不同超聲成像技術(shù)在膽道閉鎖肝纖維化評(píng)估中的應(yīng)用

黨文珠 秦 芩 王丹丹 李 芮 童明輝

膽道閉鎖(biliary atresia,BA)是一種罕見的新生兒破壞性膽道疾病，病情發(fā)展速度快，可迅速進(jìn)展為肝纖維化、膽汁性肝硬化、肝衰竭，甚至死亡。多數(shù)患者需進(jìn)行肝移植來維持生存，診斷及時(shí)的患者可通過肝門空腸吻合術(shù)來提高自肝生存率，故早期診斷及鑒別診斷顯得尤為重要。目前，BA的發(fā)病機(jī)制尚不明確，可能是多種因素共同導(dǎo)致的，其中遺傳易感性、環(huán)境觸發(fā)因素和自身免疫因素在疾病的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用。BA患兒在出生時(shí)往往不伴有特征性表現(xiàn)，一般在出生后兩周開始出現(xiàn)黃疸，當(dāng)出現(xiàn)持續(xù)性黃疸時(shí)，臨床醫(yī)師應(yīng)盡快明確黃疸的病因，以免錯(cuò)過最佳治療時(shí)機(jī)[1]。近年來，超聲成像技術(shù)因具有實(shí)時(shí)、無創(chuàng)、高效等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于BA的術(shù)前鑒別診斷、術(shù)后病情監(jiān)測(cè)等方面，與此同時(shí)，其在評(píng)估BA導(dǎo)致的肝纖維化嚴(yán)重程度方面亦有較好的應(yīng)用價(jià)值。本文就不同超聲成像技術(shù)在BA肝纖維化中的診斷價(jià)值進(jìn)行綜述。

1 高頻超聲

高頻超聲因具有分辨率高、無放射性等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于BA的初步篩查[2]。在超聲聲像圖上，BA患者的膽囊窩處?？商郊邦愃颇懩覙咏Y(jié)構(gòu)或顯示膽囊形態(tài)失常，膽囊腔狹小，膽汁透聲差等征象，與非BA患者聲像圖表現(xiàn)差異明顯。另外，通過高頻超聲還可以觀察患者肝內(nèi)外膽管有無閉塞、閉塞累及范圍、肝動(dòng)脈內(nèi)徑及血流是否正常、肝門部是否存在類似三角形的纖維斑塊等，再結(jié)合患者病史及實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果，即可作出初步診斷[3]。莫娟等[4]對(duì)42例疑診為BA的患兒進(jìn)行高頻超聲檢查，并與病理結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果顯示高頻超聲診斷BA的準(zhǔn)確率較高，根據(jù)肝脾增大、膽囊形態(tài)僵硬及收縮功能異常等，再結(jié)合其他影像學(xué)檢查手段及實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果，可以提高BA患兒的診斷準(zhǔn)確率。此外，高頻超聲對(duì)BA引起的肝纖維化亦具有較高的診斷價(jià)值，在高頻超聲上，可以根據(jù)肝臟回聲、形態(tài)變化來診斷肝纖維化并進(jìn)行分期[5]，但高頻超聲只能提供定性結(jié)果，無法定量評(píng)估BA患者肝纖維化的嚴(yán)重程度。

2 彩色多普勒超聲

彩色多普勒超聲因具有高清晰度、高分辨率等優(yōu)勢(shì)而廣泛應(yīng)用于臨床，是目前診斷BA的重要輔助檢查手段，其可通過檢測(cè)患者的血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)來鑒別診斷BA和其他常見的黃疸性疾病，這些測(cè)量指標(biāo)包括門、脾靜脈及肝動(dòng)脈內(nèi)徑，門、脾靜脈平均流速及血流量，肝動(dòng)脈最大流速及阻力指數(shù)、淤血指數(shù)等。研究[6]表明，BA患者的門靜脈平均流速低于其他黃疸性疾病的患者，而門靜脈淤血指數(shù)、肝動(dòng)脈內(nèi)徑及阻力指數(shù)、肝動(dòng)脈/門靜脈流速比均高于其他黃疸性疾病患者。孫穎華等[7]研究顯示肝動(dòng)脈內(nèi)徑增寬、流速增快及肝靜脈衰減指數(shù)增高有助于肝纖維化的診斷，此外，肝動(dòng)脈阻力指數(shù)可反映肝纖維化的嚴(yán)重程度，但門靜脈血流參數(shù)對(duì)肝纖維化的診斷價(jià)值不大。因此，彩色多普勒超聲除了可以協(xié)助臨床醫(yī)師診斷BA之外，對(duì)BA引起的肝纖維化亦具有輔助診斷價(jià)值，但無法對(duì)肝纖維化的嚴(yán)重程度進(jìn)行定量評(píng)估。

