超聲彈性成像技術(shù)在非酒精性脂肪肝中的臨床應(yīng)用價值

高銀杰，孟繁平

趙景民2　審校

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綜述

超聲彈性成像技術(shù)在非酒精性脂肪肝中的臨床應(yīng)用價值

高銀杰1,2，孟繁平2

趙景民2審校

超聲彈性成像；非酒精性脂肪肝；無創(chuàng)診斷

非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)是一種無過量飲酒史和其他肝損害因素導致的肝脂肪變性和蓄積，其臨床和病理學表現(xiàn)與酒精性肝病類似。目前認為，發(fā)病機制與遺傳易感、胰島素抵抗(insulin resistance, IR)、代謝應(yīng)激等密切相關(guān)，在肝臟疾病譜中占據(jù)日益重要的地位。隨著肥胖人數(shù)的劇增，非酒精性脂肪肝的發(fā)病率無論是在發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，都以驚人的速度增長，并伴隨2型糖尿病、心血管病、慢性腎炎等疾病風險增加，嚴重威脅人類健康。世界衛(wèi)生組織(WHO)已將其定位為一種重要疾病，列為世界范圍內(nèi)重要的公共衛(wèi)生問題。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在歐美，NAFLD患病率達20%以上，遠超丙型肝炎或酒精性肝病；而我國的流行病學調(diào)查也不樂觀，北京和上海的發(fā)病率達12%～17%，并隨著肥胖人群的快速增加，發(fā)病率可能會更高，今后10年有可能替代病毒性肝炎成為我國的第一大肝病[1-3]，將成為21世紀危害人類公共健康的最重要問題之一。

NAFLD包括一組肝病：單純性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver, NAFL)→脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis, NASH)→肝硬化→肝細胞癌。相比較NAFLD的良性、進展緩慢、病程可逆，NASH進行性進展，是NAFLD病情惡化的必經(jīng)之路和關(guān)鍵拐點，可發(fā)展為肝硬化甚至肝癌。據(jù)統(tǒng)計，10～20年內(nèi)，15%～25%的NASH可發(fā)展為肝硬化，風險遠高于NAFL[4-6]。因此，及時評估、確診患者是否存在NASH及纖維化程度就顯得尤為重要。

腹部超聲檢查是一種廉價、易行的影像學方法，因其定位準確、無輻射性、檢查禁忌少、可重復性好等優(yōu)點在臨床被廣泛應(yīng)用，在脂肪肝的檢查中，敏感度為60%～94%，特異度為66%～95%[7]。近些年來，關(guān)于NAFLD的無創(chuàng)診斷取得了較多的進展，尤其是超聲彈性成像系統(tǒng)在纖維化的診斷價值一直是研究的熱點，筆者對其進展做一綜述。

1　超聲彈性成像系統(tǒng)的原理和分類

1991年，基于組織內(nèi)不均勻分布的彈性，Ophir等最早提出了彈性成像技術(shù)[8], 此技術(shù)是指在生物、彈性力學的規(guī)律下，受力于內(nèi)/外部的動、靜態(tài)刺激后的組織會在速率、時相等分布上產(chǎn)生具有一定的差異性的響應(yīng)，通過收集靶組織在某時間段內(nèi)各個片段的數(shù)字信號和圖像并處理進行超聲成像，評估組織結(jié)構(gòu)，從而反映出組織的硬度[9]。根據(jù)激發(fā)外力不同，可分為壓迫性彈性成像、瞬時彈性成像和振動性彈性成像。

1.1實時組織彈性成像(real-time tissue elastograph, RTE)即壓迫性彈性成像，通過探頭對組織的持續(xù)恒定的壓力和振動頻率，將壓迫前后產(chǎn)生的不同信號振幅差進行彩色實時成像，不同顏色代表不同彈性。紅色代表信號振幅差大，組織彈性系數(shù)??；藍色代表信號振幅差小，組織彈性系數(shù)大；綠色代表組織彈性系數(shù)中等，從而反映組織硬度[10]，實時彈性成像反映的是感興趣區(qū)與周圍組織的相對硬度，而不是組織的絕對硬度。

1.2瞬時彈性成像(transient elastography, TE)組織在脈沖的激勵下可產(chǎn)生內(nèi)部瞬時剪切波，TE就是利用通過超聲換能持續(xù)收集超聲波，跟蹤剪切波，測量傳播速度，不同的速率(包括直射及反射的超聲波)代表不同的組織彈性，因此獲得不同彈性系統(tǒng)組織的相對硬度圖，估算出組織的纖維化分期。剪切波速率越快就表明組織彈性越大，肝硬度值越高[11，12]。Fibroscan是一種快速、方便、簡捷、無創(chuàng)的診斷方法，通過瞬時彈性成像反映肝組織的硬度，目前在臨床應(yīng)用廣泛，具有良好的前景。

