二维剪切波弹性成像技术在评估儿童脾大中的临床应用

谭娇艳; 袁莉; 景珅; 郭吴丹; 吴文菁

doi:10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2025.03.009

中华医学超声杂志（电子版） >

2025 , Vol. 22 >Issue 03: 247 - 252

DOI: https://doi.org/10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2025.03.009

小儿超声影像学

二维剪切波弹性成像技术在评估儿童脾大中的临床应用

谭娇艳 ¹ ,
袁莉 ^,¹^,^† ,
景珅 ¹ ,
郭吴丹 ¹ ,
吴文菁 ¹

展开

^1.430016 武汉，华中科技大学同济医学院武汉儿童医院（武汉市妇幼保健院）超声影像科

袁莉，Email：yuanli1206@163.com

Yuan Li， Email： yuanli1206@163.com

Copy editor: 吴春凤

收稿日期: 2024-12-31

网络出版日期: 2025-06-10

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湖北省科技计划重点研发项目（2023BCB007）武汉市教育局市属高校教研课题（2021006）

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收起

Clinical application of two-dimensional shear wave elastography in evaluation of splenomegaly in children

Jiaoyan Tan ¹ ,
Li Yuan ^,¹^,^† ,
Shen Jing ¹ ,
Wudan Guo ¹ ,
Wenjing Wu ¹

Expand

^1.Department of Ultrasound Imaging，Wuhan Children，s Hospital （Wuhan Maternal and Child Healthcare Hospital）， Tongji Medical College，Huazhong University of Science & Technology， Wuhan 430016， China

Received date: 2024-12-31

Online published: 2025-06-10

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Fold

摘要

目的

应用超声二维剪切波弹性成像技术（2D-SWE）测量不同病因脾大患儿的脾硬度（以杨氏模量值体现），探讨其差异及2D-SWE对儿童脾大的临床应用价值。

方法

收集2022年1月至2024年5月武汉儿童医院门诊或住院符合脾大诊断标准的患儿93例（病例组）和45例正常儿童（正常组）。病例组根据病因分为感染性疾病组（IDG）23例、血液系统疾病组（BDG）19例、门静脉系统疾病组（PVDG）51例，根据超声诊断是否合并肝硬化分为合并肝硬化组32例和不合并肝硬化组61例。所有受检者脾均行常规超声和2D-SWE检查。测量常规二维超声参数（长径、厚度）和脾中部实质杨氏模量值。正常组与病例组之间脾弹性值差异采用独立样本t检验；合并肝硬化与不合并肝硬化组脾弹性值之间采用点二列相关分析；病例组不同病因之间脾弹性值的关系采用Kruskal-Wallis检验；绘制受试者操作特征（ROC）曲线，计算曲线下面积（AUC），通过约登指数确定不同病因分组最佳截断值，分析其敏感度和特异度；病例组脾大小与脾硬度间的相关性采用Spearman相关性分析。

结果

病例组脾长径、厚度及杨氏模量值高于正常组［（11.24±2.76）cm vs （8.08±1.43）cm；（2.94±0.83）cm vs （2.18±0.39）cm；（24.75±8.23）kPa vs （16.11±2.66）kPa］，差异具有统计学意义（t=7.197、5.809、6.863，P均＜0.001）。合并肝硬化组脾杨氏模量值高于不合并肝硬化组［（30.72±5.82）kPa vs （21.62±7.57）kPa］，2组之间存在正相关关系（r=0.529，P＜0.001）。不同病因亚组脾杨氏模量值为PVDG＞BDG＞IDG［（28.86±5.75）kPa vs （23.90±10.13）kPa vs（16.34±3.18）kPa，H=46.353，P＜0.001］。ROC曲线分析显示IDG与BDG的最佳截断值为20.46 kPa（敏感度为63.16%，特异度为91.30%），BDG与PVDG的最佳截断值为23.80 kPa（敏感度为80.39%，特异度为73.68%）。

结论

2D-SWE可用于脾大患儿的脾硬度评估，脾大患儿脾硬度增高，合并肝硬化者尤著。不同病因所致脾大的脾硬度为PVDG＞BDG＞IDG。2D-SWE对于儿童脾大的病因诊断及脾大合并肝硬化患儿的病情评估和长期随访有潜在的临床应用价值。

关键词： 儿童; 脾大; 二维剪切波弹性成像; 脾硬度

本文引用格式

谭娇艳 , 袁莉 , 景珅 , 郭吴丹 , 吴文菁 . 二维剪切波弹性成像技术在评估儿童脾大中的临床应用[J]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2025 , 22(03) : 247 -252 . DOI: 10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2025.03.009

Abstract

Objective

To measure spleen stiffness using two-dimensional shear wave elastography（2D-SWE） in children with splenomegaly of varying etiologies by Young’s modulus values and explore its differences and clinical application value.

