彈性成像技術在肝炎、肝硬化診斷中的應用進展

杭敏 ，王興田(中國人民解放軍第97醫院，江蘇徐州004；徐州醫科大學附屬醫院)

彈性成像技術在肝炎、肝硬化診斷中的應用進展

杭敏1，王興田2
(1中國人民解放軍第97醫院，江蘇徐州221004；2徐州醫科大學附屬醫院)

病毒性肝炎的發病率和病死率居發病報告傳染病首位，按病程和病情演變情況可分為急、慢性肝炎及肝硬化。彈性成像技術主要有實時組織彈性成像、瞬時彈性成像、聲脈沖輻射力成像、實時剪切波彈性成像。彈性成像技術診斷可無創檢測肝臟硬度值而間接評估急性肝炎、慢性肝炎及肝硬化的病情嚴重程度。

急性肝炎；慢性肝炎；彈性成像技術；實時組織彈性成像；瞬時彈性成像；聲脈沖輻射力成像；實時剪切波彈性成像

病毒性肝炎是由多種肝炎病毒引起的常見傳染病，傳染性強、傳播途徑復雜、流行面廣、發病率高，已成為我國嚴重的公共衛生問題[1]。病毒性肝炎按病程和病情演變情況可分為急性肝炎、慢性肝炎及肝硬化。研究[2]發現，及時有效治療可使肝纖維化和早期肝硬化病情逆轉，因此早期診斷對急、慢性肝炎病情的進展及轉歸有重要臨床意義。急慢性肝炎的確診主要通過依據流行病學資料、臨床癥狀、體征和實驗室檢查等綜合分析確定，必要時可作肝穿刺病理活檢[3]。二維超聲及彩色多普勒超聲對急慢性肝炎的診斷價值有限，但彈性成像技術是近年新興的一種快速、無創、無痛、定量檢測方法，其在在肝臟疾病的診斷用具有廣泛應用前景。現將超聲彈性成像技術在肝炎、肝硬化診斷中的應用進展綜述如下。

1 彈性成像技術的原理

目前應用于超聲的彈性成像技術需要有4種：實時組織彈性成像(RTE)[4]、瞬時彈性成像(TE)[5]、聲脈沖輻射力成像(ARFI)[6]、實時剪切波彈性成像(SWE)[7]。

RTE技術是通過外力壓迫導致組織形變，將受壓前后回聲信號幅度的變化轉化為實時彩色圖像。彈性系數小的人體組織受壓后位移變化大，在圖像上顯示為紅色，說明組織較軟，彈性系數大的組織在圖像上呈藍色，說明組織較硬；彈性系數中等的組織顯示為綠色。RTE技術增加了組織彌散定量分析功能，可提高彈性成像技術的準確性，同時減少了主觀人為因素的影響[4]。TE技術目前主要臨床應用于FibroScan檢測儀，其主要原理為超聲換能器產生小振幅的低頻振動，通過組織時引起剪切波，被脈沖回波超聲捕獲裝置跟蹤，組織硬度越高，測得的波速越快。肝臟硬度指標(LSM)以千帕(kPa)表示。2013年由清華大學和海斯凱爾醫學技術有限公司研發的全球首臺肝纖維化診斷儀FibroTouch用于臨床，是TE技術結合二維超聲影像技術，從檢測準確率和成功率均較高[8]。ARFI技術的原理利用聚焦超聲波作為激勵機制，組織受力后可產生縱向壓縮和橫向振動，最終產生剪切波，測得感興趣區域的低頻剪切波的傳播速度；然后對剪切波速度進行量化，量化后的剪切波速度即代表受檢組織硬度。SWE技術的原理是聲輻射力脈沖對組織施加激勵，由于“馬赫錐”原理，產生橫向剪切波，用彩色編碼技術實時顯示組織的彈性圖，并通過定量分析系統測量組織的楊氏模量值。

