声脉冲辐射力弹性成像技术联合血清GPC3对胆道闭锁患儿的诊断及其与肝纤维化程度的相关性分析

曹静

【摘要】 目的：探索聲脉冲辐射力弹性成像技术（ARFI）联合血清磷脂酰肌醇蛋白多糖3（GPC3）对胆道闭锁患儿的诊断及其与肝纤维化程度的相关性。方法：回顾性分析2020年4月-2022年2月的74例正常体检的健康小儿（对照组）、76例经皮肝穿刺活检病理证实为胆道闭锁患儿（观察组）的临床资料，均进行血清GPC3、ARFI检测，Spearman法分析肝纤维分级与肝剪切波传播速度（SWV）、GPC3相关性，ROC曲线分析各方式的诊断效能。结果：观察组SWV、血清GPC3水平均高于对照组（P<0.05），F3、F4级SWV、血清GPC3水平均高于F1、F2级（P<0.05）。经Spearman分析，肝纤维分级与SWV、GPC3均呈正相关性（rs=0.766、0.805，P<0.001）;经ROC曲线分析，SWV、GPC3及两项联合诊断胆道闭锁的AUC值分别为0.776、0.828、0.926，SWV、GPC3及两项联合诊断胆道闭锁肝纤维F4级的AUC值分别为0.831、0.810、0.957。结论：GPC3、ARFI诊断胆道闭锁患儿效能较高，且表达量与胆道闭锁的肝纤维化分级呈正相关性。

【关键词】 声脉冲辐射力弹性成像 磷脂酰肌醇蛋白多糖3 胆道闭锁 肝纤维化

Diagnosis of Acoustic Radiation Force Impulse Imaging Combined with Serum GPC3 in Children with Biliary Atresia and Its Correlation with Degree of Liver Fibrosis/CAO Jing. //Medical Innovation of China， 2022， 19（18）： -144

[Abstract] Objective： To explore the diagnosis of acoustic radiation force impulse imaging （ARFI） combined with serum phosphatidylinositol proteoglycan 3 （GPC3） in children with biliary atresia and its correlation with the degree of liver fibrosis. Method： The clinical data of 74 healthy children with normal physical examination （the control group） and 76 children with biliary atresia confirmed by percutaneous liver biopsy （the observation group） from April 2020 to February 2022 were analyzed retrospectively， serum GPC3 and ARFI were detected， and Spearman method was used to analyze the correlation between liver fiber grade and hepatic shear wave velocity value （SWV） and GPC3， ROC curve was used to analyze the efficacy of each diagnostic method. Result： The SWV and serum GPC3 level in the observation group were higher than those in the control group （P<0.05）， the SWV and serum GPC3 level of F3， F4 were higher than those of F1， F2 （P<0.05）. Spearman showed that there were positive correlation between liver fiber grade and SWV and GPC3 （rs=0.766， 0.805， P<0.001）; through ROC curve analysis， the AUC values of SWV， GPC3 and their combination in the diagnosis of biliary atresia were 0.776， 0.828 and 0.926 respectively， the AUC values of SWV， GPC3 and their combination in the diagnosis of biliary atresia were 0.831， 0.810 and 0.957 respectively. Conclusion： GPC3 and ARFI are effective in the diagnosis of biliary atresia， and the expression is positively correlated with the grade of hepatic fibrosis of biliary atresia.

[Key words] Acoustic radiation force impulse imaging Phosphatidylinositol proteoglycan 3 Biliary atresia Hepatic fibrosis

First-author’s address： Jiamusi Hospital of Traditional Chinese Medicine， Heilongjiang Province， Jiamusi 154002， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2022.18.034

