超聲彈性成像技術(shù)在肝硬化門靜脈高壓診斷中的應(yīng)用進(jìn)展

朱 欣，韓江濤

（1. 川北醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)院，四川 南充 637000 ；2. 四川省宜賓市第一人民醫(yī)院超聲科，四川 宜賓 644000）

健康人門靜脈的壓力為0.98 ～1.47 kpa（100 ～150 mmH2O）。當(dāng)門靜脈壓力超過2.45 kpa（250 mmH2O）時(shí)，即表示發(fā)生門靜脈高壓。門靜脈高壓主要是由于門靜脈血流受阻所致，可分為肝前型、肝內(nèi)型和肝后型。肝硬化是引起門靜脈高壓最常見的病因[1]。門靜脈高壓對(duì)肝臟的血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)可產(chǎn)生極大的影響，會(huì)導(dǎo)致一系列臨床并發(fā)癥的發(fā)生。因此，對(duì)肝硬化門靜脈高壓患者進(jìn)行有效的門靜脈壓力測(cè)量至關(guān)重要。門靜脈系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)有一定的特殊性，故直接測(cè)定門靜脈壓力較為困難。肝靜脈壓力梯度（hepatic venous pressure gradient，HVPG） 是 指 肝 靜脈楔入壓與游離壓之差。在直接測(cè)定門靜脈壓力困難的情況下，通過測(cè)量HVPG 來評(píng)估門靜脈的壓力則相對(duì)容易。HPVG 是國際上公認(rèn)的反映門靜脈壓力的最佳指標(biāo)[2]。2015年的Baveno Ⅵ共識(shí)會(huì)議指出，HVPG ＞5 mmHg 及≥10 mmHg 分別提示存在竇性門靜脈高壓及存在顯著門靜脈高壓（clinically significant portal hypertension，CSPH）。 研究顯示，HVPG ＞12 mmHg 是引起食管胃底靜脈曲張的高危因素，HVPG ＞16 mmHg 則提示患者存在較高的食管胃底靜脈曲張破裂出血的風(fēng)險(xiǎn)。HVPG 的測(cè)定屬于有創(chuàng)操作，且對(duì)檢查設(shè)備及檢查人員技術(shù)水平的要求較高，難以在臨床上廣泛開展。因此，找到一個(gè)簡(jiǎn)單易行且準(zhǔn)確性高的方法測(cè)量及評(píng)估門靜脈壓力至關(guān)重要。超聲彈性成像技術(shù)是一種安全、無創(chuàng)、操作簡(jiǎn)便的檢查方式。與采用HVPG 評(píng)估門靜脈壓力相比，采用超聲彈性成像技術(shù)評(píng)估門靜脈壓力具有可重復(fù)操作、無創(chuàng)、價(jià)格低等優(yōu)勢(shì)，可在臨床上推廣使用。本文就超聲彈性成像技術(shù)在肝硬化門靜脈高壓診斷中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 超聲彈性成像技術(shù)的原理及類別

超聲彈性成像技術(shù)的原理是：人體的任何組織都具有內(nèi)在的機(jī)械/ 彈性特性，可通過給組織施加一個(gè)外部或內(nèi)部（包括自身生理活動(dòng)）的動(dòng)態(tài)或靜態(tài)激勵(lì)，使組織產(chǎn)生位移或速度方面的響應(yīng)，然后以數(shù)字圖像對(duì)這種響應(yīng)信息進(jìn)行直觀顯示和量化表達(dá)。超聲彈性成像技術(shù)包括聲脈沖輻射力彈性成像（acoustic radiation force impulse，ARFI）技術(shù)、瞬時(shí)彈性成像（transientelastrography，TE）技術(shù)和應(yīng)變彈性成像技術(shù)[3]。本文主要就前兩種超聲彈性成像技術(shù)進(jìn)行論述。TE 技術(shù)是以超聲診斷技術(shù)為基礎(chǔ)形成的一種用以測(cè)定組織彈性的無創(chuàng)技術(shù)，于2003 年開始在臨床上應(yīng)用。該技術(shù)可通過多普勒超聲評(píng)估瞬時(shí)剪切波的軸向傳播。人體組織的硬度越大，剪切波通過的速度越快。因此，通過測(cè)量低頻（50 Hz）剪切波通過組織時(shí)的速度，就能得到該組織的硬度值。TE 技術(shù)較早應(yīng)用于肝纖維化成像的研究中，能簡(jiǎn)單、直接、準(zhǔn)確地評(píng)估肝臟的彈性。ARFI 技術(shù)是一種近年來發(fā)展起來的基于B 超成像的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)彈性成像技術(shù)。該技術(shù)可通過剪切波在傳播過程中會(huì)出現(xiàn)的速率及相位變化反映組織的硬度。在應(yīng)用ARFI 技術(shù)時(shí)，可通過特定的電子系統(tǒng)采集組織內(nèi)的剪切波信號(hào)，并演算出相應(yīng)組織的剪切波速度（shear wave velocity，SWV），獲得的SWV 越大，表示組織硬度越大。ARFI 技術(shù)包括點(diǎn)式剪切波彈性成像技術(shù)和實(shí)時(shí)二維剪切波彈性成像技術(shù)。

