王艷林，張 旭，閆亞飛，栗建輝

(1.河北大學研究生學院，河北 保定 071002；2.河北大學附屬醫(yī)院超聲科，河北 保定 071000)

·論 著·

常規(guī)超聲及聲輻射力脈沖成像檢測化療藥物肝損害的實驗研究

王艷林1，張 旭1，閆亞飛1，栗建輝2*

(1.河北大學研究生學院，河北 保定 071002；2.河北大學附屬醫(yī)院超聲科，河北 保定 071000)

目的探討應用化療藥后藥物對兔肝造成的病理損害及其常規(guī)超聲表現(xiàn)和聲輻射力脈沖成像(acoustic radiation force impulse imaging, ARFI)的測定值。方法雌性新西蘭大耳白兔30只，隨機分對照組(A組)、環(huán)磷酰胺+表柔比星組(B組)及環(huán)磷酰胺+表柔比星+脂肪乳組(C組)，每組10只。用藥前測定兔肝功能及血脂，對兔肝行常規(guī)超聲及聲輻射力脈沖成像檢查，測定剪切波速度，應用6個周期化療藥后再次行上述檢查，比較用藥前后的肝功能、血脂、常規(guī)超聲表現(xiàn)及剪切波速度值，最后行兔肝病理檢查。結果A組用藥前后AST和ALT差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),B組和C組用藥后AST和ALT均較用藥前明顯升高(P<0.05),用藥后B組和C組AST和ALT值均高于A組，C組又高于B組(P<0.05)。A組用藥前后TC差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),B組和C組用藥后TC均較用藥前升高(P<0.05),用藥后B組和C組TC值均高于A組，C組又高于B組(P<0.05)；A組和B組用藥前后TG差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),C組用藥后TG較用藥前明顯升高(P<0.05),且C組用藥后TG明顯高于A組和B組(P<0.05)；A組應用安慰劑后超聲未見異常； B組、C組應用化療藥后肝臟常規(guī)超聲顯示肝包膜增厚，體積輕度增大，外形飽滿，不同程度實質回聲增強、不均勻，膽管壁及門脈壁回聲增強，肝內外膽管及門脈未見擴張，C組更為明顯。A 組用藥前后剪切波速度差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05), B組和C組用藥后剪切波速度均較用藥前有增加(P<0.05)，用藥后B組和C組剪切波速度均高于A組(P<0.05)。結論應用中短期化療藥療程不能引起兔肝明顯的脂肪肝病理損害，聲輻射力脈沖成像可對化療藥物性肝損害進行定量評價。

脂肪肝；超聲檢查；聲輻射力脈沖成像

近年來癌癥發(fā)病率逐年上升，且發(fā)病年齡年輕化，除適時手術外，化療已成為癌癥病程各期的積極治療措施。臨床上發(fā)現(xiàn)經過數(shù)個周期化療的患者，超聲檢查肝臟實質回聲增強，致密度增高，有類似脂肪肝的圖像表現(xiàn)，有學者稱其為化療性脂肪肝[1]，多數(shù)學者的理論是建立在血脂檢查結果及CT或超聲檢查的基礎上得出的，沒有病理學證據(jù)。為探究應用化療藥后肝臟受損情況，本研究根據(jù)乳腺癌常用化療藥方案進行了兔肝動物實驗，以期明確這種損害的真實情況。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 選用由北京海淀區(qū)興隆實驗動物養(yǎng)殖場提供[動物生產許可證號 SCXX(京)2011-0006，質量合格證號11805800000637]的30只普通級健康新西蘭大白兔，均為雌性，體質量2.15～2.50 kg，實驗開始前詳細記錄各組兔一般生理狀態(tài)、體質量，抽取每只兔耳緣靜脈血檢測肝功能、血脂，并作肝臟常規(guī)超聲檢查及聲輻射力脈沖成像值的測定，確保每只兔檢測指標符合實驗標準。所有實驗兔在同一間飼養(yǎng)室，單籠飼養(yǎng)，適應性喂養(yǎng)1周后進行實驗。30只兔隨機分對照組(A組)、環(huán)磷酰胺+表柔比星組(B組)及環(huán)磷酰胺+表柔比星+脂肪乳組(C組)，每組10只。

