肝纤维化患者无创诊断模型建立与诊断价值评估

廉晓晓，钤培国，郭晓霞

1.山西中医药大学，山西 太原 030024； 2.山西省中医院肝病科

肝纤维化患者无创诊断模型建立与诊断价值评估

廉晓晓1，2，钤培国1，郭晓霞2

1.山西中医药大学，山西 太原 030024； 2.山西省中医院肝病科

目的评估肝脏瞬时弹性成像技术FibroScan与多参数模型在不同病因所致肝纤维化中应用价值，并期望得出特异性与敏感性较高的模型参数，分析不同无创诊断模型在肝纤维化中的评估价值。方法选取2013年10月-2015年10月就诊于山西省中医院确诊为肝纤维化患者294例，其中慢性乙型肝炎肝纤维化171例，慢性丙型肝炎肝纤维化46例，酒精性肝炎肝纤维化35例，自身免疫性肝炎肝纤维化42例。用FibroScan检测肝脏硬度值(LSM)；并测定血清学相关指标。采用SPSS 21.0统计学软件进行分析，采用受试者工作特征曲线(ROC)分析诊断四种慢性肝病肝纤维化的准确性。结果LSM值、Frons指数、RPR、APRI评分、Fib-4指数两两比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。乙型肝炎肝硬化AUROC均≥0.75，丙型肝炎肝硬化组AUROC均≥0.80，差异无统计学意义(P>0.05)；酒精性肝炎肝硬化组除APRI模型外，余AUROC均≥0.95；自身免疫性肝炎肝硬化组LSM的AUROC=0.85，高于其他诊断模型，敏感性(Se)和特异性(Sp)也分别达到了0.74和0.91。结论LSM值、Frons指数、RPR、APRI评分、Fib-4指数是简单、有效的无创肝纤维化评价指标，在肝纤维化程度的诊断效能上不受病因学的影响，可广泛应用于各种肝纤维化诊断，在酒精性肝纤维化的诊断上尤为突出。

肝纤维化；Fibroscan；血清学指标；无创诊断模型

肝纤维化是肝脏对各种病因导致的组织损伤的一种自我修复过程，是肝炎向肝硬化发展的必经阶段，早期诊断对控制慢性肝病的进展、预后、药物选择有重要的意义。目前，肝活检仍是诊断肝纤维化的“金标准”，但其有创、采样面积较小、可重复性差等缺点限制了其在临床的广泛应用[1]。为了弥补肝活检在临床应用中的不足，国内外诸多学者关于肝纤维化诊断的影像学及血清学无创诊断模型的建立做了大量的研究。FibroScan是通过测量肝脏硬度值(liver stiffness measurement，LSM)来评估肝纤维化程度，因其简单、无创、方便、可重复性高等优点，在临床上应用较广并得到了国内外指南的推荐[2-3]。另外，血清学无创诊断模型，如Frons指数、RPR(RDW to platelet ratio)、APRI(aspartate aminotransferase-to-platelet ratioindex)评分、Fib-4(fibrosis index based on the 4 factor)指数对临床肝纤维化诊断有一定的临床意义。本文选择294例不同病因慢性肝病患者，旨在通过对比分析Fibroscan测得的LSM与FIB-4指数、APRI评分、Forns指数、RPR[4-6]，评估多种无创性诊断模型在肝纤维化患者中的诊断价值及Fibroscan与多参数模型诊断价值是否受病因影响的研究探索。

1 资料与方法

1.1一般资料回顾性分析2013年10月-2015年10月就诊于山西省中医院确诊为慢性肝病患者294例，男167例，女127例，年龄(53.00±11.51)岁。慢性乙型肝炎诊断均符合2015年版《慢性乙型肝炎防治指南》[7]，慢性丙型肝炎诊断标准参照《丙型肝炎防治指南(2015年更新版)》[8]，慢性乙型、慢性丙型肝硬化诊断标准均参照2011年版《肝硬化中西医结合诊疗共识》[9]。酒精性肝炎、酒精性肝硬化诊断标准均参考2010年版《酒精性肝病诊疗指南》[10]；自身免疫性肝炎及肝硬化诊断标准参考《原发性胆汁性肝硬化(又名原发性胆汁性胆管炎)诊断和治疗共识(2015)》[11]和《原发性硬化性胆管炎诊断和治疗专家共识(2015)》[12]。排除甲型、戊型肝炎及药物等引起的肝损伤和肿瘤；排除代谢性疾病、严重的心脑肾疾病患者；由于肥胖和肝外阻塞性黄疸会影响肝硬度值的准确性[13]，故排除肥胖和肝外阻塞性黄疸患者。

