超聲彈性成像在肝臟疾病的臨床應(yīng)用

董丙田，黃 樞

(廈門大學(xué)附屬成功醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，福建 廈門 361000)

人體不同組織的彈性存在一定的差異，通過獲取組織的彈性信息可達(dá)到診斷疾病的目的。1991年，Ophir等[1]第一次提出了彈性成像的概念。超聲彈性成像技術(shù)是一種非侵入性新技術(shù)，其基本原理是對(duì)組織施加一個(gè)相關(guān)的激勵(lì)，組織將在位移、速度、應(yīng)變方面發(fā)生一定的變化，進(jìn)而獲得不同組織的硬度值。超聲彈性成像技術(shù)已逐漸發(fā)展為一種實(shí)時(shí)超聲成像技術(shù)，廣泛用于乳腺、甲狀腺等疾病的診斷，但在肝臟疾病方面尚處于研究階段。目前，臨床上診斷肝臟疾病的方法主要有組織穿刺病理學(xué)檢查、血清學(xué)檢查及影像學(xué)檢查等，由于一些檢查屬于侵入性檢查，而不能被普遍接受。常規(guī)超聲檢查在診斷脂肪肝方面有一定的缺陷，對(duì)肝纖維化的診斷、對(duì)肝臟良惡性腫瘤的鑒別診斷也存在一定的困難，而超聲彈性成像技術(shù)的提出和發(fā)展，為肝臟疾病的診斷提供了新途徑和方法。

1 超聲彈性成像的分類

超聲彈性成像技術(shù)根據(jù)應(yīng)用效果可分為兩大類，一類是剪切波彈性成像，包括瞬時(shí)彈性成像(transient elastrography，TE)技術(shù)、聲脈沖輻射力彈性成像(acoustic radiation force impulse，ARFI)技術(shù)、實(shí)時(shí)剪切波彈性成像(shear wave elastrography，SWE)技術(shù)；另一類是壓迫式彈性成像，包括實(shí)時(shí)組織彈性成像(real-time tissue elastography，RTE)技術(shù)[2]。

1.1TE技術(shù) TE技術(shù)是根據(jù)超聲波測(cè)量剪切波在肝組織中的傳播速度推算組織的硬度，剪切波在不同硬度組織內(nèi)的傳播速度不同，組織越硬，剪切波傳播速度越快[3]。對(duì)肝纖維化彈性成像的研究中，TE技術(shù)應(yīng)用的較早，相關(guān)技術(shù)也較為成熟[4]。與其他彈性成像技術(shù)相比，TE技術(shù)可及時(shí)、簡(jiǎn)單、直接評(píng)估肝臟的彈性，且獲取時(shí)間短(通常<100 ms)，因此適合在肝臟中應(yīng)用[5]。TE技術(shù)診斷肝纖維化具有無創(chuàng)、實(shí)時(shí)、定量分析等優(yōu)點(diǎn)。Mobarak等[6]認(rèn)為，與其他檢查方法相比，TE在預(yù)測(cè)肝纖維化、疾病進(jìn)展到晚期肝纖維化以及肝硬化方面具有較高的價(jià)值。盡管TE可用于肝臟彈性的無創(chuàng)性評(píng)估，但對(duì)于評(píng)估高體質(zhì)指數(shù)(body mass index，BMI)、嚴(yán)重肝萎縮及腹水的患者仍較困難[7]。

1.2ARFI技術(shù) ARFI技術(shù)是對(duì)感興趣區(qū)域發(fā)射推進(jìn)脈沖，導(dǎo)致組織發(fā)生位移形變，并產(chǎn)生橫向剪切波，通過獲取剪切波的傳播速度，估計(jì)相關(guān)組織的彈性模量值[8]。近些年，ARFI技術(shù)已作為一種新的基于超聲波和替代彈性成像評(píng)估肝臟彈性的方法，可以在超聲模式下精確定位測(cè)量部位。ARFI技術(shù)作為非侵入性檢測(cè)技術(shù)，是評(píng)估肝纖維化的可靠方法[9]。應(yīng)用ARFI技術(shù)測(cè)量感興趣區(qū)剪切波速度(shear wave velocity,SWV)，可量化組織質(zhì)地信息，SWV越高，組織硬度越大[10]。目前ARFI技術(shù)已廣泛用于腹部實(shí)質(zhì)臟器的診斷。李軍等[8]認(rèn)為，ARFI技術(shù)獲得的SWV與肝纖維化分期相關(guān)，且具有操作簡(jiǎn)便、實(shí)時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)腹水、肥胖患者有一定的局限性。

