聲脈沖輻射力成像技術在肝臟疾病中的應用進展

張麗英（綜述） 李開艷（審校）

聲脈沖輻射力成像技術在肝臟疾病中的應用進展

張麗英（綜述） 李開艷（審校）

彈性成像技術；肝疾病

【中國圖書資料分類法分類號 】R575；R445.1

聲脈沖輻射力成像（acoustic radiation force impulse,ARFI）技術是目前國內(nèi)外用于深部組織彈性硬度評估的超聲成像技術，通過探頭向組織發(fā)射低頻聲脈沖，組織受到機械應力后產(chǎn)生縱向壓縮和橫向運動，對組織的這些位移變化進行收集和量化從而間接反映組織的彈性程度。以組織的縱向壓縮產(chǎn)生的位移為基礎的彈性成像技術稱為聲觸診組織成像（virtual touch tissue imaging, VTI）技術，它以明暗度直接反映組織彈性。組織的橫向運動是以剪切波的方式向周邊傳播，用特定的電子系統(tǒng)采集組織內(nèi)剪切波信號，獲得低頻剪切波的傳播速度（shear wave velocity, SWV）來間接反映組織彈性，這一技術稱為聲觸診組織量化（virtual touch tissue quanti fi cation, VTQ）技術。

1 ARFI在肝臟疾病中的應用

近年來，隨著聲脈沖輻射力成像技術日漸成熟，它逐漸應用于臨床，涉及膽囊[1]、腎臟、心血管、神經(jīng)系統(tǒng)以及射頻消融治療的療效評估等方面，特別在肝臟疾病中的應用取得了很大成果。

1.1 肝纖維化 肝纖維化是組織內(nèi)膠原纖維逐漸增多而導致肝組織硬度增加的過程，因此，聲脈沖輻射力成像技術可以從橫向彈性參數(shù)上間接反映肝組織的彈性硬度，從而推測肝纖維化的程度[2]。在此基礎上即可對肝纖維化進行分級。孫德勝等[3]研究，得出對應METAVIR評分標準的肝纖維化F0～F4期的剪切波速臨界閾值分別為1.42m/s、1.60m/s、2.19m/s、2.41m/s。張新力等[4]把F0～F2期合并為輕度肝纖維化組，F(xiàn)3～F4期合并為中重度肝纖維化組，ROC曲線分析確定剪切波速≥1.4m/s可作為鑒別輕度肝纖維化和中重度肝纖維化的臨界值。國外研究也證實ARFI用于肝纖維化的分級與活檢結果高度相符，并得出F1期與F2期的最佳臨界點為1.215m/s，F(xiàn)3期與F4期的最佳臨界點為1.54m/s，且通過活檢證實只要剪切波速≥1.54m/s就可以判定為肝纖維化超過F3期[5]。ARFI用于肝纖維化分級對于F3期和F4期有更高的預測價值。董政等[6]研究表明，剪切波速1.22m/s是診斷肝硬化的最佳臨界點。肝纖維化各期的剪切波數(shù)值在上述各項研究中不一致，可能與所選研究對象及其合并疾病不同等因素有關，有待進一步證實，但均證明肝臟剪切波波速隨纖維化分級增高而增快，ARFI是判斷慢性肝病纖維化程度及分級的可靠指標，可用于肝纖維化的分級診斷。

同時，一些研究還把ARFI與評價肝纖維化的其他指標和方法進行了比較。Friedrich-Rust等[7]發(fā)現(xiàn)，ARFI、瞬時彈性成像技術及血清標志物檢測的數(shù)值均與肝纖維化程度存在相關性（r＝0.71、0.73、0.66），診斷F2期以上的肝纖維化精確度的ROC曲線下面積分別為0.91、0.91、0.82。馮卉等[8]的研究顯示，VTQ技術和瞬時彈性成像技術檢測的肝硬度值與肝纖維化程度均存在相關性，且VTQ的相關系數(shù)（0.433 09）大于瞬時彈性成像技術的相關系數(shù)（0.358 40）；VTQ區(qū)分輕度與中重度肝纖維化的敏感度和特異度分別為85.4%和64.7%，而瞬時彈性成像技術的敏感度和特異度分別為66.7%和67.2%。Lupsorl等[9]進一步對ARFI技術與瞬時彈性成像技術用于各期肝纖維化評價的精確度進行了探討，ARFI與瞬時彈性成像技術評價各期肝纖維化的ROC曲線下面積分別為0.709和0.902（P＝0.006）（肝纖維化程度介于F1期和F2期之間）；0.851 和 0.941（P＝0.022）（肝纖維化程度介于F2期和F3期之間）；0.869 和 0.926（P＝0.153）（肝纖維化程度介于F3期和F4期之間）；0.911 和0.945（P＝0.331）（F4期）。由此得出在診斷中重度肝纖維化時ARFI具有較高的診斷精確度，但是對于輕度肝纖維化瞬時彈性成像的精確度較高。

