二維剪切波彈性成像和血清學模型在慢性乙型肝炎患者肝纖維化分期中的應用價值

黃玉潔， 馮斯奕

福建醫科大學孟超肝膽醫院超聲科， 福州 350001

多數慢性乙型肝炎（CHB）患者存在不同程度的肝纖維化現象，并且在多種因素影響下可能發展成肝硬化甚至是肝癌，具有較高的病死率［1］。國內外許多研究證實，在肝纖維化及早期肝硬化階段若采取積極的治療可有效地控制病情進展，因此對CHB纖維化進行早期診斷并且評估其分期具有重要的意義［2-3］。目前，肝組織病理活檢為診斷肝纖維化的“金標準”，但因其為創傷性檢查及成本較高，在臨床上有一定的局限性，并且穿刺活檢不適宜動態評估患者的病情［4］。因此，探究無創性的肝纖維化評估指標或模型至關重要。二維剪切波彈性成像（two-dimensional shear wave elastography，2D-SWE）是超聲彈性成像的一種新技術，對肝纖維化具有較好的評估能力［5］，且可重復檢查，有利于對疾病的隨訪和監測，但仍處于臨床研究階段，診斷肝纖維化分期的閾值仍無標準。肝纖維化血清學模型可通過常規血清學指標計算而得，但對肝纖維化的評估作用有限。因此，本研究以肝組織病理學分期為依據，評估2D-SWE及7種血清學模型（APRI、FIB-4、GPR、GP、RPR、S指數、AAR）對肝纖維化的診斷價值，并構建兩種技術的聯合模型，為肝纖維化的無創性診斷及應用提供依據。

1 資料與方法

1.1 研究對象 連續性選取2020年8月—2022年8月就診于本院的CHB患者為研究對象。納入標準：（1）符合《慢性乙型肝炎防治指南（2019年版）》［6］診斷標準；（2）在超聲引導下行肝穿刺活檢，具有明確的肝纖維化Scheuer病理分期；（3）配合接受2D-SWE檢查；（4）病例資料完整；（5）年齡＞18歲。排除標準：（1）合并其他慢性肝病（如慢性丙型肝炎、酒精性肝病等）；（2）肝穿刺前肝前大量腹水無法進行2D-SWE檢查；（3）合并肝內膽汁淤積；（4）肝癌或合并有其他臟器腫瘤、嚴重心肺系統疾病。

1.2 血清學檢測及模型的計算 收集患者在肝穿刺活檢1周內的血常規指標、生化及凝血檢測結果，記錄ALT、AST、GGT、白蛋白（Alb）、球蛋白（Glo）、血小板（PLT）、紅細胞分布寬度（red cell distribution width，RDW）。

血清學模型：APRI=AST/正常值上限×100/PLT［7］；FIB-4=年齡×AST（/PLT×）［8］；AAR=AST/ALT［9］；GPR=GGT/PLT［10］；GP模型=GLO×100/PLT［11］；PRP=RDW/PLT［12］；S指數=1 000×GGT/（PLT×Alb2）［13］。

1.3 2D-SWE檢測 使用西門子Acuson Sequia彩色多普勒超聲診斷儀，凸陣探頭（5C1）。囑患者仰臥位，右上肢上抬至頭部，探頭置于肋間于肝右葉切面選取肝實質區域。避開肝內管道，進入SWE模式，于肝包膜下1～2 cm處，取樣框大小設定為4 cm×3 cm，囑患者平靜呼吸下輕屏住呼吸，待圖像穩定后凍結圖像，在成像區域內選取直徑約2 cm的感興趣區ROI，可獲得ROI內肝臟彈性模量的均值（kPa），檢測5次取中位數［14］為肝硬度值（liver stiffness measurement，LSM）（圖1）。以上操作均由受過專業培訓并完成500例以上彈性操作的超聲醫師完成，患者均在肝穿刺活檢前1 h內完成2D-SWE的檢測。

1.4 肝活檢組織病理學檢查 采用16G活檢針在超聲引導下經皮取肝組織，肝組織標本長度1.5～2.0 cm，至少在鏡下包括6個以上匯管區。患者病理切片的肝纖維化程度由本院病理科統一判讀。病理診斷分級按Scheuer分期［15］方法進行：S0期為無纖維化；S1期為匯管區擴大；S2期為匯管區纖維化，纖維間隔形成；S3期為纖維間隔伴小葉結構紊亂；S4期為可能或肯定肝硬化。

