孟晔1肖阳2刘勇3王涛4奚克敏4▲

1.牡丹江医学院第二附属医院超声科，黑龙江牡丹江157009；2.牡丹江医学院第二附属医院肝胆外科，黑龙江牡丹江157009；3.牡丹江医学院，黑龙江牡丹江157011；4.牡丹江医学院附属红旗医院超声科，黑龙江牡丹江157011

[摘要]目的探讨实时超声弹性成像技术（RTE）的弥散定量分析功能对大鼠梗阻性黄疸模型肝脏改变的定量化诊断价值。方法选取30只2.5～3.0个月龄，体质量280～330 g的雄性SD大鼠，随机分为甲组（实验组）与乙组（对照组），每组15只。甲组大鼠行手术制作可复性梗阻性黄疸动物模型，乙组大鼠仅行假手术。分别于造模前、造模后2周及解除梗阻后2周采用带有组织弥散定量分析软件的超声诊断仪对动物模型进行RTE检查，并对弹性图像进行弥散定量分析；比较分析造模前、造模后2周、解除梗阻后2周两组大鼠%AREA和MEAN值的变化情况。结果造模前及解除梗阻后2周时两组大鼠的%AREA值及MEAN值比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；甲组大鼠造模后2周%AREA及MEAN值分别为42.60±3.69、93.20±2.54，与乙组的25.40±1.40、108.00±4.93比较，差异有统计学意义（t=6.230、4.328，P=0.019、0.047）；甲组大鼠造模后2周时%AREA和MEAN值分别与造模前及解除梗黄后2周比较，差异均有统计学意义（P＜0.01）。结论RTE的弥散定量分析功能可反映梗黄引起的肝脏改变，梗黄后肝脏ROI区MEAN及%AREA可有显著改变，其可作为梗阻性黄疸程度的定量化评定参考指标。

[关键词]超声弹性成像技术；梗阻性黄疸；应变均值；蓝色领域百分比

近半个世纪以来，医用超声影像学检查技术因其具有用途广、价格低、携带方便、准确率高等优势，已逐渐成为医学领域中必不可少的辅助检查方式，尤其对腹腔脏器疾病诊治其目前已成为最常规的检查手段之一。肝脏是人体组织最大的实性器官，将超声技术用于某些肝脏疾病的检查目前已经发展得比较成熟，准确率可以高达95%以上。近年来，伴随超声成像技术与多普勒技术的迅猛发展，医用超声成像技术在如肝纤维化等临床疾病诊治过程中的应用价值正大幅提高[1-2]。1991年，Ophir等[3]提出了“弹性成像”技术理念，经过20余载的发展，一种新兴的、被称之为实时超声弹性成像（real-time tissue elastography，RTE）技术的弹性超声诊断手段应运而生，并已经逐渐成为了临床疾病诊断的主要方法之一。RTE技术其原理主要是通过软件分析将受压前后组织的回声信号的移动幅度变化转换为实时的彩色图像，从而可以直观地显示被检测组织的弹性特征，已逐渐研究应用全身各个组织器官的疾病诊治。梗阻性黄疸时，肝脏的代偿功能势必出现损害进而引起肝脏的弥漫性病变，RTE技术检测也势必会出现相应变化，目前国内相关研究报道甚少，针对动物模型的研究报道更处于空白。故本研究应用RTE技术的弥散定量分析功能来分析大鼠梗阻性黄疸模型肝脏变化，初步探讨其定量化的诊断价值，为其应用于临床提供基础试验依据。

1.1 对象

选取无特定病原体的、月龄2.5~3.0个月、体质量280~330 g的雄性SD大鼠30只[由牡丹江医学院医药研究中心SPF级动物房提供，使用许可证编号：SYXK（黑）2015-007]，随机分为甲组（试验组）和乙组（对照组），每组各15只鼠。将其置于12 h白-黑周期的安静、通风，温度22~26℃、湿度40%~70%的标准环境中分笼饲养，自由进食、饮水。甲组大鼠行手术建立梗阻性黄疸模型，乙组大鼠仅行相同手术步骤单纯暴露胆管不予以结扎等操作即可。本实验过程中对动物的处理符合动物伦理学标准。

