实时剪切波弹性成像诊断血吸虫病肝纤维化

陈丁山, 刘明辉

(1.中南大学湘雅二医院超声科，湖南 长沙 410011；2.湖南省水利水电医院超声科，湖南 长沙 410007)

血吸虫病是一种流行广泛、危害较严重的寄生虫病[1]，由人体皮肤接触含有血吸虫尾蚴的疫水而感染，虫卵进入门静脉系统后，肝内小血管产生炎症反应，形成肉芽肿，致肝内小血管闭塞而导致血吸虫肝病[2]。晚期血吸虫患者在服用吡喹酮杀虫治疗后肝纤维化可有好转[3]，但最终仍会导致肝硬化、腹腔积液、上消化道出血等严重后果[4]。因此，早期发现肝纤维化并及时进行抗纤维化治疗是避免不良预后的关键。目前临床以肝组织穿刺活检作为诊断血吸虫病肝纤维化的“金标准”[5]，但其仅能反映穿刺局部的肝组织病理变化，且为有创检查，临床需要无创、简便、诊断效能高和可重复性好的检查方法来监测和评估血吸虫病患者肝纤维化程度。实时剪切波弹性成像(shear wave elastograghy, SWE)是一种新的检测和评价组织弹性的技术，已在乳腺、甲状腺及前列腺等疾病的诊断中发挥了重要作用[6]。本研究探讨SWE技术诊断血吸虫病肝纤维化的临床价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2016年8月—2017年12月于中南大学湘雅二医院超声科就诊的血吸虫肝病患者128例，男69例，女59例，年龄22～76岁，平均(55.3±8.8)岁。纳入标准：以2006年中华人民共和国卫生部发布的《血吸虫病诊断标准》[7]为血吸虫肝病诊断标准；患者均来自洞庭湖疫区，有疫水接触史。排除标准：其他弥漫性肝脏疾病(包括脂肪肝，酒精性、药物性肝病及各种病毒性肝炎等)或局限性肝病(肝脏肿瘤及肝脏手术后)；腹腔积液、凝血功能障碍等肝脏穿刺禁忌证或不愿意接受肝穿刺者；其他可能影响肝脏的疾病患者。

1.2 仪器与方法 采用SurperSonic Imagine AixPlorer型超声诊断仪，SC6-1凸阵探头，频率1～6 MHz，机械指数0.19。嘱患者仰卧，将探头置于右锁骨中线第4～5肋间进行连续扫查；在肝右叶选择适当切面后，嘱患者屏气3～5 s，切换至SWE检查模式，将弹性成像取样框大小设为4 cm×3 cm，当弹性成像图像稳定且颜色均匀一致后冻结图像，启动定量分析Q-BOX功能，调节并设定直径为3 cm圆形取样区，测定该区域内肝组织的弹性模量平均值。对同一患者采用相同方法重复测量5次，取平均值。

1.3 血清肝纤维化指标检测 空腹抽取静脉血，测定血清透明质酸(hyaluronic acid， HA)、层黏连蛋白(laminin， LN)、Ⅲ型前胶原(serum type Ⅲ procollagen， PCⅢ)及Ⅳ型胶原(collagen Ⅳ， Ⅳ-C)。

1.4 肝组织活检 术前禁食8～12 h，常规检查凝血时间、凝血酶原时间及心电图。嘱患者左侧卧，于超声引导下使用自动组织活检枪穿刺，穿刺点尽量选在SWE检测肝弹性模量平均值部位，使所取肝组织标本长度≥1.5 cm，包含10个以上完整的肝脏汇管区结构。对肝穿刺标本进行常规HE染色及网状纤维染色、Masson三色染色。采用中华传染病与寄生虫病学会2002年西安会议制订的分期标准将肝纤维化程度分为5期[8]：S0期，无纤维化；S1期，汇管区纤维化扩大，局限窦周及小叶内纤维化；S2期，汇管区周围纤维化，纤维间隔形成，小叶结构保留；S3期，纤维间隔伴小叶结构紊乱，无肝硬化；S4期，早期肝硬化。依肝活检穿刺病理结果将患者分为相应的5组。

1.5 统计学分析 采用SPSS 24.0统计分析软件。计数资料以例数和百分数表示，多组间比较采用χ2检验。计量资料以±s表示，以Shapiro-Wilk法行正态性检验，Levene检验分析方差齐性，数据均服从正态分布，且方差齐，多组间比较采用单因素方差分析，两两组间比较采用LSD检验。采用简单线性相关分析肝SWE弹性模量平均值与血清肝纤维化指标、肝纤维化病理分期的相关性，计算Pearson积矩相关系数。以肝组织病理检查结果为金标准，绘制ROC曲线，确定诊断阈值，计算实时弹性模量平均值诊断血吸虫病不同分期肝纤维化的AUC、敏感度及特异度。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

