彈性成像技術(shù)在肝炎、肝硬化診斷中的應(yīng)用進(jìn)展

杭敏 ，王興田(中國人民解放軍第97醫(yī)院，江蘇徐州004；徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院)

彈性成像技術(shù)在肝炎、肝硬化診斷中的應(yīng)用進(jìn)展

杭敏1，王興田2
(1中國人民解放軍第97醫(yī)院，江蘇徐州221004；2徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院)

病毒性肝炎的發(fā)病率和病死率居發(fā)病報(bào)告?zhèn)魅静∈孜?，按病程和病情演變情況可分為急、慢性肝炎及肝硬化。彈性成像技術(shù)主要有實(shí)時(shí)組織彈性成像、瞬時(shí)彈性成像、聲脈沖輻射力成像、實(shí)時(shí)剪切波彈性成像。彈性成像技術(shù)診斷可無創(chuàng)檢測肝臟硬度值而間接評估急性肝炎、慢性肝炎及肝硬化的病情嚴(yán)重程度。

急性肝炎；慢性肝炎；彈性成像技術(shù)；實(shí)時(shí)組織彈性成像；瞬時(shí)彈性成像；聲脈沖輻射力成像；實(shí)時(shí)剪切波彈性成像

病毒性肝炎是由多種肝炎病毒引起的常見傳染病，傳染性強(qiáng)、傳播途徑復(fù)雜、流行面廣、發(fā)病率高，已成為我國嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題[1]。病毒性肝炎按病程和病情演變情況可分為急性肝炎、慢性肝炎及肝硬化。研究[2]發(fā)現(xiàn)，及時(shí)有效治療可使肝纖維化和早期肝硬化病情逆轉(zhuǎn)，因此早期診斷對急、慢性肝炎病情的進(jìn)展及轉(zhuǎn)歸有重要臨床意義。急慢性肝炎的確診主要通過依據(jù)流行病學(xué)資料、臨床癥狀、體征和實(shí)驗(yàn)室檢查等綜合分析確定，必要時(shí)可作肝穿刺病理活檢[3]。二維超聲及彩色多普勒超聲對急慢性肝炎的診斷價(jià)值有限，但彈性成像技術(shù)是近年新興的一種快速、無創(chuàng)、無痛、定量檢測方法，其在在肝臟疾病的診斷用具有廣泛應(yīng)用前景?，F(xiàn)將超聲彈性成像技術(shù)在肝炎、肝硬化診斷中的應(yīng)用進(jìn)展綜述如下。

1 彈性成像技術(shù)的原理

目前應(yīng)用于超聲的彈性成像技術(shù)需要有4種：實(shí)時(shí)組織彈性成像(RTE)[4]、瞬時(shí)彈性成像(TE)[5]、聲脈沖輻射力成像(ARFI)[6]、實(shí)時(shí)剪切波彈性成像(SWE)[7]。

RTE技術(shù)是通過外力壓迫導(dǎo)致組織形變，將受壓前后回聲信號幅度的變化轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)彩色圖像。彈性系數(shù)小的人體組織受壓后位移變化大，在圖像上顯示為紅色，說明組織較軟，彈性系數(shù)大的組織在圖像上呈藍(lán)色，說明組織較硬；彈性系數(shù)中等的組織顯示為綠色。RTE技術(shù)增加了組織彌散定量分析功能，可提高彈性成像技術(shù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)減少了主觀人為因素的影響[4]。TE技術(shù)目前主要臨床應(yīng)用于FibroScan檢測儀，其主要原理為超聲換能器產(chǎn)生小振幅的低頻振動(dòng)，通過組織時(shí)引起剪切波，被脈沖回波超聲捕獲裝置跟蹤，組織硬度越高，測得的波速越快。肝臟硬度指標(biāo)(LSM)以千帕(kPa)表示。2013年由清華大學(xué)和海斯凱爾醫(yī)學(xué)技術(shù)有限公司研發(fā)的全球首臺肝纖維化診斷儀FibroTouch用于臨床，是TE技術(shù)結(jié)合二維超聲影像技術(shù)，從檢測準(zhǔn)確率和成功率均較高[8]。ARFI技術(shù)的原理利用聚焦超聲波作為激勵(lì)機(jī)制，組織受力后可產(chǎn)生縱向壓縮和橫向振動(dòng)，最終產(chǎn)生剪切波，測得感興趣區(qū)域的低頻剪切波的傳播速度；然后對剪切波速度進(jìn)行量化，量化后的剪切波速度即代表受檢組織硬度。SWE技術(shù)的原理是聲輻射力脈沖對組織施加激勵(lì)，由于“馬赫錐”原理，產(chǎn)生橫向剪切波，用彩色編碼技術(shù)實(shí)時(shí)顯示組織的彈性圖，并通過定量分析系統(tǒng)測量組織的楊氏模量值。

