慢性乙型肝炎肝纤维化无创检测模型建立 及应用价值验证与无创肝纤维化肝硬化早期检测诊断方法

【摘要】目的建立慢性乙型肝炎肝纤维化的无创检测模型，并对其应用价值进行验证。方法 慢性乙型肝炎190例，模型组（110例）以肝组织学分期为标准,建立纤维化预测模型，在验证组（80 例）评价其应用价值。结果该研究共纳人20项指标，在模型组经过logistic分析，建立了结合珠蛋 白、7-谷氨酰转肽酶和血小板计数3项指标构成的模型（FibroScore)。FibroScore判别显著纤维化 (5_>2)、严重纤维化（5_>3)、肝硬化（5=4)和任何程度纤维化（5_>1)的曲线下面积（人11〇分别为 0• 835、0• 8²〇、0. 8«、0• 83²，准确率分别为 75. 5%、69. 1%、78. 2% 和 75.0%。验证组与模型组的 AUC 差异无统计学意义。FibroScore对HBeAg阳性或阴性慢性乙型肝炎肝纤维化均具有较髙的诊断价值 (AUC为0• 755 ~0. 857)。以0• 18作为除外显著纤维化的界值，阴性预测值为90. 0% ;以0• 70作为 诊断显著纤维化的界值,阳性预测值为82. 7%。如果对<0• 18和>0.70的病例不行肝活检，可减少 58. 4% (111/190)的肝活检，准确率为84. 7% (94/111)。结论FibroScore可较准确预测慢性乙型肝 炎病人是否存在显著纤维化，而且对HBeAg阳性或阴性慢性乙型肝炎均具有较髙的应用价值。

慢性乙型肝炎治疗的总体目标是最大限度地长 期抑制或消除HBV，减轻肝细胞炎症坏死及肝纤维 化，延缓和阻止疾病进展，减少和防止失代偿肝病、 肝硬化、肝细胞肝癌及其并发症的发生，从而改善生 活质量和延长存活时间^[1]。在慢性乙型肝炎的治 疗和长期随访过程中，需要动态监测肝脏的组织学 变化情况。本研究以国内常用的Scheuer病理学分 期为标准，对慢性乙型肝炎肝纤维化进行研究，建立 了简单的无创检测模型，同时对其应用价值进行了 验证。

对象与方法

一■、研究对象

本研究共纳人190例慢性乙型肝炎病人，时间 自2002年8月到2006年10月，分别来自北京大学 第一医院、秦皇岛市第三医院、河南省安阳市第五人 民医院和无锡市传染病医院。慢性乙型肝炎诊断参 照《病毒性肝炎防治方案》。剔除标准：（1) HBsAg 和HBV DNA阳性持续时间短于6个月，ALT持续 正常者；（2)合并其他肝炎病毒感染、药物性肝损 害、自身免疫性肝病等因素；（3)半年内使用抗病毒 药物者;（4)3个月内使用保肝降酶药物者。190例 中110例用于建立模型（模型组），以肝组织学分期 为金标准;80例用于评价模型（验证组）。

二、 实验室检查

肝活检当天或前一天留取空腹静脉血，检测白 细胞、血红蛋白、PLT、PT、凝血酶原时间活动度 (PTA)、乙型肝炎病毒标志物、ALT、AST、₇-谷氨酰 转肽酶（GGT)、总胆红素（TBil)、总蛋白（TP)、白蛋 白（Alb)以及3种特殊蛋白质，包括ct₂-巨球蛋白、 结合珠蛋白（haptoglobin，HPT )、载脂蛋白A1。血 常规检查使用KX-21血液分析仪。凝血功能检查 使用ACL9000全自动凝血分析仪。乙型肝炎病毒 标志物检查使用雅培公司Axsym全自动免疫分析 仪。肝脏生物化学检查和特殊蛋白质检查使用 BNII生化分析仪，德灵公司生产。特殊蛋白质试剂 盒购自北京若华医疗器械有限公司，德灵公司 (Dade-Behring)原装进口。

三、 超声检查

采用Acuson Asben型彩色超声仪，探头频率为

3.5~5.0 MHz，由专门超声科医师操作，测量肝脏 大小、肝表面及边缘形态、回声强度、右叶斜径、门静 脉内径、脾脏厚度、脾静脉内径、门静脉血流速度、脾 静脉血流速度。

四、 组织学检查

肝活检标本要求长度大于15 mm，至少包括5 个汇管区。活检标本经过10%福尔马林固定，石蜡 包埋，进行苏木精-伊红染色、网状纤维染色和 Masson染色。采用慢性肝炎Scheuer评分标准进行 肝纤维化分期:S0:无纤维化;S1:汇管区扩大，纤维 化;S2:汇管区周围纤维化，纤维隔形成，小叶结构保 留;S3:纤维隔伴小叶结构紊乱;S4:早期肝硬化或肯 定的肝硬化。由两位病理学家盲法独立阅片，如果 有不一致现象则进行重复读片，以达成共识。

