超声弹性成像技术在诊断肝纤维化方面的应用

邱 莹(综述)，王 欣(审校)

(天津市第三医院特检科，天津 300250)

临床上肝纤维化是指肝脏持续慢性损伤过量的胶原沉积，组织发生修复反应时胞外基质合成过多或降解不足，导致肝纤维组织过度沉淀的病理过程，是各种慢性肝损伤向肝硬化发展的可逆的中间环节。研究表明[1]，利用现代影像技术若能实现早期诊断并积极地加以干预治疗，有可能延缓或逆转肝纤维化，降低肝硬化的发病概率，早期准确诊断和评估肝纤维化程度对肝纤维化患者的预后和指导临床医师用药具有很重要的意义。肝脏病理学活检是临床上诊断肝纤维化的金指标，虽然其可为临床提供准确的信息，可指导医师对纤维化程度的判定及药物治疗效果，但是纤维化组织在肝内是不均匀分布的，实际一次肝穿刺能够取到的组织仅占全肝的几万分之一[2]，若取不到实际病变部位，结果容易产生偏差导致误诊。肖绍树等[3]认为肝活检有创,具有一定的风险性而不能频繁进行，且一些患者在穿刺后会产生不良反应，部分患者不愿接受这种检查，在实际应用中受到一定的限制。探索用非创伤性检查替代肝穿刺活检诊断肝纤维化成为一项重要课题。超声弹性成像技术作为一项超声新技术在乳腺、甲状腺等小器官病变方面的诊断研究已经有了初步令人满意的结果[4-5]。近年来逐渐开始利用超声弹性成像技术测量肝组织硬度，分析图像，通过肝组织弹性模量的差异来判断肝纤维化程度，因其具有安全、无创伤、可反复使用等优点被认为具有良好的应用前景[6]。该文就超声弹性成像技术在诊断肝纤维化方面的应用进行综述。

1 超声弹性成像的原理及分类

弹性成像这一概念最早由Ophir等[7]于1991年首次提出。认为不同组织间及同一种组织在不同状态下其硬度都不同。弹性成像技术的基本原理是对某个组织施加一个内部(包括自身的)或外部的动态或静态/准静态的激励，在力学等物理规律作用下，组织会产生一个响应，如速度、应变、位移的分布会产生一定的差异[8]。较硬的组织应变较小即弹性模量较大，或者组织振动的速度和幅度较小；利用超声成像方法，结合数字信号处理或数字图像处理技术，可估计出组织内部的相应情况，从而反映组织内部的弹性模量等力学属性的差异，以准确定位病变的部位和性质。

目前超声弹性成像技术的相关研究较多，根据激励方式的不同，Taylor等[9]将超声弹性成像技术分为3种：①压迫性弹性成像；②间歇性弹性成像；③振动性弹性成像。

2 弹性成像在肝纤维化诊断中的应用价值

研究证实，早期肝纤维化时肝的形态没有改变，但此时肝的弹性已经发生变化。分子组成以及相应的微观组织结构决定了其组织的弹性模量，如果观察到这种肝脏组织的弹性变化，就可以得到肝纤维化的信息[10]。

目前工作中常用的检测肝纤维化的超声弹性成像方法主要有瞬时弹性成像和实时弹性成像(real-time elastography，RTE)。

2.1瞬时弹性成像在肝纤维化诊断中的应用价值 Fibroscan无创肝纤维化诊断仪是法国Echosens公司于2001年研发的一种一维瞬时弹性成像系统，可测量肝的硬度，已初步应用于肝纤维化的无创性分期诊断[11]。

Chan等[12]对161例做过Fibroscan和肝活检的慢性乙型病毒性肝炎患者进行研究，结合丙氨酸转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)水平观察其对肝硬度测量的影响，认为当纤维化分期相同时,ALT水平高的肝组织硬度值也高，并认为ALT水平升高对分期低的纤维化诊断影响最大，同时指出ALT水平正常和升高的慢性乙型病毒性肝炎患者中近60%利用Fibroscan检查可避免做肝穿刺。Mareellin等[13]对202例欧洲慢性乙型病毒性肝炎患者也做了类似的研究，发现肝组织硬度与纤维化分期呈显著正相关。结果显示，对于慢性乙型病毒性肝炎患者来说，Fibroscan对严重肝纤维化或肝硬化的诊断结果值得信赖。而从目前结果看Fibroscan并不适于对急性期肝炎肝纤维化程度的探测。张琪等[14]通过临床观察指出，Fibroscan不适用于急性肝炎的检测。Sagir等[15]对20例处于急性肝损伤期的患者进行肝弹性检查，得出相同的结论。说明处于急性期肝损伤的患者不适合于瞬时弹性测量来诊断肝硬化或者肝纤维化。此外，Sirli等[16]经过与丙型病毒性肝炎患者的对比研究，检测乙型肝炎病毒携带者和乙型肝炎活动期患者的硬度，显示弹性检测肝硬度值在病变程度相同的乙型病毒性肝炎患者、肝纤维化和丙型病毒性肝炎患者之间没有明显的差异性。