RTE檢測正常成人肝臟纖維化指數(shù)正常值1.63～1.72，且年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)均可影響檢測結(jié)果[9]。TE測量LSM反映肝纖維化程度，正常肝組織LSM<5.5 kPa[10]。正常成年人剪切波速度參考范圍約1.0～1.1 m/s[11]。SWE測得成年人正常肝實(shí)時(shí)剪切波彈性模量值為(5．023±0．966)kPa，性別及年齡對彈性模量值無明顯影響[12]。

2 彈性成像技術(shù)在肝炎、肝硬化診斷中的應(yīng)用

2.1 彈性聲像在急性肝炎診斷中的應(yīng)用 國外有學(xué)者[13]應(yīng)用FibroScan發(fā)現(xiàn)急性肝衰竭患者的LSM值(61±18)kPa遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于急性重癥肝炎患者(15±6.4)kPa，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；且當(dāng)LSM=26 kPa時(shí)，TE技術(shù)診斷急性肝衰竭的敏感度、特異度分別為96%和93%。也有學(xué)者[14]用ARFI技術(shù)測量SWV反映肝損害的嚴(yán)重程度，在急性肝炎、重癥肝炎、暴發(fā)性肝炎中SWV顯著遞增。SWV的連續(xù)變化可以預(yù)測急性肝衰竭的預(yù)后，是其較早且精準(zhǔn)的指標(biāo)。彈性成像技術(shù)彌補(bǔ)了常規(guī)超聲圖像對急性肝炎診斷特異性不高的缺陷。國內(nèi)也有報(bào)道[15]發(fā)現(xiàn)急性肝炎病程各個(gè)階段的SWV與肝功能呈正相關(guān)，隨肝功能的好轉(zhuǎn)，SWV逐漸下降，ARFI技術(shù)有望成為無創(chuàng)評價(jià)急性肝炎病情的參考指標(biāo)。

2.2 彈性成像技術(shù)在慢性肝炎、肝硬化診斷中的應(yīng)用 RTE診斷肝纖維化較血清學(xué)檢查具有優(yōu)越性。Yada等[16]也用RTE測量的肝纖維化指數(shù)(LFI)，在F0～F1、F2、F3和F4期分別為1.58、2.03、2.40和2.86，而且隨著肝纖維化程度的加重逐步增高。Xie 等[17]對71名慢性乙肝肝纖維化患者進(jìn)行RTE檢查，發(fā)現(xiàn)肝纖維化分期與彈性應(yīng)變率比值呈顯著負(fù)相關(guān)。用ROC繪制曲線，得出線下面積從而確定最佳診斷界點(diǎn)。當(dāng)界值為1.10時(shí)診斷≥S2期肝纖維化敏感度為77.8%，特異度為80.0%；當(dāng)界值為0.60時(shí)診斷S4期肝硬化敏感度為50.0%，特異度為96.7%。

汪月娥等[18]通過TE對慢性丙型肝炎肝纖維化和肝硬化患者進(jìn)行Meta分析，發(fā)現(xiàn)TE對慢性丙型肝炎肝硬化診斷價(jià)值較好，但對明顯肝纖維化診斷價(jià)值不高。Ge等[19]使用FibroScan技術(shù)的兩個(gè)定量參數(shù)分別為LFI和藍(lán)區(qū)域的比例(%AREA)對120名慢性肝病患者進(jìn)行肝纖維化評估，得出診斷肝纖維化時(shí)LFI和%AREA對應(yīng)的AUC分別為0.790、0.770；診斷肝硬化時(shí)LFI和%AREA對應(yīng)的ROC曲線下面積分別為0.985、0.963。當(dāng)LFI>3.25及%AREA >28.83時(shí)診斷肝硬化敏感度和特異度均為100%。有報(bào)道[20]，二者診斷肝纖維化、肝硬化相關(guān)性和一致性較好，并且FibroTouch靈敏度和特異度均較高。Lin等[21]應(yīng)用ARFI技術(shù)測得SWV界值為1.53時(shí)(F≥2)準(zhǔn)確度為0.733；界值為1.66時(shí)(F≥3)準(zhǔn)確度為0.957，研究表明ARFI技術(shù)是評價(jià)慢性肝病患者晚期肝纖維化一種重要的診斷方法。Jain等[22]對69名慢性肝病患者使用Ishak評分得出診斷界值：≥F1、≥F3、≥F4和=F6的SWV分別為1.207、 1.347、 1.513和 1.92 m/s。張純林等[23]通過對脾臟剪切波速度的測量來評估慢性乙型肝炎纖維化的程度，健康人、慢性乙肝和肝硬化患者脾臟SWV分別為(2.0±0.2)、(2.3±0.4)、(3.1±0.5)m/s，三者具有顯著性差異(P=0.000)，隨著肝纖維化程度的加重，脾臟剪切波速度值明顯增高。