胆道闭锁是婴幼儿期常见肝胆系统疾病，主要特征为肝内外胆管闭塞，随着病情恶化，可导致肝脏功能障碍，甚至坏死，对此需重点评估肝纤维化分期，以便为疾病判定提供依据[1]。目前诊断肝纤维化分期的金标准为穿刺病理检查，虽准确率较高，但创伤性较大，故不作为首选[2]。血清检测因检测简便、性价比高，被临床作为首选检测方式，其中血清磷脂酰肌醇蛋白多糖3（GPC3）是一种通过细胞膜与糖基磷脂酰肌醇锚结合物质，作为膜性硫酸乙酰肝素蛋白，在细胞运动、胚胎发育、组织生长等过程中均发挥重要作用，与肝脏细胞生长、增殖密切相关，但对静止期肝纖维化并不敏感[3]。而声脉冲辐射力弹性成像（ARFI）技术是近年来发展的一种无创超声成像技术，具有可重复性好、费用低廉、无放射性、无创性等优势，所测的弹性参数能间接反映肝组织弹性硬度，为临床评估提供客观依据[4-5]。迄今，ARFI技术在临床应用已较为成熟，但较少学者将ARFI、GPC3联合用于胆道闭锁患儿诊断中，基于此，本文不仅分析了ARFI联合GPC3诊断效能，还探索了ARFI、GPC3与肝纤维化分期的相关性，以期为临床诊断提供借鉴。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2020年4月-2022年2月的76例经肝活检穿刺病理证实为胆道闭锁患儿（观察组）、74例正常体检的健康小儿（对照组）的临床资料。（1）纳入标准：①均无抗病毒治疗史;②临床资料齐全。（2）排除标准：①合并大量腹腔积液;②合并肝淤血、脂肪肝;③合并门静脉高压或肝硬化结节形成;④由急性溶血性疾病、脓毒血症、全肠外静脉营养造成的肝功能受损。肝纤维化分级采用Metavir分级，F4级：肝硬化;F3级：未达到肝硬化标准，肝汇管区存在大量纤维分隔;F2级：肝汇管区域有少量纤维分隔，但存在明显纤维化;F1级：无纤维分隔，但有纤维化;F0级：无纤维化[6]。本研究已经医院伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 ARFI检查 Acuson S3000型号彩超诊断仪由德国西门子公司提供，频率7～8 MHz，线阵探头9L4，配备ARFI成像软件。检查前，保证小儿处于安静或睡眠状态，取仰卧位，首先进行二维超声检查，记录声像图，再将探头置于右侧肋间隙，转换为弹性成像模式，选取肝右前叶为取样点，取样框注意避开胆管系统、肝内血管、肋骨，可放置在距离肝脏包膜>1 cm处，保持探头与扫描部位垂直，获取小儿呼吸均匀、稳定时图像，测量3～5次，获取肝剪切波传播速度（SWV）。

1.2.2 血清GPC3检测 抽取受检者肘静脉血3 mL，以1 500 r/min离心10 min，分离血清，分装上清液后放于冰箱（-20 ℃）待检。使用ELISA法检测GPC3水平，试剂盒由上海仁捷公司提供，操作流程参照说明书。

1.3 统计学处理 采用SPSS 20.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，两组比较采用独立样本t检验，四组比较采用单因素方差分析，组间两两比较行LSD-t检验;计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验;肝纤维分级与SWV、GPC3相关性采用Spearman法;SWV测值、GPC3及两项联合诊断价值采用ROC曲线分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较 观察组，男49例，女27例;平均年龄（3.46±1.11）岁。对照组，男46例，女28例，平均年龄（3.59±1.22）岁。两组性别、年龄比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

2.2 两组SWV、血清GPC3水平比较 观察组SWV、血清GPC3水平均高于对照组（P<0.05），见表1。

2.3 不同肝纤维分级患者SWV、血清GPC3水平比较 F3、F4级患者SWV、血清GPC3水平均高于F1、F2级患者（P<0.05），F3级和F4级比较差异无统计学意义（P>0.05），见表2。

2.4 肝纤维分级与各指标相关性分析 经Spearman分析，肝纤维分级与SWV、GPC3均呈正相关（P<0.05），见表3。

2.5 SWV、GPC3及两项联合诊断胆道闭锁ROC曲线分析 ROC曲线分析显示，SWV、GPC3诊断胆道闭锁的AUC值分别为0.776、0.828。将上述两项指标纳入logistic回归分析，根据回归结果中的回归系数值拟合两项联合预测的数值计算公式：两项联合=SWV测值+（-4.996）/（-0.685）×GPC3，经SPSS 20.0统计得出联合数据;进一步分析显示，两项联合诊断胆道闭锁的AUC为0.926。见表4。依据AUC及标准误，采用Z检验AUC差异，两项联合与SWV的AUC比较，差异有统计学意义（Z=3.416，P<0.001）;两项联合与GPC3的AUC比较，差异有统计学意义（Z=2.596，P=0.008）。ROC预测曲线，见图1。