1.2 手术方式

建立动物模型，可复性的梗阻性黄疸大鼠模型采用胆管结扎支撑管拔除法建立：①于建模前12 h给大鼠禁食，4 h前禁饮水，术前称重后，以10%水合氯醛，0.3 mL/100 g的剂量给予大鼠行腹腔注射麻醉。②麻醉满意后，将大鼠固定在超净工作台上，上腹部常规备皮（自上腹部剑突以下），备皮完成后以稀碘伏及酒精棉球分别进行术区无菌处理3遍。③自大鼠右季肋部肋缘下斜行做1.5~2.0 cm的手术切口进入腹腔，分离找到胆管（十二指肠与胆管交汇处），进一步将肝门及门静脉显露，并仔细将胆管游离至肝门，采用3-0不可吸收聚丙烯缝线在距肝门约1.0 cm处的胆管远端将胆管及4F外周穿刺中心静脉导管（PICC）一同使用三叠结结扎，结扎力度适中即可（丝线结扎后的线圈正好将胆管闭合为宜）。④自手术切口下缘经腹部皮下隧道至左下腹部以复尔凯空肠造口穿刺套管针穿出，拔掉针芯，自近小肠端的PICC导管将套管针自切口下部导入，潜行至左下腹部，2-0慕丝线固定导管末端至皮下，导管肝门端游离于腹腔，逐层关闭手术切口完成包埋。⑤术中给予每只大鼠行5×104U青霉素腹腔注射以预防感染，术后5 h开始进水，术后20 h开始喂食，每只大鼠术后均被置于标准环境中单笼饲养。⑥解除梗黄：术后第12~14天，首先以碘伏、酒精常规消毒大鼠的左下腹部皮肤，自左下腹部做手术切口打开皮下，将固定PICC导管末端的缝线拆除，轻柔拔出PICC导管使胆管再通，再以无菌敷贴将拔管切口覆盖，牢固固定。甲组大鼠均通过上述手术步骤进行造模与解除梗阻。乙组小鼠仅行行同样术式暴露胆管即可，不予以结扎（称假手术），然后行关闭缝合手术切口放回鼠笼中饲养。大鼠造模成功判读标准：大鼠梗黄造模若成功，大鼠约5 d后开始出现白色陶土样变、尿液深黄，毛发杂乱，易激惹症状，并进行性加重。二维超声检查显示肝内外胆管明显扩张，胆总管直径为8.7~11.1 mm。梗黄后行超声检查后，取病理穿刺活检，可见胆管炎、肝细胞气球样变、小叶间胆管周围炎细胞浸润。

1.3 检查方法

于造模前、造模后2周、解除梗黄后2周，分别对实验组及假手术对照组大鼠进行RTE检查比较两组大鼠的%AREA和MEAN值。被检大鼠仍使用10%水合氯醛（0.3 ml/100 g）进行腹腔注射麻醉，麻醉满意后取仰卧位，选用牡丹江医学院附属红旗医院HI VISION Ascendus超声仪（日本日立公司）先行常规二维超声检查，将探头置于合适的位置，将成像参数调节至可得到最佳二维超声图像后即可进行观察并记录。然后对大鼠肝脏的血流分布情况使用彩色多普勒血流成像（CDFI）系统进行观察与初步判断。再将超声仪调至超声弹性成像模式，在保持探头稳定性的前提下，将探头朝向心脏方向轻度加压（压力指数控制在2~3即可），将大鼠心脏搏动作为外力，在获取3~5 s稳定的动态弹性成像波形图后冻结停止检测，自已采集的回放图像中挑选一张最满意的静态图像，受压曲线代表大鼠肝组织在心脏波动外力下有规律地收缩、舒张运动所形成的拉伸压缩模量，图像中的波峰代即为压缩模量，波谷则为拉伸模量，纵轴则表示大鼠肝脏感兴趣区域（ROI）内的平均组织应变，横轴为时间参数。每次检查分析时均需下在至少持续5次以上平稳心跳的动态弹性图像中挑选1个波的波谷，然后启动组织弥散定量分析软件进行分析，以保证所采集图像中的受压曲线均可呈现出规律的正弦波，以便能够更准确地反映大鼠肝组织的弹性分布。将RTE的ROI大小设置为2.0 cm×2.0 cm，调节内置Strain Histogram Measurement数据处理系统，使得所选取分析的区域不少于设置ROI面积的1/2，开始测定并记录ROI内的蓝色领域百分比（%AREA）及应变均值（MEAN）。每个操作检查需重复至少5次，然后取5次测量结果平均值。

