剪切波彈性成像技術(shù)評(píng)估非酒精性脂肪性肝病研究進(jìn)展

江唯希，冉海濤,2*

(1.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲科，重慶 400010;2.重慶醫(yī)科大學(xué)超聲影像學(xué)研究所 超聲分子影像重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400010)

近年來(lái)，由于營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩和肥胖等導(dǎo)致的一系列代謝性綜合征相關(guān)疾病已經(jīng)在全球范圍內(nèi)蔓延。非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease， NAFLD)病情發(fā)展相對(duì)緩慢，隨訪10～20年肝硬化發(fā)生率低；然而一旦進(jìn)展為脂肪性肝炎，肝硬化發(fā)生率則迅速增加。對(duì)于NAFLD晚期患者，應(yīng)定期篩查有無(wú)原發(fā)性肝癌[1]。目前剪切波彈性成像技術(shù)主要用于評(píng)估病毒性肝炎肝纖維化分級(jí)，而針對(duì)NAFLD肝纖維化的評(píng)估尚未普及。本文針對(duì)3種不同剪切波彈性成像技術(shù)評(píng)估NAFLD肝纖維化程度的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。

1 超聲彈性成像技術(shù)

目前肝穿刺活檢是診斷NAFLD的金標(biāo)準(zhǔn)，但屬有創(chuàng)性檢查，價(jià)格昂貴，檢查過(guò)程中患者存在疼痛不適，且可能伴發(fā)出血、氣胸和血胸等并發(fā)癥。血清生化學(xué)指標(biāo)如細(xì)胞角蛋白-18片段用于評(píng)價(jià)NAFLD具有客觀、安全性高及可重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，但其與纖維化分級(jí)的相關(guān)性較低，且難以評(píng)估可能存在多器官纖維化病變患者某一特定器官是否存在纖維病變。在我國(guó)，超聲檢查是最常用的脂肪肝篩查手段，而常規(guī)二維超聲對(duì)脂肪肝程度的判斷受超聲醫(yī)師主觀性影響，且無(wú)法定量測(cè)量，不利于治療后評(píng)估療效。

彈性成像[2]近年來(lái)取得了飛速發(fā)展。超聲彈性成像診斷慢性肝病的病理基礎(chǔ)是肝細(xì)胞脂肪變性伴或不伴肝細(xì)胞氣球樣變、炎癥損傷及肝竇周纖維化導(dǎo)致肝實(shí)質(zhì)硬度改變。根據(jù)對(duì)組織施加壓力方式的不同，彈性成像分為應(yīng)變力和剪切波彈性成像，也稱作靜態(tài)彈性成像和連續(xù)性彈性成像。剪切波彈性成像主要包括瞬時(shí)彈性成像(transient elastography， TE)、單點(diǎn)剪切波彈性成像(point shear wave elastography， pSWE)和實(shí)時(shí)二維剪切波彈性成像(two-dimensional shear wave elastography， 2D-SWE)，均通過(guò)向組織連續(xù)發(fā)射聲脈沖獲取剪切波速度(或kPa值)，能夠克服應(yīng)變力彈性成像因外力施壓不均致可重復(fù)性差的缺點(diǎn)，操作簡(jiǎn)單、快速，是目前國(guó)內(nèi)、外研究的熱點(diǎn)[3-4]。

2 不同剪切波彈性成像技術(shù)在NAFLD診斷中的應(yīng)用

2.1 TE TE是由探頭發(fā)射一個(gè)低頻、低強(qiáng)度的脈沖傳入組織后產(chǎn)生一個(gè)橫向的剪切波，由探頭上的超聲換能器采集[5]。Kumar等[6]采用TE對(duì)205例NAFLD患者行前瞻性研究，結(jié)果顯示肝臟硬度值與脂肪肝的纖維化程度呈正相關(guān)(r=0.68)，肝纖維化F3與F4期患者的肝硬度值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，F(xiàn)1～F4期肝硬度最佳臨界值為6.1、7.0、9.0、11.8 kPa時(shí)，AUC依次為0.82、0.85、0.94和0.96；肝硬度臨界值為10.6 kPa時(shí)，診斷F4期的敏感度為100%，表明TE評(píng)估NAFLD的肝硬化階段(≥F4期)具有非常好的效能。但該研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)TE在評(píng)估輕度脂肪肝(F1/F2期)時(shí)，肝硬度值與健康對(duì)照組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能因輕度NAFLD患者肝組織纖維化面積小，使TE難以區(qū)分F1、F2期患者與健康人。Ergelen等[7]采用多普勒超聲和TE評(píng)價(jià)63例NAFLD患者的肝纖維化程度，肝動(dòng)脈阻力指數(shù)臨界值取0.75時(shí)，診斷F2期的敏感度和特異度分別為78%和75%， AUC為0.90；而TE臨界值取9.8 kPa時(shí)，診斷F2期的敏感度和特異度分別為90%和91%，AUC為0.95。目前TE已得到廣泛運(yùn)用，且已有評(píng)估肝纖維化的規(guī)范流程和報(bào)告系統(tǒng)。