2.2RTE技术在诊断肝纤维化中的应用价值 近年发展应用于临床的RTE技术属于压迫性弹性成像技术。机制上多采用静态/准静态的组织激励方法将受压前后回声信号移动幅度的变化转化为实时彩色图像，弹性系数小的组织受压后位移变化大，显示为红色；弹性系数中等的组织显示为绿色；弹性系数大的组织受压后位移变化小，显示为蓝色；不同组织以不同色彩进行弹性编码，来反映组织的硬度[17]。Friedrich-Rust等[18]对79例病毒性肝炎肝纤维化患者进行研究，同时记录各个患者的RT的测量值、病理组织学分期及相关血清学指标并计算出天冬氨酸转氨酶/血小板比值指数，结果表明，单独使用RTE对肝炎肝纤维化的弹性评分与肝纤维化分期呈正相关。陈曦等[19]也认为，RTE评分与肝纤维化病理分期呈明显正相关，肝纤维化程度越重，弹性评分值越高。对于肝纤维化明显的患者其RTE评分比血清生化学指标天冬氨酸转氨酶/血小板比值指数更有诊断价值。Kanamoto等[20]对41例不同病因的肝纤维化患者进行术前RTE检查，对比病理结果，发现患者的弹性比值与肝纤维化分期有显著相关性，肝的纤维化分期越高，弹性比值越低，分析受试者工作特征曲线下面积，得出这种RTE比传统超声对严重肝纤维化分期的评估优势明显。裴书芳等[2]对50例慢性乙型病毒性肝炎患者肝穿前做弹性成像检查，结果图像评分与肝组织纤维化病理分期正相关，肝纤维化程度上升评分增高，肝纤维化S4期可作为诊断早期肝硬化的指标。在新近研究中,丛淑珍等[21]测得弹性成像评价有无肝纤维化的灵敏度、准确度、特异度均不低于85.0%。杜春阳等[22]研究发现RTE评分与肝功能Child-Pugh改良分级有较好的相关性，显示RTE技术可以应用于临床上肝纤维化程度的半定量分度。另外，脂肪肝患者的肝脏纤维化程度随脂肪肝的病变程度也不相同。李银燕等[24]利用超声弹性成像测量脂肪肝患者肝纤维化的程度，结果发现随着脂肪肝程度的加重，肝纤维化的程度也在加重，蓝色区域逐渐增多，且肝包膜的颜色也有明显的变化。

3 超声组织弹性成像的局限性

目前，大多数国内外临床资料均认为超声弹性成像是一种无创的新型诊断肝纤维化的手段，具有较大的优越性，但其能在多大程度上取代肝穿刺活检尚无统一的定论，且目前Fibroscan对纤维化分期的数据有较大的重叠，超声弹性成像技术成像好坏取决于仪器性能、操作者水平等因素。瞬时弹性成像因为技术原因的限制，目前对限定值的划分不统一，需进一步加大采集样本资料。此外，患者种族、体型、肥胖等自身的条件等因素对测定结果也会产生一定的影响。Kim等[24]对急性肝炎恢复后期患者的研究，认为总胆红素的改变也可影响结果。瞬时弹性成像因为技术的限制，在部分患者如体质量指数增高、腹水和女性人群中会降低测量的成功率，而RTE却不太受上述因素的影响[25]。RTE出现的假阳性或假阴性病例受自身的局限性，有可能是患者身体条件的影响如呼吸对检查的影响，受到探头探测深度局限(大约5 cm)影响了对肝脏的全面扫查[26]。

4 展 望

超声弹性成像是一种完全不同于传统影像成像模式的新技术，它扩展了常规二维超声的诊断范围，弥补了常规超声的不足，能更好地定位显示病变，使现有的超声技术更趋完善。但其成像好坏取决于采集数据的质量，以及如何快速有效地采集数据，如何设定最佳的弹性参数分级，如何减少伪像等，这些都决定着弹性成像能否达到临床推广。目前国外大部分的超声弹性成像研究主要以丙型肝炎病毒感染患者为主，我国肝纤维化者多为乙型肝炎病毒感染，其弹性特征及正常人的弹性测值等需待论证。此外，各种病变超声组织弹性成像表现的病理基础尚需进一步研究。超声弹性成像技术与其他影像学检查方法的对比研究有待进一步探讨。

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