5组患者年龄、性别、体质量指数(body mass index, BMI)差异均无统计学意义(P均>0.05)。各组肝实质弹性模量平均值总体差异均有统计学意义(P<0.05，表1，图1)；S0期弹性模量平均值与S2期、S3期、S4期比较差异均有统计学意义(P<0.05)。

5组HA、LN水平随肝纤维化严重程度而依次升高，总体差异有统计学意义(P<0.001，表2)；其中S0期的HA和LN分别与S1期、S2期、S3期、S4期比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。5组间PCⅢ、Ⅳ-C水平总体差异均无统计学意义(P均>0.05，表2)。

表1 血吸虫病肝纤维化患者不同病理分期一般资料及弹性模量平均值比较

表2 血吸虫病肝纤维化患者不同病理分期血清肝纤维化指标比较(ng/ml，±s)

表2 血吸虫病肝纤维化患者不同病理分期血清肝纤维化指标比较(ng/ml，±s)

组别HALNPCⅢⅣ-CS0组(n=22)23.52±5.6342.58±8.0123.22±5.5841.74±11.68S1组(n=23)128.41±29.7092.26±14.6488.61±24.23107.23±36.87S2组(n=28)155.95±72.88126.42±29.16117.19±34.99126.79±52.08S3组(n=26)220.58±49.58144.11±34.98136.30±31.84143.23±54.36S4组(n=29)288.06±74.53160.56±56.24146.24±49.41221.91±51.75F值251.625148.26395.252173.724P值<0.001<0.0010.0830.139

3 讨论

目前认为血吸虫病肝纤维化由免疫反应引起的肉芽肿形成和肝脏胶原蛋白沉积共同导致[9]。人体感染血吸虫后，受血吸虫卵抗原的持续刺激，宿主机体长期处于免疫应答状态，导致TH2反应持续存在，TH1/TH2平衡被打破，从而引起生理状态下静息的肝星状细胞(hepatic stellate cells, HSC)活化增殖，HSC产生大量胶原纤维和细胞外基质，过度沉积于肝脏[10]。如能在血吸虫病肝纤维化形成早期及时发现并治疗，可阻止或逆转病情发展，故早期评估血吸虫病肝纤维化程度尤为重要。而肝穿刺病理活检存在诸多禁忌证和局限性，临床亟需无创定量检测肝纤维化的方法。

图2 弹性模量平均值鉴别诊断血吸虫病肝纤维化不同分期ROC曲线

目前临床主要以血清HA、LN、PCⅢ、Ⅳ-C作为反映肝纤维化程度的主要指标。本研究通过检测4项肝纤维化血清标志物的含量与肝活检病理诊断对照，发现不同分期肝纤维化HA、LN差异有统计学意义，PCⅢ、Ⅳ-C差异无统计学意义：HA及LN水平随肝纤维化严重程度而依次升高，S4期时达最高，S0与其他4期有差异，说明血清HA及LN含量升高可提示肝纤维化的程度加重，与既往研究[11]结果相似。但血清学指标缺乏肝脏特异性，在一定程度上受肝肾代谢功能等变化的影响较大，不能全面反映肝纤维化情况。

超声弹性成像技术是以超声为基础、结合生物力学的一种实时成像方法，根据检测剪切波的不同方法，可分为瞬时弹性成像、声辐射力脉冲成像及SWE[12]。SWE通过测量剪切波的传播速度、计算组织弹性模量值而反映组织硬度。SWE既可结合二维超声图像，有效避开血管、胆道等区域，又可不受肥胖、腹腔积液及肋间隙狭窄等的影响，相比瞬时弹性成像和声辐射力脉冲成像更具优势[13]。

本研究结果显示，不同吸血虫肝纤维化分期间肝实质弹性模量平均值差异有统计学意义，弹性模量平均值随分期的增加而增高，提示弹性模量平均值越大，肝纤维化程度越高；弹性模量平均值与肝纤维化病理分期呈正相关(r=0.721)，同时与血清学指标HA、LN、PCⅢ、Ⅳ-C也呈正相关，与既往研究[14-15]结果一致，提示弹性模量平均值可较客观地反映肝纤维化病变的程度。本研究中ROC曲线分析发现肝实质弹性模量平均值诊断不同肝纤维化分期的AUC均>0.9，敏感度和特异度均>80%，提示SWE可为血吸虫病肝纤维化分期提供可靠依据。作为一种新的无创检查手段[16]，SWE对于临床治疗、动态监测血吸虫病慢性肝纤维化有一定指导意义，尤其对于存在肝脏穿刺活检禁忌证的患者。

本研究的不足：样本量较少，且样本均来自洞庭湖疫区，可能具有地域性偏倚，有待加大样本量进一步研究。