五、 统计学分析

计量资料以*   表示，并进行lg转换以改善分

布的正态性。对计量资料使用t检验，对计数资料 使用X²检验，相关分析采用^sP^earman等级相关分 析，多因素分析采用向前logistic回归分析，应用受 试者工作特征曲线（R0C)分析方法划定界值，评价 模型的诊断价值。R0C曲线下面积（AUC)比较采 用正态性Z检验。以上统计分析均使用SPSS 13. 0 进行。P <0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、     病人基线特点

研究共纳人190例病人，男152例（80%),女 38例（20% ); HBeAg阳性慢性乙型肝炎120例 (63. 2% )，HBeAg阴性慢性乙型肝炎70例 (36. 8% );肝纤维化分期构成比：S0 49例 (25_ 8% )，S1 34 例（17_ 9% )，S2 59 例（31_ 1% )，S3 33 例（17. 3% )，S4 15 例（7. 9% )。使用 SPSS 软件 随机分组为模型组（11〇例）和验证组（80例）。模 型组和验证组之间年龄、血清学指标和超声指标以 及肝纤维化分期构成比差异均无统计学意义。

二、 模型的建立

1.  筛选肝纤维化的预测因素:对所有病例资料 进行分析，将临床、血液学和超声共20项指标与肝 纤维化病理分期进行Spearman等级相关分析，筛选 出11项肝纤维化的预测因素，包括年龄、肝右叶斜

 径、门脉直径、脾脏厚度、GGT、HPT、血白细胞、PLT、 Alb、ALT、PTA〇

2.  建立模型:在模型组，以显著纤维化（S為2) 为因变量,对上述11项预测因素进行向前logistic 回归分析，建立方程，见公式1;然后根据方程计算 得出肝纤维化评分（FibmScore)，取值范围0 ~ 1，见 公式2。

_y = 4. 749 - 2. 241 x lgHPT ( U/L) + 2. 591 x lgGGT( U/L) - 4. 568 x lgPLT (10⁹/L)(公式 1)

FibroScore = exp ( y ) / [ 1 + exp ( y )](公式 2 )

三、诊断价值验证

应用ROC分析方法划定界值，评价模型的诊断 价值。为简化临床诊断程序,应用同一模型对显著 纤维化、严重纤维化、肝硬化和任何程度纤维化4个 判定点进行评价。

1.1    FibroScore对各判定终点的诊断价值：在模型 组,FibroScore诊断任何程度纤维化（S為1 )、显著纤 维化（S為2)、严重纤维化（S>3)、肝硬化（S=4)的 界值分别为〇• 42、0. 48、0• 64和0• 82, AUC分别为

2.  832、0. 835、0. 820和0.843。以同样标准应用于 验证组,FibroScore诊断各判定终点的AUC分别为

2.2  801、0. 806、0. 748和0. 811，两组差异无统计学意

义（Z值分别为0•耵5、0•耵⁴、0• 9⁴和0• 377,P值分 别为 0• 635、0• 636、0. 347 和 0• 706)，见表 1，图 1。

1.2    FibroScore对HBeAg阳性慢性乙型肝炎和 HBeAg阴性慢性乙型肝炎的应用价值比较：HBeAg 阳性慢性乙型肝炎120例,FibroScore诊断各判定点 (S為 1、S 為2、S 為3、S =4)的 AUC 分另IJ为 0.857、 0• 842、0. 803、(X 806。HBeAg 阴性慢性乙型肝炎 70 例,FibroScore诊断各判定点的AUC分别为0. 802、 0• 796、0• 755、0• 843。两组差异无统计学意义（Z值 分别为0.843、0• 718、0• 583和0.407，P值分别为 0• 399、0• 472、0• 560 和 0• 684)。

1.3    nbroSmre对全部病例任何程度纤维化 (S>1)的诊断价值：以0. 13作为除外任何程度纤 维化的界值，敏感度、特异度、阳性预测值（PPV)和 阴性预测值（NPV)分别为97. 2%、30. 6%、80. 1% 和79% ;以0. 66作为诊断任何程度纤维化的界值， 敏感度、特异度、PPV和NPV分别为60.3%、 85. 7%、92. 4% 和 75%。如果对 < 0• 13 和為0• 66 的病例不行肝活检,可减少58. 4% (111/190)的肝 活检，准确率为90. 1%( 100/111)。