2.6 SWV、GPC3、两项联合诊断胆道闭锁肝纤维F4级ROC曲线分析 ROC曲线分析显示，SWV、GPC3分别诊断胆道闭锁肝纤维F4级的AUC值为0.831、0.810。将上述两项指标纳入logistic回归分析，根据回归结果中的回归系数值拟合两项联合预测的数值计算公式：两项联合=SWV测值+（-18.856）/（-5.285）×GPC3，经SPSS 20.0统计得出联合数据;进一步分析显示，两项联合诊断胆道闭锁肝纤维F4级的AUC为0.957。见表5。依据AUC及标准误，采用Z检验AUC差异。两项联合与SWV的AUC比较，差异有统计学意义（Z=1.695，P=0.045）;两项联合与GPC3的AUC比较，差异有统计学意义（Z=2.300，P=0.021）。ROC预测曲线，见图2。

3 讨论

胆道闭锁发生与免疫调节、病毒感染、遗传等因素有关，是婴儿期最为严重的肝胆疾病，以进行性炎症、外胆管梗阻、肝纤维化为主要病理特征，若得不到及时救治，可发展为肝硬化，威胁小儿生长发育，对此需着重评估肝纤维化分期情况，以便为疾病诊断提供依据[7-8]。血清GPC3水平因能调节肝脏胚胎形态，故有学者建议用于肝纤维化进程评估中，虽因抽取样本方法简便，广泛用于临床，但特异性、敏感性角度，故不可单用[9]。超声因可重复性好、性价比高、操作简便等特点被临床广泛使用，能清晰观察肝脏病变情况，但当肝脏早期出现纤维化时，二维超声对声界面特征抗阻性差，导致诊断误诊率高。而ARFI能克服二维超声局限性，检测出肝脏弹性模量，从而反映肝脏病变情况[10-11]。

ARFI技术是近年来推出的一项检查模式，属于无创评估组织弹性成像技术，具有可重复性强、快速、无创等优势，通过高赫慈成像技术探测剪切波组织速度，从而精准测量组织的弹性系数，得到超过时间分辨力图像，从而为临床诊断提供依据[12-13]。而SWV是ARFI技术中常用定量参数，能通过利用剪切波相邻波峰时间差，计算剪切波速度，从而反映组织硬度，若SWV越大，组织硬度越大[14-15]。本研究结果显示，观察组SWV、血清GPC3水平均高于对照组（P<0.05），F3、F4级SWV、血清GPC3水平均高于F1、F2级（P<0.05）。说明ARFI能精准测量组织弹性系数，为疾病判定提供科学依据。血清学检测对患儿损伤小，检测方式简便易行。其中血清GPC3是细胞表面标志物，属于硫酸肝素蛋白聚糖家族的一员，常通过Wnt信号通路、成纤维细胞生长因子、骨形态发生蛋白、Hedgehog信号通路调控细胞增殖生长，且在胎盘和肝脏中均具有表达，若肝脏病变越严重，GPC3表达越高[16]。机体存在肝纤维化改变，会导致GPC3呈高表达，且肝纤维化越严重，GPC3水平越高。原因：GPC3可激活体内多信号通道，促进肝癌增殖生长和肝细胞形态学改变，从而导致机体GPC3水平改变，且呈高表达趋势。经Spearman法分析，肝纤维分级与SWV、GPC3均呈正相关（P<0.05）。说明纤维化程度与SWV、GPC3之间存在良好关联。此外，为了进一步分析GPC3、ARFI诊断效果，本次经ROC曲线模型分析，结果显示，SWV、GPC3及兩项联合分别诊断胆道闭锁的AUC值为0.776、0.828、0.926，且经Z检验AUC差异分析，两项联合诊断效能更高于单方面诊断结果，说明两者能相互弥补、辅助，从而提高诊断效能。其中ARFI是一项能通过测量区域组织信号，采集到可剪切的信号波，计算出SWV，从而反映肝组织的横向弹性参数，推测肝纤维化程度[17-18];血清GPC3极似癌胚基因，在肝病变中有特异性表达，能够为肝细胞病变诊断奠定基础。而两种检查方法原理有差异，相互弥补，能够提高诊断正确率[19-20]。

综上所述，GPC3、ARFI在胆道闭锁患儿中具有高表达，且与肝纤维化严重程度均呈正相关，只有尽早诊断、发现，方可为日后疾病诊断、预后评估提供科学依据，延缓疾病进展。但本研究也存在不足，作为回顾性分析受到纳入标准影响，收治患儿人群有限，对此需通过前瞻性大样本研究，获得更具有说服力的研究结果。

参考文献

[1]姚桃月，段星星，周梦洁，等.超声剪切波弹性成像联合血液生化指标对胆道闭锁的诊断价值[J].临床小儿外科杂志，2021，20（2）：119-125.

