弹性成像技术在肝炎、肝硬化诊断中的 应用进展与无创肝纤维化肝硬化早期检测诊断方法

摘要:病毒性肝炎的发病率和病死率居发病报告传染病首位，按病程和病情演变情况可分为急、慢性肝炎及肝 硬化。弹性成像技术主要有实时组织弹性成像、瞬时弹性成像、声脉冲辐射力成像、实时剪切波弹性成像。弹性成 像技术诊断可无创检测肝脏硬度值而间接评估急性肝炎、慢性肝炎及肝硬化的病情严重程度。

关键词:急性肝炎;慢性肝炎;弹性成像技术;实时组织弹性成像;瞬时弹性成像;声脉冲辐射力成像;实时剪切 波弹性成像

病毒性肝炎是由多种肝炎病毒引起的常见传染 病，传染性强、传播途径复杂、流行面广、发病率高， 已成为我国严重的公共卫生问题^[1]。病毒性肝炎 按病程和病情演变情况可分为急性肝炎、慢性肝炎 及肝硬化。研究^[2]发现，及时有效治疗可使肝纤维 化和早期肝硬化病情逆转，因此早期诊断对急、慢性 肝炎病情的进展及转归有重要临床意义。急慢性肝 炎的确诊主要通过依据流行病学资料、临床症状、体 征和实验室检查等综合分析确定，必要时可作肝穿 刺病理活检^[3]。二维超声及彩色多普勒超声对急 慢性肝炎的诊断价值有限，但弹性成像技术是近年 新兴的一种快速、无创、无痛、定量检测方法，其在在 肝脏疾病的诊断用具有广泛应用前景。现将超声弹 性成像技术在肝炎、肝硬化诊断中的应用进展综述 如下。

1弹性成像技术的原理

目前应用于超声的弹性成像技术需要有4种： 实时组织弹性成像（RTE )^[4]、瞬时弹性成像 (TE)^[5]、声脉冲辐射力成像（ARFI)^[6]、实时剪切波 弹性成像（SWE)^m。

RTE技术是通过外力压迫导致组织形变，将受 压前后回声信号幅度的变化转化为实时彩色图像。 弹性系数小的人体组织受压后位移变化大，在图像 上显示为红色，说明组织较软，弹性系数大的组织在 图像上呈蓝色，说明组织较硬;弹性系数中等的组织 显示为绿色。RTE技术增加了组织弥散定量分析 功能，可提高弹性成像技术的准确性，同时减少了主 观人为因素的影响^[4]。TE技术目前主要临床应用 于FibroScan检测仪，其主要原理为超声换能器产生 108

小振幅的低频振动，通过组织时引起剪切波，被脉冲 回波超声捕获装置跟踪，组织硬度越高，测得的波速 越快。肝脏硬度指标（LSM)以千帕（kPa)表示。 2013年由清华大学和海斯凯尔医学技术有限公司 研发的全球首台肝纤维化诊断仪FibroTouch用于临 床，是TE技术结合二维超声影像技术，从检测准确 率和成功率均较高™。ARFI技术的原理利用聚焦 超声波作为激励机制，组织受力后可产生纵向压缩 和横向振动，最终产生剪切波，测得感兴趣区域的低 频剪切波的传播速度;然后对剪切波速度进行量化， 量化后的剪切波速度即代表受检组织硬度。SWE 技术的原理是声辐射力脉冲对组织施加激励，由于 “马赫锥”原理，产生横向剪切波，用彩色编码技术 实时显示组织的弹性图，并通过定量分析系统测量 组织的杨氏模量值。

RTE检测正常成人肝脏纤维化指数正常值 1.63〜1.72,且年龄、性别、体质量指数均可影响检 测结果^[9]。TE测量LSM反映肝纤维化程度，正常 肝组织LSM<5.5 kPa^[1°^]。正常成年人剪切波速度 参考范围约1. 〇 ~ 1. 1 m/s^[11]。SWE测得成年人正 常肝实时剪切波弹性模量值为（5. 023 ± 0.966) kPa，性别及年龄对弹性模量值无明显影响^[121。

