儿童及青少年重度肥胖患者肝脏超声多定量生物标志物的适用性研究

【字体: 时间:2025年05月17日 来源:BMC Pediatrics 2

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  为评估超声肝脏生物标志物在重度肥胖儿童及青少年中的可行性,研究人员对 56 例患者行超声检查,测量 ATI、SWE、SWD 值并分析相关性。结果显示多数患者适用,且标志物值高于正常,虽重复性中等,但可区分肝脏是否受累,为肝病评估提供新方向。

  
肥胖已成为全球儿童健康的重大挑战,据世界卫生组织数据,全球约 1.6 亿 5-19 岁儿童受肥胖困扰。肥胖相关的代谢功能障碍不仅影响生长发育,更与慢性肝脏疾病紧密关联,其中代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)在肥胖儿童中患病率高达 42%,且约 62% 可能进展为代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH),甚至肝纤维化和终末期肝病。然而,传统的肝活检作为评估金标准具有有创性,需麻醉且不适合动态监测;磁共振成像(MRI)虽无创但成本高、设备受限,尤其对重度肥胖患者存在体型适配问题。因此,开发安全、便捷、可重复的无创评估手段迫在眉睫。

瑞典哥德堡大学萨赫格伦斯卡学院等机构的研究人员,针对这一临床需求,开展了超声定量生物标志物在重度肥胖儿童及青少年肝脏评估中的适用性研究。该研究成果发表在《BMC Pediatrics》,为肥胖相关肝病的早期诊断和监测提供了重要依据。

研究采用前瞻性横断面设计,纳入 2023 年 1 月至 2024 年 5 月期间瑞典哥德堡西尔维亚女王儿童医院肥胖中心转诊的 56 例重度肥胖儿童(<18 岁),均符合肥胖(ISO-BMI≥30 伴并发症)或病态肥胖(ISO-BMI≥40)标准。研究的关键技术方法包括:

  1. 超声成像与定量测量:使用佳能 Aplio i800 超声仪,采用改良 US LI-RADS 可视化评分(A-D 级)评估图像质量,无论评分如何均测量衰减成像系数(ATI,反映肝脂肪变性)、剪切波弹性成像(SWE,反映肝纤维化)和剪切波频散(SWD,反映炎症 / 水肿),并记录测量深度。
  2. 重复性验证:对 19 例患者进行重复扫描,通过组内相关系数(ICC)和 kappa 系数评估连续变量与分类变量的可重复性。
  3. 临床数据关联分析:结合患者 BMI 标准差评分(BMI-SDS)、血清学指标(如甘油三酯、HbA1c 等)及测量深度,采用单变量线性回归分析相关性。

研究结果


1. 研究人群特征与超声可视化评估


  • 人群特征:56 例患者中位年龄 16.2 岁,男性占 51.8%,中位 BMI-SDS 为 4.4(范围 2.7-7.3),提示严重肥胖状态。
  • 可视化评分:5.5% 为 A 级(无限制),50% 为 B 级(轻微限制),41% 为 C 级(中度限制),3.5% 为 D 级(严重限制),表明超半数患者超声图像质量可接受,仅 3.5% 无法评估。

2. 超声生物标志物值与正常参考值对比


  • ATI:中位值 0.58 dB/cm/MHz,高于健康儿童正常阈值(>0.56 dB/cm/MHz),提示肝脂肪变性普遍存在。
  • SWE:中位值 7.2 kPa,显著高于排除纤维化的阈值(4.9 kPa),提示肝纤维化风险增加。
  • SWD:中位值 14.3 (m/s)/kHz,高于健康儿童阈值(11.9 (m/s)/kHz),提示存在肝脏炎症或水肿。

3. 生物标志物与临床指标的相关性


  • ATI:与血清甘油三酯呈弱正相关(β=0.07,r2=0.12,P=0.015),与测量深度呈负相关(皮肤至 ROI 深度每增加 1cm,ATI 降低 4.2 dB/cm/MHz,r2=0.33,P<0.0001),提示深度可能影响 ATI 准确性。
  • SWE:与 BMI-SDS 呈正相关(β=0.71,r2=0.09,P=0.035),表明肥胖程度与肝纤维化风险相关。
  • SWD:与深度呈轻微正相关(β=0.14,r2=0.17,P=0.003),其临床意义需进一步验证。

4. 重复性与临床适用性


  • 连续变量重复性:ATI 的 ICC 为 0.61(中等),SWE 为 0.46(一般),SWD 为 0.51(一般)。
  • 分类变量一致性:以病理阈值分类时,ATI 的 kappa 系数为 0.77(实质一致),SWE 为 1.0(完全一致),SWD 为 0.53(中等一致),提示 SWE 在区分病理状态时可靠性更高。

研究结论与讨论


本研究首次在重度肥胖儿童及青少年中验证了 ATI、SWE、SWD 三种超声生物标志物的适用性。结果表明,尽管图像质量受肥胖影响(41% 为中度限制),但多数患者(96.5%)可获得有效测量值,且标志物中位数均高于正常参考值,提示其对肝脏脂肪变性、纤维化和炎症的评估潜力。值得注意的是,ATI 值受测量深度显著影响,可能导致对肝脂肪变性的低估,未来需标准化深度测量以提高准确性。

研究的局限性包括缺乏肝活检作为金标准、部分血清学指标时效性不足,以及重复扫描由不同经验医师操作可能引入偏倚。但研究首次证实,超声生物标志物在排除严重图像质量问题(如 D 级)后,结合深度校正和临床数据,可有效区分肝脏受累与非受累状态,为替代有创检查提供了可行性证据。

该研究的意义在于为肥胖相关肝病的无创评估开辟了新路径。超声检查因其低成本、易获取和无辐射的优势,若能通过标准化操作(如固定测量深度、优化图像质量)进一步提升重复性,有望成为临床筛查和监测的核心工具,尤其适用于资源有限地区或需长期随访的儿童患者。未来研究需扩大样本量,结合组织学或 MRI-PDFF 等参考标准,进一步验证标志物的诊断效能,并探索其在治疗监测中的应用价值。

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