1.2 實驗方法 A組給予安慰劑飼養(yǎng)；B組給予化療藥(環(huán)磷酰胺28 mg/kg、表柔比星2.8 mg/kg)；C組給予化療藥(環(huán)磷酰胺28 mg/kg、表柔比星2.8 mg/kg)和30%脂肪乳3.5 mL/kg。B組和C組每3周兔耳緣靜脈給予化療藥1次，共6個周期；C組30%脂肪乳3.5 mL/kg每3周耳緣靜脈給藥1次，共6次。每組用藥前、用藥6個周期后均查肝功能、血脂，同時行肝臟常規(guī)超聲檢查及肝實質聲輻射力脈沖成像(acoustic radiation force impulse，ARFI)測定。實驗結束時用烏拉坦處死兔子，取肝臟，福爾馬林固定，病理切片待觀察。所得結果與肝臟聲像圖進行對照研究。

1.3 超聲檢查 應用西門子S2000彩色超聲儀，具備ARFI功能，應用線陣探頭，探頭頻率4～9 MHz,顯示深度4.0 cm。實驗兔腹部去毛，使其仰臥，在安靜狀態(tài)下觀察兔肝的大小外形，內部實質回聲情況，肝內管道回聲及走行，管道徑線變化情況等，然后啟動ARFI功能，測定右肝經第一肝門切面上距體表深度2.0 cm處肝實質的剪切波速度，隨機取3個等深點測量(圖1)，每個等深點測3次，然后將9個數(shù)值平均，記錄平均值進行統(tǒng)計。

1.4 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件處理數(shù)據(jù)。計量資料比較分別采用配對t檢驗、F檢驗和SNK-q檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 3組用藥前后AST和ALT比較 3組用藥前AST和ALT差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；A組用藥前后AST和ALT差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),B組和C組用藥后AST和ALT均較用藥前明顯升高(P<0.05)；用藥后B組和C組AST和ALT值均高于A組，C組又高于B組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 3組用藥前后AST和ALT比較Table 1 Comparison of AST and ALT before and after medication among 3 groups

*P<0.05與A組比較 #P<0.05 與B組比較(SNK-q檢驗)

2.2 3組用藥前后TC和TG比較 3組用藥前TC和TG差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；A組用藥前后TC差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),B組和C組用藥后TC均較用藥前升高(P<0.05),用藥后B組和C組TC均高于A組，C組又高于B組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。A組和B組用藥前后TG差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),C組用藥后TG較用藥前明顯升高(P<0.05),且C組用藥后TG明顯高于A組和B組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 3組用藥前后TC和TG與比較Table 2 Comparison of TC and TG before and after medication among 3 groups

*P<0.05與A組比較 #P<0.05與B組比較(SNK-q檢驗)

2.3 3組用藥前后超聲波結果比較 A組應用安慰劑后超聲未見異常； B組、C組應用化療藥后肝臟常規(guī)超聲顯示肝包膜增厚，體積輕度增大，外形飽滿，不同程度實質回聲增強、不均勻，膽管壁及門脈壁回聲增強，肝內外膽管及門脈未見擴張，C組更為明顯(圖2)。3組用藥前剪切波速度差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；A組用藥前后剪切波速度差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05), B組和C組用藥后剪切波速度均較用藥前增加(P<0.05)，用藥后B組和C組剪切波速度均高于A組(P<0.05)，B組與C組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3。

表3 3組用藥前后剪切波速度比較Table 3 Comparison of shear wave velocity before and after medication among 3 groups

*P<0.05 與A組比較(SNK-q檢驗)

2.4 3組用藥6周期后病理檢查結果 A組未見明顯異常病理改變；B組有不同程度肝細胞胞質疏松，核增大，肝細胞水腫變性，點狀壞死，尚可見部分肝細胞有少許嗜酸變性、少許脂肪變性，匯管區(qū)肝血竇血管擴張，充血，淋巴細胞浸潤等；C組肝細胞腫脹、胞漿疏松，可見氣球樣變(圖3)，肝細胞點片狀壞死及局部鈣化(圖4)，可見較多肝細胞嗜酸樣變及較多脂肪變性，范圍未達到5%的程度(圖5)，匯管區(qū)少許淋巴細胞浸潤, 局灶性纖維組織增生(圖6)等。經對照比較，C組較B組出現(xiàn)的病理改變更為明顯，也出現(xiàn)了較多的細胞壞死、鈣化和纖維化的成分。

圖1 兔肝聲輻射力脈沖成像剪切波速度的測量
Figure 1 The measurement of ARFI shear wave velocity of rabbit liver

