测不[55][56]如FS和ARFI。另一种方法是弹性比值法，陈曦等、Hu等分别通过计算肝实质与肋间肌（或皮下脂肪）、肝静脉两者的应变比值(strainradio,SR)，认为在评价肝纤维化上有其应用价值，SR与肝纤维化病理分期呈负相关。近年来出现了实时组织弹性成像弥散定量分析技术（strainhistogram），利用对弹性图像的数字化分析，得出的11[57‐59]个参数，作为超声弹性成像的特征量。在不同研究中，对11个参数与肝纤维化、肝硬化相关性分析的结果不是很一致，但较统一的意见是认为蓝色区域百分比（%AREA）和应变率均值（MEAN）相关性最高。而仪器内置软件计算出的纤维化指数（liverfibrosisindex，LFI），就是来自其中9个参数建立的多元回归方程LFI=–0.009×MEAN–0.005×SD+0.023×%AREA+0.025×COMP+0.775×SKEW–[60]0.281×KURT+2.083×ENT+3.042×IDM+39.979×ASM–5.542。Yada等研究发现LFI与慢性肝炎的纤维化分期的递进性一致，除了F2与F3间无统计学差异外，其他分[61]期间均有统计学差异。对比研究中，孟繁坤等将LFI与LSM作比较，两者ROC曲线下面积（theareaunderthereceiveroperatingcharacteristiccurve，AUROC）相近,分别为0.886、0.877和0.917、0.873，认为在判断肝纤维化程度方面的两者能力相近，而[62]Tamaki等在对丙肝纤维化研究中认为LFI对纤维化的诊断效能高于血清学指标。国[63]内有研究认为LFI可以作为早期肝纤维化的诊断指标，另有研究认为可以用来指导[64]早期肝硬化诊断，但均需进一步的研究证实。与FS相比，RTE不存在FS中的肋间隙狭窄、脂肪变、腹水及肝萎缩等因素的限[65]制，尤其是不受急性期肝炎的影响，并且可以在二维超声指导下自由选择感兴趣区域，但RTE技术仍受肥胖等因素的影响。作为一项新技术，RTE在肝弥漫性病变方面的研究还需大量数据资料支持，并提出一个统一的、大部分人接受的标准操作方法和质控方法及诊断参数。（三）声辐射力脉冲成像声辐射力脉冲成像(acousticradiationforceimpulseimaging，ARFI)跟FS、SSI一-39- 第二军医大学硕士研究生毕业论文样，都属于剪切波成像。其成像方式是发射一束纵向超声在组织内激励产生横向传播的声辐射力，测量该声辐射力在感兴趣区域产生的剪切波传播速度（shearwavevelocity，SWV），用其作为代表组织弹性模量的特征参数，单位为m/s。就成像原理而言，ARFI和SSI更为接近，都是利用超声作为激励源，不同在于激励源一个是点状，一个是线状。而ARFI、SSI与FS、RTE最大不同也在于FS和RTE用的是外力压迫（外部激励），而ARFI和SSI是利用超声从组织内产生声辐射力（内部激励）。印度Madhok[66]等获取了108个健康人正常肝脏SWV值，男性1.195±0.25m/s女性1.199±0.26m/s，[67]认为无明显性别差异（p=0.939）。国内沈文等研究了健康人正常肝脏的SWV值，[68]男性参考值为0.79～1.57m/s;女性参考值为0.74～1.40m/s，而朱巧英等测得正常参考值为1.089～1.105m/s，两个研究均认为SWV值有性别差异，无年龄差异。ARFI的在肝纤维化和肝硬化中的应用广泛性仅次于FS。最新的ARFI诊断肝纤维[69]化和肝硬化的meta分析是由Nierhoff等完成，包括13个研究，1163个慢性肝病患者，明显肝纤维化(F≥2)组、严重纤维化组(F≥3)和早期肝硬化(F=4)组平均诊断准确度的ROC曲线下面积和诊断优势比（thediagnosticoddsratio，DOR）分别为0.84、0.89、0.91和11.54、33.54、45.35，界值为1.31m/s(F≥2)和1.8m/s(F=4)，认为ARFI对于肝纤维化分期有很好的诊断准确度，与FS比较无统计学差异。而国内外大部分研究的观[70‐74]点都与其一致，且研究范围同FS一样，包括病毒性肝炎、非酒精性脂肪肝、肝移植术后、药物评价及门静脉高压、食道静脉曲张的预测等方面，均认为ARFI有很好的应用前景。影响ARFI检查的因素与FS类似，但ARFI不受腹水影响。对于ALT的影响，Bota[75]等的多中心研究认为ARFI与FS均受高ALT水平的影响，但FS在1.1-5倍ALT正常高限值水平就受影响，ARFI只受5倍以上ALT正常高限值水平的影响。