1.2方法

1.2.1 肝脏硬度值检测(liver stiffness measurement，LSM)：使用FibroScan502瞬时弹性波扫描仪(法国Echosens公司)，探头型号为Medium型，由有经验的专业人员按照FibroScan操作手册进行检查。患者取平卧位，选择右侧腋前线至腋中线第7、8、9肋间，探头涂耦合剂后，紧贴肋间隙中间部位，每例患者连续有效检测10次，取中位数为最终测定结果，要求操作成功率≥60%，且四分位间距(interquartile range)/中位数(median)即IQR/M≤0.3，并以肝硬度值(kPa)表示[14]。

1.2.2 生化指标的检测：Fibroscan检测及腹部彩超检查后1周内抽取患者的清晨空腹静脉血，采用速率法检测谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、γ-谷氨酰转肽酶(GGT)，采用CHOO-PAP法检测胆固醇(TCH)，采用电阻抗法检测血小板计数(PLT)，采用比色法检测红细胞体积分布宽度(RDW)，采用凝固法检测凝血酶原活动度(PTA)(美国贝克曼库尔特有限公司)，采用化学发光法检测透明质酸(Hyaluronan，HA)、黏连蛋白(Laminin，LN)、Ⅳ型胶原(type Ⅳ collagen，CⅣ)和Ⅲ型前胶原(type Ⅲ procollagen，PCⅢ)(北京北方生物技术研究所)。

1.2.3 腹部彩超检查：使用深圳市恩普公司生产的EMP-3000全数字彩色多普勒超声诊断仪检测肝脾。

1.3不同肝纤维化评分计算公式RPR=RDW(%)/PLT(×109L-1)[4]，FIB-4指数=[年龄×AST(U/L)]/[PLT(×109L-1)×ALT(U/L)的平方根][5]；APRI评分=AST(ULN)×100/PLT(×109L-1)[5]；Forns指数=7.811-3.131×lnPLT(×109L-1)+0.781×lnGGT(U/L)+3.467×ln(年龄)-0.014×TCH(mg/dl)[6]。

2 结果

2.1临床资料共纳入慢性肝病患者294例，其中慢性乙型肝炎59例，慢性乙型肝硬化112例，男112例，女59例，年龄(49.87±11.12)岁；慢性丙型肝炎16例，慢性丙型肝硬化30例，男16例，女30例，年龄(57.00±11.09)岁；酒精性肝炎12例，酒精性肝硬化23例，男33例，女2例，年龄(52.91±9.44)岁；自身免疫性肝炎11例，自身免疫性肝硬化31例，男6例，女32例，年龄(61.31±9.40)岁，组间差异无明显统计学意义(P>0.05)。

四组比较，PLT、TCH、ALT、RDW、LN差异无统计学意义(P>0.05)，LSM值、Frons指数、RPR、APRI评分、Fib-4指数两两比较，差异均有统计学意义(P<0.05，见表1)。

2.2Logistic回归模型建立新的无创诊断模型采用逐步向前回归法，建立Logistic回归模型，乙型肝纤维化组最终纳入Forns一项指标，得出肝硬化的概率预测模型：P=e(-4.091+0.555 Forns)/[1+e(-4.091+0.555 Forns)]并计算出各个体预测值(predictive value，PRE)，对上述Logistic回归模型进行似然比检验，差异有统计学意义(χ2=40.787，P=0.000)，经Hosmer和Lemeshow Test检验结果显示，观测数据和预测数据差异无显著统计学意义(χ2=9.114，P=0.333)，故认为回归模型的拟合度较好，该模型的预测正确率为71.3%，具有较好诊断价值，证实本研究真实可靠(见表2)。

