超聲剪切波彈性成像在慢性乙型肝炎肝纖維化診斷中的應(yīng)用

車艷玲,蔣敏,徐皓煊,羅敏,吳茜,王海強(qiáng),吳華臣

1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科,哈爾濱 150040;2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué);3.內(nèi)蒙古師范大學(xué)科學(xué)技術(shù)史研究院;4.北京市第一中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院超聲科

我國(guó)是肝臟疾病多發(fā)的國(guó)家,肝纖維化是慢性乙型肝炎向肝硬化、肝癌發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)必經(jīng)環(huán)節(jié),也可認(rèn)為是慢性乙型肝炎發(fā)展為肝硬化進(jìn)程中的一種早期改變,其主要表現(xiàn)為肝纖維增生和分解不平衡、肝臟組織中纖維和結(jié)締組織以及膠原的過(guò)度沉積。目前,肝穿刺活檢仍然是肝纖維化診斷分期的金標(biāo)準(zhǔn),但此方法有創(chuàng)、臨床禁忌證多,不適合廣泛應(yīng)用。近年來(lái)隨著超聲彈性成像技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,使其用于肝纖維化分級(jí)的無(wú)創(chuàng)診斷成為新興研究熱點(diǎn)。本研究應(yīng)用超聲剪切波彈性成像(SWE)技術(shù)對(duì)66例慢性乙型肝炎肝纖維化患者(CHB組)及50例健康成人(對(duì)照組)進(jìn)行彈性模量值測(cè)定,并與病理活檢分期結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,探討超聲SWE在慢性乙型肝炎肝纖維化診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2020年11月至2021年11月在黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院住院治療且經(jīng)病理活檢確診為慢性乙型肝炎肝纖維化患者66例(CHB組),男36例,女30例,年齡(32.0±9.2)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):所有診斷患者均符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)感染病學(xué)分會(huì),中華醫(yī)學(xué)會(huì)肝病學(xué)分會(huì)制定的《慢性乙型肝炎防治指南(2019年版)》[1]診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn):①合并酒精性肝炎、藥物性肝炎等其他類型肝病;②肝硬化失代償期;③谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)>2×正常值上限(ULN);④合并糖尿病、冠心病等基礎(chǔ)疾病;⑤妊娠期女性。在超聲檢查1周內(nèi)進(jìn)行肝活檢,在超聲引導(dǎo)下的彈性成像切面獲取2條組織進(jìn)行肝纖維化病理分級(jí)。對(duì)照組選取健康成年人50例,男25例,女25例,年齡(30.0±8.5)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):無(wú)病毒性肝炎,無(wú)藥物性肝炎,無(wú)脂肪肝,無(wú)酒精性肝病,自身免疫性肝炎及無(wú)糖尿病、高血壓、冠心病等基礎(chǔ)性疾病,無(wú)長(zhǎng)期飲酒史,近3個(gè)月內(nèi)體檢肝功能無(wú)異常改變的健康成年人。

1.2 研究方法

1.2.1 超聲及彈性檢查 使用法國(guó)Supersonic Imagine超聲成像系統(tǒng),C5-1凸陣探頭,探頭頻率1～6 MHz。以顏色填充取樣框90%以上,且顏色均勻一致為成功,如圖1;測(cè)試區(qū)域內(nèi)顏色填充不足、無(wú)顏色、出現(xiàn)大量雜色為不成功,如圖2。

圖1 肝超聲剪切波彈性成像取樣框填充成功

圖2 肝超聲剪切波彈性成像取樣框填充不成功

囑被檢者禁食4 h以上,仰臥位,充分暴露腹部,雙臂置于頭部上方,使肋間隙充分打開(kāi),并訓(xùn)練被檢者配合呼吸運(yùn)動(dòng)。于右肋間選取合適切面(選取S5段)進(jìn)行二維灰階掃查,然后切換到SWE彈性成像模式,將SWE檢測(cè)的感興趣區(qū)置于距探頭3～5 cm深的肝實(shí)質(zhì)內(nèi),避開(kāi)肝內(nèi)可見(jiàn)的管道結(jié)構(gòu)。檢查時(shí)囑患者屏住呼吸,點(diǎn)擊Update鍵,感興趣區(qū)肝實(shí)質(zhì)產(chǎn)生橫向剪切波,待3～5 s圖像穩(wěn)定后凍結(jié),得到彩色編碼的彈性圖像。在成像區(qū)域內(nèi)選取直徑為2 cm圓形定量檢測(cè)區(qū)域,系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出檢測(cè)區(qū)域內(nèi)組織硬度的彈性參數(shù),即SWE值,單位為kPa。每位患者在同一部位進(jìn)行5次有效測(cè)量,取中位數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。以上所有操作均由具有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的超聲科主治醫(yī)師完成。