RTE檢測正常成人肝臟纖維化指數正常值1.63～1.72，且年齡、性別、體質量指數均可影響檢測結果[9]。TE測量LSM反映肝纖維化程度，正常肝組織LSM<5.5 kPa[10]。正常成年人剪切波速度參考范圍約1.0～1.1 m/s[11]。SWE測得成年人正常肝實時剪切波彈性模量值為(5．023±0．966)kPa，性別及年齡對彈性模量值無明顯影響[12]。

2 彈性成像技術在肝炎、肝硬化診斷中的應用

2.1 彈性聲像在急性肝炎診斷中的應用 國外有學者[13]應用FibroScan發現急性肝衰竭患者的LSM值(61±18)kPa遠遠高于急性重癥肝炎患者(15±6.4)kPa，差異具有統計學意義；且當LSM=26 kPa時，TE技術診斷急性肝衰竭的敏感度、特異度分別為96%和93%。也有學者[14]用ARFI技術測量SWV反映肝損害的嚴重程度，在急性肝炎、重癥肝炎、暴發性肝炎中SWV顯著遞增。SWV的連續變化可以預測急性肝衰竭的預后，是其較早且精準的指標。彈性成像技術彌補了常規超聲圖像對急性肝炎診斷特異性不高的缺陷。國內也有報道[15]發現急性肝炎病程各個階段的SWV與肝功能呈正相關，隨肝功能的好轉，SWV逐漸下降，ARFI技術有望成為無創評價急性肝炎病情的參考指標。

2.2 彈性成像技術在慢性肝炎、肝硬化診斷中的應用 RTE診斷肝纖維化較血清學檢查具有優越性。Yada等[16]也用RTE測量的肝纖維化指數(LFI)，在F0～F1、F2、F3和F4期分別為1.58、2.03、2.40和2.86，而且隨著肝纖維化程度的加重逐步增高。Xie 等[17]對71名慢性乙肝肝纖維化患者進行RTE檢查，發現肝纖維化分期與彈性應變率比值呈顯著負相關。用ROC繪制曲線，得出線下面積從而確定最佳診斷界點。當界值為1.10時診斷≥S2期肝纖維化敏感度為77.8%，特異度為80.0%；當界值為0.60時診斷S4期肝硬化敏感度為50.0%，特異度為96.7%。

汪月娥等[18]通過TE對慢性丙型肝炎肝纖維化和肝硬化患者進行Meta分析，發現TE對慢性丙型肝炎肝硬化診斷價值較好，但對明顯肝纖維化診斷價值不高。Ge等[19]使用FibroScan技術的兩個定量參數分別為LFI和藍區域的比例(%AREA)對120名慢性肝病患者進行肝纖維化評估，得出診斷肝纖維化時LFI和%AREA對應的AUC分別為0.790、0.770；診斷肝硬化時LFI和%AREA對應的ROC曲線下面積分別為0.985、0.963。當LFI>3.25及%AREA >28.83時診斷肝硬化敏感度和特異度均為100%。有報道[20]，二者診斷肝纖維化、肝硬化相關性和一致性較好，并且FibroTouch靈敏度和特異度均較高。Lin等[21]應用ARFI技術測得SWV界值為1.53時(F≥2)準確度為0.733；界值為1.66時(F≥3)準確度為0.957，研究表明ARFI技術是評價慢性肝病患者晚期肝纖維化一種重要的診斷方法。Jain等[22]對69名慢性肝病患者使用Ishak評分得出診斷界值：≥F1、≥F3、≥F4和=F6的SWV分別為1.207、 1.347、 1.513和 1.92 m/s。張純林等[23]通過對脾臟剪切波速度的測量來評估慢性乙型肝炎纖維化的程度，健康人、慢性乙肝和肝硬化患者脾臟SWV分別為(2.0±0.2)、(2.3±0.4)、(3.1±0.5)m/s，三者具有顯著性差異(P=0.000)，隨著肝纖維化程度的加重，脾臟剪切波速度值明顯增高。