2 超聲彈性成像技術(shù)在臨床上的應(yīng)用

2.1 采用超聲彈性成像技術(shù)測(cè)量肝脾硬度的原理

2017 年，歐洲生物醫(yī)學(xué)超聲學(xué)會(huì)聯(lián)盟（European Federation of Societies for Ultrasound in Medicine and Biology，EFSUMB）[4]更新了關(guān)于彈性成像技術(shù)臨床應(yīng)用的指南。該指南中提出，肝和脾的硬度與采用HVPG 評(píng)估門靜脈壓力和食管靜脈曲張存在良好的相關(guān)性。肝硬化是指由于多種原因引起肝細(xì)胞變性、壞死，繼而出現(xiàn)纖維組織增生和肝細(xì)胞結(jié)節(jié)狀再生的一種慢性進(jìn)行性肝病。肝纖維化的出現(xiàn)是導(dǎo)致肝臟硬度增加的決定性因素。進(jìn)行超聲彈性成像檢查能明確肝臟疾病患者肝實(shí)質(zhì)的生物力學(xué)改變。Vizzutti 等[5]認(rèn)為，隨著門靜脈壓力的增加，肝硬度與HVPG 之間的相關(guān)性逐漸喪失。在這種情況下，測(cè)量脾臟的硬度似乎能更可靠地反映門靜脈的壓力。脾硬度是肝臟失代償?shù)念A(yù)測(cè)指標(biāo)。脾硬度與HVPG 高度相關(guān)，這可能是因?yàn)殚T靜脈高壓患者普遍存在脾重構(gòu)。這種重構(gòu)可歸因于脾臟出現(xiàn)被動(dòng)充血、血管生成增強(qiáng)及纖維形成，導(dǎo)致脾臟的硬度增加。以上觀點(diǎn)為通過測(cè)量脾硬度檢測(cè)門靜脈壓力的生物學(xué)可行性提供了理論依據(jù)[6]。

2.2 采用超聲彈性成像技術(shù)測(cè)量肝脾硬度的方法

采用超聲彈性成像技術(shù)測(cè)量肝脾硬度的方法是：由經(jīng)驗(yàn)豐富的超聲醫(yī)師使用凸寬帶探頭（SC6-1 探頭）對(duì)患者進(jìn)行檢查，在檢查時(shí)指導(dǎo)其在自然呼吸的周期內(nèi)放松身體并屏住呼吸，然后開始測(cè)量。在測(cè)量肝硬度時(shí)，指導(dǎo)患者取右側(cè)臥位，將右臂伸過頭頂，充分暴露右側(cè)胸廓。將超聲探頭平行于肋間進(jìn)行測(cè)量，在右肝葉間隙（S5 或S6）平面，將采集框置于肝包膜下10 ～30 mm，避開膽管、血管及腹水。在測(cè)量脾硬度時(shí)，指導(dǎo)患者取左側(cè)臥位，將左臂伸過頭頂，以獲得最佳的掃描區(qū)域，避免受到肺部氣體陰影的干擾。待彈性圖像填充均勻后采集數(shù)據(jù)，記錄肝硬度或脾硬度值，取5 個(gè)讀數(shù)的平均值作為最終的測(cè)量結(jié)果。