[2]王霞，杨庆南，谢利娟，等.声辐射力脉冲成像技术对胆道闭锁患儿的临床诊断价值[J].中华实用儿科临床杂志，2020，35（12）：922-925.

[3]董美衬，白晶，刘爱华，等.血清GPC3联合DCP、GP73及AFP检测在原发性肝癌诊疗中的临床应用[J].标记免疫分析与临床，2021，28（10）：1754-1758，1804.

[4]陈高峰，高志玲，楼唯薇，等.基于声辐射力脉冲弹性成像技术初步探索肝纤维化小鼠肝剪切波速[J].实验动物与比较医学，2020，40（5）：361-366.

[5]孙蔚，杨星.瞬时弹性成像和声脉冲辐射力成像技术诊断慢性乙型肝炎肝纤维化的价值[J].肝脏，2020，25（5）：534-535.

[6]于瑞娜，滑少华，贺晓等.ARFI在婴儿胆道闭锁鉴别诊断及评价肝纤维化程度中的应用价值[J].中国临床医学影像杂志，2020，31（7）：500-502.

[7]栗红江，何久胜，胡素玲，等.声辐射力脉冲成像技术、瞬时弹性成像技术及天冬氨酸氨基转移酶与血小板比率指数联合检测乙型肝炎肝纤维化程度临床效能[J].临床军医杂志，2020，48（9）：1090-1091，1094.

[8]童瑾，曹春莉，马婷，等.声脉冲辐射力弹性成像评估肝纤维化程度的动物实验研究[J].中国全科医学，2019，22（24）：3005-3010.

[9]陈灵芝，詹江华，赵金凤，等.磷脂酰肌醇蛋白多糖3对胆道闭锁患儿的诊断价值及与肝纤维化的关系[J].天津医药，2022，50（1）：15-19.

[10] DADAKOVA T，KRAFFT A J，OZEN A C，et al.Optimization of acoustic radiation force imaging：Influence of timing parameters on sensitivity[J].Magn Reson Med，2018，79（2）：981-986.

[11]邓亚，罗军德，解天梅，等.DWI及声辐射力脉冲成像在肝纤维化诊断中的价值[J].医学影像学杂志，2020，30（2）：231-234.

[12]张大鹍，陈敏，张文辉，等.声辐射力脉冲弹性成像技术预测肝硬化食管静脉曲张破裂出血的临床价值[J].临床肝胆病杂志，2020，36（3）：561-564.

[13]于慧敏，唐缨，赵静雯，等.声脉冲辐射力成像评估儿童肝移植术后肝组织硬度的研究[J].中国超声医学杂志，2021，37（4）：425-428.

[14] SOHN H，PARK S，KANG Y，et al.Predicting variceal bleeding in patients with biliary atresia[J].Scand J Gastroenterol，2019，54（11）：1385-1390.

[15]张国英，唐缨，牛宁宁，等.ARFI与RTE评价胆道闭锁患儿肝脏硬度的对比研究[J].中国超声医学杂志，2018，34（3）：244-247.

[16]宫颖新，王萍，白玉坤，等.胆道闭锁患儿血清GPC3、TGF-β1和VEGF水平与肝硬度值和肝功能的关系研究[J].现代生物医学进展，2021，21（1）：154-157.

[17]孟彦娜，张娟娟，陈英红，等.凸阵探头实时组织弹性成像、声辐射力脉冲弹性成像与瞬时弹性成像诊断慢性乙肝相关肝纤维化程度的比较[J].天津医药，2019，47（12）：1258-1262.

[18] WENG Z，ZHOU L，WU Q，et al.Enlarged hepatic hilar lymph node：an additional ultrasonographic feature that may be helpful in the diagnosis of biliary atresia[J].Eur Radiol，2019，29（12）：6699-6707.

[19]高洋，王娟，肖欢，等.声辐射力脉冲成像评价儿童肝纤维化的临床应用价值[J].临床超声医学杂志，2019，21（5）：354-357.

[20]歧红阳，王志民，肖占宇，等.GPRI、LSM、GPC3、AFP联合检测在肝纤维化及肝癌中的应用价值[J].实用医院临床杂志，2019，16（4）：268-270.

（收稿日期：2022-05-05） （本文编辑：程旭然）