本文纳入乙型肝炎肝纤维化组171例，与大样本量要求有一定差距，故不纳入ROC曲线下面积(AUROC)比较。由于样本数量过少，丙型肝纤维化组、酒精性肝纤维化与自身免疫性肝纤维化组无法形成新的诊断模型。

表1 一般资料比较或M/IQR)

注：与其他组比较，aP<0.05。

表2 乙型肝纤维化组Logistic回归模型参数

2.3无创诊断模型的诊断价值评估以LSM值、Frons指数、APRI模型、Fib-4指数、RPR为检验变量，诊断结果为状态变量，作ROC曲线(见表3、图1)，结果显示，慢性乙型肝纤维化组AUROC均≥0.74，差异无统计学意义；慢性丙型肝纤维化组AUROC均≥0.80，差异无统计学意义；酒精性肝纤维化组除APRI模型外，余AUROC均≥0.95，明显高于APRI评分；自身免疫性肝纤维化组LSM的AUROC=0.85，高于其他诊断模型，敏感性(Se)和特异性(Sp)也分别达到了0.74和0.91。LSM在不同病因的肝炎肝硬化中诊断价值在单项诊断模型中略优于其他模型，曲线下面积AUC分别是0.75、0.84、0.96、0.85。

表3 无创诊断模型诊断四种病因致肝纤维化效能评估表

图1 五种模型诊断的ROC曲线 A：乙型肝纤维化；B：丙型肝纤维化；C：酒精性肝纤维化；D：自身免疫性肝纤维化

3 讨论

FibroScan是通过测量LSM来评估肝纤维化程度，具有简单、无创、方便、可重复性高等优点，且得到2015年版《慢性乙型肝炎防治指南》[7]和《丙型肝炎防治指南》[8]的双重推荐。本研究中，LSM对四种不同病因致肝纤维化的判断具有较高的诊断价值。从中位数来看，酒精所致肝纤维化LSM值明显高于其他病因所致肝病，且其LSM值为11.15 kPa，AUROC为0.96均为最高。LSM值在乙型肝纤维化中的Cut-off分别为7.90 kPa，Se与Sp分别为0.71、0.76。Mueller等[13]研究显示，LSM与酒精性肝纤维化程度密切相关，这与本研究结果相一致。自身免疫性肝纤维化中LSM值为10.15 kPa，AUROC为0.85。由此可见，LSM值在诊断酒精性肝纤维化及自身免疫性肝纤维化时最具有诊断效能。FibroScan作为临床上诊断肝纤维化可靠的指标，已经得到明确的验证，但腹水、肥胖、胆汁淤积、肋间隙狭窄、饮酒等会影响LSM值的准确性[15]，血清学模型克服了这一不足，且能避开胆囊、血管等影响肝纤维化结果的因素。

血小板(PLT)是巨核细胞脱落的小片，主要作用是凝血和止血并修补损伤的血管，在除外其他原因所致血小板减少情况下，血小板减少与肝纤维化的严重程度密切相关[16]。ALT、AST是催化氨基转移反应的细胞内功能酶，能较敏感地反映肝脏炎症损伤。GGT在肝内主要存在于肝细胞浆和肝内胆管上皮中，在急、慢性肝炎及肝硬化失代偿时均可轻中度升高。PTA是肝病严重程度及预后判断的主要指标，作为评价肝脏储备功能及凝血功能的敏感指标，其值随着肝纤维化程度的加重逐渐降低[17]。从本研究结果可以看出，不同病因所致肝病之间肝细胞炎症损伤程度及脾功能亢进程度相同，从疾病严重程度来看，酒精所致肝病与其他原因所致肝病相比病情较重。肝纤维化是由于细胞外基质(ECM)的形成与降解失去平衡而形成的。PCⅢ主要由肝星状细胞合成，肝星状细胞的激活是肝纤维化的中心环节，HA主要由成纤维细胞合成，在内皮细胞摄取和降解。肝脏受损时，肝血流受阻使肝窦内皮细胞受损，致HA摄取和降解减少，因此，HA水平能反映肝纤维化的活动和肝损伤程度[18]。CⅣ是基膜的主要组成成分之一，正常肝血窦周围缺乏基膜构造，在肝纤维化时显著增加。LN是一种非胶原结构糖蛋白，反映门脉高压程度。由此可知，血清PLT、ALT、AST、PTA、HA、CⅣ、LN水平对于分析肝硬化患者病情严重程度及预后有重大指导意义，在临床工作中应重视肝功、凝血及纤维化项的检查，尤其是动态监测。