國外學(xué)者使用SWE對605名慢性肝病患者檢測，可信度達(dá)98%，研究表明SWE對絕大多數(shù)肝病患者患者評估肝纖維化提供了可靠的方法[24]。不過大于50歲及肥胖患者會(huì)影響檢測結(jié)果。國內(nèi)馬蘇亞等[25]采用SWE定量檢測肝楊氏彈性模量值(EI)與肝臟病理的相關(guān)性，研究發(fā)現(xiàn)EI 與炎癥活動(dòng)度分級(r=0.544 6 ，P<0.01)及纖維化分期(r=0.505 6，P<0.01)均呈中度正相關(guān)，可以成為動(dòng)態(tài)監(jiān)測肝纖維化進(jìn)展的新方法。曾婕等[26]用SWE比較正常對照者、肝纖維化患者和肝硬化患者的楊氏模量，得出正常EI約為5 kPa，肝纖維化EI約為14 kPa，肝硬化EI約為36 kPa，各組間EI及均數(shù)間的多重比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明SWE能較好地區(qū)分各組肝臟硬度，有利于對肝臟硬度的測試。

國內(nèi)外學(xué)者采用不同的彈性成像技術(shù)分別為對肝纖維化患者進(jìn)行對比分析。孟繁坤等[27]對121例慢性乙肝患者同時(shí)行RTE和FibroScan檢查，得出二者判斷肝纖維化程度的能力相近，與纖維化病理分期的相關(guān)系數(shù)分別為：0.667和0.664，以S2和S3期作為分界LFI和LSM值ROC曲線下面積相近，分別為0.886、0.887和0.917、0.873。鄭劍等[28]對比TE和RTE評估慢性肝病肝纖維化的價(jià)值，發(fā)現(xiàn)TE診斷肝纖維化(S ≥2)、肝硬化(S=4)效能優(yōu)于RTE，但RTE與二維超聲圖像融合具有一定優(yōu)勢。對于FibroScan 有技術(shù)限制的患者，RTE可以作為無創(chuàng)評價(jià)丙肝患者肝纖維化的有效方法。有學(xué)者[29]通過對比分析SWE和RTE評估慢性肝病肝纖維化的價(jià)值，研究表明實(shí)時(shí)剪切波彈性成像在肝纖維化(S ≥2)、肝硬化(S=4)效能優(yōu)于實(shí)時(shí)組織彈性成像。國外學(xué)者[30]對慢性肝病患者分別進(jìn)行TE、ARFI、SWE檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三者在診斷肝纖維化程度準(zhǔn)確度上無明顯顯著性差異。

Adler 等[31]對432名肝硬化患者進(jìn)行Fibroscan檢測，LSM 20～25 kPa及LSM 30～40 kPa患者演變?yōu)樵l(fā)性肝癌的風(fēng)險(xiǎn)比為3.0 (95%CI為1.1～8.3,P=0.037)；LSM>40 kPa 的患者演變?yōu)樵l(fā)性肝癌的風(fēng)險(xiǎn)比4.8 (95%CI為1.7～13.4,P=0.003)，TE可以成為非侵入性評估肝癌風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)檢測方法。Wong等[32]采用了一種新型的LSM-HCC評分方法來預(yù)測乙型肝炎患者肝癌的發(fā)生，包括 LSM、年齡、血清白蛋白、HBV-DNA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)LSM-HCC評分方法預(yù)測肝細(xì)胞癌準(zhǔn)確率高于臨床常用的CU-HCC評分。范玉亭等[33]對97例局灶性轉(zhuǎn)移病變的患者行VTQ檢查，發(fā)現(xiàn)原發(fā)性肝癌、轉(zhuǎn)移性肝癌及肝血管瘤與各對應(yīng)肝背景VTQ值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；良性病變與惡性病變VTQ值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；當(dāng)VTQ≥1.85 m/s時(shí)，肝臟局灶性病變診斷為惡性的敏感度和特異度均為78%，陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值分別為80%和77%。Cho等[34]研究以2 m/s的剪切波速度為最佳閾值診斷惡性病變陽性預(yù)測值和特異性分別89%和81%。

綜上所述，病毒性肝炎的發(fā)病率和病死率居發(fā)病報(bào)告?zhèn)魅静∈孜?，按病程和病情演變情況可分為急、慢性肝炎及肝硬化。彈性成像技術(shù)主要有實(shí)時(shí)組織彈性成像(RTE)、瞬時(shí)彈性成像(TE)、聲脈沖輻射力成像(ARFI)、實(shí)時(shí)剪切波彈性成像(SWE)。彈性成像技術(shù)診斷急性肝衰竭、肝纖維化、肝硬化的敏感度、特異度均較高，且可作為急性肝炎患者的纖維化分級分期的參考指標(biāo)、預(yù)測急性肝衰竭患者的預(yù)后；可反映肝損害的嚴(yán)重程度；可用于評價(jià)慢性肝病患者是否發(fā)生晚期肝纖維化。彈性成像技術(shù)診斷可無創(chuàng)檢測肝臟硬度值而間接評估急性肝炎、慢性肝炎及肝硬化的病情嚴(yán)重程度。

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