超声弹性成像技术在肝纤维化诊断中的应用与无创肝纤维化肝硬化早期检测诊断方法

成都华西华科研究所研究主商要肝纤维化可发展为肝硬化，进一步导致肝功能衰竭、肝细胞癌，最终死亡。因此对肝纤维化的早期诊断尤 为重要。超声弹性成像技术作为一种新发展的无创性检查方法，为肝纤维化的早期诊断提供了新思路。本文就其在肝纤维 化诊断中的应用做一综述。

关键词超声检查;弹性成像技术;肝纤维化

肝纤维化是各种慢性肝病进展中由于肝内纤维生成与降解 失衡，致使过多的胶原在肝内沉积，常伴于炎症并可发展为肝硬 化。因此对肝纤维化的早期诊断、确定治疗方案及治疗后监测 尤为重要。尽管肝组织病理学检查仍然是诊断肝纤维化分期和 分级的金标准，但它是一种有创性技术，且有很多局限性。所以， 近年来国内外致力于研究无创性肝纤维化检查及其评估系统。 超声弹性成像技术作为一种无创性检查，具备无创、无痛、重复 性好等优点，成为临床研究的新热点。本文就其原理及在肝纤 维化诊断中的应用做一综述。

一、超声弹性成像技术应用于肝纤维化诊断的研究背景

肝纤维化继发于各种慢性致病因素(病毒感染、免疫反应、 某些代谢性疾病等）引起的肝脏损伤和炎症后组织修复过程中 的代偿反应，以细胞外基质在肝内过量沉积为病理特征^[1-«。细 胞外基质来源于成纤维样细胞，包括活化的肝星状细胞和肝肌 成纤维细胞。肝纤维化可发展为肝硬化，进一步导致肝功能衰 竭、肝细胞癌，最终死亡。近年基础和临床研究表明，如果能给 予有效的病因治疗，或能直接抑制细胞外基质的合成和/或促进 其降解，则已经形成的肝纤维化甚至早期肝硬化也是可以逆转 的。因此对肝纤维化的早期诊断尤为重要。

一直以来，肝组织病理学检查被认为是肝纤维化诊断的金 标准，但是它具有创伤性、并发症风险、操作复杂、可重复性差、 患者接受度较低等缺点，所以临床上需要探索新的诊断肝纤维 化的非创伤性方法。目前非创伤性诊断方法主要包括血清生化 学检查和影像学检查。超声弹性成像技术作为超声影像学检查 中的一种，较常规超声更直观、形象地反映肝脏组织的硬度，进 而对肝纤维化程度做出判断。另外，它具有无创、无痛、操作简 单、价格低廉、重复性较好、患者容易接受等优点，近年来已经成 为肝纤维化诊断的研究热点。

二、超声弹性成像技术的基本原理

生物组织的弹性(或硬度)与病变组织内部的生物学特性紧 密相关，对于疾病的诊断具有重要的参考价值。弹性成像的基 本原理^w是将一个内部(包括自己）或外部动态或静态/准静态 激励施加于感兴趣组织，该组织将按照弹性力学及生物力学等 物理定律产生反应，如位移、应变、速度的分布发生了变化。超 声弹性成像在超声成像的基础上，结合数字信号处理和数字图 像处理技术，估计感兴趣组织内部的相应变化，并直接或间接地 反映其弹性模量等力学属性的差异。弹性模量较大的硬组织产 生应变较小，或振动幅度较小和速度较大;反之亦然。

肝硬度随着肝纤维化程度增加而增加，所以可以利用超声 弹性成像技术来测定肝脏硬度（以弹性模量来表示），进而对肝 纤维化分级做出诊断。

三、诊断肝纤维化的弹性成像技术分类及原理

目前，临床上评价肝纤维化常用的超声弹性成像技术有:瞬 时弹性成像技术(transient elastography，TE)、实时组织弹性成像 技术(real-time tissue elastography，RTE)及声脉冲辅射力弹性成 像技术（acoustic radiation force impulse，ARFl)〇

1 .TE:通过探头振动轴对感兴趣区发出低频弹性波，使其产 生一个低频瞬间振动造成位移，之后利用组织反射的超声波以 发现组织移动的位置，然后根据回声测出低频弹性波在受检查 组织的传播速度，进而得到组织的弹性模量我们可以通过测 量肝脏的硬度诊断肝纤维化。肝组织质地越硬，剪切波在肝组 织的传播速度越快，对应的弹性值越大。

2.      RTE:通过徒手用专用探头连续对感兴趣区进行加压解 压操作，实时接收受压前后组织位移变化幅度的回波信号，系统 通过检测组织弹性应变以计算组织弹性分布情况，然后利用复 合互相关方法对压迫前后反射的回波信号进行分析，再以灰阶 或彩色编码成像，并以不同彩色编码来表示组织弹性大小。组 织较软的弹性模量较小，受压后位移变化较大，显示为红色;组 织较硬的弹性模量较大，受压后位移变化较小,显示为蓝色；中 等硬度的组织则显示为绿色^|5<。

3.      ARFI:通过探头对感兴趣区组织发出调制的聚焦超声波 束，组织受到作用力后产生纵向位移和横向剪切波，然后用特 定的电子系统采集组织内位移变化与剪切波信号，由于剪切波 迅速衰减，而且只局限于组织内部区域，因此可以获得剪切波 的传播速度，进而估计弹性模量。剪切波在肝组织的传播速度 越快，肝组织质地越硬，所以可以对肝纤维化程度进行估计'