近年来研究表明，Forns指数对慢性丙型肝炎病毒感染者的无创肝纤维化判断具有较好价值，本研究中Forns指数在诊断丙型肝纤维中Cut-off为10.20 kPa，AUROC为0.86，Se与Sp分别为0.70、0.93，PPV与NPV分别为0.95与0.63，具有较好的诊断价值，在自身免疫肝纤维化的诊断中，Cut-off为10.68，AUROC为0.71，本研究显示，Forns指数除对酒精性肝纤维化诊断价值较高外，对丙型肝肝炎纤维化也具有较高诊断价值，但对自身免疫性肝纤维化的诊断价值最差。

APRI评分是近年来评价慢性丙型肝纤维化程度的无创诊断模型[19]。在慢性乙型肝纤维、慢行丙性肝纤维化、酒精性肝纤维、自身免疫性肝纤维化中的AUROC分别为0.77、0.83、0.83、0.76，其诊断价值相似。

FIB-4指数是近年来国外用于诊断慢性肝纤维化程度的无创诊断模型，已被证实能够准确评估肝纤维化程度[5]。在本研究中，在四组中AUROC分别为0.75、0.86、0.98、0.75，在酒精性肝纤维化中Cut-off为3.14，AUROC为0.98，Se与Sp分别为0.91、1.00，PPV与NPV分别为1.00与0.86，准确度为0.94，FIB-4指数在酒精性肝纤维化的诊断具有绝对优势。

RPR模型是韩国延世大学医学院Lee等在2015年最新提出，是将RDW和RPR评估慢性乙型肝炎患者的肝纤维化，证实具有满意的准确度[4]。RPR模型原本是来评估乙肝肝纤维化，而在本研究中除自身免疫性肝纤维化的AUROC为0.67外，同样对丙肝肝纤维化、酒精性肝纤维化具有诊断价值，尤其是酒精性肝纤维化明显优于其他诊断指标，Cut-off为0.09，AUROC为0.96，Se与Sp分别为0.96、0.92，PPV与NPV分别为0.96与0.92，准确度为0.92。

综上所述，在本研究中LSM值与4种血清模型对酒精性肝纤维化诊断效能明显高于慢性乙型肝纤维化、慢性丙型肝纤维化、自身免疫性肝纤维化。究其原因是在病变期出现特征性的窦周纤维化、终末静脉周纤维化，乃至静脉腔闭塞，巨大线粒体、淤胆、铁颗粒沉积等改变也可出现[20]。因其LSM值易受当时患者饮酒状态的影响，故与血清学诊断模型相结合提高其诊断准确率。在本研究中，Frons指数、RPR、APRI评分、Fib-4指数对不同病因所致肝纤维化程度具有较强诊断价值，另外，血清AST、GGT、PTA、PCⅢ、CIV、HA均与肝纤维化程度密切相关，差异有统计学意义，因此，在临床应用中对于分析肝硬化患者病情严重程度及预后有重大指导意义，应动态监测。

本研究纳入不同病因致肝纤维化294例，由ROC证实，FibroScan与血清诊断模型具有广泛应用性，并不局限于乙肝肝纤维化与丙肝肝纤维化，同样适用于酒精性肝纤维与自身免疫性肝纤维化的诊断，从而可使更多的患者免于肝活组织穿刺。但本研究仍有很多不足之处，仍需进一步大样本、多中心的临床调查研究以保证获取更精确的诊断效能。

[1] 江训猛, 刘桢. 肝纤维化诊断方法的现状简述[J]. 中西医结合肝病杂志, 2015, 25(2): 127-129.

