CEUS定量参数在肝脏疾病诊断中的应用
2019-01-06唐少珊
卢 潇,唐少珊
(中国医科大学附属盛京医院超声科,辽宁 沈阳 110004)
CEUS在肝脏疾病的诊断中具有重要临床价值。CEUS所用造影剂主要成分为磷脂包裹的微泡,造影时通过肘静脉注射入血,经腹腔动静脉分别进入肝动脉及门静脉进行肝内循环,再由肝静脉出肝。在超声波作用下,造影剂被释放,由此直观显示肝内血流。CEUS具有经济、便捷、创伤小、可重复性强等优势,不仅可用于评估肝脏局灶性病变实时血流灌注情况,为临床提供诊断依据,也可用于评估肝脏恶性肿瘤化疗后的疗效[1-2]。另有学者[3]将CEUS用于评价肝脏弥漫性病变及其部分并发症。
1 CEUS定量参数
肝脏是具有双重血供的脏器。CEUS定量参数通过间接反映疾病对肝内血流动力学的影响而为临床诊断提供依据。定量参数大多可从拟合后的时间-强度曲线(time-intensity curve, TIC)中提取,主要包括肝动脉到达时间(hepatic artery arrival time, HAAT)、门静脉到达时间(portal vein arrival time, PVAT)、肝静脉到达时间(hepatic vein arrival time, HVAT)、肝动-静脉渡越时间(hepatic artery-vein transit time, HA-VTT)、门-肝静脉渡越时间(portal vein-hepatic vein transit time, PV-HVTT)、达峰时间(time to peak, TTP)、峰值强度(peak intensity, PI)及曲线下面积(area under the curve, AUC)等[4-5]。
2 定量诊断肝脏弥漫性病变
2.1 肝纤维化 肝纤维化是由于某些因素导致的慢性肝损伤。准确评估肝纤维化程度,尤其是早期诊断肝纤维化,对临床治疗及预后十分重要。传统超声检查手段对早期肝纤维化不敏感。临床将肝穿刺活检作为诊断的“金标准”,但存在一定并发症风险。CEUS有助于无创、准确地评估肝纤维化程度[6]。
CEUS定量参数可作为无创诊断肝纤维化的半定量依据[7]。在肝纤维化阶段,肝外分流道尚未形成,主要表现为肝内微循环改变。首先,门静脉与肝静脉的连接使得造影剂从门静脉绕过肝窦而直接进入肝静脉,继而形成肝内动静脉瘘,部分造影剂通过动脉迅速进入肝静脉,缩短了HVAT和HA-VTT。此二种变化是肝内血流动力学改变的结果。Qiu等[8]依据Scheuer评分系统(S0~S4期)对比分析各期纤维化的PVAT和TTP,发现S3期的PVAT和TTP明显长于S0及S2期,S2~S4期门静脉PI明显低于S0期。随着肝纤维化病情进展,肝内血管阻力逐渐增大,可能是PVAT和TTP延长的原因,而PI减低也反映了门静脉血供减少。
2.2 肝硬化 肝硬化是由于一种或多种因素导致肝细胞变性坏死、假小叶形成的终末期病变,肝穿刺活检为其临床诊断的“金标准”,但此法有创且存在抽样误差,易造成假阴性结果。肝内血流动力学改变是CEUS诊断肝硬化并进行肝硬化分级的基础,通过TIC可较为准确地获得造影剂进出肝脏的时间与速度信息。肝硬化发生后,肝内血流动脉化,处于高动力循环状态,使造影剂到达肝静脉的时间提前。
既往研究[9]表明,HVAT<24 s是判定肝硬化的敏感指标之一。Abbattista等[10]研究发现健康人群HVAT较肝硬化患者明显延长(P<0.001);但在不同肝功能分级的肝硬化患者中,HVAT差异并无统计学意义;且HVAT与肝脏硬度呈负相关,故HVAT可作为排除肝硬化的依据。由于个体差异对HVAT的影响较大,以HA-VTT和PV-HVTT评价肝硬化,相对更为准确。肝硬化伴发肝脏占位时,瘤样改变造成肝内动静脉及门静脉-肝静脉分流,导致渡越时间缩短,可能影响诊断肝硬化的准确率[11]。
2.3 肝硬化并发症 门静脉高压是肝硬化主要的严重并发症。传统超声检查手段可测算门静脉血流速度、门静脉血流方向、肝动脉阻力指数等指标,这些指标均与门静脉压力存在一定线性相关关系,但相关性较弱;CEUS定量参数也可反映门静脉压力,且相对更为精准[12]。肝硬化患者肝内脉管系统结构发生改变,肝内动静脉短路形成,致使门静脉压力增高。刘站等[13]对比分析门静脉高压症患者外科手术治疗前与治疗后的CEUS定量参数(包括HAAT、PVAT、HVAT、HA-VTT及PV-HVTT),发现术后随门静脉压力缓解,HA-VTT及PV-HVTT明显延长(P均<0.05),提出渡越时间可在一定程度上反映门静脉压力。另有学者[14]认为采用门静脉与肝动脉TIC中AUC的比值与PI之比来评估门静脉压力更为客观。
3 肝脏局灶性病变(focal liver lesion, FLL)