1.4 统计学方法

采用SPSS 18.0统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（±s）表示，两组间比较采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

造模前及解除梗阻后2周时两组大鼠的%AREA值及MEAN值比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；甲组大鼠造模后2周%AREA值及MEAN与乙组比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。乙组大鼠造模前后及解除梗黄2周时%AREA和MEAN值均无明显改变，差异无统计学意义（P＞0.05）。甲组大鼠造模后2周时%AREA和MEAN值与造模前比较，差异有统计学意义（P＜0.01）；与解除梗黄后2周时比较，差异有统计学意义（P＜0.01）（表1）。

3.1 实时组织弹性成像技术的由来及发展

RTE是超声弹性成像技术的方法之一。日本日立公司于2003年在全世界率先实现了超声波的组织弹性信息图像化处理技术。此后，依赖组织弹性图像色彩分布划分的应变率比值法及评分法已逐步普及，并应用于各个组织器官的临床研究。但是，由于评分法主观性较强，主要根据诊断者的经验来划分；而应变率比值法则为半定量化的研究方法，其主要通过获得病变组织与周围组织的相对比值，来间接反映病变区域的硬度的相对改变。故此两种方法均各具利弊。近年来，日立公司为了更进一步提高RTE研究结果的客观真实性和诊断效能，其在前期研究的基础上又新开发了可提取的包括%AREA、MEAN、标准偏差、峰度、均等性等11种[4]特征量的组织弥散定量分析功能软件，并进一步实现了直方图显示功能。该软件可通过对组织弹性图像进行量化分析为组织弥散病变提供了一种新的定量化评价超声技术手段[5-9]。

3.2 RTE技术对恶性梗阻性黄疸疾病的诊治研究

慢性肝病随着后期的纤维化加剧，组织弹性成像可呈现出病变肝脏硬度弥散进展的趋势。经验证，在肝脏领域时应用该软件可确认提取的特征量和经多元回归分析得出的肝纤维化指数与肝纤维化的病理诊断分级间存在一定的关联[10-11]。当肿瘤等原因引起恶性梗阻性黄疸时，势必会严重损伤肝脏代偿功能[12]，使其微循环发生障碍[13]，从而导致肝脏的弥漫性病变。截止目前，国内外针对RTE对梗黄导致的肝脏弹性改变的相关研究报道甚少。有研究者[14]将瞬时超声弹性成像技术运用于非梗黄与梗黄患者的肝脏硬度的比较，并证实前后二者肝脏的瞬时超声弹性成像有明显差异。目前也有研究表明，RTE的定量化参数可在一定程度上反映了恶性梗阻性黄疸的黄疸轻重程度[15-16]。李银侠等[17]研究者亦采用RTE技术对不同程度梗黄患者肝脏ROI区的%AREA和MEAN值进行测定和统计学比较分析后认为RTE的弥散定量分析功能可反映梗黄的程度，%AREA及MEAN值可作为评估梗阻性黄疸程度的定量化参考指标。