对于BMI是否有[70]影响的观点不一致，大部分人认为有影响，但Fierbinteanu-Braticevici等的研究表明，[76]对于重度肥胖(BMI>30)的病人，ARFI也能成功测得其SWV值。另外Goertz等和[77]Popescu等均提出刚进食完的肝脏SWV值高于进食前，建议餐后2小时内不适合做检查或进食后做检查。[78‐80]与FS相比，ARFI的优点在于适用范围更大：可以探测较深部的组织，直观地观察感兴趣区域，避开超声图像中肉眼可见的大血管和胆管。但ARFI所得到的测值是感兴趣区域内剪切波速度的平均值，没有标准差，另外研究例数不如FS，不像FS一样被广泛验证其有效性和准确性。（四）超音速剪切波成像超音速剪切波成像（supersonicshearimaging，SSI）是较新的一项技术，利用多-40- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究个快速声辐射力激励源产生线性振源，用超高速的超声（>5000帧/s）成像技术检测剪切波传播路径上的各点的位移，结合传播时间获得弹性模量图，通过计算机得出杨氏模量，称为肝脏硬度（liverstiffness，LS），单位为千帕（kilopascals，kPa），也称[81]为剪切波弹性成像（shearwaveelastography，SWE）。韩国的Suh等对238例肝穿组织学活检正常的肝脏进行检查，认为LS正常值范围为2.6～6.2kPa。中山大学的黄泽[82]萍等对329例正常肝脏进行SWE检查，获得LS正常值为5.023±0.966kPa，年龄与性别组间无明显差异。作为一个最新的技术，应用SSI所做的研究最少，国外主要集中在丙型肝炎引起[83]的肝纤维化和肝硬化上。最早是Bavu等将113例丙肝患者以FS作标准做比较，方差[84]分析显示两者无明显统计学差异。Ferraioli等以病理分期为标准，对比了丙肝患者的SSI和FS结果，AUROC分别为：0.92和0.84（F0-F1对F2-F4组），0.98和0.96（F0-F2[85]对F3-F4组），0.98和0.96（F0-F3对F4），认为SSI优于FS。国内的曾婕等对正常肝、肝纤维化、肝硬化分组进行研究，三组间有显著统计学意义，肝硬化组>肝纤维化组>正常肝。现有的初步研究均显示SSI在肝脏弥漫性病变方面的诊断有其优势和特点：准[86]确、方便、快捷、重复性好、呼吸动度无影响等等，但需要时间做更多的研究来证实和发现。二、超声弹性成像在肝脏占位病变中的应用超声弹性成像在肝脏占位性病变中的应用和该技术的出现基本同步，但相对肝脏弥漫性病变的研究较少。对于不同病理结果的肝实性占位性病变，包括：恶性的原发性肝细胞癌（hepatocellularcarcinoma，HCC）、胆管细胞癌（cholangiocellularcarcinoma，CCC）、转移性肝癌（metastatichepaticcarcinoma，MHC）等；良性的肝血管瘤（hepaticangiomas，HA）、肝腺瘤（hepatocellularadenoma，HCA）、局灶性结节性增生（focalnodularhyperplasia，FNH）等，不同检查技术对以上占位性病变硬度的检查结论不完全一致。一般认为虽然不同病理类型肿瘤之间的测值互有重叠，但恶性肿瘤比良性肿瘤硬，具有显著统计学差异。（一）瞬时弹性成像最早被应用在肝脏占位研究中的超声弹性成像技术是FS，2007年MasuzakiR[87]等用FS对直径>50mm、距体表25-65mm的肝脏肿瘤进行弹性测定，结论是肝肿瘤硬度：肝内胆管癌>肝转移癌>肝细胞肝癌。FS检查肝脏占位性病变的缺点非常明-41- 第二军医大学硕士研究生毕业论文显：无法实时同步显示超声二维图像，定位准确性差，检测深度浅，应用面窄，但该研究为以后其他超声弹性成像技术检测肝占位提供了很好的思路。（二）实时组织弹性成像RTE在肝占位性病变中所使用的方式与弥漫性病变中不大一样，使用的是凸阵探头，采用人工体外加压的方式，得出超声弹性图像，该图像同样以连续的彩色编码表示感兴趣区域内的肝脏硬度，并叠加在二维超声图像上。[88]最早Kato等采用将RTE弹性图像按病灶与病灶旁肝组织的彩色差异分成四级的方法，对比术中的HCC和MHC弹性图像，认为肿瘤硬度MHC>HCC。而后[89]Gheorghe等采用图像分析软件Photoshop半定量分析弹性图像中的红、蓝、绿三种颜色，对比病灶与病灶旁肝硬化组织，认为该方法有希望成为肝硬化背景下诊断小肝[90‐95][96‐98]癌的一种手段。现在大部分研究采用的分析方法是评分法和SR值法。