采用ARFI技術對肝纖維化進行分級的同時，一些學者也給出了健康志愿者肝組織的剪切波速。沈文等[10]研究顯示，正常男性肝組織的聲觸診組織量化值為0.79～1.57m/s，女性為0.74～1.40m/s。Gallotti等[11]研究得出健康志愿者肝剪切波速的平均值為1.59m/s；而Goertz等[12]研究發(fā)現(xiàn)健康志愿者肝剪切波速的平均值為1.09m/s。至今正常肝剪切波數(shù)值尚無明確的標準，需要繼續(xù)研究。

一些學者對在用ARFI技術評價肝纖維化過程中的一些影響因素進行了初步研究。Toshima等[13]用ARFI技術對103名受試者分別測量肝左、右葉的肝剪切波速，表明肝左、右葉的剪切波速均與活檢的肝纖維化分級有很好的相關性，但是肝右葉測值的標準差明顯低于肝左葉，所以肝右葉的剪切波速比肝左葉能更精確地診斷肝纖維化。Horster等[14]采用4C1和4V1兩種探頭分別從肋間和肋下測量肝剪切波速，發(fā)現(xiàn)4V1探頭肋間徑路與肋下徑路剪切波速有差別，而4C1

探頭肋間徑路和肋下徑路的剪切波速無差別，說明4C1探頭測量的數(shù)值較穩(wěn)定，且4C1肋間徑路的成功率高于肋下徑路。所以在運用ARFI技術時，選擇4C1肋間徑路較適宜。該研究還發(fā)現(xiàn)在測量肝剪切波速時，受檢者鼓氣與否對結果無影響，所以ARFI技術有望成為評價心血管疾病患者肝纖維化的新工具。

1.2 脂肪肝 脂肪肝在國內(nèi)成為僅次于病毒性肝炎的第二大肝病，是隱蔽性肝硬化的常見原因。Yoneda等[15]將ARFI技術用于非酒精性脂肪肝，各期非酒精性脂肪肝纖維化的剪切波速分別為1.040m/s（F0）、1.120m/s（F1）、1.130m/s （F2）、1.780m/s（F3）、2.180m/s（F4）。ARFI的剪切波速與非酒精性脂肪肝的纖維化程度呈明顯正相關。張大鵑等[16]研究發(fā)現(xiàn)，ARFI測值與脂肪肝程度呈正相關，隨著脂肪肝程度加重，肝臟ARFI測值逐漸增高。金清等[17]研究發(fā)現(xiàn)，非酒精性單純性脂肪肝患者的剪切波速[（0.93±0.10）m/s]明顯低于正常人[（1.13±0.01）m/s］，由ROC曲線獲得肝右葉剪切波速≤1.06m/s為ROC曲線上的最佳臨界點。由此當肝組織剪切波速≤1.06m/s時，需要考慮到患者可能存在非酒精性單純性脂肪肝。而另幾項研究認為肝脂肪變性不影響ARFI的剪切波速[5]。上述結論的差異可能是由于脂肪肝分為單純性脂肪肝、脂肪性肝炎、脂肪性肝纖維化和脂肪性肝硬化，而單純性脂肪肝是低倍鏡下1/3以上的肝細胞脂肪變性和脂肪貯積，但無其他明顯組織學改變，即無炎癥、壞死和纖維化。所以ARFI的剪切波速測值會較正常肝組織小，而其他脂肪肝類型伴隨纖維化，剪切波速相應增大。將脂肪變性與纖維化獨立開，分別討論，剪切波速主要受纖維化程度的影響，即得出脂肪變性對剪切波速無影響的結論。

