脾臟超聲彈性成像的臨床應(yīng)用進(jìn)展

劉文怡，王建紅

(青島大學(xué)附屬醫(yī)院肝臟病中心，山東 青島266003)

近年來，超聲彈性成像技術(shù)取得顯著進(jìn)展。彈性成像可無創(chuàng)評估組織硬度[1]，其應(yīng)用于肝臟、肌骨系統(tǒng)以及乳腺、前列腺、睪丸和甲狀腺結(jié)節(jié)的相關(guān)研究得以證實(shí)[2-3]。超聲彈性成像分為定性超聲彈性成像和定量超聲彈性成像。定性彈性成像技術(shù)屬最初級，其通過有節(jié)律地向組織施加壓力獲得彈性值。隨著技術(shù)進(jìn)步，逐漸形成瞬時(shí)彈性成像(transient elastography, TE)、點(diǎn)剪切波彈性成像(point shear wave elastography, pSWE)、二維剪切波彈性成像(2 dimension shear wave elastography, 2D-SWE) 等定量彈性成像方法。

脾臟位置淺表，超聲彈性成像能獲得可靠的脾臟硬度值，因此，超聲彈性成像技術(shù)被用于評估不同疾病脾臟硬度的變化。近年，國內(nèi)外學(xué)者對乙型肝炎病毒或丙型肝炎病毒感染者以及肝纖維化、門靜脈高壓癥、食管靜脈曲張或骨髓纖維化等病人的脾臟硬度變化進(jìn)行了研究?，F(xiàn)將脾臟超聲彈性成像的臨床應(yīng)用進(jìn)展綜述如下。

一、超聲彈性成像技術(shù)

1.瞬時(shí)彈性成像技術(shù) TE是最早的定量彈性成像技術(shù)。法國Echosens公司研發(fā)的瞬時(shí)彈性成像儀FibroScan?應(yīng)用于臨床組織硬度的評估。FibroScan將超聲波換能器安裝在振動器的軸線上，通過傳感器傳遞低頻振動，產(chǎn)生彈性剪切波并在組織中傳播，通過獲取脈沖回波來跟蹤剪切波的傳播并測量其速度，將其轉(zhuǎn)換為彈性值(kilopascal, kPa) 表示。剪切波在組織中的傳播速度與組織硬度直接相關(guān)：組織越堅(jiān)硬，剪切波傳播越快，對應(yīng)彈性值越高。大量文獻(xiàn)顯示TE在評估不同病因慢性肝病病人肝臟纖維化分期中具有較高準(zhǔn)確性，特別是對于嚴(yán)重肝纖維化或肝硬化者[4]。

TE測量脾臟硬度尚無特定標(biāo)準(zhǔn)，主要借鑒肝臟硬度測量的標(biāo)準(zhǔn)，且仍采用測量肝臟硬度的探頭。但是，正常脾臟組織硬度較正常肝臟組織高[5]，為更準(zhǔn)確測量脾臟硬度，探頭參數(shù)應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整，以求得到最適宜的頻率和深度。其次，由于脾臟表面積小于肝臟，缺乏經(jīng)驗(yàn)的操作者在測量脾臟硬度時(shí)常不能準(zhǔn)確定位脾臟實(shí)質(zhì)[6]，且此檢查不能用于肥胖或伴大量腹水病人。