圖2 C組應用環(huán)磷酰胺+表柔比星+脂肪乳6個周期后兔肝顯示有包膜增厚，體積稍大，肝實質不同程度回聲增強、不均勻，膽管壁及門脈壁回聲增強等現(xiàn)象
Figure 2 After 6 cycles of drug use group C showed that hepatic capsules became thicker, livers were slightly enlarged，parenchymas were hyperechoic and heterogeneous, the echoes of bile duct wall and portal vein wall were enhanced

圖3 C組應用環(huán)磷酰胺+表柔比星+脂肪乳6個周期后兔肝細胞腫脹變性并氣球樣變(HE ×400)
Figure 3 After 6 cycles of drug use there were some hepatocyte swelling，ballooning degeneration in group C(HE ×400)

圖4 C組應用環(huán)磷酰胺+表柔比星+脂肪乳6個周期后兔肝可見一些點片狀壞死及鈣化(箭頭)(HE ×400)
Figure 4 After 6 cycles of drug use there were some spotty and patchy necrosis, focal calcification(arrows) in group C(HE ×400)

圖5 C組應用環(huán)磷酰胺+表柔比星+脂肪乳6個周期后兔肝可見較多脂肪變性(箭頭)(HE ×100)
Figure 5 Ater 6 cycles of drug use there were more fatty degeneration(arrows) in group C(HE ×100)

圖6 C組應用環(huán)磷酰胺+表柔比星+脂肪乳6個周期后兔肝可見局灶性纖維組織增生(箭頭)(HE X 40)
Figure 6 Ater 6 cycles of medication there were some focal fibrosis (arrows) in group C(HE ×40)

3 討 論

近年來腫瘤發(fā)病率上升趨勢明顯，乳腺癌居我國女性惡性腫瘤首位，嚴重影響婦女的健康和生命[2-4]，適時手術治療和術后化療以及內分泌治療能夠顯著提高治療的效果[5]。但是，有一種現(xiàn)象始終困擾著臨床，即經過幾個化療周期之后，患者超聲檢查時出現(xiàn)肝實質回聲增強，后部回聲衰減，肝內網絡結構顯示欠清晰，類似脂肪肝的聲像圖表現(xiàn)，有學者稱之為“化療性脂肪肝”，并認為其機制是：①化療藥直接造成肝細胞壞死，激活細胞色素P450酶，其代謝反應產生親電子基或自由基，進一步導致肝細胞壞死，也可作為氧化劑或產生脂質過氧化物引起慢性肝損傷并產生脂肪代謝障礙，最終引起脂肪肝[6]；②化療藥物在肝內蓄積，并對正常肝細胞內質網及某些酶具有不同程度的破壞，從而干擾了脂肪酸的氧化過程[7]；③化療藥可以阻斷細胞核mRNA的生成，抑制線粒體蛋白質的合成及減緩脂肪酸的β氧化，減少肝內脂肪酸的釋放，形成脂肪肝[8]。脂肪肝是由多種原因引起，可分為酒精性脂肪肝和非酒精性脂肪肝，化療藥引起的脂肪肝是非酒精性藥物性脂肪肝，此病可由多種藥物引起，如四環(huán)素、腎上腺皮質激素和抗腫瘤藥物等[9]。肝細胞內脂質積聚超過肝濕重的5%，即可稱為脂肪肝。根據(jù)發(fā)生脂肪變性的肝細胞在全肝所占的比例，可將非酒精性脂肪肝分為4級：脂肪變性肝細胞 ≤5%為0級，脂肪變性肝細胞>5%～33%為1級，脂肪變性肝細胞>33%～66%為2級，脂肪變性肝細胞>66%為3級，2～3級被認為是較為嚴重的脂肪變性。根據(jù)病理損害的輕重程度不同，可分為單純性脂肪肝(低倍鏡下 1/3以上的肝細胞脂肪變性和脂肪貯積，但無明顯炎癥、壞死和纖維化)、脂肪性肝炎(主要表現(xiàn)為肝細胞內有大泡性脂肪滴貯積，伴肝細胞氣球樣變，甚至肝細胞不同程度的壞死，以及小葉內和匯管區(qū)混合性炎細胞浸潤)及脂肪性肝纖維化和(或)肝硬化(主要是纖維化及假小葉形成)[10]。單純性脂肪肝如不及時控制個別病例可進展為脂肪性肝炎甚至肝纖維化和(或)肝硬化，從而影響化療的進行，導致原發(fā)腫瘤治療的失敗[11]。