1.3 肝腫瘤 ARFI技術對于鑒別 診斷肝臟腫瘤及評價治療肝臟腫瘤的方法具有一定的價值。Fahey等[19]用ARFI技術與B超分別檢查原發(fā)性肝癌和轉移性肝癌，發(fā)現(xiàn)ARFI技術用于原發(fā)性肝癌的圖像平均對比度分別為7.5dB和9.3dB，而B超的對比度分別為2.9dB、3.1dB。此外，ARFI技術比B超能較清晰地顯示腫瘤的邊緣。Cho等[19]采用ARFI技術對轉移性肝癌及膽管細胞癌、原發(fā)性肝癌、肝血管瘤病灶進行測量，發(fā)現(xiàn)剪切波速分別為（2.18±0.96）m/s、（2.45±0.81）m/s、（1.51±0.71）m/s，剪切波速在原發(fā)性肝癌和肝血管瘤組間有顯著差異，與B超圖像相比，VTI圖像對68%的病灶能顯示同等程度或更清晰的邊界。王文偉等[20]研究發(fā)現(xiàn)，慢性肝病并發(fā)肝癌患者其腫瘤邊緣部剪切波速[（3.36±0.97）m/s]與慢性肝病背景有顯著差異。腫瘤的中央ARFI值較低，邊緣則較高，與病理組織學變化相符。ARFI技術有望成為鑒別和診斷肝臟腫瘤的新技術。

ARFI技術可與肝臟腫瘤消融術聯(lián)合運用。Kwon等[21]運用VTI技術發(fā)現(xiàn)原發(fā)性肝癌比周圍肝實質(zhì)亮，消融術后位點比周圍肝實質(zhì)和原發(fā)位點更暗，而在消融術后位點周邊復發(fā)的肝癌更亮，并且其邊緣比在B超中更清晰。因此，ARFI技術對于診斷肝癌消融術后復發(fā)和監(jiān)測復發(fā)性肝癌的消融過程具有較好的發(fā)展前景。Fahey等[22]將ARFI技術用于監(jiān)控組織消融術，發(fā)現(xiàn)其能成功識別傳統(tǒng)超聲成像中無法識別的組織消融區(qū)域。所顯示的化學消融和熱消融區(qū)域與病理學檢查結果具有良好的一致性。

在B超介導的對肝腫瘤進行消融術、穿刺活檢中，常常會遇到針尖顯示不清的情況，Rotemberg等[23]從理論上和體外實驗中證實ARFI技術較B超能更清晰地對針尖進行定位，但有待進一步驗證。

1.4 肝淤血和肝缺血 黃品同等[24]用ARFI技術測定兔下腔靜脈夾閉再開放后肝彈性，發(fā)現(xiàn)下腔靜脈夾閉前和重新開放20min后的剪切波速明顯高于下腔靜脈夾閉后，而重新開放后低于夾閉前。由此可知，兔下腔靜脈夾閉20min后對肝彈性影響不大，提示ARFI技術可用于評價淤血性肝疾病的轉歸，及對外科手術阻斷下腔靜脈具有重要指導意義。王力等[25]在對兔肝門靜脈和肝動脈進行阻斷后，用ARFI技術得出不同時間段的肝剪切波速，并與相對應時間段的血清標志物進行比較，發(fā)現(xiàn)ARFI技術能早期準確、客觀地反映肝缺血損傷的嚴重程度。

2 ARFI技術的應用前景

ARFI技術是近年興起的超聲影像學新技術，它不僅比B超顯示圖像有更高的對比度，而且具有無創(chuàng)、無痛、快速等優(yōu)點，其彈性成像技術比瞬時彈性成像技術操作更簡便、應用更廣泛、效果更突出，且對肝纖維化的診斷具有較高的準確性和較好的重復性。在對肝纖維化的診斷方面有望代替病理組織活檢。ARFI是超聲影像技術的一次偉大進步和革新。然而目前對ARFI技術診斷肝纖維化尚需要進行多中心、大樣本臨床研究，以建立適應我國人群的肝纖維化彈性量化診斷標準，進一步推廣ARFI測值的臨床應用。ARFI在國內(nèi)一些醫(yī)院已應用于臨床，在不久的將來，ARFI可能作為肝病患者的一項常規(guī)檢查。目前對肝組織METAVIR纖維化分期相對應的剪切波速測定的界限值尚未固定，因此需要積累更多的臨床資料。相信隨著臨床應用的增多及經(jīng)驗的積累，ARFI將會在肝病的臨床診治中發(fā)揮重要作用。

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10.3969/j.issn.1005-5185.2012.12.020

華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院超聲科湖北武漢 430000

李開艷 E-mail： liky20006@126.com

2011-10-16

2012-07-18

（責任編輯 張春輝）