1.3聲脈沖輻射力彈性成像(acoustic radiation force impulse imaging，ARFI)目前，ARFI是較新的實時振動彈性成像。進入組織內(nèi)的超聲輻射力脈沖，由于高效振動，會在不同深度位置產(chǎn)生橫向剪切波，利用收集并計算不同剪切波的速率來評估組織彈性，并用楊氏模量值來代表組織硬度。楊氏模量值與剪切波速率成正比，數(shù)值愈大代表組織的硬度越大，標識為紅色；數(shù)值小標識為藍色,代表硬度小，數(shù)值中等標識為為綠色[13],其包括以利用組織產(chǎn)生的形變并以灰階形式顯像來檢測組織硬度的聲觸診組織成像 (virtual touch tissue imaging，VTI)技術(shù)和以組織產(chǎn)生的剪切波速度來檢測組織硬度的聲觸診組織量化 (virtual touch tissue quantification，VTQ)技術(shù)。聲輻射力脈沖成像技術(shù)測得的組織硬度則不是與周圍組織的對比值，而是組織的本身硬度。

2　彈性成像對非酒精性脂肪肝的診斷應(yīng)用

2.1實時組織彈性成像(real-time tissue elastograph, RTE)對于RTE在NAFLD中的作用，Orlacchio等[14]對NASH應(yīng)用RTE技術(shù)進行研究，發(fā)現(xiàn)測得的硬度值與肝纖維化程度和脂肪含量呈正相關(guān)，與炎癥程度無關(guān)，診斷F>2的ROC曲線下面積為0.92。陳越峰等[15]利用搭載了組織彌散定量分析功能的RTE技術(shù)對脂肪肝患者的研究表明，程度不同的脂肪肝的組織應(yīng)變均值明顯不同，應(yīng)變值隨著疾病的進展而變小。組織彌散定量分析功能是在原有的RTE原理的基礎(chǔ)上，單純依靠患者自身心血管搏動能力形成的組織壓縮進行成像，減少了手動施壓等人為因素，提高了信號采集的敏感性；并且成像的條件預先設(shè)置在內(nèi)置的Strain Histogram Measurement數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，最大程度上減少了操作者的主觀因素影響，實現(xiàn)優(yōu)化定量分析。而且，此功能不受肋間隙狹窄、腹腔積被，脂肪變、肝萎縮等因素的限制。超聲彈性成像組織彌散定量分析技術(shù)有助于脂肪肝分度診斷，便于治療后量化評估療效。

2.2瞬時彈性成像(transient elastography, TE)TE通過檢測肝臟組織的彈性來評估肝纖維化及肝硬化程度，目前多用于NAFLD相關(guān)纖維化的評估。Yoneda等[16]證實在NAFLD患者中，F(xiàn)ibroscan的彈性檢測值與肝纖維化程度正相關(guān)。一般認為，由于脂肪組織對低頻剪切波和超聲波有強烈的衰減作用，其不能透過體液，TE無法準確測量NAFLD患者的脂肪變程度，尤其是BMI>30 kg/m2，以及有腹水的患者會極大的影響其檢測敏感度。有研究表明，F(xiàn)ibroscan值評價NAFLD患者的脂肪變性的準確率并不穩(wěn)定[17]。近些年來，受控衰減參數(shù)(controlled attenuation parameter, CAP)[18]技術(shù)的成熟很好地解決了這一問題。CAP是基于瞬時彈性成像技術(shù)檢測脂肪肝的一種新方法，利用振動控制瞬時彈性成像(vibration- controlled transient elastography, VCTE)技術(shù)，評價肝臟脂肪變程度，并同時評估肝纖維化和肝臟硬度，分析二者的相互作用。Myers等[19]對153例慢性肝病患者應(yīng)用CAP進行研究，以病理結(jié)果為金標準，發(fā)現(xiàn)CAP與肝臟炎性反應(yīng)和纖維化程度無相關(guān)性，但與肝脂肪變獨立相關(guān)。李巖[20]對772例NAFLD患者的研究發(fā)現(xiàn)，NAFLD患者的CAPTM值為(241.86±31.16)dB/m，顯著高于正常組的(215.97±40.29)dB/m。相比較普通B超，F(xiàn)ibroscan的CAPTM診斷準確率高達89%，可以很好的評估肝臟脂肪變性。相關(guān)分析表明CAPTM值與BMI、TG、FBG、HDL-C呈正相關(guān), 年齡、性別、BMI、肋間隙寬度等是影響檢查成功率的重要因素。但是，到目前為止，CAP仍然處于臨床研究階段，其診斷價值及閾值需要更多驗證，還需要納入更多的患者評估不同病種的CAP值及準確性。