1.5 統計學方法 采用SPSS 26.0軟件進行統計學分析。正態分布連續型變量采用表示，偏態分布連續型變量采用M（P25～P75）表示。2D-SWE及血清學模型與肝纖維化病理分期的相關性采用Spearman相關分析，繪制受試者工作特征曲線（ROC曲線），計算曲線下面積（AUC），并用Delong檢驗比較不同方法的診斷價值。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 本研究共納入327例CHB患者，其中男199例，女128例，肝纖維化分期S0～1期195例（59.6%），S2期67例（20.5%），S3期33例（10.1%），S4期32例（9.8%），2D-SWE、血清學指標及血清學模型等結果見表1。

2.2 2D-SWE、血清學模型與肝纖維化分期的相關性 分別以LSM、7種血清學模型與肝纖維化分期進行Spearman相關性分析，結果顯示LSM、APRI、FIB-4、GPR、GP、PRP、S指數與肝纖維化分期均呈正相關，其中LSM與肝纖維化分期呈高度正相關（P值均＜0.001）（表2）。

表2 2D-SWE、各血清學模型與肝纖維化分期的相關性Table 2 Correlation between 2D-SWE、serological models and hepatic fibrosis stage

2.3 2D-SWE和血清學模型單獨診斷肝纖維化效能以327例患者肝穿刺活檢的病理結果為依據，分別計算2D-SWE測得LSM和7種血清學模型的AUC、最佳截斷值、敏感度和特異度，結果見表3～5和圖2。2D-SWE診斷S≥2、S≥3和S=4期肝纖維化AUC值分別為0.878、0.932、0.942，顯著高于7種血清學模型（P值均＜0.001），最佳截斷值分別為6.9 kPa、7.9 kPa、9.4 kPa。7種模型中除了AAR、PRP外，其他5種模型對于纖維化分期S≥2、S≥3和S=4的AUC值均大于0.70；其中APRI在測定S≥2、S=4的AUC值最高（0.788、0.875）、S指數在測定S≥3的AUC值最高（0.846）。

表3 2D-SWE和各血清學模型單獨診斷肝纖維化S≥2的效能比較Table 3 Comparison of the efficacy of 2D-SWE and each serological model in the diagnosis of liver fibrosis S≥2

表4 2D-SWE和各血清學模型單獨診斷肝纖維化S≥3的效能比較Table 4 Comparison of the efficacy of 2D-SWE and each serological model in the diagnosis of liver fibrosis S≥3

表5 2D-SWE和各血清學模型單獨診斷肝纖維化S=4的效能比較Table 5 Comparison of the efficacy of 2D-SWE and each serological model in the diagnosis of liver fibrosis S=4

圖2 2D-SWE和血清學模型單獨診斷肝纖維化的ROC曲線Figure 2 ROC curves of 2D-SWE and serological models for the diagnosis of liver fibrosis

2.4 2D-SWE聯合血清學模型診斷肝纖維化效能 診斷S≥2、S≥3、S=4時，2D-SWE聯合APRI的AUC較單獨應用一種方法的AUC有所提高，分別為0.887、0.938、0.950，但是兩者聯合與單獨應用其一對比并無顯著差異（P值均＞0.05）。診斷S≥2、S≥3、S=4時，2D-SWE聯合S指數的AUC值為0.879、0.935、0.941，與單一參數對比差異均無統計學意義（P值均＞0.05）（表6，圖3、4）。

表6 2D-SWE聯合血清學模型診斷肝纖維化的效能比較Table 6 Comparison of efficacy of 2D-SWE combined serological model in the diagnosis of liver fibrosis

圖3 2D-SWE聯合APRI診斷肝纖維化的ROC曲線Figure 3 ROC curve of 2D-SWE combined with APRI in diagnosis of liver fibrosis

圖4 2D-SWE聯合S指數診斷肝纖維化的ROC曲線Figure 4 ROC curve of 2D-SWE combined with S index in diagnosis of liver fibrosis