3 超聲彈性成像技術(shù)在評(píng)估門靜脈高壓中的應(yīng)用

TE 技術(shù)是臨床上最先用于評(píng)估肝纖維化程度的超聲彈性成像技術(shù)，可定量評(píng)估肝硬度，是一項(xiàng)重要的診斷慢性肝病的非侵入性手段。Carrion 等[7]在慢性丙型肝炎患者中測(cè)得的肝硬度與門靜脈高壓相關(guān)，且任何肝硬度＜8.7 kPa的患者都未發(fā)生CSPH。Baveno Ⅵ共識(shí)建議，采用TE 技術(shù)測(cè)得的肝硬度（＞20 ～25 kPa）可作為鑒別有無CSPH的非侵入性指標(biāo)[8]。有研究發(fā)現(xiàn)，采用TE 技術(shù)測(cè)得的脾硬度與HVPG 存在一定的相關(guān)性，當(dāng)脾硬度分別為47.6 kPa和50.7 kPa 時(shí)，診斷為CSPH 和重度門靜脈高壓（severe portal hypertension，SPH）的準(zhǔn)確率均為77%[9]。Colecchia等[10]發(fā)現(xiàn)，在HVPG ＞5 mmHg 的所有測(cè)量值中，HVPG與脾硬度均存在顯著正相關(guān)，且脾硬度的增加與肝硬化門靜脈高壓的進(jìn)程密切相關(guān)。有研究報(bào)道，脾硬度與HVPG密切相關(guān)，當(dāng)脾硬度＜40 kPa 時(shí)，診斷非CSPH 的靈敏度高達(dá)98% ；當(dāng)脾硬度≥53 kPa 時(shí)，診斷CSPH 的特異度高達(dá)97%[11-12]。與測(cè)量肝臟的彈性、硬度相比，測(cè)量脾臟的彈性、硬度不受膽紅素、轉(zhuǎn)氨酶升高的影響，應(yīng)用范圍更廣。Salzl 等[13]研究表明，應(yīng)用ARFI 技術(shù)診斷CSPH 具有較高的準(zhǔn)確性，當(dāng)測(cè)量閾值為2.58 m/s 時(shí)，診斷CSPH 的敏感度和特異度分別為71.4% 和87.5%。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，肝硬度和脾硬度與HVPG 均存在顯著相關(guān)性，通過測(cè)量肝硬度和脾硬度診斷CSPH 的準(zhǔn)確性較高，且沒有脾硬度測(cè)量失敗的報(bào)告[14]。進(jìn)行實(shí)時(shí)二維剪切波彈性成像檢查時(shí)，可獲得實(shí)時(shí)的二維彈性成像圖，且不需要特殊設(shè)備，在常規(guī)超聲檢查中即可進(jìn)行。Kim 等[15]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)肝硬度閾值分別為15.2 kPa 和21.6 kPa 時(shí)，對(duì)診斷CSPH 和SPH 具有良好的敏感度和特異度。但進(jìn)行超聲彈性成像檢查時(shí)，在少數(shù)病例中測(cè)得的肝硬度和HVPG 不一致。例如，酒精性肝硬化患者的肝硬度較高，但其HVPG 相對(duì)較低；慢性乙型肝炎肝硬化患者進(jìn)行長(zhǎng)期的抗病毒治療后，相較于HVPG 的下降，其肝硬度減小的程度可能會(huì)更大。在關(guān)于應(yīng)用點(diǎn)式剪切波彈性成像技術(shù)測(cè)量肝硬度的研究中，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)用該技術(shù)診斷CSPH 的準(zhǔn)確性較高[16]。實(shí)時(shí)二維剪切波彈性成像技術(shù)和點(diǎn)式剪切波彈性成像技術(shù)克服了TE 技術(shù)的局限性（如TE 技術(shù)不適用于對(duì)肥胖、肋間隙狹窄、有腹水、脾臟體積過小的患者進(jìn)行檢查），通過觀察測(cè)得的肝脾硬度指標(biāo)能夠準(zhǔn)確地診斷CSPH 和SPH。