1.3SWE技術(shù) SWE技術(shù)是采用相關(guān)控制技術(shù)對(duì)組織發(fā)射聲脈沖輻射力，促使橫向剪切波在組織內(nèi)生成，檢測(cè)并獲得相應(yīng)組織的SWV，并用SWV評(píng)估組織硬度。目前該技術(shù)已用于乳腺、甲狀腺等組織，且效果較好[11]。SWE技術(shù)測(cè)得的SWV與楊氏模量呈正相關(guān)[12]，SWV越快，楊氏模量就越大，所測(cè)組織的硬度也越大。SWE技術(shù)由普通B超圖像引導(dǎo)，并能實(shí)時(shí)顯示肝臟的硬度圖像信息，因此能夠同時(shí)使用解剖位置和組織硬度信息精確引導(dǎo)肝臟彈性測(cè)量[13]。

1.4RTE技術(shù) 組織的彈性系數(shù)不同，受壓后產(chǎn)生的位移形變也不同。RTE技術(shù)多采用靜態(tài)/準(zhǔn)靜態(tài)組織激勵(lì)方法，通過測(cè)量組織的彈性系數(shù)評(píng)估組織內(nèi)部不同位置受壓后的位移變化，從而計(jì)算出變形程度，并編碼成像。RTE屬于壓力式超聲彈性成像法[14]。RTE技術(shù)用紅色和藍(lán)色直觀反映相應(yīng)組織的硬度信息，其中紅色代表組織受壓后位移變化較大，組織較軟，彈性模量小。與其他技術(shù)的不同之處在于，RTE技術(shù)不能定量評(píng)估組織的硬度，反映的是組織的相對(duì)硬度值，是被測(cè)組織硬度與周圍組織硬度之比[15]。陳曦等[16]發(fā)現(xiàn)，RTE的應(yīng)變比與肝纖維化分期呈明顯負(fù)相關(guān)，RTE技術(shù)對(duì)于肝纖維化具有較高的診斷價(jià)值。Tatsumi等[17]認(rèn)為，RTE與TE技術(shù)所測(cè)得的肝硬度具有良好的相關(guān)性。另有學(xué)者研究表明，RTE能夠診斷出顯著肝纖維化(≥F2)，靈敏度為100%，特異度為66%，總體準(zhǔn)確度為83%，并認(rèn)為RTE在診斷肝纖維方面不如TE，但兩者診斷效果仍呈正相關(guān)[6]。

2 超聲彈性成像在肝臟疾病中的應(yīng)用

2.1超聲彈性成像在肝纖維化及肝硬化診斷中的應(yīng)用 對(duì)于各種病因引起的慢性肝臟疾病而言，絕大部分有肝纖維化的病理過程，部分可發(fā)展為肝硬化甚至肝癌[18]。慢性肝病的預(yù)后很大程度上取決于肝纖維化的程度及進(jìn)展，因此早期診斷非常重要。此外對(duì)于防止肝臟病變的進(jìn)一步發(fā)展也具有重要意義。目前肝纖維化的確診主要依據(jù)病理學(xué)、血清學(xué)以及影像學(xué)檢查，肝活檢仍然被認(rèn)為是診斷肝纖維化的“金標(biāo)準(zhǔn)”[19]，其還能用于評(píng)價(jià)肝臟疾病的分級(jí)，但肝活檢所獲標(biāo)本僅占肝臟體積的1/50 000，而肝纖維化在整個(gè)肝臟中不是均勻分布的[20]，因此肝活檢并不能全面反映肝臟情況。另外，肝活檢屬有創(chuàng)操作，且存在取樣誤差，導(dǎo)致其應(yīng)用也受到一定的限制。常規(guī)超聲和彩色多普勒超聲只能對(duì)肝纖維化進(jìn)行定性診斷，而不能定量分析嚴(yán)重程度。超聲彈性成像技術(shù)作為一種非創(chuàng)傷性定量分析肝纖維化的新技術(shù)正在快速發(fā)展，并顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性。