2.3聲脈沖輻射力彈性成像(acoustic radiation force impulse imaging，ARFI)相比較Fbroscan技術(shù)，APFI技術(shù)操作擁有標準超聲探頭，可實時二維成像，反映肝臟組織彈性模量二維分布，可對感興趣的區(qū)域自主選定，能最大限度的避開器官內(nèi)重要脈管系統(tǒng)，保證取樣的準確性，并且不受諸如肋間隙寬度、皮下脂肪、嚴重肝臟萎縮、腹水等因素限制，從技術(shù)和方法上優(yōu)于Fibroscan技術(shù)。眾多研究表明，ARFI技術(shù)在慢性乙肝[21]、慢性丙肝[22]、急性肝炎[23,24]、肝占位性病變[25,26]、射頻消融[27]等方面有很高的診斷價值。對于ARFI應(yīng)用于NAFLD的無創(chuàng)定量診斷上，國內(nèi)外報道較少。有學者通過對彌漫性脂肪肝動物模型的研究發(fā)現(xiàn)，隨肝臟脂肪變程度的加重，肝臟的壓縮率進行性下降[28]。Guzmfin[29]將ARFI技術(shù)應(yīng)用于雞的脂肪肝模型研究，也發(fā)現(xiàn)正常組和高血脂組的肝臟剪切波(shear wave velocity, SWV)值分別為(0.94±0.16)m/s，和(1.91±0.25)m/s，差異有顯著統(tǒng)計學意義，SWE值與肝脂肪樣變的程度有較高相關(guān)性(r=0.85，P<0.001)。張大鹍等[30]將APFI技術(shù)應(yīng)用于76例NAFLD患者中發(fā)現(xiàn)肝臟的ARFI值隨NAFLD患者脂肪肝程度的加重逐漸增高，兩者存在正相關(guān)(r=0.453，P<0.01)，重度脂肪肝與輕、中度組比較，差異有統(tǒng)計學意義，但中度與輕度組比較，差異無統(tǒng)計學意義。 另外，Yoneda等[31]和Palmeri等[32]也同樣發(fā)現(xiàn)SWV值與NAFLD患者的脂肪變和纖維化程度呈正相關(guān)，并且很好地克服了瞬時彈性成像在肥胖或腹水的局限性，同時發(fā)現(xiàn)ARFI和TE對NAFLD的診斷價值相似。但Lupsor等[33]在慢性病型肝炎的患者中發(fā)現(xiàn)，SWV值不受脂肪變性的影響。因此，ARFI技術(shù)在NAFLD患者中診斷價值還存在爭議，因其研究的病例數(shù)不足，且研究結(jié)果不統(tǒng)一，尚待廣泛驗證。

綜上所述，超聲彈性成像是一種全新的無創(chuàng)成像技術(shù)與肝穿刺活檢比，它具有簡便、無創(chuàng)、可重復等優(yōu)點，并可以動態(tài)觀察疾病的變化和治療效果，在臨床的許多領(lǐng)域的實踐中已經(jīng)顯示了良好的優(yōu)越性，在NAFLD患者也取得了一定的進展。然而，由于應(yīng)用時間短，各類技術(shù)的研究不甚相同，尤其是脂肪組織對低頻剪切波和超聲波有強烈的衰減作用，其對于NAFLD患者脂肪變性的分級和精準度仍有很多不完善之處，如不同分級分期的診斷閾值，對彈性值的影響因素等。鑒于龐大的NAFLD患者群，且隨著樣本量的擴大，研究的深入、細致，以及精準度不斷提高，彈性成像技術(shù)將在評估和追蹤NAFLD進展方面具有獨特、廣闊的臨床診斷價值。

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(2015-10-10收稿2015-12-20修回)

(責任編輯張楠)

國家自然科學基金青年基金(30901795)

高銀杰，博士研究生，主治醫(yī)師。

1.100853北京，解放軍醫(yī)學院；2.100039北京，解放軍第三〇二醫(yī)院

趙景民，E-mail:jmzhao302@126.com

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