[2] 瞬时弹性成像技术(TE)临床应用共识专家委员会. 瞬时弹性成像技术(TE)临床应用专家共识(2015年)[J]. 中国肝脏病杂志(电子版), 2015, 7(2): 12-18.

[3] European Association for Study of Liver; Asociacion Latinoamericana para el Estudio del Higado. EASL-ALEH Clinical Practice Guidelines: non-invasive tests for evaluation of liver disease severity and prognosis [J]. J Hepatol, 2015, 63(1): 237-264.

[4] Lee HW, Kang W, Kim BK, et al. Red cell volume distribution width-to-platelet ratio in assessment of liver fibrosis in patients with chronic hepatitis B [J]. Liver Int, 2016, 36(1): 24-30.

[5] Kim WR, Berg T, Asselah T, et al. Evaluation of APRI and FIB-4 scoring systems for non-invasive assessment of hepatic fibrosis in chronic hepatitis B patients [J]. J Hepatol, 2016, 64(4): 773-780.

[6] Forns X, Ampurdanès S, Llovet JM, et al. Identification of chronic hepatitis C patients without hepatic fibrosis by a simple predictive model [J]. Hepatology, 2002, 36(4 Pt 1): 986-992.

[7] 中华医学会肝病学分会, 中华医学会感染病学分会. 慢性乙型肝炎防治指南(2015年版)[J]. 实用肝脏病杂志, 2016, 19(3): 5-16.

Chinese Society of Hepatology, Chinese Medical Association; Chinese Society of Infectious Diseases, Chinese Medical Association. The guideline of prevention and treatment for chronic hepatitis B (2015 version) [J]. J Prac Hepatol, 2016, 19(3): 5-16.

[8] 中华医学会肝病学分会, 中华医学会感染病学分会. 丙型肝炎防治指南(2015年更新版)[J]. 临床肝胆病杂志, 2015, 31(12): 1961-1979.

Chinese Society of Hepatology and Chinese Society of Infectious Diseases, Chinese Medical Association. The guideline of prevention and treatment for hepatitis C: a 2015 update [J]. J Clin Hepatol, 2015, 31(12): 1961-1979.

[9] 中国中西医结合学会消化系统疾病专业委员会. 肝硬化中西医结合诊疗共识[J]. 中国中西医结合消化杂志, 2011, 19(4): 277-279.

[10] 中华医学会肝病学分会脂肪肝和酒精性肝病学组. 酒精性肝病诊疗指南[J]. 中国肝脏病杂志(电子版), 2010, 2(4): 49-53.

[11] 中华医学会肝病学分会, 中华医学会消化病学分会, 中华医学会感染病学分会. 原发性胆汁性肝硬化(又名原发性胆汁性胆管炎)诊断和治疗共识(2015)[J]. 临床肝胆病杂志, 2015, 31(12): 1980-1988.

Chinese Society of Hepatology, Chinese Medical Association; Chinese Society of Gastroenterology, Chinese Medical Association; Chinese Society of Infectious Diseases, Chinese Medical Association. Consensus on the diagnosis and management of primary biliary cirrhosis (cholangitis) (2015) [J]. J Clin Hepatol, 2015, 31(12): 1980-1988.

[12] 中华医学会肝病学分会, 中华医学会消化病学分会, 中华医学会感染病学分会. 原发性硬化性胆管炎诊断和治疗专家共识(2015)[J]. 临床肝胆病杂志, 2016, 32(1): 23-31.

Chinese Society of Hepatology, Chinese Medical Association; Chinese Society of Gastroenterology, Chinese Medical Association; Chinese Society of Infectious Diseases, Chinese Medical Association. Consensus on the diagnosis and management of primary sclerosing cholangitis (2015) [J]. J Clin Hepatol, 2016, 32(1): 23-31.

[13] Mueller S, Millonig G, Sarovska L, et al. Increased liver stiffness in alcoholic liver disease: differentiating fibrosis from steatohepatitis [J]. World J Gastroenterol, 2010, 16(8): 966-972.