本研究應用化療藥6個周期，C組還增加了脂肪乳的應用，即在化療藥的基礎上增加了大豆油和脂肪酸成分，結果B組、C組的肝功能異常，表明化療藥能夠對肝組織造成損害。環(huán)磷酰胺導致肝損害可能是由于其主要代謝產物丙烯醛的肝臟毒性所致，引起肝細胞壞死，肝小葉中心充血，導致肝酶異常甚至膽紅素升高[12]。本研究病理結果顯示B組有肝細胞水腫、少許細胞嗜酸樣變及少許脂肪變性、匯管區(qū)炎細胞浸潤、點狀壞死等，未形成明顯的脂肪肝病變，但有一些類似肝炎的病理損害。超聲上也只是顯示了肝包膜增厚，不同程度實質回聲增強、不均勻，膽管壁及門脈壁回聲增強，沒有明顯的脂肪肝聲像圖表現(xiàn)，C組兔增加了脂肪乳靜脈注射，血脂也較A組和B組升高，病理上除了B組的損害表現(xiàn)外，還出現(xiàn)了較多脂肪變性(范圍未達到5%的程度)、點片狀肝細胞壞死、局灶鈣化及局限性纖維化等，超聲上肝實質回聲增強、不均勻，網絡結構不清晰也較B組明顯一些，但從超聲診斷標準來看，與臨床上腫瘤患者經過幾個化療周期后即出現(xiàn)明顯的脂肪肝不相吻合。經過詢問病史得知，大多數(shù)化療的腫瘤患者，都需要加強營養(yǎng)，遵照醫(yī)囑食用較多脂肪和蛋白質飲食，如雞湯、燉肉、海參、雞蛋等，不能飲食者多給予脂肪乳靜脈輸入，加之患者運動又少，造成化療中后期大量營養(yǎng)物質過剩，脂肪沉積在肝內，形成脂肪肝。施彩等[13]也認為化療患者在治療過程中合理控制飲食對防止脂肪肝形成有一定的幫助。用藥后出現(xiàn)的肝臟超聲異常表現(xiàn)主要是由于藥物對肝臟產生了變性、壞死、炎癥等損害所造成的，致使原來比較均質的肝臟超聲介質變成了許多不均質界面，如肝細胞的腫脹、脂肪變性、匯管區(qū)炎癥反應、小血管充血、局部纖維化及鈣化等，均可造成超聲圖像上的回聲不均勻，局部肝實質回聲反射增強，肝內膽管壁回聲增強等現(xiàn)象。彈性成像對肝臟的損害，尤其是肝纖維化及硬化的檢測具有獨到之處，其中ARFI技術通過向欲測定硬度的區(qū)域發(fā)射推進脈沖，使局部發(fā)生形變并產生橫向傳遞運動的剪切波，系統(tǒng)采集剪切波信號并演算出速度值，進而獲得組織彈性模量估計值[14]。陳敏等[15]對 373例慢性乙型肝炎患者肝右葉不同檢測位置分組進行ARFI檢測，并行肝穿刺活組織檢查，比較肝纖維化分級與各組間 ARFI 測值之間的關系，結果表明肝右前葉及右后葉檢測位置均顯示剪切波速度在不同肝纖維化分級間的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)；以1.45 m/s作為 ARFI 技術診斷重度肝纖維化界值的敏感度為70.5%,特異度為81.6%;以1.52 m/s作為診斷早期肝硬化界值的敏感度為 84.9%,特異度為78.1%。張大鹍等[16]利用ARFI技術對67例非酒精性脂肪肝患者進行了彈性測量，所有患者均行肝穿刺活組織檢查，以病理結果為金標準，對肝臟的剪切波速度與肝臟脂肪變性、小葉內炎癥及肝纖維化程度關系進行統(tǒng)計分析；患者不同脂肪變性與小葉內炎癥程度間測值差異無統(tǒng)計學意義，肝纖維化分期S0～S4的測值分別為(1.18±0.28) m/s、(1.25±0.31) m/s、(1.44±0.52) m/s、(1.54±0.50) m/s、(1.86±0.73) m/s, 組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),作者認為肝臟 AFRI所測剪切波速度與肝纖維化分期存在相關性。本研究用藥后A組、B組和C組肝臟平均剪切波速度分別為(0.96±0.05)m/s、(1.37±0.13) m/s、(1.41±0.10) m/s,B組和C組與A組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，這與文獻報道基本相符；A組無明顯病理改變，肝實質較軟，剪切波在正常范圍，而B組與C組剪切波速度均增高，超出正常范圍，但又達不到明顯纖維化和硬化的程度，這主要是由于兔肝實質及匯管區(qū)發(fā)生病變，硬度相對增加，這表明彈性成像對除了纖維化和硬化以外的其他肝臟疾病(如化療性肝損害)也有應用價值。