Methods

A total of 93 children meeting the diagnostic criteria for splenomegaly （case group） and 45 healthy children （control group） were enrolled from outpatient or inpatient departments of Wuhan Children’s Hospital between January 2022 and May 2024. The case group was further divided into subgroups： infectious disease group （IDG， n=23）， hematological disease group （BDG，n=19）， and portal venous system disease group （PVDG， n=51）. Based on ultrasound-diagnosed cirrhosis， they were classified into a cirrhosis subgroup （n=32） or non-cirrhosis subgroup （n=61）. All participants underwent conventional ultrasound and 2D-SWE examinations. Conventional 2D ultrasound parameters （spleen length and thickness） and Young’s modulus values of the splenic parenchyma were measured. Independent samples t-test was used to compare elasticity between the control and case groups. Point-biserial correlation analysis was applied for elasticity between the cirrhosis and non-cirrhosis subgroups. The Kruskal-Wallis test was used to assess elasticity differences among etiological subgroups. Receiver operating characteristic （ROC）curves were plotted for different etiological subgroups to determine the optimal cutoff values （via Youden index）， area under the curve （AUC）， sensitivity， and specificity. Spearman correlation was used to analyze the relationship between spleen size and stiffness in the case group.

Results

Spleen length， thickness， and Young’s modulus values were higher in the case group than in controls ［（11.24±2.76）cm vs （8.08±1.43）cm，（2.94±0.83）cm vs （2.18±0.39）cm， and （24.75±8.23） kPa vs （16.11±2.66） kPa， t=7.197， 5.809， and 6.863， respectively； all P＜0.001］. The cirrhosis subgroup had higher Young’s modulus values than the non-cirrhosis subgroup ［（30.72±5.82） kPa vs （21.62±7.57） kPa； r=0.529， P＜0.001］. Among etiological subgroups， Young’s modulus value was higher in the PVDG， followed by the BDG and IDG ［（28.86±5.75）kPa，（23.90±10.13） kPa， and （16.34±3.18） kPa， respectively， H=46.353， P＜0.001］. ROC analysis showed optimal cutoff values of 20.46 kPa （sensitivity 63.16%， specificity 91.30%） for distinguishing IDG from BDG and 23.80 kPa （sensitivity 80.39%， specificity 73.68%） for BDG vs PVDG.

Conclusion

2D-SWE is feasible for assessing spleen stiffness in children with splenomegaly， with significantly higher stiffness observed in cirrhotic patients. Stiffness varies by etiology （PVDG ＞ BDG ＞ IDG）. 2D-SWE has potential clinical value in the etiological diagnosis of splenomegaly in children， as well as in the disease assessment and long-term follow-up of pediatric patients with splenomegaly complicated by liver cirrhosis.

Key words： Children; Splenomegaly; Two-dimensional shear wave elastography; Spleen stiffness

脾大是儿童常见体征，其病因大多为继发性^［1］，导致脾大的原因主要包括血液病（骨髓增生性疾病、白血病、溶血性疾病等）、肝门静脉疾病（肝硬化、门静脉高压等）、感染性疾病（传染性单核细胞增多症、巨细胞病毒感染等）^［2,3］。探讨脾大的病因对于其治疗是至关重要的。

超声弹性成像可无创评估组织硬度^［4］，该技术可分为应变弹性成像、瞬时弹性成像、声辐射力脉冲成像、点剪切波弹性成像以及二维剪切波弹性成像（two-dimensional shear wave elastography，2D-SWE）^［5］。应用瞬时弹性成像对成人肝纤维化分级的意义已被多项指南推荐，如2015年世界医学生物学超声联合会对于肝超声弹性成像临床应用的推荐^［6］。近年来，2D-SWE成为研究热点，已用于甲状腺、乳腺、肝等多种器官及病变的检测^［7,8］。