[14] Wong GL. Update of liver fibrosis and steatosis with transient elastography (Fibroscan) [J]. Gastroenterol Rep (Oxf), 2013, 1(1): 19-26.

[15] Chang PE, Goh GB, Ngu JH, et al. Clinical applications, limitations and future role of transient elastography in the management of liver disease [J]. World J Gastrointest Pharmacol Ther, 2016, 7(1): 91-106.

[16] Chen B, Ye B, Zhang J, et al. RDW to platelet ratio: a novel noninvasive index for predicting hepatic fibrosis and cirrhosis in chronic hepatitis B [J]. PLoS One, 2013, 8(7): e68780.

[17] Seki E, Brenner DA. Recent advancement of molecular mechanisms of liver fibrosis [J]. J Hepatobiliary Pancreat Sci, 2015, 22(7): 512-518.

[18] 庞青, 田峰, 刘昌. 血小板与肝纤维化的关系[J]. 实用肝脏病杂志, 2011, 14(4): 315-317.

[19] Sterling RK, Lissen E, Clumeck N, et al. Development of a simple noninvasive index to predict significant fibrosis in patients with HIV/HCV coinfection [J]. Hepatology, 2006, 43(6): 1317-1325.

[20] Dugum M, McCullough A. Diagnosis and management of alcoholic liver disease [J]. J Clin Transl Hepatol, 2015, 3(2): 109-116.

(责任编辑：李 健)

Noninvasivediagnosticmodelestablishmentandevaluationofdiagnosticvalueinliverfibrosis

LIAN Xiaoxiao1,2, QIAN Peiguo1, GUO Xiaoxia2

1.Shanxi University of Traditional Chinese Medicine, Taiyuan 030024; 2.Department of Hepatology, Shanxi Hospital of Traditional Chinese Medicine, China

ObjectiveTo evaluate liver instantaneous elastic imaging FibroScan and multiparameter model application value in the liver fibrosis caused by different causes, and expect higher specificity and sensitivity of model parameters, analyze the different noninvasive diagnostic values in the assessment of liver fibrosis model.MethodsTwo hundred and ninety-four patients diagnosed as liver fibrosis were selected from Oct. 2013 to Oct. 2015 in the Shanxi Hospital of Traditional Chinese Medicine, included 171 cases of chronic hepatitis B liver fibrosis and 46 cases of liver fibrosis in chronic hepatitis C, 35 cases of alcoholic hepatitis liver fibrosis, 42 cases of autoimmune hepatitis. Hardness value was detected by FibroScan liver (LSM); and serological related indicators were measured. SPSS 21.0 statistical software was used to statistical analysis, the receiver-operating characteristic curve (ROC) was used to analyze the accuracy of the four kinds of chronic liver disease of liver fibrosis.ResultsLSM value, Frons index, RPR, APRI score and Fib-4 had statistical significance among four indexes (P<0.05).AUROCof hepatitis B cirrhosis was ≥0.75,AUROCof hepatitis C cirrhosis group was ≥0.80, the difference was not significant. In alcoholic hepatitis cirrhosis group, all overAUROCexcept for APRI model was ≥0.95.AUROCof autoimmune hepatitis cirrhosis group of LSM was 0.85, higher than that of other diagnosis model, the sensitivity (Se) and specificity (Sp) reached 0.74 and 0.74, respectively.ConclusionLSM value, Frons index, RPR, APRI score, Fib-4 index are simple and effective noninvasive assessments of liver fibrosis index, the degree of hepatic fibrosis diagnosis efficiency is not influenced by etiology, they can be widely used in all kinds of diagnosis of liver fibrosis, especially in diagnosis of alcoholic liver fibrosis.

Hepatic fibrosis; FibroScan; Serological index; Noninvasive diagnostic model

R575

A

1006-5709(2017)10-1165-05

2016-10-11

山西省重点研发计划项目(201603D321042)

廉晓晓，在读硕士研究生，E-mail：1017338376@qq.com

郭晓霞，博士，副主任医师，研究方向：中医药防治慢性肝病。E-mail：245467575@qq.com

10.3969/j.issn.1006-5709.2017.10.025