1.2.2 肝穿刺活檢 囑患者仰臥位,行超聲引導(dǎo)下經(jīng)皮肝臟穿刺活檢,并對(duì)取出的肝臟組織進(jìn)行固定、包埋、切片及染色。病理分期依據(jù)中華醫(yī)學(xué)會(huì)感染病學(xué)分會(huì),中華醫(yī)學(xué)會(huì)肝病學(xué)分會(huì)制定的《慢性乙型肝炎防治指南(2019年版)》[1]中的Metavir評(píng)分系統(tǒng),共分為F0～F4期5期,F0期:無(wú)纖維化;F1期:匯管區(qū)纖維性擴(kuò)大,無(wú)間隔;F2期:匯管區(qū)纖維擴(kuò)大,少數(shù)纖維間隔生成;F3期:大量纖維間隔生成,伴結(jié)構(gòu)紊亂,無(wú)肝硬化;F4期:肝硬化。

2 結(jié)果

2.1 肝穿刺活檢與SWE 66例慢性乙型肝炎肝纖維化患者(CHB組)中,活組織病理檢查結(jié)果顯示F1期為18例,F2期為22例,F3期為14例,F4期為12例。50例對(duì)照組彈性模量平均值為(5.626±1.223) kPa,CHB組與對(duì)照組相比,CHB組彈性模量顯著升高(P<0.01)。CHB組中F1～F4期肝纖維化的彈性模量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=33.463,P<0.001),F3期、F4期與F1期比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),且F2期、F3期、F4期兩兩差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。CHB組肝纖維化F1～F4期病理分級(jí)的彈性模量平均值及95%可信區(qū)間見(jiàn)表1。

表1 CHB組肝纖維化各病理分期的彈性模量及95%可信區(qū)間(66例)

2.2 肝臟彈性模量與肝纖維化的相關(guān)性 Spearman相關(guān)性分析顯示,肝臟彈性模量隨著肝纖維化程度的加重逐漸增加,呈正相關(guān)(r=0.760,P<0.001)。

2.3 肝臟彈性模量對(duì)慢性乙型肝炎不同纖維化程度的診斷價(jià)值 以肝組織病理活檢結(jié)果為診斷金標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算各期彈性模量值為診斷界值時(shí)所對(duì)應(yīng)的靈敏度和特異度,繪制ROC曲線結(jié)果,見(jiàn)表2。

表2 超聲SWE對(duì)慢性乙型肝炎不同纖維化程度的診斷價(jià)值

肝纖維化分期≥F2期、≥F3期、F4期曲線下面積分別為0.852、0.903、0.965,以最大約登指數(shù)確定肝纖維化各病理分期的診斷界值,區(qū)分F1期與F2期、F3期、F4期的界值為7.6 kPa,靈敏度、特異度為83.33%和77.78%,區(qū)分F1期、F2期與F3期、F4期的界值為9.3 kPa,靈敏度、特異度為80.77%和90.00%,區(qū)分F1期、F2期、F3期與F4期的界值為11.9 kPa,靈敏度、特異度為99.99%和90.74%。

3 討論

隨著乙型肝炎疫苗的普及,我國(guó)急性乙型肝炎病毒感染者數(shù)量明顯減少,但慢性乙型肝炎患者數(shù)量仍然龐大,尤其在相對(duì)不發(fā)達(dá)的三四線城市和農(nóng)村地區(qū)的患者更多。慢性乙型肝炎可引起持續(xù)反復(fù)的肝實(shí)質(zhì)炎癥反應(yīng)及壞死,使肝內(nèi)彌漫性細(xì)胞外基質(zhì)過(guò)度沉積而降解不足進(jìn)而形成肝纖維化。肝纖維化是肝硬化、肝細(xì)胞癌的前期病變及必經(jīng)過(guò)程。早期肝纖維化發(fā)現(xiàn)及時(shí),并經(jīng)合理治療是可逆的,但到后期再生結(jié)節(jié)形成時(shí)則不可逆[2]。因此早期明確肝纖維化程度對(duì)CHB患者尤為重要,有助于選擇最優(yōu)的治療時(shí)機(jī)和調(diào)整治療方案。