2弹性成像技术在肝炎、肝硬化诊断中的应用 2.1弹性声像在急性肝炎诊断中的应用国外有 学者^[13]应用FibroScan发现急性肝衰竭患者的LSM 值(61 ±18) kPa远远高于急性重症肝炎患者（15 ± 6.4)1^₃,差异具有统计学意义_;且当1^1^=26 1^_& 时，TE技术诊断急性肝衰竭的敏感度、特异度分别 为96%和93%。也有学者^[14]用人1^1技术测量

SWV反映肝损害的严重程度，在急性肝炎、重症肝 炎、暴发性肝炎中SWV显著递增。SWV的连续变 化可以预测急性肝衰竭的预后，是其较早且精准的 指标。弹性成像技术弥补了常规超声图像对急性肝 炎诊断特异性不高的缺陷。国内也有报道^[15]发现 急性肝炎病程各个阶段的SWV与肝功能呈正相关， 随肝功能的好转,SWV逐渐下降，ARP1技术有望成 为无创评价急性肝炎病情的参考指标。

1.1  2弹性成像技术在慢性肝炎、肝硬化诊断中的应 用RTE诊断肝纤维化较血清学检查具有优越性。 Yada等^[16]也用RTE测量的肝纤维化指数(LFI),在 F〇 〜和 F₄ 期分别为 1.58、2.03、2.40 和

2007,   86,而且随着肝纤维化程度的加重逐步增高。Xie 等^[17]对71名慢性乙肝肝纤维化患者进行RTE检 查，发现肝纤维化分期与弹性应变率比值呈显著负 相关。用ROC绘制曲线，得出线下面积而确定最 佳诊断界点。当界值为1. 10时诊断&S₂期肝纤维 化敏感度为77. 8%，特异度为80. 0% ;当界值为

(I)         60时诊断S4期肝硬化敏感度为50. 0%，特异度 为 96'_ 7%。

汪月娥等^[18]通过TE对慢性丙型肝炎肝纤维化 和肝硬化患者进行Meta分析，发现TE对慢性丙型 肝炎肝硬化诊断价值较好，但对明显肝纤维化诊断 价值不高。Ge等^[19]使用FibroScan技术的两个定 量参数分别为LFI和蓝区域的比例（％ AREA)对 120名慢性肝病患者进行肝纤维化评估，得出诊断 肝纤维化时LFI和％ AREA对应的AUC分别为

(9)         790、0.770;诊断肝硬化时LFI和％ AREA对应的 R0C曲线下面积分别为0• 985、0. 963。当LFI > 3.25及％ AREA > 28. 83时诊断肝硬化敏感度和特 异度均为1〇〇%。有报道^[2°^],二者诊断肝纤维化、 肝硬化相关性和一致性较好，并且FibroTouch灵敏 度和特异度均较高。1^等^[21]应用ARFI技术测得 SWV界值为1.53时（F&2)准确度为0.7³³;界值 为1.66时（F>3)准确度为0.957,研究表明ARFI 技术是评价慢性肝病患者晚期肝纤维化一种重要的 诊断方法。Jain等^[22]对69名慢性肝病患者使用 Ishak评分得出诊断界值：和=F₆ 的 SWV 分别为 1.207、1.347、1.513 和 1.92 m/_s。 张纯林等逋过对脾脏剪切波速度的测量来评估 慢性乙型肝炎纤维化的程度，健康人、慢性乙肝和肝 硬化患者脾脏SWV分别为（2.0 ±0.2)、（2.3 ±

[1]    000)，随着肝纤维化程度的加重,脾脏剪切波速 度值明显增高。

国外学者使用SWE对605名慢性肝病患者检 测，可信度达98% ,研究表明SWE对绝大多数肝 病患者患者评估肝纤维化提供了可靠的方法^[24]。 不过大于50岁及肥胖患者会影响检测结果。国 内马苏亚等^[25]采用SWE定量检测肝杨氏弹性模 量值（EI)与肝脏病理的相关性，研究发现EI与炎 症活动度分级（r=0.544 6，P<0.01)及纤维化分 期（r=0_ 505 6,P< 0.01)均呈中度正相关，可以 成为动态监测肝纤维化进展的新方法。曾婕等^[26] 用SWE比较正常对照者、肝纤维化患者和肝硬化 患者的杨氏模量，得出正常EI约为5 kPa，肝纤维 化EI约为14 kPa,肝硬化EI约为36 kPa,各组间 EI及均数间的多重比较差异均有统计学意义，说 明SWE能较好地区分各组肝脏硬度，有利于对肝 脏硬度的测试。