超声弹性成像在儿童中最常应用于肝硬度的评估^［9］，多项研究表明，2D-SWE在评估儿童肝纤维化中具有良好的敏感度和特异度^［10,11］。而2D-SWE评估脾硬度的研究相对较少，对于其临床应用价值需要进一步研究。本研究采用2D-SWE技术测量不同病因脾大患儿的脾硬度，以杨氏模量值表示，分析不同病因脾大患儿间的差异，以及合并肝硬化患儿脾的杨氏模量值特征，探讨2D-SWE在脾增大患儿中的临床应用价值。

资料与方法

一、对象

收集2022年1月至2024年5月武汉儿童医院门诊或住院符合脾大诊断标准的患儿93例纳入病例组。纳入标准：体检及超声检查显示脾于左锁骨中线肋下可触及边缘^［12］，考虑感染性疾病、血液系统疾病以及门静脉系统疾病继发者。排除标准：上述3组病因患2组或以上者；不能配合呼吸、声窗条件不佳等导致2D-SWE多次测量不成功者。病例组根据病因分为感染性疾病组（infectious diseases group，IDG；n=23）、血液系统疾病组（blood disease group，BDG；n=19）、门静脉系统疾病组（portal vein disease group，PVDG；n=51）。依据超声诊断有无肝硬化分为合并肝硬化组（n=32）和不合并肝硬化组（n=61）。PVDG继发脾大的诊断依据是临床体征及超声等辅助检查，BDG继发脾大的诊断依据是临床对外周血及骨髓样本的实验室检查，IDG继发脾大的诊断依据是临床对发热、白细胞增多和血清学检查。超声诊断肝硬化依据国内指南肝硬化诊治共识^［13］。临床资料均来自电子病历系统。收集同期45例年龄性别匹配的健康儿童为正常组。

二、仪器与方法

采用Supersonic Aixplorer彩色多普勒超声诊断仪，配备XC6-1探头，频率1～6 MHz。检查时患者仰卧，上臂抬置于头部，使左侧肋间隙充分外展，二维超声图像显示脾门及脾最大切面，测量脾厚度、长径及左肋下长径。嘱患者屏气，2D-SWE量程设置为0～70 kPa，取样框直径≥15 mm，测量框直径为10 mm，将感兴趣区域置于脾中部实质，调整探头位置尽量使声束与测量位置被膜垂直，取样框内色彩填充均匀达到框内90%以上的区域视为图像合格，尽可能施加最小压力并使图像应变指数＞80%或应变比＜1.75 kPa，以此作为图像的质量控制（图1），保证测量的准确性及可重复性。避开被膜及血管测量3次，记录每次测量的平均脾弹性值（杨氏模量值），计算3次有效测量的平均值。病例组脾大小根据文献^［14］采用长径×厚度表示。

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图1 继发于血液系统疾病的脾大患儿（8岁）二维剪切波弹性成像。应变指数（SI）为91%，应变比（SD）为0.7 kPa

三、统计学分析

本研究采用SPSS 27.0软件进行统计分析。性别为计数资料，以频数表示，采用χ²检验比较组间差异。年龄、体质量指数、脾长径等为计量资料，以

表示，正常组与病例组之间差异比较采用独立样本t检验。采用多元线性回归分析明确年龄差异是否干扰组间脾弹性值比较。病例组不同病因组整体差异比较采用Kruskal-Wallis检验，采用Bonferroni法比较两两组间差异（校正后α=0.0167）。合并肝硬化与脾弹性值之间采用点二列相关分析。对不同病因分组，绘制受试者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线，计算曲线下面积（area under the curve，AUC），通过约登指数确定最佳截断值，分析其敏感度和特异度，病例组脾大小与硬度间的相关性采用Spearman相关性分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

结果

一、病例组和正常组一般临床资料和脾弹性值比较

病例组年龄小于正常组，脾长径和脾厚度大于正常组，脾弹性值高于正常组，差异均具有统计学意义（P均＜0.05），2组性别、体质量指数比较，差异无统计学意义（P＞0.05，表1）。为明确该年龄差异是否干扰不同研究分组脾弹性值之间的比较，以脾弹性值为因变量，纳入研究分组（病例组/正常组）、年龄（月）为自变量进行多元线性回归分析，结果显示，年龄（月）的回归系数显著性为0.622，无统计学意义，而研究分组的回归系数显著性＜0.001，有统计学意义。