4 超聲彈性成像技術(shù)在預(yù)測(cè)食管胃底靜脈曲張中的應(yīng)用

門靜脈高壓可引起多種并發(fā)癥，如食管胃底靜脈曲張破裂出血、肝腎綜合征、肝癌等，其中食管胃底靜脈曲張破裂出血是導(dǎo)致肝硬化患者死亡的主要原因。據(jù)報(bào)道，食管胃底靜脈曲張?jiān)诟斡不颊咧械陌l(fā)病率高達(dá)50%，其致死率高達(dá)20% ～35%。肝硬度與HVPG 在輕、中度門靜脈高壓（HVPG ＜12 mmHg）中有很好的相關(guān)性，但當(dāng)HVPG ＞12 mmHg 時(shí)，兩者的相關(guān)性較差[17]。導(dǎo)致這一情況出現(xiàn)的原因可能是，肝臟纖維化擠壓肝竇是引起早期門靜脈高壓的主要原因，而晚期門靜脈高壓除了受上述因素的影響外，還受肝外血流動(dòng)力學(xué)改變及內(nèi)臟血管擴(kuò)張的影響。有學(xué)者對(duì)脾臟硬度× 脾臟大小/ 血小板計(jì)數(shù)得出的數(shù)值進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，以1.72 為臨界值可排除食管胃底靜脈曲張，以3.21 為臨界值可正確識(shí)別CSPH 和食管胃底靜脈曲張，診斷的靈敏度和特異度較高。在另一項(xiàng)基于酒精性肝硬化和丙型肝炎后肝硬化患者的多中心大型隊(duì)列研究中，將血小板計(jì)數(shù)＞150×109/L 和肝硬度＜20 kPa 的患者視為極不可能患食管胃底靜脈曲張的患者[18]。有學(xué)者研究證實(shí)，上述標(biāo)準(zhǔn)（肝硬度＜20 kPa 和血小板計(jì)數(shù)＞150×109/L）也適用于診斷原發(fā)性膽汁性肝硬化[19]。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，有21% 的肝硬化患者可避免進(jìn)行胃鏡檢查，且其中僅有5%以下的食管胃底靜脈曲張患者病情會(huì)被漏診[20]。

5 采用超聲彈性成像技術(shù)測(cè)定肝脾硬度的限制

5.1 肝臟超聲彈性成像技術(shù)的局限性

通過肝臟超聲彈性成像技術(shù)獲取可靠的彈性圖像依賴于患者肝臟的聲學(xué)特性。而導(dǎo)致該檢查失敗的一個(gè)主要原因是患者肥胖。肥胖患者的皮下脂肪層較厚，會(huì)阻礙超聲束的穿透，減弱超聲波，使之不能產(chǎn)生可靠的橫波，使得超聲彈性成像技術(shù)測(cè)量的數(shù)據(jù)不可靠或測(cè)量失敗。其他可能造成肝臟超聲彈性成像檢查失敗的因素有：患者的腸道內(nèi)充滿氣體、呼吸引起肝臟運(yùn)動(dòng)、存在大量腹水、肋間隙狹窄、操作人員經(jīng)驗(yàn)不足等[21]。在進(jìn)行超聲彈性成像檢查時(shí)，導(dǎo)致檢查結(jié)果出現(xiàn)誤讀的常見原因是將肝硬度增加與肝纖維化增加混為一談。雖然有研究認(rèn)為可用肝硬度來代表肝纖維化的程度，但準(zhǔn)確來說，進(jìn)行超聲彈性成像檢查測(cè)量的是肝硬度，而不是肝纖維化的程度。眾多因素（如存在右心衰竭、Budd-Chiari 綜合征、肝內(nèi)和肝外型膽汁淤積、炎癥反應(yīng)等）可導(dǎo)致肝硬度增加，而不會(huì)導(dǎo)致肝纖維化的程度增加，因而易導(dǎo)致肝臟超聲彈性成像檢查的結(jié)果出現(xiàn)誤讀。

5.2 脾臟超聲彈性成像技術(shù)的局限性

采用超聲彈性成像技術(shù)測(cè)量脾臟硬度的局限性是：由于患者存在腹水、脾臟過小、腸內(nèi)充滿氣體及脾靠近心肺等因素，導(dǎo)致對(duì)脾臟進(jìn)行超聲彈性成像檢查的失敗率較高[22]。

6 小結(jié)

綜上所述，超聲彈性成像技術(shù)是評(píng)估門靜脈高壓的一種有前景的無創(chuàng)技術(shù)。用超聲彈性成像技術(shù)診斷CSPH 具有較高的靈敏度和特異度。但該技術(shù)也存在一定的局限性，尚不能完全取代HVPG，HVPG 仍是評(píng)估門靜脈壓力的重要手段。隨著超聲彈性成像技術(shù)的廣泛應(yīng)用，還需更多設(shè)計(jì)良好的前瞻性研究來進(jìn)一步驗(yàn)證其有效性。