基于三维器官分割的 CT 衰减参数评估慢性乙型肝炎患者肝脂肪变性的研究

《Scientific Reports》:Three-dimensional organ segmentation-derived CT attenuation parameters for assessing hepatic steatosis in chronic hepatitis B patients

【字体: 时间:2025年04月07日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为评估 CT 衍生参数在慢性乙型肝炎(CHB)患者肝脂肪变性评估中的适用性,研究人员对 243 例 CHB 患者进行回顾性分析。结果显示,通过自动 3D 分析提取的 CT 衰减参数有望成为评估 CHB 患者肝脂肪变性的工具,这为临床评估提供了新方法。

  在全球范围内,慢性乙型肝炎(Chronic Hepatitis B,CHB)如同一个潜伏在暗处的健康杀手,严重威胁着人们的肝脏健康,引发诸多严重的肝脏相关并发症。而在 CHB 患者群体中,肝脂肪变性的出现愈发频繁,像一个 “帮凶”,搅乱患者的身体状况。大约 30% 的 CHB 患者会受到肝脂肪变性的困扰,它的存在与患者的代谢异常紧密相关,不仅增加了心血管疾病的患病风险,还在肝细胞癌(Hepatocellular Carcinoma,HCC)的发病风险上 “做手脚”,让病情变得更加复杂。准确评估 CHB 患者的肝脂肪变性情况,对于预测患者的疾病发展、提前揪出高风险人群至关重要,就像是为医生提供了一把精准的 “手术刀”,能更有效地规划治疗方案。
目前,在评估肝脂肪变性的众多方法里,B 超虽然是常用的筛查手段,但它就像一个 “模糊的放大镜”,难以提供精准的量化数据。瞬时弹性成像(Transient Elastography,TE)结合控制衰减参数(Controlled Attenuation Parameter,CAP)、磁共振成像质子密度脂肪分数(Magnetic Resonance Imaging Proton Density Fat Fraction,MRI-PDFF)等方法虽然能给出量化结果,可也存在各自的局限性。计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)由于有电离辐射风险,在评估肝脂肪变性方面通常不被优先考虑,但它在临床多种疾病诊断中占据重要地位,要是能挖掘出它在评估肝脂肪变性上的潜力,就如同给临床医生增添了一件 “秘密武器”。此前,大多数利用 CT 评估肝脂肪变性的研究都聚焦在非酒精性脂肪性肝病(Nonalcoholic Fatty Liver Disease,NAFLD)上,对于 CHB 患者这一群体,相关数据和研究却少之又少。

为了填补这一空白,来自首尔国立大学医院(Seoul National University Hospital)等机构的研究人员挺身而出,开展了一项意义重大的研究。他们回顾性分析了 243 例 CHB 患者的病例,试图探索 CT 衰减参数在评估 CHB 患者肝脂肪变性方面的可行性。这项研究成果发表在《Scientific Reports》上,为该领域带来了新的曙光。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:一是利用深度学习(Deep Learning)进行腹部 CT 扫描的三维(3D)器官自动分割,以此测量肝脏和脾脏的体积 CT 衰减值;二是采用传统的二维(2D)感兴趣区域(Region of Interest,ROI)测量方法作为对比;三是通过 TE 结合 CAP 来确定肝脂肪变性和肝纤维化的等级。研究数据来源于 2021 年 1 月至 2023 年 12 月在首尔国立大学医院进行肝脏 CT 扫描和 TE 检查的 CHB 患者。

研究结果主要体现在以下几个方面:

  • 测量方法的一致性:在比较肝脏和脾脏 CT 衰减的不同测量方法时,研究发现,体积 CT 衰减参数与基于 ROI 的参数一致性良好到优秀。具体来说,肝脏的 Lpre和 Lpost体积测量与基于 ROI 的测量,组内相关系数(Intraclass Correlation Coefficient,ICC)分别达到 0.947(95% 置信区间:0.932 - 0.959)和 0.949(95% 置信区间:0.934 - 0.960);脾脏的 Spre和 Spost体积测量与基于 ROI 的测量,ICC 分别为 0.840(95% 置信区间:0.794 - 0.876)和 0.894(95% 置信区间:0.864 - 0.918)。不过,体积测量值略低于基于 ROI 的测量值,这表明两种测量方法存在系统差异,不能完全互换。
  • 诊断性能评估:在利用体积 CT 参数诊断肝脂肪变性时,研究人员发现,对于轻度、中度和重度肝脂肪变性的识别,Lpre的受试者工作特征曲线下面积(Area Under the Receiver Operating Characteristic Curve,AUROC)分别为 0.695、0.779 和 0.795,显著高于 L - Spre的 0.633、0.691 和 0.732。在对比增强 CT 参数中,Lpost检测轻、中、重度肝脂肪变性的 AUROC 略高于 L - Spost,但差异无统计学意义。总体而言,所有等级的肝脂肪变性,平扫 CT 参数的 AUROC 略高于增强 CT 参数,但差异同样无统计学意义。
  • 与 2D ROI 参数比较:在评估不同程度的肝脂肪变性时,体积参数的 AUROC 与 2D ROI 测量的 AUROC 差异无统计学意义,这意味着两种评估方式在诊断效能上具有一定的可比性。
  • 肝纤维化的影响:研究还发现,肝纤维化会影响 CT 参数的诊断性能。在检测重度肝脂肪变性时,重度纤维化患者的 L - Spost的 AUROC 显著低于无重度纤维化患者(0.53 vs. 0.77,P = 0.037),这表明肝纤维化可能干扰了 CT 衰减值对肝脂肪变性的准确评估。

研究结论和讨论部分意义重大。研究表明,通过全自动 3D 分割工具获取的体积 CT 衰减参数,在检测和分级 CHB 患者的肝脂肪变性方面展现出一定潜力,这为临床医生利用 CT 评估 CHB 患者的肝脂肪变性提供了有力支持。不过,研究也存在一些局限性,如回顾性研究带来的选择偏倚、CAP 作为参考标准的不标准化以及仅研究了 100 kVp 的 CT 扫描。未来还需要更多前瞻性研究、采用更可靠的参考标准以及对不同扫描设置进行研究,来进一步完善这一评估方法。但不可否认的是,这项研究为 CHB 患者肝脂肪变性的评估开辟了新方向,让我们在攻克这一难题的道路上迈出了重要一步。

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