2.點(diǎn)剪切波彈性成像 pSWE是近年發(fā)展起來的一種彈性成像技術(shù)，許多常規(guī)超聲設(shè)備已具備此功能。它通過測量感興趣區(qū)內(nèi)組織的剪切波傳播速度定量評估組織硬度。感興趣區(qū)大小固定，約1.5 cm×0.5 cm。pSWE測量組織硬度時(shí)，可通過二維超聲圖像實(shí)時(shí)選取測量區(qū)域，避開組織內(nèi)可能影響測量結(jié)果的結(jié)構(gòu)。測量結(jié)果同TE，用kPa表示。除了操作者可利用適當(dāng)?shù)某暣翱诙ㄎ桓信d趣區(qū)進(jìn)行測量這一優(yōu)點(diǎn)外，pSWE還可用于肋間隙狹窄、肥胖或合并腹水病人，測量失敗率較TE明顯降低[7]。其次，pSWE測量肝臟硬度具有很好的可重復(fù)性，是評估肝纖維化的有效方法[8]。研究表明，pSWE測量脾臟硬度亦具有可行性和良好的可重復(fù)性，操作者自身一致性及操作者間一致性較高，但是測量失敗率較測量肝臟時(shí)高，操作者間一致性不如后者[7,9-10]，可能因?yàn)槠⑴K實(shí)質(zhì)較薄，以及脾臟鄰近左心室，彈性測量受心臟運(yùn)動影響所致。

3.二維剪切波彈性成像 2D-SWE已被應(yīng)用于傳統(tǒng)超聲設(shè)備中，結(jié)果用kPa表示。與pSWE不同之處在于，2D-SWE所測量的區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)2.5 cm×3.5 cm大小的二維區(qū)域，克服了pSWE由于測量區(qū)域過小而導(dǎo)致結(jié)果可能較組織硬度均值存在偏差的局限性。同時(shí)，2D-SWE測量失敗率明顯低于TE。研究顯示2D-SWE在診斷臨床顯著肝臟纖維化方面優(yōu)于TE，伴有腹水的病人2D-SWE結(jié)果更為可靠[2,11]。Cassinotto等[12]研究顯示2D-SWE測量脾臟硬度具有良好的操作者自身一致性及操作者間一致性，但測量失敗率較高(30%)，可能因?yàn)槠⑴K實(shí)質(zhì)較薄，以及脾臟鄰近左心室，測量受心臟運(yùn)動影響。此外，現(xiàn)有研究顯示脾臟硬度對肝硬化的診斷效能較高。Grgurevic等[13]研究表明，2D-SWE測得脾臟硬度值診斷肝硬化的ROC曲線下面積(the area under the receiver operating characteristic curves，AUROC) 為0.82，最佳閾值24 kPa。

二、脾臟超聲彈性成像的臨床應(yīng)用

脾功能異常、脾腫大和脾功能亢進(jìn)通常是由系統(tǒng)性疾病導(dǎo)致。脾臟功能障礙可由骨髓增生性疾病、感染性疾病、淋巴增生性疾病、自身免疫性疾病等引起。此外，脾靜脈與門靜脈直接相連，影響門靜脈血流的疾病也可能影響脾臟。因此，脾臟硬度檢查在肝纖維化、門靜脈高壓癥和食管靜脈曲張的診斷過程中可能具有一定價(jià)值。國內(nèi)外學(xué)者對乙型肝炎病毒或丙型肝炎病毒感染者以及肝纖維化、門靜脈高壓癥、食管靜脈曲張或骨髓纖維化等病人的脾臟彈性變化進(jìn)行了大量研究。

1.脾臟彈性成像在健康人群的應(yīng)用 脾臟彈性成像技術(shù)的推廣應(yīng)用需要先界定健康人群脾臟硬度的正常值范圍。脾臟硬度測量可選用線陣或凸陣探頭，研究顯示，兩種探頭所測脾臟硬度平均值無顯著差異[14]。測量時(shí)病人呈仰臥位，病人左臂最大限度外展，探頭置于左肋間隙[14-17]。因成人深呼吸時(shí)可導(dǎo)致脾臟硬度增加[15]，為盡量減少呼吸運(yùn)動影響，測量時(shí)需囑病人屏住呼吸[2,16]，以獲得更準(zhǔn)確的彈性值。兒童可在自由呼吸的狀態(tài)下測量，測量結(jié)果不會因?yàn)楹粑蚱渌\(yùn)動影響而無效[14]。

