剪切波弹性成像检测肝脏弹性模量评估肝纤维化分期的诊断价值与无创肝纤维化肝硬化早期检测诊断方法

目的探讨剪切波成像检测肝脏弹性模量评估肝纤维化分期的诊断价值。方法将剪切波弹性成 像应用于306例慢性乙型肝炎患者肝脏弹性模量的检测，306例患者分为分析组（前204例）和验证组 (后102例），两组患者的年龄、性别、BMI及各项血生化指标均无统计学差异。采用Surpersonic公司 的Aixplorer彩色多普勒超声诊断仪，SC6-1型凸阵探头，频率l~6MHz。患者取平卧位，右上肢上抬， 于右肋间选择合适切面后切换到SWE模式，将约4. 3 x 3. 3 cm大小的弹性成像取样框置于右肝包膜下 约lcm的肝实质处，避开肝内的管道结构，嘱患者屏住呼吸后3 ~5s进行成像，以颜色充满取样框 50%以上且图像稳定为成功，在成像区域内选取直径为3 cm圆形定量检测区域，可显示检测区域内弹 性模量的均值、最大值、最小值，单位kPa。重复操作5次，取5次测量的均值为肝脏的弹性模量。 306例慢性乙肝患者均进行超声引导下肝穿刺活检，全部穿刺标本符合病理诊断要求。病理分期依据 METAVIR评分系统。结果以弹性模量判断肝纤维化分期绘制R0C曲线，分析组慢性乙型肝炎患者 肝脏弹性模量区分肝纤维化病理分期F2、F3、F4的曲线下面积分别为0.92、0.95、0.95,验证组区分 肝纤维化病理分期F2、F3、F4的曲线下面积分别为0.90、0.92、0.97。分析组和验证组各病理分期的 R0C曲线下面积比较差异无统计学意义（均P >0. 05)。结论剪切波弹性成像检测肝脏弹性模量评估 肝纤维化分期具有较好的诊断价值，并且在不同样本中均能达到相似的诊断效能。

告，对检测结果有相应的解释。TE的局限性包括 以下方面：（1) TE是一维弹性成像技术，无二 维超声图像引导，检测深度固定（距离体表2.5〜 6.5cm^pl]),不易避开肝内大血管、胆囊等非目标 结构的影响；（2) TE需要单独的仪器和探头，不 能和普通超声同时检查，便利性不足；（3)TE检 测成功率受肥胖、肋间隙过窄、腹腔积液等因素影 响，囯外文献报道约有15.8%的患者检测结果不成 功或不可靠^[22]。

二、   单点剪切波弹性成像（point shear-wave elastography, pSWE)

(一）  原理简介

pSWE也称为声辐射力脉冲（acoustic radiation force impulse, ARFI)定量检测，属于剪切波速度

测量技术。它能在普通超声诊断系统中实现，利用 普通超声探头在体内一定深度发射单点聚焦的声辐 射力脉冲，产生剪切波，检测剪切波的传播速度（单 位m/s),也可转化成弹性模量，反映肝组织的硬度。

(二）  研究现状

ARFI定量检测肝纤维化的诊断效能与TE相当， 文献报道其诊断慢性丙型肝炎肝纤维化F多2的阈 值为 1.21~1.34m/s (AUC: 0.85〜0.89);诊断 F=4 的阈值为 1.55〜2.00 m/s (AUC: 0.89-0.93 ) [²³—^26]。 ARFI评估慢性乙型肝炎、非酒精性脂肪肝、酒精 性脂肪肝和肝移植后等其他慢性肝病肝纤维化的程 度亦有一定的价值，但文献证据还不充分，有待进 一步研究。和TE—样，ARFI也应根据不同的疾病 和炎性反应的程度制订相应的诊断阈值。

(三）  优势与不足

ARFI是在二维超声的基础上对感兴趣区进行 检测，可避开非目标结构的影响，重复性亦较好。

与TE不同，ARFI发射声辐射力脉冲至体内产生 剪切波，剪切波的传播不受肝前腹腔积液的影响， 故可应用于有腹腔积液的患者；此外，肥胖对测量 结果的影响亦小于TE。但其取样容积有限，仅为 10 _X6 mm,局部声辐射能量较高，取样深度也 受到一定的限制^[27]。

三、   二维剪切波弹性成像（two-dimensional shear-wave elastography, 2D-SWE)

(一）原理简介

2D-SWE属于剪切波速度成像技术，是较新的 弹性成像技术。它同样可在普通超声诊断系统中实 现，利用超声探头高速发射多点聚焦的声辐射力脉 冲至体内，使沿声轴方向不同深度的组织几乎同时

发生位移，产生前端类似圆锥形的平面剪切波，即 “马赫锥”现象；同时采用超高速的图像处理技术，

检测剪切波的传播速度并成像，在获得实时、二维 的弹性图像同时，还可定量测量肝脏杨氏模量。

(二）研究现状

1.  诊断效能：目前应用2D-SWE评价慢性肝病 肝纤维化的研究报道还不多，且仅少数研究有病理 学结果作为“金标准”。但初步研究^[2MI]结果仍表明， 2D-SWE诊断肝纤维化效能较高，与TE和ARFI相 当，甚至在诊断早期肝纤维化时效能更高。Ferraioli 等^[M]对121例慢性丙型肝炎患者的研究表明， 2D-SWE诊断F彡2优于TE;诊断F彡3和F=4的 效能与 TE 相当 „ Cassinotto 等^[31]将 2D-SWE、TE 和ARFI三者进行了比较，其结果为2D-SWE诊断 F彡3优于TE，诊断F彡2优于ARFI，其佘分期三 者诊断效能相当。