表1 脾大患儿与正常儿童一般临床资料和脾弹性值比较

项目	病例组（n=93 例）	正常组（n=45 例）	统计值	P值
性别［例（%）］			χ ²=0.276	0.599
女性	39（28.26）	21（15.22）
男性	54（39.13）	24（17.39）
年龄（月， $\overset{ˉ}{x}$ ± s ）	70.37±39.17	94.51±44.49	t=3.246	0.001
体质量指数（kg/m²， $\overset{ˉ}{x}$ ± s ）	16.36±3.40	16.68±3.61	t=-0.505	0.614
脾长径（cm， $\overset{ˉ}{x}$ ± s ）	11.24±2.76	8.08±1.43	t=7.197	＜ 0.001
脾厚度（cm， $\overset{ˉ}{x}$ ± s ）	2.94±0.83	2.18±0.39	t=5.809	＜ 0.001
脾弹性值（kPa， $\overset{ˉ}{x}$ ± s ）	24.75±8.23	16.11±2.66	t=6.863	＜ 0.001

二、病例组内不同病因亚组间一般临床资料和脾弹性值比较

病例组内不同病因亚组间性别、年龄、体质量指数、脾长径、脾厚度比较，差异均无统计学意义（P均＞0.05，表2）；不同病因亚组间脾弹性值比较：PVDG高于BDG和IDG，BDG高于IDG，差异均具有统计学意义（P均＜0.05，表2）。

表2 脾大患儿不同病因亚组间一般临床资料和脾弹性值比较

项目	IDG（n=23）	BDG（n=19）	PVDG（n=51）	统计值	P值
性别［例（%）］				χ ²=1.799	0.407
女性	7（7.53）	8（8.60）	24（25.81）
男性	16（17.20）	11（11.83）	27（29.03）
年龄（月， $\overset{ˉ}{x}$ ± s ）	79.48±39.33	58.68±30.55	70.61±41.42	H=3.024	0.220
体质量指数（kg/m²， $\overset{ˉ}{x}$ ± s ）	15.62±2.37	15.43±1.86	17.04±4.05	H=3.177	0.204
脾长径（cm， $\overset{ˉ}{x}$ ± s ）	10.89±2.60	11.15±2.76	11.43±2.87	H=0.318	0.853
脾厚度（cm， $\overset{ˉ}{x}$ ± s ）	2.87±0.70	2.98±0.87	2.95±0.88	H=0.132	0.936
脾弹性值（kPa， $\overset{ˉ}{x}$ ± s ）	16.34±3.18	23.90±10.13^a	28.86±5.75^ab	H=46.353	＜0.001

注：PVDG为门静脉系统病病组；^a与感染性疾病组（IDG）比较，差异具有统计学意义（H=24.592、45.663，P=0.010、＜0.001），^b与血液系统疾病组（BDG）比较，差异具有统计学意义（H=21.072，P=0.011）

三、病例组不同病因亚组间ROC分析

ROC分析显示，鉴别IDG与BDG、IDG与PVDG的脾弹性最佳截断值均为20.46 kPa，敏感度为63.16%、94.12%，特异度为91.30%、91.30%；鉴别BDG与PVDG的脾弹性最佳截断值为23.80 kPa，敏感度为80.39%，特异度为73.68%（图2，表3）。

表3 不同病因分组脾大患儿脾弹性值的诊断效能分析

病因分组	截断值（kPa）	敏感度（%）	特异度（%）	AUC（95% 置信区间）	约登指数	P值
IDG 与BDG	20.46	63.16	91.30	0.796（0.644～0.905）	0.545	＜ 0.001
IDG 与PVDG	20.46	94.12	91.30	0.979（0.915～0.998）	0.854	＜ 0.001
BDG 与PVDG	23.80	80.39	73.68	0.741（0.622～0.838）	0.541	0.003

注：IDG为感染性疾病组，BDG为血液系统疾病组，PVDG为门静脉系统疾病组，AUC为曲线下面积

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图2 脾大患儿不同病因分组之间脾弹性值诊断效能的受试者操作特征曲线（ROC）分析。图a：诊断感染性疾病组（IDG）与血液系统疾病组（BDG）的ROC曲线；图b：诊断IDG与门静脉系统疾病组（PVDG）的ROC曲线；图c：诊断BDG与PVDG的ROC曲线

四、超声诊断合并肝硬化与脾弹性值的相关性

点二列相关性分析显示，合并肝硬化组脾弹性值高于不合并肝硬化组［（30.72±5.8）kPa vs（21.62±7.57）kPa］，合并肝硬化与脾弹性值之间存在正相关关系（r=0.529，P＜0.001）。