评分[99]法又称5分法，沿用由Itoh等提出的乳腺癌的弹性评分方法，评分标准为：病灶区及病灶旁组织呈均匀的绿色，评为1分；病灶区绿蓝相间，以绿色为主，评为2分；病灶区蓝绿相间，以蓝色为主，评为3分；病灶区完全为蓝色覆盖，评为4分；病灶区完全为蓝色覆盖，且病灶旁少部分组织也为蓝色，评为5分。SR值法即通过仪器内置软件计算病灶内与病灶旁肝组织的应变比：SR=周围肝脏组织应变率/病灶应变率。RTE在肝占位病变中的应用主要为肝良恶性肿瘤的鉴别。在使用评分法的研究[90,93‐95,100]中，一般采用1～2分为良性病变，3～5分为恶性病变的诊断标准。张永寿[95]等将RTE和常规超声、超声造影（contrast-enhancedultrasound，CEUS）作比较，认为诊断准确率：CEUS和RTE均大于常规超声，RTE与CEUS诊断准确率间无统[93]计学差异，RTE对CEUS诊断不明确的病灶有补充作用。周薪传等认为RTE和常规超声结合可明显提高肝良恶性肿瘤的鉴别诊断能力，两者单独诊断能力无明显统计[90]学差异。李艺等对比了RTE和ARFI鉴别诊断价值，敏感度、特异度分别为：81.82%、71.43%和72.73%、71.43%，认为无明显差异。由于评分法主观性较强，SR值法作为一种半定量的方法，弥补了这方面的不足。[96][97]梅陈玲等和冀建峰等分别分析了91个和157个肝占位性病变，均认为肝良恶性肿瘤的SR值有显著差异，恶性肿瘤>良性肿瘤，得到最佳诊断界值分别为3.47和4.00，AUROC、敏感性、特异性、准确性、阳性预测值、阴性预测值分别为0.943和0.941、87.9％和89.4%、88.0％和86.8%、87.9％和73.3％、95.1％和93.0%、88.5%和80.7%。[98]也有研究认为SR值法和评分法在肝良恶性鉴别诊断上两者间诊断效能无明显差异，与常规超声相比也无明显差异。由于评分法过于依赖于读片医生的经验和主观判-42- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究断，另外SR值法更方便于对不同病理类型的肿瘤硬度进行分析，因此个人认为SR值法还是要优于评分法。RTE在肝占位性病变中的应用也有其不足之处，包括：1、探测深度：占位所在[96]位置过深（>10cm）就无法获得弹性图像。2、肥胖：由于皮下脂肪厚度和皮肤张力大的影响，肥胖者也较难获取弹性图像。3、肝硬化：在占位性病变的研究中，由于获取的是个比值，肝周组织的硬度的增加必然导致硬度比值降低，影响诊断结果。4、主观性：感兴趣区域的选择和评分法都带有一定的主观性，可能影响到测值。（三）声辐射力脉冲成像ARFI应用于肝占位性病变的方法也有两种，类似于RTE：用于图像评分的声触诊组织成像（virtualtouchtissueimaging，VTI）和有测量值的声触诊组织定量（virtualtouchtissuequantification，VTQ）。VTI用连续的灰阶表示剪切波速度的高低，最高的（即最硬的）为黑色，最低的（即最软的）为白色，而VTQ直接得出感兴趣区域的剪切波速度，即SWV，单位为m/s。VTI的应用同样由于评分标准的不同和评分过程中主观性的影响，在肝占位性[90]病变中的研究不是很多，前面提过的李艺等采用的就是VTI与RTE评分作比较，将占位的VTI图像分为四种：黑、灰黑、灰白、白，前两者为较硬，后两者为较软。[101]作为研究的一部分，Shuang-Ming等将占位的VTI图像与占位旁肝组织背景图像做比较，比背景暗的为硬，比背景亮的为软，结论是VTI和VTQ均有助于良恶性肿瘤的鉴别，恶性肿瘤的硬度大于良性肿瘤。显然，VTQ由于能得到一个具体数值，有着更广泛的应用。在肝占位性病变良恶性肿瘤鉴别方面，不同研究的结果并不一致，以认为有助于良恶性鉴别者占多数[102‐107][108,109]，且获得的诊断临界值在1.82-2.5m/s之间。而也有研究认为ARFI对良恶性肿瘤鉴别意义不大。观点不一致主要原因在于不同研究者选择的良恶性肿瘤选择范围不同：大部分研究中的良性病变均以HA为主，甚至有的只有HA，而从这些研究的数据中可以发现，恶性肿瘤中的HCC相对较软，良性肿瘤中FNH相对较硬，当[108]FNH在良性肿瘤中所占比重增加时，如17/38，45%（Heide等）和19/43,44%（Frulio[109]等），容易得出无法鉴别的结论。因此，由于不同病理类型间测值的重叠性，脱离具体的病理类型，单纯地讨论良恶性占位的鉴别诊断似乎失去了意义，但大部分观点还是认为ARFI有一定的诊断价值。