脾臟是成人腹腔臟器彈性值最大的器官[14]。目前對成人正常脾臟硬度研究較少，且不同檢測技術(shù)間測值有差異。采用2D-SWE測得成人正常脾臟硬度值為(13.8±2.9) kPa～(16.6±2.5) kPa，與性別、年齡、脾臟大小、身高及體重?zé)o明顯相關(guān)[16,18]。采用聲輻射力脈沖成像測得成人正常脾臟剪切波傳播速度為(2.46±0.35) m/s[15]。關(guān)于脾臟硬度與年齡的相關(guān)性在各研究中存在差異。針對成人的研究顯示脾臟硬度與年齡無關(guān)，而針對兒童的研究則顯示脾臟硬度與年齡存在一定相關(guān)性[14,16,18]。進(jìn)食對脾臟彈性成像有一定影響，進(jìn)食后所測脾臟彈性值偏高，若檢查前病人禁食少于3 h，所測得脾臟硬度值會較實(shí)際偏高[4]。

2.脾臟彈性成像在肝纖維化/肝硬化病人中的應(yīng)用 肝臟纖維化程度與任何病因所致慢性肝病的預(yù)后都存在極大的相關(guān)性，故對于慢性肝病病人，定期檢測其肝臟纖維化程度十分重要。肝臟病理活檢是評價(jià)肝臟纖維化分期的金標(biāo)準(zhǔn)，但是有創(chuàng)檢查存在一定的出血風(fēng)險(xiǎn)，需要有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生進(jìn)行穿刺以獲取足夠的有代表性的標(biāo)本。彈性成像技術(shù)是近十年來發(fā)展起來的非侵入性評估慢性肝病病人的工具之一。目前，肝臟彈性成像作為評估肝病病人肝臟纖維化嚴(yán)重程度及疾病預(yù)后的一種手段被臨床廣泛接受，其價(jià)值也得到大量研究證實(shí)[4]。但是，越來越多的研究顯示肝臟硬度的診斷準(zhǔn)確性受一些混雜因素影響，如肝細(xì)胞炎癥、膽汁淤積、進(jìn)食等。并且，肝臟硬度只能反映肝內(nèi)改變，不能反映高動力內(nèi)臟循環(huán)和門靜脈血流量的動態(tài)變化。脾臟彈性成像的應(yīng)用之一是肝纖維化程度的評估和確定其Metavir評分。有研究表明脾臟硬度與肝纖維化的進(jìn)展相關(guān)，脾臟硬度值隨肝纖維化程度加重而增加[2,6,19]，顯著肝纖維化(Metavir≥2)時(shí)，這種相關(guān)性更顯著。肝硬化病人脾臟病理改變尚未完全明確，脾臟硬度增加可由多種原因?qū)е?，例如門靜脈高壓和其所致高動力循環(huán)、脾臟組織增生和纖維化以及血管增生和脾臟淋巴活化[20]。值得一提的是，乙型肝炎病毒及丙型肝炎病毒感染的病人即使肝臟彈性還未發(fā)生改變，脾臟硬度已經(jīng)升高[19]。Giunta等[6]研究顯示，TE測量脾臟硬度值能夠準(zhǔn)確評估慢性肝病肝纖維化分期，其診斷肝硬化的最佳界值為46 kPa(敏感性89%，特異性78%，AUROC 0.84)。Bota等[21]研究顯示，pSWE測量脾臟硬度診斷肝硬化的AUROC為0.91，具有很高的診斷價(jià)值。Cabassa等[22]證實(shí)，聯(lián)合肝臟硬度值和脾臟硬度值，聲輻射力脈沖成像對肝硬化的診斷準(zhǔn)確性得到大幅提高。