Fibroscan技術(shù)通過獲取肝臟硬度值評(píng)估肝纖維化的嚴(yán)重程度[21]，而肋間隙狹窄、胸壁厚度及腹水的存在會(huì)影響Fibroscan技術(shù)的測(cè)量[20]。此外Fibroscan技術(shù)也受BMI的影響。在實(shí)際工作中，常使用組織學(xué)評(píng)分對(duì)不同水平的肝纖維化進(jìn)行評(píng)估，其中使用最廣泛的是METAVIR評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。METAVIR評(píng)分將纖維化分為5個(gè)階段：F0(無纖維化)、F1(無間隔的門靜脈纖維化：最小纖維化)、F2(具有幾個(gè)間隔的門靜脈纖維化：中度或臨床顯著纖維化)、F3(隔膜纖維化但無肝硬化：嚴(yán)重纖維化)、F4(肝硬化)[22]。張健等[23]選取323例經(jīng)病理檢查確診為肝纖維化的患者為研究對(duì)象，對(duì)肝臟硬度與肝纖維化程度進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果提示，肝臟硬度與肝纖維化程度呈正相關(guān)(r=0.74，P<0.001)；Fibroscan技術(shù)診斷各期肝纖維化的受試者操作特征曲線顯示，各階段肝纖維化曲線下面積均>0.9，表明Fibroscan能夠準(zhǔn)確檢測(cè)肝纖維化程度。孫秀光等[24]采用TE技術(shù)對(duì)60例經(jīng)肝活檢確診為乙肝肝纖維化的患者進(jìn)行研究，對(duì)于病理分期相同的肝纖維化患者，肝酶異?？捎绊慣E技術(shù)測(cè)得的肝臟硬度值，即肝酶異常者肝硬度值明顯高于肝酶正常者的肝硬度值。因此，肝酶異常者進(jìn)行超聲彈性成像研究時(shí)需要特別謹(jǐn)慎。Lupor等[25]發(fā)現(xiàn)，肝纖維化是影響丙型肝炎患者肝硬度最主要的因素。張國(guó)盛等[26]對(duì)86例慢性乙型肝炎肝纖維化患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，RTE技術(shù)的檢測(cè)結(jié)果與肝纖維化病理分期結(jié)果顯著相關(guān)，RTE技術(shù)對(duì)于早期肝硬化的診斷較為敏感。肝纖維化作為慢性肝病發(fā)展的中間過程，早期確診非常重要。

近年來，應(yīng)用ARFI和SWE技術(shù)評(píng)估肝纖維化取得了較好的效果[20]。與TE技術(shù)相比，ARFI技術(shù)的優(yōu)勢(shì)之一是可以使用超聲模式顯示測(cè)量的部位，在左、右肝葉不同測(cè)量位點(diǎn)成像，可總體顯示肝纖維化分布[27]。但目前ARFI技術(shù)仍處于發(fā)展階段，還需要進(jìn)一步研究。有研究應(yīng)用ARFI和TE技術(shù)診斷慢性乙型肝炎肝纖維化患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種技術(shù)診斷肝纖維化的效果無顯著差異，ARFI技術(shù)可用于高BMI的患者，而TE技術(shù)診斷伴有肋間隙狹窄、腹水的患者效果不佳[8]。Samir等[28]使用SWE技術(shù)對(duì)136例彌漫性肝病患者肝臟不同部位的硬度值進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，肝左葉測(cè)得的硬度值與肝纖維化階段無關(guān)，而肝右上葉測(cè)得硬度值與肝纖維化階段的相關(guān)性最高。因此，進(jìn)行肝彈性成像研究時(shí)需要考慮肝臟不同部位對(duì)研究結(jié)果的影響。此外，該研究還認(rèn)為，合并肝脂肪變性或炎癥并未對(duì)SWE技術(shù)測(cè)得的肝纖維化結(jié)果產(chǎn)生影響[28]，但考慮到樣本量和所選病例肝病復(fù)雜等原因，仍需要更深一步的研究。