综上所述，本次实验应用SD大鼠动物制作梗黄模型进行RTE相关实验检测，填补了国内目前针对RTE技术研究的基础试验空白，通过对15只SD大鼠进行梗黄造模，再应用RTE技术的弥散定量分析功能对大鼠造模前、造模后2周及解除梗黄后2周的%AREA和MEAN值进行测定、比较分析证实RTE的弥散定量分析功能可反映梗黄引起的肝脏改变，梗黄后肝脏ROI区MEAN及%AREA可有显著改变，其可作为梗阻性黄疸程度的定量化评定参考指标。接下来笔者也将继续加大样本量，并通过建立不同程度梗黄模型采用更多的特征量去更直观更准确地验证RTE技术对梗阻性黄疸肝脏改变的定量化诊断价值及其程度相关性，为临床更好地应用RTE技术提供实验依据。

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Quantitative diagnostic value of real-time ultrasound elastography in rats with obstructive jaundice

MENG Ye1XIAO Yang2LIU Yong3WANG Tao4XI Ke-min4▲
1.Department of Ultrasound,the Second Affiliated Hospital of Mudanjiang Medical University,Heilongjiang Province, Mudanjiang157009,China;2.Department of Hepatobiliary Surgery,the Second Affiliated Hospital of Mudanjiang Medical University,Heilongjiang Province,Mudanjiang157009,China;3.Mudanjiang Medical University,Heilongjiang Province, Mudanjiang157011,China;4.Department of Ultrasound,Hongqi Hospital of Mudanjiang Medical University,Heilongjiang Province,Mudanjiang157011,China

[Abstract]Objective To explore the quantitative diagnostic value of RTE for quantitative analysis of the elasticity of the liver changes in rats with obstructive jaundice.Methods 30 male SD rats(2.5-3.0 months,280-330 g)were randomly divided into group A(experimental group)and group B(control group),15 rats in each group.Rats of the group A was operated to make refolding obstructive jaundice animal model,while group B was only given the sham operation.Ultrasound diagnostic imaging software was used to analyze the elasticity of the liver changes of the animal models preoperative, 2 weeks after the modeling and 2 weeks after the removal of the obstruction;and the diffusion quantitative analysis of the elastic image,the percentage of blue areas(%AREA)and strain mean(MEAN)within the region of interest(ROI)of the rat liver were measured and recorded.The changes of%AREA and MEAN in the two groups were compared at preoperative,2 weeks after the modeling and 2 weeks after the removal of the obstruction.Results There was no significant difference in%AREA and MEAN between the two groups at preoperative and 2 weeks after obstruction relieving(P＞0.05).The AREA and MEAN of group A were 42.60±3.69,93.20±2.54,compared with the group B of 25.40±1.40,108.00± 4.93,the difference was statistically significant(t=6.230,P=0.019;t=4.328,P=0.047).The AREA and MEAN values at 2 weeks after modeling were compared with those at preoperative and 2 weeks after obstruction relieving,the differences were statistically significant(P＜0.05).Conclusion Diffusion quantitative analysis of RTE can reflect the liver changes caused by obstructive jaundice,the MEAN and%AREA in the ROI of the liver after obstructive jaundice may change significantly,which can be used as quantitative indicators of the degree of obstructive jaundice reference.

[Key words]RTE;Obstructive jaundice;MEAN value; %AREA

[中图分类号]R655.8

[文献标识码]A

[文章编号]1674-4721（2017）04（a）-0008-04

（收稿日期：2016-02-06本文编辑：任念）

[基金项目]牡丹江医学院研究生创新项目（2014YJSCX-17）

[作者简介]孟晔（1988-），本科，助教，研究方向：腹部、血管及小器官的超声诊断及介入治疗

▲通讯作者：奚克敏，牡丹江医学院附属红旗医院超声科副主任，主任医师，教授，硕士研究生导师，研究方向：腹部、血管及小器官的超声诊断及介入治疗