國外學者使用SWE對605名慢性肝病患者檢測，可信度達98%，研究表明SWE對絕大多數肝病患者患者評估肝纖維化提供了可靠的方法[24]。不過大于50歲及肥胖患者會影響檢測結果。國內馬蘇亞等[25]采用SWE定量檢測肝楊氏彈性模量值(EI)與肝臟病理的相關性，研究發現EI 與炎癥活動度分級(r=0.544 6 ，P<0.01)及纖維化分期(r=0.505 6，P<0.01)均呈中度正相關，可以成為動態監測肝纖維化進展的新方法。曾婕等[26]用SWE比較正常對照者、肝纖維化患者和肝硬化患者的楊氏模量，得出正常EI約為5 kPa，肝纖維化EI約為14 kPa，肝硬化EI約為36 kPa，各組間EI及均數間的多重比較差異均有統計學意義，說明SWE能較好地區分各組肝臟硬度，有利于對肝臟硬度的測試。

國內外學者采用不同的彈性成像技術分別為對肝纖維化患者進行對比分析。孟繁坤等[27]對121例慢性乙肝患者同時行RTE和FibroScan檢查，得出二者判斷肝纖維化程度的能力相近，與纖維化病理分期的相關系數分別為：0.667和0.664，以S2和S3期作為分界LFI和LSM值ROC曲線下面積相近，分別為0.886、0.887和0.917、0.873。鄭劍等[28]對比TE和RTE評估慢性肝病肝纖維化的價值，發現TE診斷肝纖維化(S ≥2)、肝硬化(S=4)效能優于RTE，但RTE與二維超聲圖像融合具有一定優勢。對于FibroScan 有技術限制的患者，RTE可以作為無創評價丙肝患者肝纖維化的有效方法。有學者[29]通過對比分析SWE和RTE評估慢性肝病肝纖維化的價值，研究表明實時剪切波彈性成像在肝纖維化(S ≥2)、肝硬化(S=4)效能優于實時組織彈性成像。國外學者[30]對慢性肝病患者分別進行TE、ARFI、SWE檢查，結果發現三者在診斷肝纖維化程度準確度上無明顯顯著性差異。

Adler 等[31]對432名肝硬化患者進行Fibroscan檢測，LSM 20～25 kPa及LSM 30～40 kPa患者演變為原發性肝癌的風險比為3.0 (95%CI為1.1～8.3,P=0.037)；LSM>40 kPa 的患者演變為原發性肝癌的風險比4.8 (95%CI為1.7～13.4,P=0.003)，TE可以成為非侵入性評估肝癌風險的動態檢測方法。Wong等[32]采用了一種新型的LSM-HCC評分方法來預測乙型肝炎患者肝癌的發生，包括 LSM、年齡、血清白蛋白、HBV-DNA，結果發現LSM-HCC評分方法預測肝細胞癌準確率高于臨床常用的CU-HCC評分。范玉亭等[33]對97例局灶性轉移病變的患者行VTQ檢查，發現原發性肝癌、轉移性肝癌及肝血管瘤與各對應肝背景VTQ值比較，差異有統計學意義；良性病變與惡性病變VTQ值比較，差異有統計學意義；當VTQ≥1.85 m/s時，肝臟局灶性病變診斷為惡性的敏感度和特異度均為78%，陽性預測值和陰性預測值分別為80%和77%。Cho等[34]研究以2 m/s的剪切波速度為最佳閾值診斷惡性病變陽性預測值和特異性分別89%和81%。

綜上所述，病毒性肝炎的發病率和病死率居發病報告傳染病首位，按病程和病情演變情況可分為急、慢性肝炎及肝硬化。彈性成像技術主要有實時組織彈性成像(RTE)、瞬時彈性成像(TE)、聲脈沖輻射力成像(ARFI)、實時剪切波彈性成像(SWE)。彈性成像技術診斷急性肝衰竭、肝纖維化、肝硬化的敏感度、特異度均較高，且可作為急性肝炎患者的纖維化分級分期的參考指標、預測急性肝衰竭患者的預后；可反映肝損害的嚴重程度；可用于評價慢性肝病患者是否發生晚期肝纖維化。彈性成像技術診斷可無創檢測肝臟硬度值而間接評估急性肝炎、慢性肝炎及肝硬化的病情嚴重程度。

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