ARFI还应用于肝肿瘤的射频消融（radio-frequencyablation，RFA）治疗中的实[110,111]时监测上。由于治疗中和治疗后病灶硬度的改变明显，而治疗产生的微气泡影响常规超声的检测，因此对于治疗中和治疗后消融灶的显示，ARFI优势明显：VTI-43- 第二军医大学硕士研究生毕业论文显示出的病灶大小比常规超声更接近真实病灶，而VTQ对病灶旁肝实质的测值对比更能作为无创的评价消融灶范围的有效方法。ARFI是目前在肝占位性病变中应用最多的超声弹性成像技术，其不足之处在于深度的限制，感兴趣区域过小不能完全代表整个病灶硬度等。还有就是所有超声弹性成像技术遇到的共有问题：1、不同病理类型的肿瘤间硬度值重叠性过高。2、同种病理类型肿瘤的异质性导致的硬度值差异，如纤维化、出血、坏死、瘢痕组织、扩张血管等等。（四）超音速剪切波成像[112]SSI用于肝占位性病变的应用极少，目前暂只有Guibal等检测了161个占位性病变，结果是（单位kPa）：局限性脂肪肝6.6±0.3、HCA9.4±4.3、HA13.8±5.5,、FNH33±14.7、HCC14.86±10、MLC28.8±16、CCC56.9±25.6，认为FNH和HCA、HCC和CCC间有统计学差异。国内暂无SSI与肝占位性病变相关的文献报导。总之，超声弹性成像作为一种新技术，无论是肝脏弥漫性病变还是占位性病变的应用日益广泛，并体现其独特的价值。需要注意的一点是，超声弹性成像得到的结果只是代表感兴趣区域内的组织硬度的特征值，不能等同于组织的硬度，更不能等同于临床上的纤维化、肝硬化、良性肿瘤、恶性肿瘤等诊断。现有的研究缺乏弹性成像与组织结构变化间关系的直接证明，大都是通过超声弹性测值与病理做对照分析，得出相关性的结论，但对该结论的解释缺少基础研究支持，对于肝脏硬度或者肿瘤硬度改变的原因和影响因素、各因素的影响程度等尚未完全明确，如男性与女性正常肝脏硬度是否真的有差异，为什么不同检查方法得出的结论不一样等。另外超声弹性成像存在着一些局限性，如检查的失败率、可重复性、一致性、安全性等问题。超声弹性成像相对于其他影像学检查手段，只能说是刚刚起步，还存在很多不足和争议，这也提供了一个广阔的研究空间，如何进一步完善、规范、确立、发展超声弹性成像在肝脏病变方面的诊断标准有待于生物医学工程师和临床医生的共同努力。-44- 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第二军医大学硕士研究生毕业论文[96]梅陈玲,杨红,何云等.超声弹性应变率比值在肝脏局灶性病变诊断中的初步应用.中国超声医学杂志.2012.28(7):622-625.[97]冀建峰,周巍,郭佳.超声弹性应变率比值在肝脏肿瘤诊断中的应用价值.世界华人消化杂志.2010.(30):3254-3258.[98]李艺,王燕,曾敏霞,栾艳艳,常婷,胡兵.实时超声弹性成像五分法与应变率比值法在肝肿瘤定性诊断中的价值.临床超声医学杂志.2012.(12):797-800.[99]ItohA,UenoE,TohnoE,etal.Breastdisease:clinicalapplicationofUSelastographyfordiagnosis.Radiology.2006.239(2):341-50.[100]方玲,周晓东,孟欣,张苗苗,张琪,何光彬.实时组织弹性成像在评价肝肿瘤中的应用价值.中华超声影像学杂志.2010.(6):492-494.[101]Shuang-MingT,PingZ,YingQ,Li-RongC,PingZ,Rui-ZhenL.Usefulnessofacousticradiationforceimpulseimaginginthedifferentialdiagnosisofbenignandmalignantliverlesions.AcadRadiol.2011.18(7):810-5.[102]ChoSH,LeeJY,HanJK,ChoiBI.Acousticradiationforceimpulseelastographyfortheevaluationoffocalsolidhepaticlesions:preliminaryfindings.UltrasoundMedBiol.2010.36(2):202-8.[103]Shuang-MingT,PingZ,YingQ,Li-RongC,PingZ,Rui-ZhenL.Usefulnessofacousticradiationforceimpulseimaginginthedifferentialdiagnosisofbenignandmalignantliverlesions.AcadRadiol.2011.18(7):810-5.