3 討論

《肝纖維化診斷及治療共識（2019年）》［14］推薦，在肝纖維化發生的早期階段，以病因治療及抗炎保肝治療為主，進展期（S≥2）、顯著肝纖維化期（S≥3）及肝硬化期（S=4）時需要進行抗肝纖維化治療。對存在肝纖維化的患者進行準確的評估和早期干預治療，不僅可以降低肝硬化及肝癌的發病率，而且對于后續指導治療起著關鍵作用。S0～1表示無顯著纖維化，因此本研究將入組患者分為S0～S1組、S≥2組、S≥3組和S=4組。目前，肝活檢組織病理學檢查仍然是肝纖維化分期診斷的“金標準”。但是肝活檢是有創性檢查，并且穿刺活檢不適宜動態評估患者的病情，因此肝纖維化的無創診斷是近年國內外學者的研究重點。目前主要的無創診斷有血清學模型和影像學檢查，其中各種基于血清的無創診斷模型已被越來越多地用于評估肝纖維化［16］，但這些模型在判斷肝纖維化的能力上仍存在分歧。2D-SWE可以在超聲的實時指導下無創檢測肝組織彈性模量，從而判斷肝纖維化程度。國內外研究中2D-SWE的敏感度、特異度均較高［17-18］，且操作簡便、無創、經濟，但目前仍處于臨床研究階段，且其準確度受一些因素的影響，其中肝內膽汁淤積會導致彈性成像對肝纖維化分期的高估［19］。因此，上述檢查方法的診斷價值仍存在不足之處，更多肝纖維化無創診斷模型的探索已成為目前研究的新方向。

本研究選取了7種臨床易于獲得、計算簡便的血清學纖維化模型，評估其在纖維化程度方面的診斷性能，并與肝活檢結果進行比較。7種模型中除了AAR外的6種（APRI、FIB-4、GPR、GP、RPR、S指數）與肝纖維化分期存在相關性，其中APRI、FIB-4、GP模型存在中等相關性，GPR、RPR、S指數存在弱相關性；除AAR、PRP外，余5個模型對于纖維化分期S≥2、S≥3和S=4的AUC值均大于0.70。與其他血清學模型相比，APRI在測定S≥2、S=4的AUC值最高（0.788、0.875）、S指數在測定S≥3的AUC值最高（0.846）。AAR與肝纖維化分期的相關性差，診斷效果差（AUC值均＜0.50），這與Ekin等［20］的研究結果相一致。

同時，本研究使用2D-SWE評估肝纖維化程度，以肝活檢結果為金標準，使用2D-SWE測量的LSM預測S≥2、S≥3和S=4肝纖維化有較高的敏感度和特異度，較好的AUC值（0.878、0.932、0.942），診斷效能顯著高于7種血清學模型。LSM與肝纖維化分期存在強相關性，隨著肝組織纖維化的加重，LSM值隨之升高。這與國內外研究［17-18］結果是相一致的。本研究發現2D-SWE對S≥2、S≥3和S=4的最佳診斷閾值分別為6.9 kPa、7.9 kPa、9.4 kPa，與Kavak等［21］的研究結果較為一致，而Zhuang等［22］一項納入539例患者的研究中2D-SWE的診斷閾值分別為7.6 kPa、9.2 kPa、10.4 kPa。可能是因為纖維化分期的臨界值根據所使用的2D-SWE技術不同而計算出的結果不同，或者在使用相同測量模型進行的研究中，不同操作員之間也可能存在一定差異。且本次研究中S3及S4期病例數相對較少，各分期樣本量分布不均，仍需擴大樣本量進一步研究診斷臨界值。且本次分組未計算S≥1的診斷效能，對于無纖維化和無明顯纖維化的區分有一定的局限性。

肝纖維化是由多種因素共同作用且發病機制復雜的一種慢性疾病，單一的檢查方法可能難以做出準確判斷。為了尋求更簡便、高效、經濟的診斷方法，本研究嘗試將2D-SWE和血清學模型聯合應用，如前所述血清學模型中APRI、S指數的診斷效能最好，因此將其與2D-SWE聯合。結果顯示在診斷S≥2、S≥3、S=4時聯合2D-SWE和APRI能將AUC值分別提高到0.887、0.938、0.950，診斷S≥2、S≥3、S=4時聯合2D-SWE和S指數的AUC值分別為0.879、0.935、0.941；但聯合運用并未明顯提升預測準確性，單獨使用2D-SWE與聯合并無顯著差異。

綜上所述，2D-SWE對肝纖維化的診斷效能顯著優于血清學模型，血清學模型具有一定的診斷價值，其中APRI、S指數的價值較高，可為臨床診斷提供更多的選擇。無創診斷方法對CHB肝纖維化的診斷和監測具有重要意義，目前仍需要更多的樣本量進行驗證，新的聯合診斷方法仍有待探索。

倫理學聲明：本研究方案于2022年3月1日經由福建醫科大學孟超肝膽醫院倫理委員會審批，批號：科審2022-028-01，所納入患者均簽署知情同意書。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻聲明：黃玉潔負責課題設計，資料分析，撰寫論文；馮斯奕指導撰寫文章并最后定稿。