3 超聲彈性成像技術(shù)

根據(jù)歐洲超聲醫(yī)學(xué)和生物學(xué)協(xié)會(huì)《彈性成像臨床應(yīng)用指南和建議》[8]，目前臨床上常用的超聲彈性成像方法包括實(shí)時(shí)組織彈性成像(real-time tissue elastography，RTE)、瞬時(shí)彈性成像(transient elastography，TE)、聲輻射力脈沖成像(acoustic radiation force impulse，ARFI)及實(shí)時(shí)二維剪切波超聲彈性成像(2D-shear wave elastography，2D-SWE)。

3.1 RTE RTE技術(shù)是利用組織的彈性信息并將其圖像化，通過應(yīng)變均值、藍(lán)色區(qū)域百分比等定量化指標(biāo)間接反映組織硬度的成像方法。RTE技術(shù)不僅可以定位梗阻部位，還可以判斷膽汁淤積導(dǎo)致肝纖維化的嚴(yán)重程度。缺點(diǎn)是RTE技術(shù)易受腹水、腹腔氣體及肥胖等因素的影響。賀曉等[9]對(duì)21例嬰兒肝炎綜合征和15例BA患兒進(jìn)行RTE檢測(cè)，并探討了RTE評(píng)分與肝纖維化分期的相關(guān)性，結(jié)果顯示BA組的RTE評(píng)分明顯高于嬰兒肝炎綜合征組(P<0.05)，且RTE評(píng)分與肝纖維化病理分期呈顯著正相關(guān)(r=0.968)，這提示RTE評(píng)分可以有效鑒別BA與嬰兒肝炎綜合征，此外，利用RTE評(píng)分還可以對(duì)BA導(dǎo)致的肝纖維化進(jìn)行準(zhǔn)確分期，為無創(chuàng)評(píng)估肝纖維化提供了新方法。

3.2 TE TE技術(shù)通過探頭低頻振動(dòng)在組織中產(chǎn)生剪切波，然后利用脈沖回波跟蹤剪切波的傳播并測(cè)量其速度，根據(jù)方程E=rv2(E=彈性模量，v=剪切波速度，r=質(zhì)量密度)計(jì)算組織硬度。TE技術(shù)可以通過測(cè)量肝組織硬度來反映肝纖維化嚴(yán)重程度，具有快捷、無創(chuàng)等優(yōu)勢(shì)，缺點(diǎn)是其測(cè)量結(jié)果受到諸多因素(如年齡、總膽紅素水平、體質(zhì)指數(shù)等)影響。Wu等[10]發(fā)現(xiàn)通過TE技術(shù)測(cè)得的肝臟硬度值(liver stiffness measurement，LSM)與肝臟組織學(xué)參數(shù)顯著相關(guān)，LSM>7.7 kPa(1 mmHg=0.133 kPa)可以作為鑒別膽汁淤積患兒是否存在BA的最佳截?cái)嘀?，TE技術(shù)診斷BA的敏感度和特異度分別為80%、97%，受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)下面積為0.85，且術(shù)后早期高LSM值與晚期肝移植風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。在Honsawek等[11-15]的研究中，BA患者LSM值明顯高于健康志愿者；同時(shí)，BA患者體內(nèi)血漿骨橋蛋白、血清脂聯(lián)素、結(jié)締組織生長(zhǎng)因子、尿激酶型纖溶酶原蛋白激活物受體以及熱休克蛋白70水平較對(duì)照組明顯升高，他們發(fā)現(xiàn)這些生物學(xué)指標(biāo)與BA患者的臨床結(jié)局(黃疸、肝功能不全和肝纖維化)有關(guān)。因此，這些生物學(xué)指標(biāo)也可助力臨床醫(yī)師評(píng)估BA患者的病情進(jìn)展。Sirisomboonlarp等[16]通過TE聯(lián)合酶聯(lián)免疫吸附法探討血清磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(glypican-3,GPC-3)與肝纖維化的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)BA組LSM值明顯高于對(duì)照組，BA組血清GPC-3水平與肝臟硬度和血清總膽紅素呈正相關(guān)，提示除了肝臟LSM值可以反映肝組織硬度外，血清GPC-3水平也可以用來評(píng)估肝纖維化的嚴(yán)重程度。以上研究表明TE技術(shù)可以較好的評(píng)估肝纖維化嚴(yán)重程度，還可以通過與相關(guān)生物學(xué)指標(biāo)相結(jié)合，從而促進(jìn)BA患者肝纖維化的早期檢測(cè)，以改善患者的臨床結(jié)局。