[104]DaviesG,KoenenM.Acousticradiationforceimpulseelastographyindistinguishinghepatichaemangiomatafrommetastases:preliminaryobservations.BrJRadiol.2011.84(1006):939-43.[105]孟洁,叶卫华,韩若凌,陈伟,周军华.声辐射力脉冲成像技术检测肝占位性病变的初步研究.中国超声医学杂志.2011.27(7):643-645.[106]韩鄂辉.声触诊组织定量分析对肝脏肿瘤鉴别诊断价值的探讨.中华临床医师杂志（电子版）.2012.6(2).[107]ParkH,ParkJY,KimdY,etal.Characterizationoffocallivermassesusingacousticradiationforceimpulseelastography.WorldJGastroenterol.2013.19(2):219-26.[108]HeideR,StrobelD,BernatikT,GoertzRS.Characterizationoffocalliverlesions(FLL)withacousticradiationforceimpulse(ARFI)elastometry.UltraschallMed.2010.31(4):405-9.[109]FrulioN,LaumonierH,CarteretT,etal.Evaluationoflivertumorsusingacousticradiationforceimpulseelastographyandcorrelationwithhistologicdata.JUltrasoundMed.2013.32(1):121-30.-52- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究[110]KangJ,KwonH,ChoJ,etal.Comparativestudyofshearwavevelocitiesusingacousticradiationforceimpulsetechnologyinhepatocellularcarcinoma:theextentofradiofrequencyablation.GutLiver.2012.6(3):362-7.[111]陈洁鑫,徐晓红,徐辉雄,周宏莲.声脉冲辐射力弹性成像技术评价牛肝组织射频消融的实验研究.临床超声医学杂志.2013.15(3):145-148.[112]GuibalA,BoularanC,BruceM,etal.Evaluationofshearwaveelastographyforthecharacterisationoffocalliverlesionsonultrasound.EurRadiol.2013.23(4):1138-49.-53- 第二军医大学硕士研究生毕业论文在读硕士期间发表的论文情况：1、钱艺,洪峻峰,郭佳,等.原发性肝脏神经内分泌癌18例超声检查特点分析.山东医药,2012,52(35):85-86.2、洪峻峰，郭佳，梁丽琼，冀建峰.实时组织弹性成像在肝脏局灶性结节性增生与肝腺瘤鉴别诊断中的应用价值.第二军医大学学报,2014,35(5):524-528.在读硕士期间参加科研情况：上海市科委基金（10411951900）：超声弹性成像技术在肝脏疾病中的应用-54- 原发性肝细胞癌的实时组织弹性成像与病理相关因素的初步研究致谢本课题研究是在可敬可爱的导师郭佳教授的严格要求及认真指导下完成的。导师不但在科研上、工作上对学生谆谆教导，诲人不倦，而且在生活上也是嘘寒问暖，关怀备至。从导师身上不仅学习到了知识、专业技能、科研思路和方法，还学到了很多如何为人处世，如何接人待物，如何爱岗敬业的优秀品格。再多语言也难以表达对导师的感激之情，只能融入一句话：谢谢导师！在此，还要衷心感谢梁丽琼教员的关心和帮助。还有陈燕、谭碧波、钱艺、韩亮、马骏、王玮玮、张敏、牛晓乐、徐成川、马茜几位兄弟姐妹，因为有了你们，我这三年过得很快乐。感谢病理科的丛文铭主任、俞花技师长、金光植组长、董辉组长和朱玉瑶同学的大力帮助和支持。感谢李银侠、程蕾两位师姐和沈伟、郑梦琳、李万斌同学的协助和帮忙，给了我很大的帮助。最后感谢我的家人，千里迢迢陪我来到上海求学，我爱你们！-55-