五、病例组脾大小与脾弹性值间的相关性

病例组脾大小为（34.8±18.0）cm²，Spearman相关性分析显示脾大小与脾弹性值之间无明显相关性（r=0.185，P=0.077）。

讨论

脾作为人体最大的淋巴器官，在免疫应答中起着至关重要的作用，是清除衰老红细胞和血小板的主要器官，也是血小板的原始储存库，在某些病理状态下可恢复髓外造血功能^［15］。脾由于解剖上通过门静脉与肝相连，所有影响门静脉血流的疾病都会影响脾形态及其功能^［15］。脾大的病因是多样的，通常认为有以下3种病理生理机制：脾功能亢进、充血、浸润性疾病^［2］。脾大患者的脾组织硬度会发生改变^［16］，而2D-SWE是一种可以定性和定量测量组织硬度的无创方法。本研究采用2D-SWE技术对健康儿童及脾大患儿进行脾硬度检测，对2D-SWE技术在脾的应用行初步研究。

本研究结果显示，健康儿童的脾弹性值为（16.11±2.66）kPa，与Pawluś等^［17］和Leung等^［18］的研究结果相近。病例组脾弹性值为（24.75±8.23）kPa，较正常组儿童增高。这可能与脾大患儿脾组织增生、纤维化或脾充血引起实质密度变化导致硬度增加有关^［19,20］。

有研究表明，脾硬度与肝纤维化的进展有关，脾硬度值随肝纤维化程度的加重而增加^［21,22］，脾硬度值预测肝硬化患者高风险食管胃底静脉曲张具有良好的价值，且脾硬度优于肝硬度^［23］。肝硬化患者脾病理改变可能由于门静脉高压及其高动力循环、脾组织增生和纤维化以及血管增生和脾淋巴活化^［24］。本研究结果显示超声诊断合并肝硬化组脾弹性值显著高于不合并肝硬化组，认为肝硬化与脾弹性值之间可能存在正相关。上述研究结论与Batur等^［1］和Ye等^［20］的研究结果相似。2D-SWE技术测量儿童脾硬度在评估肝纤维化方面存在潜在价值，对于评估儿童肝纤维化分期及预测食管静脉曲张的存在和等级的价值有待深入研究。结合本研究结果，在儿童肝纤维化患者随访中，脾2D-SWE可列入随访常规检查中，未来可进一步研究脾2D-SWE对肝纤维化的意义。

在探讨不同病因组之间脾弹性值的ROC分析中，PVDG的脾弹性值显著高于其他2组，IDG与BDG的最佳截断值为20.46 kPa，BDG与PVDG的最佳截断值为23.80 kPa。脾弹性值对区分3类最常见的脾大病因有一定的作用，有助于临床对脾大患儿治疗方案的选择。

目前，脾超声弹性成像在肝纤维化的无创评估、门静脉高压的评估（如儿童胆道闭锁Kasai术后门脉高压的严重程度）、骨髓纤维化的诊断和治疗等方面已有相关报道^{［21,25,26］}，在血液病及感染等其他疾病引起脾大的报道甚少，本研究阐明血液系统疾病及感染性疾病引起的增大脾的硬度增加，但门静脉系统疾病引起所致增大脾硬度值最高，对于3类病因可做大致区分。原因推断：感染诱导的脾受累中，由于细胞和组织的损伤，脾硬度增加不明显，血液系统疾病的脾受累中细胞增殖为主，体积增大为主要表现，而门静脉系统疾病相关的脾受累中，充血和纤维化发挥重要作用，脾硬度增加最为明显^［1］。本研究结果显示病例组脾大小与弹性值无明显相关性，也证明脾体积增大与脾硬度值改变无明显相关性。

本研究的局限性：首先，本研究为单中心研究，研究样本量相对较小；其次，大幅度的呼吸运动可能导致2D-SWE测量失败，本研究排除了8例由于无法控制大幅呼吸的患儿。此外，对于儿童脾弹性值对肝纤维化程度的评估仍有待进一步的研究。

综上所述，2D-SWE可用于脾大患儿的脾硬度评估。脾大患儿脾硬度增高，合并肝硬化者尤著。不同病因所致脾大的脾硬度以PVDG＞BDG＞IDG，该结论有助于区分脾大的病因，虽然其确切病理机制尚未完全阐明，但其发生的组织改变可通过弹性值量化而体现，对儿童脾大的病因诊断及脾大合并肝硬化患儿的病情评估和长期随访有潜在的临床应用价值。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

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