長(zhǎng)期以來，肝纖維化的診斷主要依賴肝穿刺活檢，但易給患者帶來不必要的痛苦，導(dǎo)致患者的接受度不高，所以臨床上需要找到一種操作簡(jiǎn)便、安全的替代診斷方法。目前，超聲彈性成像和超聲造影診斷肝纖維化仍處于研究階段。有學(xué)者通過實(shí)驗(yàn)比較了兩種技術(shù)診斷肝纖維化的價(jià)值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種技術(shù)都能獲得較高的診斷正確率，且超聲彈性成像技術(shù)在肝纖維化中的診斷價(jià)值高于超聲造影，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[29]。Sporea等[30]認(rèn)為，ARFI技術(shù)是用于評(píng)估肝纖維化最可靠且診斷價(jià)值較高的超聲彈性成像技術(shù)，且不受患者肥胖的影響。有研究就TE、ARFI以及SWE三種彈性成像方法診斷顯著肝纖維化和肝硬化的準(zhǔn)確性進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，ARFI和SWE技術(shù)診斷顯著肝纖維化和肝硬化的準(zhǔn)確性相近，而TE技術(shù)對(duì)顯著肝纖維化和肝硬化的診斷效果更優(yōu)[25]。Fujimoto等[31]使用RTE技術(shù)對(duì)慢性丙型肝炎患者的肝纖維化進(jìn)行彈性成像,并獲取肝纖維化指數(shù)，結(jié)果顯示，肝纖維化指數(shù)與肝纖維化分期高度相關(guān)，并且在各階段之間也觀察到顯著差異。

2.2超聲彈性成像在肝臟良、惡性腫瘤鑒別診斷中的應(yīng)用 肝癌是我國(guó)最常見的惡性腫瘤之一，是惡性腫瘤的第2位死亡原因[32]。目前對(duì)于肝臟疾病多采用二維和彩色多普勒超聲檢查，但兩者在鑒別診斷肝臟良、惡性腫瘤上存在不足，有明顯的局限性。超聲彈性成像技術(shù)通過獲得肝臟腫塊的硬度值，進(jìn)而對(duì)肝臟腫塊的良、惡性進(jìn)行鑒別[33]。肝細(xì)胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)通常發(fā)生在已有慢性肝病的肝臟中，特別是慢性丙型肝炎肝硬化。據(jù)報(bào)道，慢性丙型肝炎發(fā)展為HCC的年發(fā)病率為3%～8%，肝纖維化程度是HCC的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[22]。超聲彈性成像鑒別診斷肝臟良、惡性病變的價(jià)值優(yōu)于二維常規(guī)超聲成像，有利于提高肝占位性病變的診斷檢出率。彈性成像引導(dǎo)下肝臟病灶穿刺活檢的成功率和取材滿意度均高于常規(guī)超聲引導(dǎo)，表明彈性成像技術(shù)應(yīng)用前景廣闊[34-35]。Kim等[36]認(rèn)為，SWE技術(shù)在肝惡性腫瘤的鑒別診斷中具有重要意義，其測(cè)得的SWV對(duì)肝血管瘤的診斷有一定的輔助價(jià)值，但該觀點(diǎn)仍需要進(jìn)一步研究證實(shí)。