但TE為一維超聲，測(cè)量時(shí)無(wú)法顯示肝臟圖像，有可能測(cè)量到如血管和韌帶等非目標(biāo)組織。同時(shí)，多項(xiàng)報(bào)告指出[5，8]，對(duì)于體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)≥28 kg/m2、腹部脂肪層較厚或存在腹腔積液者，TE檢測(cè)的失敗率較高，而多數(shù)中、重度脂肪肝患者往往皮下脂肪層厚、BMI高，因此以配備傳統(tǒng)M探頭的TE評(píng)估重度脂肪肝患者具有一定局限性。XL探頭發(fā)射的聲波頻率比M探頭更低(2.5 MHz)，可探測(cè)距皮下35～75 mm的組織[9]，可用于評(píng)估NAFLD患者的肝纖維化程度。Wong等[10]采用XL探頭評(píng)估193例NAFLD患者(其中68例BMI≥30 kg/m2)肝臟硬度，發(fā)現(xiàn)使用M探頭的失敗率為10%，而XL探頭僅為2%；XL探頭測(cè)量所得的平均肝硬度值低于M探頭，診斷肝纖維化F2～F4期的臨界值依次為6.2、7.2、7.9 kPa。以上結(jié)果提示，還需更多大樣本研究，以探討XL探頭檢測(cè)肝硬度的臨界值。

2.2 pSWE pSWE過(guò)去又稱聲輻射力脈沖彈性成像，可在顯示二維超聲的同時(shí)對(duì)指定區(qū)域單點(diǎn)聚焦發(fā)射低強(qiáng)度脈沖，最大深度可達(dá)皮下8 cm。聲觸診組織定量是通過(guò)追蹤橫向剪切波速度(shear wave velocity， SWV)來(lái)評(píng)估組織的硬度。

SWV隨組織硬度增加而提高。目前研究證明[11-12]pSWE可用于評(píng)估慢性肝病的纖維化等級(jí)。張大鹍等[13]采用pSWE和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(aspartate aminotransferase, AST)與血小板(platelet， PLT)比值指數(shù)(AST/PLT ratio index， APRI)評(píng)價(jià)67例NAFLD患者肝纖維化程度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)pSWE評(píng)估肝纖維化的相關(guān)性系數(shù)(r=0.416，P<0.01)較APRI指數(shù)更高(r=0.254，P<0.05)，pSWE評(píng)估F2～F4期肝纖維化的AUC分別為0.714、0.765、0.853，較APRI指數(shù)(0.653、0.577、0.651)更高，提示SWV能較APRI更準(zhǔn)確地反映肝纖維化程度。Yoneda等[14]報(bào)道，pSWE剪切波速度臨界值分別取1.77、1.90 cm/s時(shí)，診斷F3、F4期敏感度均為100%，特異度分別為91%、96%，AUC分別為0.973、0.976。Yoneda等[14]報(bào)道的診斷F3、F4期肝纖維化的AUC高于張大鹍等[13]的結(jié)果，可能與兩者采用不同的病理分期標(biāo)準(zhǔn)以及Yoneda等[14]所納入的F4期樣本量較少有關(guān)。龔黎等[15]將95例NAFLD患者分為肝功能不全組和肝功能正常組，結(jié)果顯示肝功能不全組SWV值[(1.01±0.16)m/s]低于肝功能正常組[(1.10±0.19)m/s]，且SWV值與甘油三酯及BMI呈負(fù)相關(guān)(r=-0.418、-0.243)，表明脂肪肝伴肝功能不全患者可能已發(fā)展為脂肪性肝炎，而炎癥可導(dǎo)致肝臟硬度降低，彈性值下降。Attia等[16]采用pSWE觀察97例NAFLD患者，多因素回歸分析結(jié)果顯示肝纖維化等級(jí)是SWV的唯一影響因素，而與炎癥程度無(wú)關(guān)，且肥胖(BMI>30 kg/m2)與超重(25≤BMI≤30 kg/m2)的脂肪肝患者之間SWV差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，提示脂肪變性不會(huì)影響SWV。對(duì)于SWV與肝血清學(xué)指標(biāo)以及炎癥損傷程度的相關(guān)性尚需進(jìn)一步研究。

此外，不同深度的肝組織彈性值也可能存在一定差異。有學(xué)者[17]在脂肪肝患者的肝右葉距皮下6 cm處測(cè)量肝硬度，發(fā)現(xiàn)重度組pSWE值低于中度組、輕度組和正常組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而肝右葉距皮下4 cm處各組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與該處更接近肝包膜，肝包膜及胸廓等因素的影響使組織應(yīng)變力降低有關(guān)。

pSWE較TE的優(yōu)勢(shì)在于使肝硬度檢測(cè)與灰階超聲結(jié)合，幫助操作者避開膽囊及肝內(nèi)血管等非目標(biāo)組織；且BMI及有無(wú)腹腔積液等對(duì)結(jié)果的影響更小[18]。然而一項(xiàng)針對(duì)同一組脂肪肝患者分別行pSWE和TE檢查的研究[16,18-19]發(fā)現(xiàn)，pSWE和TE對(duì)于脂肪肝患者在F3、F4期的診斷效能并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，或TE僅稍高于pSWE。其他研究[20]顯示，雖pSWE較TE的檢查失敗率低，但前者每次測(cè)量值浮動(dòng)較大，因此常需要對(duì)同一受檢者測(cè)量10次，取中位數(shù)，且測(cè)量后常需數(shù)秒延遲才可得到結(jié)果，使該檢查相對(duì)耗時(shí)。