1.4    FibroScore对全部病例显著纤维化（S為2)的 诊断价值:以〇. 18作为除外显著纤维化的界值，敏

表1 FibroScore对肝纤维化各判定终点的诊断价值

判定终点	FibroScore 界定值	分组	例数	AUC(95%CI)	敏感度(％)	特异度（％)	NPV(%)	PPV(%)	AC(%)
S^l	0.42	模型组	78	0.832(0.751 〜0.913)	82.1	65.6	60.0	85.3	77.3
		验证组	63	0.801 a( 0.703 〜0.899)	79.4	58.8	43.5	87.7	75.0
S^2	0.48	模型组	62	0.835 (0.761 〜0.910)	83.9	64.6	75.6	75.4	75.5
		验证组	44	0.806a(0.711 〜0.901)	84. 1	55.6	74. 1	69.8	71.3
S2t3	0.64	模型组	28	0.820 (0.732 〜0.909)	82. 1	64.6	91.4	44.2	69.1
		验证组	20	0.748a(0.626 〜0.869)	75.0	53.3	86.5	34.9	58.8
S=4	0.82	模型组	6	0.843 (0.729 〜0.957)	83.3	77.9	98.8	17.9	78.2
		验证组	9	0.811a(0.690 〜0.931)	55.6	81.7	93.5	27.8	78.8

注:AUC:曲线下面积;NPV:阴性预测值;PPV:阳性预测值；AC:准确率;与同期模型组比较，*P>0.05

模型组  ••…验证组    一一参考线

1.0 0.8 U 0.6 # 0.4 0.2

0      0.2 0.4 0.6 0.8 1.0  0      0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

1-特异性    1-特异性

1-特异性    1-特异性

图1 FibroScore诊断价值的R0C曲线分析la FibroScore诊断任何程度纤维化（S&1)模型组AUC=0.832,验证组AUC=0.801(Z = 0.475,P= 0.635)         lb FibroScore 诊断显著纤维化（SS2)模型组 AUC = 0. 835,验证组 AUC = 0. 806(Z = 0. 474,P = 0. 636) lc

FibroScore 诊断严重纤维化（S&3)模型组 AUC=0.820,验证组 AUC=0.7⁴8(Z=0.9⁴,P=0.3⁴7) Id FibroScore 诊断肝硬化（S =⁴)模 型组 AUC = 0. 843，验证组 AUC = 0. 811 (Z = 0. 377, P = 0. 706)

感度、特异度和NPV分别为97. 2%、32. 1%和 90% ;以0. 70作为诊断显著纤维化的界值，其敏感 度、特异度和PPV分别为63. 2%、83. 3%和82. 7%。 如果对<0. 18和為0. 70的病例不行肝活检,可减少 58.⁴% ( 111/190)的肝活检，准确率为8⁴.⁷% (94/111)。

讨 论  

肝穿刺组织学检查是评估肝病不同阶段的金标 准，然而肝活检为创伤性操作，取样样本量小，存在 取样误差及观察者内和观察者间的变异，这些缺点 限制了其在临床上的应用^[2]。近年来，国内外学者 开始探索综合多项指标构建数学诊断模型，以提高 无创评估肝纤维化的效率，并取得了一定的成果。

本研究以显著纤维化作为分析重点，建立了 HPT、GGT、PLT组成的方程，得出肝纤维化评分即 FibroScore。FibroScore诊断显著纤维化的AUC为

3.  835，以0. 48为界定值的敏感度、特异度和准确率 分别为 83. 9%、64. 6% 和 75. 5%。HbroScore 诊断 严重纤维化、肝硬化和任何程度纤维化的AUC分别 为0.820、0.843和0.832,准确率分别为69. 1%、 78. 2%和77. 3%。以0. 18为界值除外显著纤维化 的NPV为90% ;以0. 70为界值诊断显著纤维化 PPV为82. 7%。如果对<0• 18和為0• 70的病例不 行肝活检，可减少58.4%的肝活检，准确率为 84. 7% _;Fib_r〇Sc_〇re应用于任何程度纤维化的诊断， 则可减少58. 4%的肝活检，准确率为90. 1 %。

Foms等^[3]对慢性丙型肝炎进行研究，建立了年 龄、GGT、胆固醇和PLT组成的模型，突出优点是 NPV较高（96%)。本研究中新建模型的NPV为 75. 6%，低于Foms指数，考虑可能是由于本研究中 显著纤维化的构成比高于Foms研究（55. 8%比 24. 2% )，从而导致NPV降低。

Wai等^[4]在慢性丙型肝炎的研究中建立了 APRI，计算方法为 AST(IU/L)/ULN x 100/PLT( x 10⁹/L)(公式中ULN为AST正常值上限）。APRI 诊断显著纤维化和肝硬化的AUC为0• 80 ~0. 94,准 确率分别为51%和81%。本研究对APRI进行了验 证，其诊断显著纤维化的AUC仅为0.662(P =