盡管本動物實驗應用了6個周期的藥物，C組還加用了脂肪乳，但超聲檢查兔肝時沒有像接受幾個周期化療藥后的患者那樣出現(xiàn)明顯的脂肪肝聲像圖表現(xiàn)，這可能是化療藥物引起脂肪肝的程度一般不會很嚴重，也可能是物種差異所致。但筆者認為，接受化療藥的患者出現(xiàn)明顯的脂肪肝主要還是治療過程中或治療后大量補充營養(yǎng)物質造成的，這有待于通過行化療藥+高脂飲食的動物實驗來證實。

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(本文編輯：許卓文)

Experimental study on conventional ultrasound and acoustic radiation force pulse imaging detecting liver damage induced by chemotherapeutic drugs

WANG Yan-lin1, ZHANG Xu1, YAN Ya-fei1, LI Jian-hui2*

(1.PostgraduateCollegeofHebeiUniversity,HebeiProvince,Baoding071000,China; 2.DepartmentofUltrasonography,theAffiliatedHospitalofHebeiUniversity,HebeiProvince,Baoding071000,China)

Objective To investigate ultrasonographic characteristics， acoustic radiation force impulse imaging(ARFI) values and pathological findings of rabbit liver damage after using chemotherapeutic agents. Methods Thirty female New Zealand rabbits were randomly divided into 3 groups， group A(control group)， group B(cyclophosphamide+epirubicin group)， group C(cyclophosphamide+epirubicin+fat emulsion group). The liver function and blood lipid were measured before and after treatment. The rabbit liver was examined by conventional ultrasound and acoustic radiation force imaging. After 6 cycles of chemotherapy drugs, the liver function, blood lipid, conventional ultrasound and shear wave velocity were compared before and after treatment and livers were taken out for pathological observation. Results There was no significant difference in AST and ALT before and after treatment in group A(P>0.05). AST and ALT in group B and group C were markedly elevated after drug use (P<0.05), and were higher than group A. AST and ALT in group C were higher than group B (P<0.05). There was no significant difference in TC before and after treatment in group A(P>0.05), B in group C and group TC were higher than those before treatment(P<0.05), the TC values of B group and C group after treatment were higher than those of A group, C group was higher than B group. There was no significant difference in TG between the A group and the B group before and after treatment(P>0.05), the TG in the C group was significantly higher than that before treatment(P<0.05), and the TG in the C group was significantly higher than that in the A group and the B group(P<0.05). There was no abnormality in A group after placebo. After using chemotherapy in B group, C group, liver routine ultrasound examination revealed hepatic capsular thickening, volume slightly enlarged, plump shape, different degrees of echogenic, uneven, bile duct wall and portal vein wall echogenic extrahepatic bile duct and portal vein were dilated, C group was more obvious. There was no significant difference in shear wave velocity before and after treatment in A group(P>0.05). The shear wave velocity of B group and C group was higher than that before treatment(P<0.05), and the shear wave velocity of B group and C group after treatment was higher than that of A group(P<0.05). Conclusion A short-middle term administration of chemotherapeutic agents is not able to cause prominent fatty liver. ARFI can be utilized as a useful method for the quantitative evaluation of liver lesion caused by chemotherapeutic agents.

fatty liver; ultrasonography; acoustic radiation force impulse imaging

2017-03-28；

2017-05-09

河北省醫(yī)學科學研究重點課題(20160044)

王艷林(1986-)，女，河北邯鄲人，河北大學研究生學院醫(yī)學碩士研究生，從事超聲醫(yī)學診斷研究。

*通訊作者。E-mail：lijianhui_1966@sina.com

R575.5

A

1007-3205(2017)05-0579-06

10.3969/j.issn.1007-3205.2017.05.019