国内外学者采用不同的弹性成像技术分别为对 肝纤维化患者进行对比分析。孟繁坤等^[27]对121 例慢性乙肝患者同时行RTE和FibroScan检查，得 出二者判断肝纤维化程度的能力相近，与纤维化病 理分期的相关系数分别为:〇. 667和0. 664，以S2和 S3期作为分界LFI和LSM值R0C曲线下面积相 近，分别为 〇_ 886、0. 887•和 0. 917、0_ 873。郑剑 等^[28]对比TE和RTE评估慢性肝病肝纤维化的价 值，发现TE诊断肝纤维化（S >2)、肝硬化（S = 4) 效能优于RTE,但RTE与二维超声图像融合具有一 定优势。对于FibroScan有技术限制的患者，RTE可 以作为无创评价丙肝患者肝纤维化的有效方法。有 学者^[29]通过对比分析SWE和RTE评估慢性肝病 肝纤维化的价值，研究表明实时剪切波弹性成像在 肝纤维化（S &2)、肝硬化（S = 4)效能优于实时组 织弹性成像。国外学者^[3°^]对慢性肝病患者分别进 行TE、ARFI、SWE检查，结果发现三者在诊断肝纤 维化程度准确度上无明显显著性差异。

Adler等[^31]对432名肝硬化患者进行Fibroscan 检测，LSM 20 ~ 25 kPa 及 LSM 30 ~ 40 kPa 患者演变 为原发性肝癌的风险比为3. 0 (95% C/为1. 1 ~ 8.3,P = 0.037)_;LSM>40 kPa的患者演变为原发 性肝癌的风险比4. 8 (95% CJ为1.7 ~ 13. 4，P二

0.   003) ,TE可以成为非侵入性评估肝癌风险的动态 检测方法。Wong等^[32]采用了一种新型的LSM- HCC评分方法来预测乙型肝炎患者肝癌的发生，包 括LSM、年龄、血清白蛋白、HBV-DNA，结果发现 LSM-HCC评分方法预测肝细胞癌准确率高于临床 常用的CU-HCC评分。范玉亭等^[33]对97例局灶性 转移病变的患者行VTQ检查，发现原发性肝癌、转

移性肝癌及肝血管瘤与各对应肝背景VTQ值比较， 差异有统计学意义；良性病变与恶性病变VTQ值比 较，差异有统计学意义;当VTQ & 1 • 85 m/_S时，肝脏 局灶性病变诊断为恶性的敏感度和特异度均为 78%，阳性预测值和阴性预测值分别为80%和 77%。Cho等^[34]研究以2 m/s的剪切波速度为最佳 阈值诊断恶性病变阳性预测值和特异性分别89% 和 81%。

综上所述,病毒性肝炎的发病率和病死率居发 病报告传染病首位，按病程和病情演变情况可分为 急、慢性肝炎及肝硬化。弹性成像技术主要有实时 组织弹性成像（RTE)、瞬时弹性成像（TE)、声脉冲 辐射力成像(ARFI)、实时剪切波弹性成像（SWE)。 弹性成像技术诊断急性肝衰竭、肝纤维化、肝硬化的 敏感度、特异度均较高，且可作为急性肝炎患者的纤 维化分级分期的参考指标、预测急性肝衰竭患者的 预后;可反映肝损害的严重程度;可用于评价慢性肝 病患者是否发生晚期肝纤维化。弹性成像技术诊断 可无创检测肝脏硬度值而间接评估急性肝炎、慢性 肝炎及肝硬化的病情严重程度。

   成都华西华科研究所研发生产无创肝纤维化肝硬化早期检测诊断仪

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