美國(guó)Texas大學(xué)Ophir教授及其研究組于1991年首次提出超聲彈性成像的概念[3]。臨床上用于定量診斷肝纖維化及肝硬化的超聲彈性成像技術(shù)有3種:瞬時(shí)彈性成像(TE)、聲輻射力脈沖成像(ARFI)和SWE。以往研究較多的主要有TE、ARFI等[4-5]。如李娟等[6]的RTE彈性特征量評(píng)價(jià)兔肝纖維化程度的實(shí)驗(yàn)研究明確表明:RTE彈性特征量有望成為無(wú)創(chuàng)評(píng)估肝纖維化程度的定量標(biāo)準(zhǔn);童瑾等[7]的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也表明:彈性成像ARFI技術(shù)可以用來(lái)評(píng)估兔纖維化程度,其診斷兔各期纖維化的AUC均大于0.9,具有較好的診斷效能。目前SWE技術(shù)成為無(wú)創(chuàng)定量評(píng)估肝纖維化程度的研究熱點(diǎn)。如劉清玉等[8]對(duì)兔肝纖維化的研究表明:SWE對(duì)兔肝纖維化程度的診斷效能高于肝纖維化血清學(xué)指標(biāo),且肝Emean與兔肝纖維化程度呈正相關(guān);桑亮等[9]用超聲量化指標(biāo)預(yù)測(cè)大鼠肝纖維化嚴(yán)重程度的研究中表示楊氏模量是單因素預(yù)測(cè)肝纖維化嚴(yán)重程度能力最大的指標(biāo)。張榮榮等[10]對(duì)SWE和血清肝纖維化指標(biāo)無(wú)創(chuàng)評(píng)估CHB效能的比較中顯示SWE診斷性能優(yōu)于血清學(xué)纖維化指標(biāo)。超聲診斷技術(shù)的不斷發(fā)展,使得剪切波組織定量技術(shù)具有無(wú)創(chuàng)性、快捷性、真實(shí)還原臟器受累部位及了解臟器形態(tài)等優(yōu)點(diǎn)[11]。

雖然TE和ARFI對(duì)肝纖維化均具有一定的診斷價(jià)值,尤其是TE應(yīng)用于臨床的時(shí)間較長(zhǎng),各方面研究相對(duì)成熟,還被指南所推薦。但兩者仍然具有許多不足之處,如TE存在不能應(yīng)用于腹水、內(nèi)間隙過(guò)小的患者,測(cè)量范圍有限等缺點(diǎn),ARFI存在取樣面積不足等缺點(diǎn)。因此,SWE相比TE和ARFI更具有優(yōu)勢(shì)和潛力,如SWE單次脈沖輻射所需能量較小、相對(duì)安全、取樣面積大等[12]。

本研究的目的主要為了探討SWE技術(shù)在診斷慢性乙型肝炎肝纖維化程度中的臨床應(yīng)用價(jià)值,以便更準(zhǔn)確、更方便地為臨床提供無(wú)創(chuàng)性評(píng)估肝纖維化的方法。本研究結(jié)果顯示:(1)CHB患者的SWE彈性模量值較正常健康成人高;(2)不同纖維化病理分期之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;(3)肝臟彈性模量值隨著肝纖維化程度的加重而逐漸增加,肝臟的彈性模量值與肝纖維化分期存在正相關(guān)(r=0.760)。(4)肝臟SWE診斷慢性乙型肝炎肝纖維化≥F2期、≥F3期和F4期的ROC曲線下面積分別為0.852、0.903和0.965;其ROC曲線下面積均大于80%,且各分期診斷閾值的靈敏度和特異度均大于75%,說(shuō)明本診斷試驗(yàn)的真實(shí)性較好;本實(shí)驗(yàn)將7.6 kPa作為區(qū)分F1期與F2～F4期的界值,其特異度達(dá)到77.78%;將9.3 kPa作為區(qū)分F1～F2期與F3～F4期的界值,其特異度達(dá)到90.00%;將11.9 kPa作為區(qū)分F1～F3期與F4期的界值,其特異度達(dá)到90.74%,可為臨床診斷慢性乙型肝纖維化程度提供較客觀的依據(jù)。

本研究結(jié)果與其他相關(guān)研究成果可能存在差異,考慮原因可能為樣本量少,缺少無(wú)肝纖維化的乙型肝炎患者數(shù)據(jù);病理活檢取樣存在誤差,對(duì)分期存在一定的影響;SWE操作方法存在差異等。