脾脏超声弹性成像的临床应用进展

刘文怡，王建红

(青岛大学附属医院肝脏病中心，山东 青岛266003)

近年来，超声弹性成像技术取得显著进展。弹性成像可无创评估组织硬度[1]，其应用于肝脏、肌骨系统以及乳腺、前列腺、睾丸和甲状腺结节的相关研究得以证实[2-3]。超声弹性成像分为定性超声弹性成像和定量超声弹性成像。定性弹性成像技术属最初级，其通过有节律地向组织施加压力获得弹性值。随着技术进步，逐渐形成瞬时弹性成像(transient elastography, TE)、点剪切波弹性成像(point shear wave elastography, pSWE)、二维剪切波弹性成像(2 dimension shear wave elastography, 2D-SWE) 等定量弹性成像方法。

脾脏位置浅表，超声弹性成像能获得可靠的脾脏硬度值，因此，超声弹性成像技术被用于评估不同疾病脾脏硬度的变化。近年，国内外学者对乙型肝炎病毒或丙型肝炎病毒感染者以及肝纤维化、门静脉高压症、食管静脉曲张或骨髓纤维化等病人的脾脏硬度变化进行了研究。现将脾脏超声弹性成像的临床应用进展综述如下。

一、超声弹性成像技术

1.瞬时弹性成像技术 TE是最早的定量弹性成像技术。法国Echosens公司研发的瞬时弹性成像仪FibroScan®应用于临床组织硬度的评估。FibroScan将超声波换能器安装在振动器的轴线上，通过传感器传递低频振动，产生弹性剪切波并在组织中传播，通过获取脉冲回波来跟踪剪切波的传播并测量其速度，将其转换为弹性值(kilopascal, kPa) 表示。剪切波在组织中的传播速度与组织硬度直接相关：组织越坚硬，剪切波传播越快，对应弹性值越高。大量文献显示TE在评估不同病因慢性肝病病人肝脏纤维化分期中具有较高准确性，特别是对于严重肝纤维化或肝硬化者[4]。

TE测量脾脏硬度尚无特定标准，主要借鉴肝脏硬度测量的标准，且仍采用测量肝脏硬度的探头。但是，正常脾脏组织硬度较正常肝脏组织高[5]，为更准确测量脾脏硬度，探头参数应该适当调整，以求得到最适宜的频率和深度。其次，由于脾脏表面积小于肝脏，缺乏经验的操作者在测量脾脏硬度时常不能准确定位脾脏实质[6]，且此检查不能用于肥胖或伴大量腹水病人。

2.点剪切波弹性成像 pSWE是近年发展起来的一种弹性成像技术，许多常规超声设备已具备此功能。它通过测量感兴趣区内组织的剪切波传播速度定量评估组织硬度。感兴趣区大小固定，约1.5 cm×0.5 cm。pSWE测量组织硬度时，可通过二维超声图像实时选取测量区域，避开组织内可能影响测量结果的结构。测量结果同TE，用kPa表示。除了操作者可利用适当的超声窗口定位感兴趣区进行测量这一优点外，pSWE还可用于肋间隙狭窄、肥胖或合并腹水病人，测量失败率较TE明显降低[7]。其次，pSWE测量肝脏硬度具有很好的可重复性，是评估肝纤维化的有效方法[8]。研究表明，pSWE测量脾脏硬度亦具有可行性和良好的可重复性，操作者自身一致性及操作者间一致性较高，但是测量失败率较测量肝脏时高，操作者间一致性不如后者[7,9-10]，可能因为脾脏实质较薄，以及脾脏邻近左心室，弹性测量受心脏运动影响所致。