3.3 ARFI ARFI技術(shù)利用聚焦聲束吸收聲能量將縱波轉(zhuǎn)化為橫波，并監(jiān)測(cè)組織對(duì)聲輻射力的響應(yīng)，獲得相應(yīng)組織的剪切波速度，從而定量測(cè)量組織硬度，具有可操作性強(qiáng)、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)[17]，其缺點(diǎn)是不適用于腹腔積液、肋間隙狹窄、病理性肥胖和進(jìn)行性肝萎縮的患者。Hanquinet等[18]根據(jù)ARFI技術(shù)與組織學(xué)評(píng)分系統(tǒng)的相關(guān)性，評(píng)價(jià)了AFRI技術(shù)在評(píng)估膽汁淤積癥患兒肝纖維化嚴(yán)重程度中的作用，并指出當(dāng)剪切波速度值為2.0 m/s時(shí)，組織學(xué)評(píng)分系統(tǒng)診斷BA的敏感性為95%。Shima等[19]運(yùn)用ARFI技術(shù)測(cè)量BA患者肝臟剪切波速度值，并且評(píng)估了BA患者體內(nèi)透明質(zhì)酸水平與肝纖維化的相關(guān)性，結(jié)果顯示ARFI技術(shù)是預(yù)測(cè)BA患者術(shù)后肝纖維化嚴(yán)重程度的可靠方法。Gao等[20]發(fā)現(xiàn)肝臟剪切波速度值與肝纖維化分期顯著相關(guān)，ARFI技術(shù)預(yù)測(cè)肝纖維化、嚴(yán)重纖維化和肝硬化的臨界值分別為1.53 m/s、1.80 m/s、2.16 m/s，ROC曲線下面積分別為0.823、0.884和0.917，提示ARFI技術(shù)有助于肝纖維化的臨床分期。Dillman等[21]發(fā)現(xiàn)當(dāng)肝臟剪切波速度的最佳截?cái)嘀禐?.84 m/s時(shí)，鑒別診斷BA與非BA的靈敏度、特異度分別為92.3%、78.6%，ROC曲線下面積為0.89；且ARFI技術(shù)聯(lián)合γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶可有效提高鑒別BA與非BA的準(zhǔn)確率，ROC曲線下面積為0.93。Leschied等[22]采用聲觸診組織量化技術(shù)測(cè)得的BA組肝臟剪切波速度為(2.08±0.17)m/s，非BA組為(1.28±0.13)m/s，兩組差異顯著(P<0.05)，提示BA組患者肝臟剪切波速度異常增高。他們的研究還表明ARFI技術(shù)可以加快可疑BA患兒的檢出速度，潛在改善手術(shù)結(jié)果并降低醫(yī)療費(fèi)用，表明ARFI技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景，值得推廣。