3.脾臟彈性成像在門靜脈高壓及食管靜脈曲張病人中的應(yīng)用 肝硬化是肝纖維化的最嚴(yán)重階段，可由許多因素引起，例如肝炎病毒感染、慢性酒精濫用、自身免疫性肝炎、先天性和后天代謝性疾病、某些藥物(如甲氨蝶呤、胺碘酮)的治療等。門靜脈高壓是肝硬化的典型病理改變，可引起食管靜脈曲張、腹水、肝性腦病、敗血癥等嚴(yán)重并發(fā)癥，是導(dǎo)致肝硬化病人死亡的重要原因之一[23]。肝靜脈壓力梯度是診斷門靜脈高壓和門靜脈高壓分期的金標(biāo)準(zhǔn)，但屬侵入性檢查，并不作為臨床首選。肝硬化門靜脈高壓早期門靜脈壓力升高主要與肝臟纖維化程度相關(guān)，但嚴(yán)重門靜脈高壓時(shí)，門靜脈壓力主要與肝外因素有關(guān)，此時(shí)肝臟硬度值與肝靜脈壓力梯度無明顯相關(guān)[4,7]；而脾靜脈與門靜脈相延續(xù)，門靜脈壓力升高理論上可導(dǎo)致脾內(nèi)壓力升高，繼而引起脾臟硬度增加，脾臟硬度值似乎能更可靠地反映門靜脈高壓嚴(yán)重程度以及肝功能失代償發(fā)生的可能性。研究顯示[24-26]，脾臟硬度與肝靜脈壓力梯度呈顯著正相關(guān)，脾臟彈性成像可提示存在顯著門靜脈高壓癥[24-25,27]。國外學(xué)者研究顯示顯著門靜脈高壓癥病人脾臟硬度值為35.6～75.0 kPa[24,27]。國內(nèi)學(xué)者王鵬等[28]研究顯示脾臟硬度值在肝硬化門靜脈高壓方面具有較高診斷效能(AUROC=0.979)，SWE診斷肝硬化門靜脈高壓的最佳界值為19.98 kPa。Tseng等[29]研究證實(shí)脾臟硬度值診斷臨床顯著門靜脈高壓癥的價(jià)值較肝臟硬度值高(AUROC分別為0.91和0.74)。Christian等[24]研究表明，對于肝臟彈性值小于16.0 kPa的不同病因肝硬化病人，脾臟彈性成像有助于提高這部分病人中顯著門靜脈高壓的檢出率。另有研究證實(shí)，雖然脾臟硬度與合并門靜脈高壓癥相關(guān)[24,27]，但是不足以準(zhǔn)確評估門靜脈高壓癥的嚴(yán)重程度。其次，一項(xiàng)有關(guān)肝外門靜脈阻塞病人的研究顯示[30]，脾臟硬度測量雖然在肝硬化門靜脈高壓癥中診斷準(zhǔn)確性較高，但在肝外門靜脈阻塞所致門靜脈高壓癥中價(jià)值不高(AUROC 0.477)。

對于肝硬化病人來說，食管胃底靜脈曲張的篩查非常重要。目前診斷食管胃底靜脈曲張的金標(biāo)準(zhǔn)為上消化道內(nèi)鏡檢查，屬于侵入性檢查。研究證實(shí)，脾臟彈性成像可用于鑒別肝硬化門靜脈高壓病人是否合并食管胃底靜脈曲張，且價(jià)值優(yōu)于肝臟彈性成像[27,31]。然而，Park等[32]研究發(fā)現(xiàn)脾臟彈性成像在鑒別是否存在食管胃底靜脈曲張中的有效性取決于肝硬化的病因，脾臟彈性成像并不能準(zhǔn)確地預(yù)測酒精性肝硬化導(dǎo)致的食管胃底靜脈曲張。根據(jù)現(xiàn)有研究，脾臟彈性成像尚無法對食管靜脈曲張程度進(jìn)行分級[27,32]。單項(xiàng)研究表明脾臟硬度與靜脈曲張出血史相關(guān)[33]，但其在判斷食管靜脈曲張出血風(fēng)險(xiǎn)方面的價(jià)值還有待進(jìn)一步研究。