3.二维剪切波弹性成像 2D-SWE已被应用于传统超声设备中，结果用kPa表示。与pSWE不同之处在于，2D-SWE所测量的区域为一个2.5 cm×3.5 cm大小的二维区域，克服了pSWE由于测量区域过小而导致结果可能较组织硬度均值存在偏差的局限性。同时，2D-SWE测量失败率明显低于TE。研究显示2D-SWE在诊断临床显著肝脏纤维化方面优于TE，伴有腹水的病人2D-SWE结果更为可靠[2,11]。Cassinotto等[12]研究显示2D-SWE测量脾脏硬度具有良好的操作者自身一致性及操作者间一致性，但测量失败率较高(30%)，可能因为脾脏实质较薄，以及脾脏邻近左心室，测量受心脏运动影响。此外，现有研究显示脾脏硬度对肝硬化的诊断效能较高。Grgurevic等[13]研究表明，2D-SWE测得脾脏硬度值诊断肝硬化的ROC曲线下面积(the area under the receiver operating characteristic curves，AUROC) 为0.82，最佳阈值24 kPa。

二、脾脏超声弹性成像的临床应用

脾功能异常、脾肿大和脾功能亢进通常是由系统性疾病导致。脾脏功能障碍可由骨髓增生性疾病、感染性疾病、淋巴增生性疾病、自身免疫性疾病等引起。此外，脾静脉与门静脉直接相连，影响门静脉血流的疾病也可能影响脾脏。因此，脾脏硬度检查在肝纤维化、门静脉高压症和食管静脉曲张的诊断过程中可能具有一定价值。国内外学者对乙型肝炎病毒或丙型肝炎病毒感染者以及肝纤维化、门静脉高压症、食管静脉曲张或骨髓纤维化等病人的脾脏弹性变化进行了大量研究。

1.脾脏弹性成像在健康人群的应用 脾脏弹性成像技术的推广应用需要先界定健康人群脾脏硬度的正常值范围。脾脏硬度测量可选用线阵或凸阵探头，研究显示，两种探头所测脾脏硬度平均值无显著差异[14]。测量时病人呈仰卧位，病人左臂最大限度外展，探头置于左肋间隙[14-17]。因成人深呼吸时可导致脾脏硬度增加[15]，为尽量减少呼吸运动影响，测量时需嘱病人屏住呼吸[2,16]，以获得更准确的弹性值。儿童可在自由呼吸的状态下测量，测量结果不会因为呼吸或其他运动影响而无效[14]。

脾脏是成人腹腔脏器弹性值最大的器官[14]。目前对成人正常脾脏硬度研究较少，且不同检测技术间测值有差异。采用2D-SWE测得成人正常脾脏硬度值为(13.8±2.9) kPa～(16.6±2.5) kPa，与性别、年龄、脾脏大小、身高及体重无明显相关[16,18]。采用声辐射力脉冲成像测得成人正常脾脏剪切波传播速度为(2.46±0.35) m/s[15]。关于脾脏硬度与年龄的相关性在各研究中存在差异。针对成人的研究显示脾脏硬度与年龄无关，而针对儿童的研究则显示脾脏硬度与年龄存在一定相关性[14,16,18]。进食对脾脏弹性成像有一定影响，进食后所测脾脏弹性值偏高，若检查前病人禁食少于3 h，所测得脾脏硬度值会较实际偏高[4]。