笔者团队曾对国内慢性乙型肝炎患者进行了较 大样本量（303例）的研究，以评估2D-SWE诊断肝 纤维化的效能^[32]。首先，将患者分为试验组（202例） 和验证组（101例），所有患者均行肝穿刺活检， 以病理学结果作为参考标准。研究结果显示， 2D-SWE诊断效能较高，其诊断阈值及效能分别为：

F彡2，阈值为7.2kPa，AUC为0.917; F彡3，阈值 为 9.1kPa, AUC 为 0.945; F=4,阈值为 11.7kPa， AUC为0.945。将上述阈值应用于验证组，仍然 取得了较高的诊断效能（F>2, AUC为0.907; ?彡3，入11(：为 0.934;?=4，八11(：为 0.967)，表明 2D-SWE判断慢性乙型肝炎肝纤维化程度准确性较 高，结果稳定、可靠。

2.  检测方法与正常值范围：由于2D-SWE评估 肝纤维化的文献报道不多，目前尚未形成规范、详 细的检测程序和方法。一般来说，检查前患者应禁 食，右上肢上抬以增加肋间隙宽度，探头置于右肋 间，在二维超声的引导下选取右肝合适的肝实质切 面，避开肝内粗大管道、胆囊等非目标结构，嘱患 者平静呼吸状态下屏住呼吸3~5 s，待弹性图像稳定 后，冻结图像进行定量检测，可得到感兴趣区（region of interest, ROI)肝脏的杨氏模量值（kfa)。但 不同文献采用的检测方法有所差异，如检测体位、 检测深度、检测次数、ROI大小等都不尽相同。笔 者团队针对检测方法进行了系列研究^[33,探讨不 同的检测条件是否会对2D-SWE检测结果造成影 响，以期寻找最佳的2D-SWE检测条件及方法，使 2D-SWE的检测结果更加稳定、可靠。研究结果表

明，下列检测条件时，检测成功率高且测值稳定： 检测体位为平卧位，检测部位为右肝前叶或后叶下 段，检测深度为肝包膜下14 cm,检测5次取平均 值；而ROI大小对检测结果无明显影响，建议在弹 性成像稳定的基础上，ROI应尽可能大（直径2(K 30mm)，以包含更多的肝组织，使取样更有代表性。 研究中还对502例健康人肝脏杨氏模量进行了检 测^[35]，得出 2D-SWE 的正常值为（5.10土 1.02)kPa。 目前，国内外有关2D-SWE肝脏杨氏模量正常值 研究的文献较少，国外一项最大样本量（196例） 的研究结果显示^[3°^]，肝脏正常2D-SWE测值为 (5.5±0.7)kPa,与本中心的研究结果接近。

(三）优势与不足

2D-SWE诊断效能较高，而且操作简便、可 重复性好。有研究表明^[36], 2D-SWE具有较好的 操作者内和操作者间可重复性，组内相关系数为

3.  78-0.91。其取样面积较大，能减少取样误差，并 且同样适用于有腹腔积液的患者。另外，2D-SWE 较先进的成像原理也避免了因声辐射力在同一部位 聚焦而产生过高的生物效应，安全性更高，已得到 了美国食品药品监督管理局的批准。2D-SWE与彩 色多普勒超声一样可在普通超声诊断系统中实现， 可作为常规超声检查的延伸，有望成为评价慢性肝 病肝纤维化的常规检测手段。但与其他以剪切波为 基础的弹性成像技术类似，2D-SWE检测结果也可 能受肝脏炎症程度等多种因素的影响，需进一步研 究以明确其具体的影响因素及其程度，更合理、准 确地解释其结果。

四、展望

肝脏剪切波弹性成像为临床无创评估肝纤维化 提供了实用、有效的新手段。随着弹性成像技术的 不断发展，尤其是实时、二维甚至三维剪切波弹性 成像的出现，可在常规超声检查的同时检测肝脏的 硬度，准确评估肝纤维化程度，实现对慢性肝病患 者的“一站式”检查。

然而，剪切波弹性成像的临床应用仍受诸多因 素的影响。不同的检测条件及方法，患者进食状态、 呼吸运动等均会影响其测值，故有必要建立统一规 范的检查方法。不同病变如肝脏的炎症、淤血、胆 汁淤积等都会影响测值，因此弹性成像的结果需结 合临床作解释。另外，不同的剪切波弹性成像技术 具有不同的测值单位及阈值；不同病因所致肝纤维 化的诊断阈值亦不同，故临床应用中应注意合理选 择。更重要的是需要进一步的深入研究，特别是大

样本、多中心、多病种的研究，为剪切波弹性成像 的临床应用提供更多的循证医学依据。

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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