除外研究單獨(dú)應(yīng)用脾臟超聲彈性成像在肝硬化門靜脈高壓癥和食管胃底靜脈曲張中的價(jià)值，近年許多學(xué)者聚焦于研究脾臟超聲彈性成像聯(lián)合其他指標(biāo)在肝硬化門靜脈高壓癥和食管胃底靜脈曲張中的價(jià)值。Colecchia等[34]研究表明血小板計(jì)數(shù)和脾臟徑線在診斷門靜脈高壓的AUROC較脾臟硬度低(AUROC分別為0.857和0.941)。Colecchia等[35]研究顯示，脾臟彈性值聯(lián)合Baveno Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)在高風(fēng)險(xiǎn)食管胃底靜脈曲張中有較高應(yīng)用價(jià)值，有助于臨床避免不必要的上消化道內(nèi)鏡檢查。常規(guī)超聲診斷肝硬化和門靜脈高壓的特異性高，但是敏感性較低，常導(dǎo)致假陰性診斷，尤其是對于肝硬化代償期的病人，并且，常規(guī)超聲操作者間一致性差，診斷亦可受設(shè)備性能影響。脾臟彈性成像在診斷臨床顯著門靜脈高壓和食管靜脈曲張中的價(jià)值得到越來越多學(xué)者的關(guān)注。脾臟彈性成像與肝臟彈性成像相比較，后者容易受到肝臟急性炎癥、靜脈回流受阻所致肝淤血以及肝內(nèi)外膽汁淤滯的影響，前者的優(yōu)勢在于不受原發(fā)性門靜脈高壓癥的影響。這說明相對于肝臟超聲彈性成像，脾臟超聲彈性成像可能是檢測門靜脈高壓和食管靜脈曲張更為準(zhǔn)確的方法。

4.脾臟彈性成像在其他方面的應(yīng)用 脾臟超聲彈性成像也可用于診斷和評估其他疾病。脾臟硬度與葛西術(shù)后的膽道閉鎖病人的門靜脈直徑、門靜脈高壓、肝功能障礙相關(guān)[36]。Uchida等[36]證實(shí)，脾臟彈性成像可評估膽道閉鎖病人門靜脈高壓和肝臟功能障礙嚴(yán)重程度，有助于篩選其中適合肝移植的病人，并且有助于臨床醫(yī)師制定肝移植術(shù)中門靜脈重建的最佳方案。

研究顯示，TE是評價(jià)原發(fā)性骨髓纖維化病人脾臟硬度的一種簡便易行的方法，可作為骨髓纖維化狀態(tài)的標(biāo)志，并可作為監(jiān)測病人對骨髓纖維化新型治療方案反應(yīng)的一種手段[37]。另有學(xué)者研究顯示，脾臟超聲彈性成像可用于骨髓纖維化病人與健康個(gè)體的鑒別，但不能區(qū)分骨髓纖維化和肝硬化病人[22]。脾臟超聲彈性成像還可用于經(jīng)頸靜脈肝內(nèi)門靜脈系統(tǒng)分流(transjugular intrahepatic portosystemic shunt，TIPS)術(shù)后療效的評估[26]，在定量監(jiān)測TIPS功能和診斷TIPS功能障礙時(shí)，脾臟彈性值與脾門靜脈流速一致[38]。

綜上所述，脾臟超聲彈性成像具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。首先，可用于無創(chuàng)肝纖維化評估。無明顯肝纖維化的乙型肝炎和丙型肝炎病人，其脾臟硬度變化早于肝臟硬度變化。其次，脾臟硬度與門靜脈血流變化有關(guān)，有助于檢測門靜脈高壓。脾臟硬度在食管胃底靜脈曲張的評估中也有較高價(jià)值。多項(xiàng)研究表明，脾臟超聲彈性成像作為輔助工具在膽道閉鎖治療以及對骨髓纖維化的診斷、評估和治療反應(yīng)評估方面也有一定的臨床價(jià)值。脾臟超聲彈性成像在其他血液病及引起脾臟腫大的疾病，包括感染、沉積病和淋巴增生性疾病等的實(shí)用價(jià)值尚不清楚，需要進(jìn)一步研究，使其成為一個(gè)新的研究領(lǐng)域。