1.5    004)，敏感度、特异度、PPV、NPV和准确率分别为 66. 7 %、63. 2%、70. 0%、46. 2% 和 65. 6% ,均明显 低于 FibroScore。

Imbert-Bismut等^[5]通过慢性丙型肝炎的大样本 研究，联合GGT、TBil、a₂-巨球蛋白、结合珠蛋白、载

.311 •

脂蛋白A1，建立了 FibroTest。此后的研究证实 FibroTest诊断价值优于HA、F_〇ms指数和APRI。但 是FibroTest主要是针对慢性丙型肝炎人群，所使用 的病理分期为METAVIR标准，而国内采取的病理 分期为Scheuer标准，与METAVIR分期并不完全相 同，本研究组采用Scheuer标准对FibroTest进行验 证，AUC为0.712,敏感度为75.9%，特异度为 60.7%，诊断价值低于FibroScore (待发表资料）。 FibroTest诊断显著纤维化的AUC为0. 73 ~ 0• 87, <0. 31 时的 NPV 是 91% ,為0. 72 时的 PPV 是 ⁷6% ^[6]。而FibroScore诊断显著纤维化的AUC为

3.  835,界值为0• 18时的NPV为90% ,界值为0.70 时的PPV为82. 7%。FibroTest对HBeAg阳性慢性 乙型肝炎的显著纤维化诊断价值优于HBeAg阴性 慢性乙型肝炎^m ( AUC，0• 89比0• 76 )，而 FibroScore对HBeAg阳性慢性乙型肝炎和HBeAg 阴性慢性乙型肝炎的诊断价值均较佳（AUC，0. 842 比 0.796)。

2₆叫等^[8]研究372例初治的HBeAg阳性慢性 乙型肝炎病人，以年龄、a₂-巨球蛋白、GGT、透明质 酸（HA)建立模型，建模组的AUC为0.84,验证 组为〇. 77 ;< 3.0除外显著纤维化的NPV为 86. 1% ; >8.7诊断显著纤维化的PPV为91. 1% ; 可减少39%的肝活检，准确率为87. 8%。其优点是 PPV、NPV均较高，缺点是近2/3的病人并不能获 益。FibroScore准确率与之相似（84. 7% )，但却可 以使更多人获益(58. 4%)。需要指出的是，无论使 用哪一个模型，使用趋向两极的界定值会使得该研 究的PPV和NPV升高，但也会使需要肝活检的病人 比例升髙。

张文胜等^[9]对270例慢性乙型肝炎病人进行了 研究，建立了年龄、PLT、GGT和HA构成的指数模 型（Fibrolndex )。Fibrolndex 判别 S & 3 的 AUC 为 〇. 889，以积分3. 0为界定值，诊断的敏感性、特异性 和准确性分别为90. 2%、76. 1%、82. 0%，而且积分 与肝纤维化分期呈良好的正向线性相关(r =0. 731， P<0.01)。Fibrolndex在区分中、重度纤维化方面 具有一定优势，有利于及时发现重度肝纤维化; FibroScore以显著纤维化（S>²)作为分析的重点， 在诊断轻、中度纤维化方面有较好的应用价值。

结合珠蛋白是肝脏合成的一种蛋白，与肝纤维 化程度呈负相关^[1°^]，发生机制是在肝纤维化过程 中，肝细胞生长因子（HGF)增加，而转化生长因子 pl(TGF以）减少，使得结合珠蛋白的合成受到抑

制。HBV和HCV感染常导致胆管损伤而使GGT升 高，存在胆管损伤者的纤维化评分通常也会升 高^[11]。随着纤维化和门脉高压的进展，脾脏逐渐增 大和血小板破坏越来越多，而且随着纤维化的进展， 肝细胞产生的促PLT生成素减少，也导致了 PLT的 下降^[12]。

本研究使用HPT、GGT和PLT 3个指标建立了 简单的肝纤维化无创检测模型，可准确预测慢性乙 型肝炎病人是否存在显著纤维化，而且该模型对于 HBeAg阳性慢性乙型肝炎和HBeAg阴性慢性乙型 肝炎都有很高的应用价值。但是，由于结合珠蛋白 的检测目前尚未普遍开展，限制了该模型的应用推 广；而FibroScore与国内外肝纤维化无创模型的应 用价值比较尚有待进一步验证。另外，该模型诊断 轻、中度纤维化的特异性较差，因此,积极寻找肝纤 维化既敏感又特异的诊断指标是今后研究的方向。

    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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