3.4 2D-SWE Bercoff等[23]于2004年首次報(bào)道了實(shí)時(shí)剪切波超聲彈性成像技術(shù)是一種基于馬赫錐原理的二維瞬時(shí)彈性成像技術(shù)，圖像的關(guān)鍵是聚焦超聲的振幅調(diào)制光束產(chǎn)生的聲輻射力誘導(dǎo)組織位移從而產(chǎn)生橫向剪切波，高頻超聲成像序列捕捉到組織中傳播的橫向剪切波，從而利用剪切波的傳播速度來評(píng)估組織彈性。2D-SWE技術(shù)具有無創(chuàng)、便捷、可重復(fù)性好等特點(diǎn)，可用于實(shí)時(shí)定量評(píng)估肝纖維化嚴(yán)重程度，缺點(diǎn)是其測(cè)量結(jié)果受到體位、取樣框大小及角度等因素的影響，不同操作者得出的測(cè)量結(jié)果不具有直接可比性。Chen等[24]對(duì)2D-SWE、AFRI和肝纖維化四項(xiàng)在BA患者術(shù)后肝纖維化評(píng)估中的價(jià)值進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示肝纖維化程度與2D-SWE技術(shù)測(cè)得的彈性值(r=0.762)和AFRI評(píng)分(r=0.583)呈顯著正相關(guān)，但與肝纖維化四項(xiàng)的相關(guān)性較弱(r=0.075)，提示2D-SWE技術(shù)可較好的運(yùn)用于評(píng)估肝纖維化的嚴(yán)重程度。Wang等[25]為探討2D-SWE技術(shù)在BA中的診斷價(jià)值，并通過測(cè)量LSM值來鑒別BA和嬰兒肝炎綜合征，將38例BA患兒、17例嬰兒肝炎綜合征患兒和31例健康嬰幼兒作為研究對(duì)象進(jìn)行了2D-SWE測(cè)量，結(jié)果顯示BA組的平均楊氏模量值[(20.46±10.19)]明顯高于健康嬰幼兒組[(6.41±1.08)kPa]和嬰兒肝炎綜合征組[(6.29±0.99)kPa]，ROC曲線分析顯示區(qū)分BA組與嬰兒肝炎綜合征組的臨界值為8.68 kPa，ROC曲線下面積為0.997,2D-SWE診斷BA的敏感性、特異性分別為97.4%、100%，提示2D-SWE技術(shù)在BA的診斷和鑒別診斷中具有良好的應(yīng)用價(jià)值。張?chǎng)析蔚萚26]發(fā)現(xiàn)當(dāng)LSM值為10 Kpa作為鑒別BA組與嬰兒肝炎綜合征組的最佳截?cái)嘀禃r(shí)，2D-SWE診斷效能最佳，敏感性和特異性分別為96%、96.7%,且嬰兒肝炎綜合征組和健康嬰幼兒組楊氏模量值也具有明顯差異。以上研究提示2D-SWE能有效的評(píng)估BA引起的肝纖維化的嚴(yán)重程度，為臨床醫(yī)師鑒別診斷BA和嬰兒肝炎綜合征提供了有價(jià)值的參考依據(jù)。

4 不足與展望

超聲彈性成像技術(shù)作為一項(xiàng)綜合檢查手段，除了可以定量評(píng)估組織硬度以外，還具有提供活體解剖信息及引導(dǎo)穿刺活檢的能力，彌補(bǔ)了常規(guī)超聲成像技術(shù)的不足。檢查時(shí)，操作者可自主選擇感興趣區(qū)，增加了其對(duì)異質(zhì)性肝組織評(píng)估的可靠性。但目前，超聲彈性成像技術(shù)還不能用于評(píng)估肝臟局灶性病變[27]。另外，因彈性成像技術(shù)受到各種混雜因素的影響，不同的成像技術(shù)得到的剪切波速度值并不具有直接可比性。比如，同一患者的肝左葉剪切波速度較肝右葉高，這屬于技術(shù)混雜因素，肝左葉測(cè)量值較高可能與其更易受到超聲探頭、胃或心臟的壓迫有關(guān)，因此應(yīng)首選肝右葉進(jìn)行測(cè)量。另一個(gè)重要的技術(shù)混雜因素是在感興趣區(qū)中包含非實(shí)質(zhì)性肝組織，包括肝包膜、血管、膽囊壁、鐮狀韌帶或膽囊管等可能導(dǎo)致測(cè)量值不準(zhǔn)確[28]。盡管超聲彈性成像技術(shù)受到諸多因素的影響，但其仍具有良好的應(yīng)用前景，值得進(jìn)一步行多中心、大樣本研究，以為制定評(píng)估BA導(dǎo)致肝臟纖維化程度的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)奠定基礎(chǔ)。