CEUS诊断FLL方面日臻成熟。实时CEUS可检出最大径<1 cm的占位性病灶,大幅提高了肿瘤的临床检出率。常规CEUS检查通过对比肝内病灶与肝实质增强程度的差异来诊断和评估疾病,但定性判断存在一定偏倚,应用定量参数有助于准确定性FLL。
通过建立动态血管模型(dynamic vascular patterns, DVP)可获得FLL的CEUS定量参数,DVP曲线图及参数图可分为消退型、未消退型及负向型。通过定量分析可实时动态了解病灶内微小血管分布与灌注情况,为鉴别良恶性病灶提供有力依据[15]。另有学者[16]提出门静脉相晚期持续性增强是大多数良性病变的典型表现,而晚期低增强则是恶性病变的特征。
3.1 肝脏良性肿瘤
3.1.1 肝血管瘤 肝血管瘤是最常见的肝脏良性肿瘤,多为海绵状血管瘤,CEUS表现为动脉相病灶周边环状强化或结节样强化,门静脉相及延迟相造影剂向心性填充,呈“慢进慢出”模式;病灶大小对其增强模式影响较大,最大径>3 cm的病灶多表现为动脉相边缘强化,而≤3 cm的病灶增强模式多样。吴剑等[17]发现肝血管瘤DVP曲线及参数图分别呈“未消退型”和“负向型”,直接反映了血管瘤与肝实质血流灌注的差异。Zhou等[18]的临床研究结果显示,肝脏恶性病灶的平均渡越时间明显短于良性病灶(6.2 s vs 9.5 s,P<0.001),且以HA-VTT=7 s鉴别肝脏良恶性病灶的敏感度、特异度分别为79%和80%,以HVAT=18.5 s为临界值时敏感度、特异度分别为69%和70%。此外,在弥漫性病变肝脏与正常肝脏背景下,肝血管瘤的CEUS平均渡越时间分别为7.4 s和9.1 s,差异亦有统计学意义(P<0.05)[18]。
3.1.2 肝局灶性结节增生(focal nodular hyperplasia, FNH) FNH是较为常见的肝脏良性肿瘤之一,多数患者无明显症状,一般无需特殊处理。鉴别FNH与其他富血供病灶对临床治疗及预后均至关重要。FNH的细胞结构与肝实质相似,典型病灶由一条或多条较粗大的动脉血管分出许多细小分支对其供血[19]。CEUS动脉相病灶中心呈快速高增强,随后呈离心性增强,但具有典型特征的FNH较少。周建华等[20]对比分析FNH与肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)的CEUS表现,发现二者动脉相均快速增强,其区别要点在于门静脉相及延迟相,但二者延迟相表现存在交叉,定性诊断有一定困难;而定量分析结果显示,FNH的造影剂到达时间及TTP均短于HCC(P均<0.001),且TIC的增强斜率大于HCC(P<0.001)。
3.2 肝脏恶性肿瘤
3.2.1 原发性肝癌 原发性肝癌中,HCC较为常见且病情进展快、恶性程度高,肝内胆管细胞癌(intrahepatic cholangiocarcinoma, ICC)则相对较为少见。HCC与ICC的生物学特性及进展均不尽相同,故早期诊断及鉴别尤为重要[21]。
Xiang等[22]研究发现HCC病灶CEUS在7~12 s迅速增强达到峰值,17~25 s迅速减退为低增强,表现为“快进快出”模式,但迅速增长的病灶可能由于乏血供或存在局部缺血、坏死而出现病灶中心部灌注缺损的现象。肿瘤分化程度也可对病灶增强模式造成一定影响,中分化病灶增强模式较为典型,而分化程度越低,病灶内造影剂消退越早。Chen等[23]发现ICC最具特征性的CEUS表现为动脉相周边环状高增强,随后的增强模式取决于病灶内血管分布;在TIC分析中,ICC无论是病灶周边还是中心部位在动脉相的增强程度均低于HCC,且增强斜率小于HCC,门静脉相及延迟相ICC病灶内造影剂消退更为彻底,提示CEUS可在某种程度上为鉴别2种原发性肝癌提供有力证据。
3.2.2 肝转移瘤 恶性肿瘤肝转移有较高的临床发病率,患者预后差、有效生存时间短,及时准确诊断肝转移瘤有利于早期进行临床干预。肝转移瘤可分为富血供和乏血供2种类型,前者的典型CEUS增强模式为动脉相均匀高增强,后者则表现为不均匀强化或环状强化。以CEUS监测转移瘤患者肝内血流动力是一种功能性成像,定量分析有助于提高某些小病灶的检出率。李安华等[24]发现以HVAT<20 s诊断肝转移瘤的敏感度及特异度均>80%,以HA-VTT<9 s进行诊断时敏感度为88.5%,特异度为78.3%;此外,富血供肝转移瘤的HVAT与TTP均短于乏血供肿瘤,而肿瘤大小、数目等并不会对参数造成影响。另有研究[25]报道,以HA-VTT<8 s诊断肝转移瘤的敏感度和特异度分别为100%、91.67%,且HA-VTT缩短也可在一定程度上预测潜在转移灶的出现。
4 小结
近年来,随着设备及技术的发展进步,CEUS在肝脏疾病的诊断中发挥着越来越重要的作用。通过CEUS可观察病灶或肝内血运变化,但大多为定性诊断,主观性较强;进行定量分析有助于提高定性诊断准确率,但现有CEUS定量参数相关研究的样本量普遍较少,个体差异较大,患者合并症较多,CEUS定量参数对于肝脏疾病的诊断价值有待进一步观察。