四、超声弹性成像技术在肝纤维化诊断中的临床应用

1.TE:目前，TE在肝纤维化中的应用研究已经相对成熟， 多项研究表明TE能够准确诊断肝纤维化程度，并且具有可重 复性。Corradi等W应用TE对肝移植后再感染丙肝病毒的患者 肝脏纤维化程度进行分析得出：肝纤维化H期硬度为4.2~ 13.9 kPa，中位数为7.7 kPa，>F2期硬度为6.8~36.3 kPa，中位 数为17.0kPa(P<0.001)。当硬度为lO.lkPa时，能较好地将 H期和>F2期鉴别，是最佳诊断临界值，对应的敏感性为 94%,特异性为89%，阳性预测值为81%，阴性预测值为94%。 在评价肝纤维化时，瞬时成像弹性值的受试者工作特征曲线下 面积为0.943，明显高于其他任何一种非侵入性检查方法。TE虽 然在判断乙肝纤维化中得到应用，但仍有争议。S_P〇rea等^针 对这一争议做了研究，得出结果：以肝活检作为参考，在提示有 意义的肝纤维化方面(F英2 )，瞬时成像的平均硬度临界值为 (7.56±0.6)kPa(95%可信区间:6.5~8.5)，其敏感性为 76.5%±15% (95%可信区间：52.6~98.4)、特异性为 79.3%±7.9% (95%可 信区间：66.7〜91.8);在提示乙肝肝硬化方面，平均硬度临界 值为（12±1.3)kPa (95%可信区间：10.7〜13.4)，其敏感性为 76.³%±M.4% (95%可信区间：61_2〜91.4)、特异性为 89.8%±7.7% (95%可信区间：81.8~97.9)。因此TE提示有意义的乙肝纤维化

时准确性较高，提示乙肝肝硬化时特异性高。Berzigotti等¹¹¹⁾¹认 为，常规超声检查和TE在肝硬化疑诊患者的诊断准确度相近， 但是二者可以相互补充:TE较常规超声检查在排除肝硬化疾病 方面略占优势(阴性似然比分别为0.08、0.10),然而在发现肝硬 化方面稍显不足（阳性似然比分别为5.05、11.15)。二者相互结 合可以为临床医生提供最佳的诊断结果(阳性似然比9.15.阴性 似然比0.16)。

2.      RTE_:M_〇rikawa等間对101例丙型肝炎肝纤维化患者进 行了 RTE扫查，并与病理学、TE、ARFI及相关血清学指标(天门 冬氨酸氨基转移酶对血小板比值指数)对比分析得出:①患者均 能成功地进行RTE检查获得数据；由于肥胖和肝萎缩原因，

5例患者不能进行TE检查;②RTE、TE、血清学检查评分与肝 纤维化分期均具有相关性；③RTE评分与TE数据结合、RTE 评分与ARFI指数结合均使肝纤维化分期的诊断更加精确。 Friedrich-Rust等^[|2。也做过类似研究，他们认为RTE评分联合 血小板计数与7-谷氨酰转肽酶指标是诊断肝纤维化最准确的 方法。

裴书芳等™对70例慢性乙型病毒性肝炎（乙肝)患者进行 临床研究，所有患者应用RTE对肝脏纤维化程度进行评分，并 与肝组织纤维化病理学分期进行对照。其结果表明•.RTE诊断 肝纤维化具有较高的敏感度和准确率，良好的特异度。同时以 RTE阳性作为肝纤维化的诊断标准，通过R0C曲线分析弹性图 像硬度评分得出，弹性图像硬度评分与肝纤维化程度具有相关 性，弹性图像硬度评分越高，肝纤维化程度越高。

3.      ARFI:Rifai等_以29例肝硬化患者、70例肝病患者及23例 正常成人为研究对象，应用ARFI技术，并以TE和病理结果 为对照，研究得出ARFI能够有效、准确、灵活地评价肝脏纤 维化程度，特别是对肝硬化患者，与TE相比更为可行。但是， Colombo等^15]认为ARF1与TE对于肝硬化患者均具有较高的 准确性，TE在预测早期肝纤维化和有意义的肝纤维化方面优于 ARF1。而Ebinmna等w认为ARFI与TE均不能区分轻度肝纤维 化。而且Rifai等¹¹⁴¹还得出肝脏脂肪沉积对AKFI JL乎没有影 响，Motosugi等^也认为肝脏脂肪沉积对AFR1肝硬度的测量没 有影响。已经多项研究认为ARFI能够反映慢性肝病肝纤维化弹 性程度。王文伟等^w采用ARFI对慢性肝病组、脂肪肝组、健康 组进行检测，得出各组肝组织的弹性参数(SWV)均值分别为 (2.08±0.63 )m/s、（ 1.03±0.37 )m/s、（ 1.15±0.43 )m/s;慢性肝病组与 另外两组间比较差异有统计学意义(P < 0.01 )，而脂肪肝组和健 康组较差异无统计学意义(/»> 0.05 )。慢性肝病组中肝硬化患者 [(2.47±0.59 )m/s ]较慢性肝病组测值增高，慢性肝病并发肝癌患 者肿瘤边缘部SWV测值(3.36±0.97)m/s与慢性肝病背景比较， 差异有统计学意义(P< 0.001 )。Karlas等^[191研究认为ARFI在诊 断自身免疫性肝炎引起的肝硬化时，准确性与TE —致，但是肝 左叶ARFI比肝右叶ARFI和TE在诊断早期肝纤维化方面更 具准确性。冯丼等》^]认为声触诊组织定量在诊断肝纤维化方面 同样具有临床价值，而且与TE相比，声触诊组织定量技术敏感 性较高，适用范围较大，操作简单，具有更广泛的应用前景。

五、总结和展望

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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