超聲彈性成像是一種新型技術(shù)，具有非侵入性、操作簡(jiǎn)便、易于接受等優(yōu)點(diǎn)。Cesario等[37]認(rèn)為，彈性成像技術(shù)對(duì)于肝臟轉(zhuǎn)移瘤的診斷價(jià)值較高。方玲等[38]認(rèn)為，RTE技術(shù)診斷惡性肝腫瘤的靈敏度、特異性及準(zhǔn)確性均優(yōu)于常規(guī)二維超聲，尤其是對(duì)于深度≤10 cm的病灶。對(duì)于肝臟局灶性病變，超聲彈性成像技術(shù)的應(yīng)用也有局限性，對(duì)于多發(fā)性肝臟病變、嚴(yán)重腹水、肝臟萎縮等患者的診斷效果不佳[37]。

2.3超聲彈性成像在脂肪肝診斷中的應(yīng)用 脂肪肝又稱肝內(nèi)脂肪變性，是各種原因引起的肝內(nèi)脂肪蓄積過多，臨床上按含脂肪量的多少，將脂肪肝分為3度：輕度<10%，中度10%～25%，重度>25%[39]。目前，脂肪肝的確診多依賴于肝穿刺活檢，但肝穿刺活檢有致出血感染的風(fēng)險(xiǎn)，且過程痛苦，因此在實(shí)際臨床中的應(yīng)用受到限制。超聲檢查廣泛用于脂肪肝的診斷，但其缺乏客觀指標(biāo)，受人為因素影響較大。李銀燕等[39]使用超聲彈性成像技術(shù)和常規(guī)超聲對(duì)脂肪肝患者進(jìn)行檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，超聲彈性成像技術(shù)檢出的靈敏度和特異度分別為96.1%和93.3%，因此認(rèn)為該技術(shù)可用于脂肪肝的診斷，同時(shí)對(duì)脂肪肝患者的治療評(píng)估有重要意義。

超聲彈性成像技術(shù)是近年來快速發(fā)展的新型超聲技術(shù)之一，與傳統(tǒng)超聲檢查技術(shù)相比，對(duì)脂肪肝的診斷更客觀，操作更簡(jiǎn)便。陳越峰等[40]使用RTE技術(shù)的組織彌散定量分析功能獲得脂肪肝各分度的應(yīng)變均值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，應(yīng)變均值隨著脂肪肝程度的加重逐漸減小。但RTE技術(shù)不適用于局限性、非均勻性脂肪肝和心力衰竭患者。常建東等[41]使用聲觸診組織量化技術(shù)對(duì)乙型肝炎合并脂肪肝患者各級(jí)纖維化的SWV進(jìn)行研究，獲得了各級(jí)纖維化的SWV閾值，認(rèn)為SWV可準(zhǔn)確評(píng)價(jià)各級(jí)肝纖維化。有研究認(rèn)為，對(duì)于慢性丙型肝炎患者，與肝脂肪變性相比，肝纖維化是影響肝硬度的主要因素[25]。乙型肝炎合并脂肪肝患者由于肝內(nèi)脂肪量增加，其可能會(huì)對(duì)測(cè)得的肝硬度值產(chǎn)生影響；對(duì)于單純乙型肝炎患者與乙型肝炎合并脂肪肝患者測(cè)得的肝硬度值是否存在差異，還需要進(jìn)一步、更大樣本量的研究。

3 結(jié) 語(yǔ)

超聲彈性成像作為一種新技術(shù)，具有獲取相關(guān)組織硬度信息的能力。超聲彈性成像在很多領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中已顯示出有效性和準(zhǔn)確性，其也為肝臟疾病的診斷提供了新的途徑。目前，超聲彈性成像尚處于發(fā)展階段，臨床應(yīng)用時(shí)間短，對(duì)其臨床應(yīng)用價(jià)值尚未達(dá)到統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。因此，各類技術(shù)的臨床應(yīng)用還有待更加深入研究。超聲彈性成像技術(shù)在使用過程受一些因素的影響如大量腹水、BMI高等，最終影響肝臟占位性病變的彈性成像質(zhì)量。此外，TE診斷肝纖維化時(shí)各分級(jí)的截?cái)帱c(diǎn)目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。因此，為解決以上問題，并獲得更確切的臨床效果信息，還需要更深入的研究。