2.3 2D-SWE 2D-SWE是目前最新的彈性成像技術(shù)，采用探頭發(fā)射聲輻射脈沖，在組織不同深度上連續(xù)聚焦，引起組織微粒振動(dòng)并產(chǎn)生橫向剪切波，可對(duì)被檢測(cè)組織的剪切波楊氏模量值進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，并可將彩色編碼疊加于二維解剖圖像，從而形成活體組織的彈性模量分布[21]，并可同時(shí)對(duì)ROI進(jìn)行定性和定量測(cè)量。同時(shí)，2D-SWE通過(guò)超高速成像系統(tǒng)，每秒數(shù)千次追蹤剪切波，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量組織硬度。

目前國(guó)內(nèi)將2D-SWE用于評(píng)估NAFLD的研究尚少。李玲等[22]運(yùn)用2D-SWE技術(shù)定量分析兔肝臟脂肪等級(jí)，發(fā)現(xiàn)楊氏模量的最大值、最小值、平均值均高于對(duì)照組；楊氏模量平均值與堿性磷酸酶、白蛋白與球蛋白比(albumin/globulin， A/G)呈線性負(fù)相關(guān)(r=-0.676、-0.632，P=0.011、0.021)，最小值與A/G呈線性負(fù)相關(guān)(r=-0.549，P=0.050)，與谷氨酰轉(zhuǎn)移酶呈線性正相關(guān)(r=0.589，P=0.034)，提示2D-SWE楊氏模量指標(biāo)受肝功能影響。孫璐璐等[23]對(duì)124例NAFLD患者行2D-SWE檢查，并與肝穿刺活檢結(jié)果對(duì)照，發(fā)現(xiàn)F3、F4期楊氏模量臨界值分別取9.85、13.8 kPa時(shí)，敏感度均為100%，特異度分別為68.3%、100%，AUC分別為0.867、0.959，肝楊氏模量值與NAFLD纖維化分期呈線性正相關(guān)，表明楊氏模量值越高，肝纖維化程度越重，提示2D-SWE對(duì)處于晚期肝纖維化期和肝硬化期的NAFLD患者具有較高診斷價(jià)值。Cassinotto等[18]對(duì)328例NAFLD患者同時(shí)行2D-SWE、pSWE和TE檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)3種彈性技術(shù)所測(cè)得的肝臟硬度值均與肝纖維化等級(jí)相關(guān)(r=0.55～0.68)，而脂肪變性和炎癥僅與TE的彈性值輕度相關(guān)(r=0.28、0.22)，與pSWE和2D-SWE無(wú)相關(guān)；2D-SWE測(cè)量F2～4期的AUC分別為0.86、0.89、0.88，高于pSWE和TE，表明2D-SWE對(duì)NAFLD的診斷效能更佳。Garcovich等[24]評(píng)估68例處于脂肪肝早期階段的青少年患兒(≤18歲)，發(fā)現(xiàn)肝硬度值臨界值取5.1 kPa時(shí)，診斷F1期的敏感度和特異度、陽(yáng)性似然比、陰性似然比和AUC分別為85%、95%、16.29、0.15、0.922；肝硬度值臨界值取6.7 kPa時(shí)，診斷F2期敏感度和特異度、陽(yáng)性似然比、陰性似然比和AUC分別為87%、96%、22.75、0.13、0.966；表明2D-SWE對(duì)于NAFLD的青少年患者也具有較高的診斷準(zhǔn)確率。

此外，與pSWE和TE不同，2D-SWE彈性取樣容積可調(diào)節(jié)，ROI最小測(cè)量區(qū)域直徑可達(dá)1 mm，故可用于鑒別局灶性脂肪肝與肝臟實(shí)性占位病變。研究[25]表明，2D-SWE測(cè)值穩(wěn)定，可重復(fù)性好，不足之處在于采用2D-SWE檢查在難以控制呼吸患者中的成功率下降，且使用不同頻率探頭測(cè)得的彈性值有所差別。

3 前景與展望

作為一種新興的成像模式，剪切波彈性成像評(píng)估NAFLD肝纖維化不僅具有無(wú)創(chuàng)、簡(jiǎn)便、可重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，還可快速、精確地評(píng)估肝纖維化分級(jí)，監(jiān)測(cè)疾病預(yù)后。相信隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與革新，剪切波彈性成像將在NAFLD的診斷中扮演重要角色。