2.脾脏弹性成像在肝纤维化/肝硬化病人中的应用 肝脏纤维化程度与任何病因所致慢性肝病的预后都存在极大的相关性，故对于慢性肝病病人，定期检测其肝脏纤维化程度十分重要。肝脏病理活检是评价肝脏纤维化分期的金标准，但是有创检查存在一定的出血风险，需要有经验的医生进行穿刺以获取足够的有代表性的标本。弹性成像技术是近十年来发展起来的非侵入性评估慢性肝病病人的工具之一。目前，肝脏弹性成像作为评估肝病病人肝脏纤维化严重程度及疾病预后的一种手段被临床广泛接受，其价值也得到大量研究证实[4]。但是，越来越多的研究显示肝脏硬度的诊断准确性受一些混杂因素影响，如肝细胞炎症、胆汁淤积、进食等。并且，肝脏硬度只能反映肝内改变，不能反映高动力内脏循环和门静脉血流量的动态变化。脾脏弹性成像的应用之一是肝纤维化程度的评估和确定其Metavir评分。有研究表明脾脏硬度与肝纤维化的进展相关，脾脏硬度值随肝纤维化程度加重而增加[2,6,19]，显著肝纤维化(Metavir≥2)时，这种相关性更显著。肝硬化病人脾脏病理改变尚未完全明确，脾脏硬度增加可由多种原因导致，例如门静脉高压和其所致高动力循环、脾脏组织增生和纤维化以及血管增生和脾脏淋巴活化[20]。值得一提的是，乙型肝炎病毒及丙型肝炎病毒感染的病人即使肝脏弹性还未发生改变，脾脏硬度已经升高[19]。Giunta等[6]研究显示，TE测量脾脏硬度值能够准确评估慢性肝病肝纤维化分期，其诊断肝硬化的最佳界值为46 kPa(敏感性89%，特异性78%，AUROC 0.84)。Bota等[21]研究显示，pSWE测量脾脏硬度诊断肝硬化的AUROC为0.91，具有很高的诊断价值。Cabassa等[22]证实，联合肝脏硬度值和脾脏硬度值，声辐射力脉冲成像对肝硬化的诊断准确性得到大幅提高。

3.脾脏弹性成像在门静脉高压及食管静脉曲张病人中的应用 肝硬化是肝纤维化的最严重阶段，可由许多因素引起，例如肝炎病毒感染、慢性酒精滥用、自身免疫性肝炎、先天性和后天代谢性疾病、某些药物(如甲氨蝶呤、胺碘酮)的治疗等。门静脉高压是肝硬化的典型病理改变，可引起食管静脉曲张、腹水、肝性脑病、败血症等严重并发症，是导致肝硬化病人死亡的重要原因之一[23]。肝静脉压力梯度是诊断门静脉高压和门静脉高压分期的金标准，但属侵入性检查，并不作为临床首选。肝硬化门静脉高压早期门静脉压力升高主要与肝脏纤维化程度相关，但严重门静脉高压时，门静脉压力主要与肝外因素有关，此时肝脏硬度值与肝静脉压力梯度无明显相关[4,7]；而脾静脉与门静脉相延续，门静脉压力升高理论上可导致脾内压力升高，继而引起脾脏硬度增加，脾脏硬度值似乎能更可靠地反映门静脉高压严重程度以及肝功能失代偿发生的可能性。研究显示[24-26]，脾脏硬度与肝静脉压力梯度呈显著正相关，脾脏弹性成像可提示存在显著门静脉高压症[24-25,27]。国外学者研究显示显著门静脉高压症病人脾脏硬度值为35.6～75.0 kPa[24,27]。国内学者王鹏等[28]研究显示脾脏硬度值在肝硬化门静脉高压方面具有较高诊断效能(AUROC=0.979)，SWE诊断肝硬化门静脉高压的最佳界值为19.98 kPa。Tseng等[29]研究证实脾脏硬度值诊断临床显著门静脉高压症的价值较肝脏硬度值高(AUROC分别为0.91和0.74)。Christian等[24]研究表明，对于肝脏弹性值小于16.0 kPa的不同病因肝硬化病人，脾脏弹性成像有助于提高这部分病人中显著门静脉高压的检出率。另有研究证实，虽然脾脏硬度与合并门静脉高压症相关[24,27]，但是不足以准确评估门静脉高压症的严重程度。其次，一项有关肝外门静脉阻塞病人的研究显示[30]，脾脏硬度测量虽然在肝硬化门静脉高压症中诊断准确性较高，但在肝外门静脉阻塞所致门静脉高压症中价值不高(AUROC 0.477)。

对于肝硬化病人来说，食管胃底静脉曲张的筛查非常重要。目前诊断食管胃底静脉曲张的金标准为上消化道内镜检查，属于侵入性检查。研究证实，脾脏弹性成像可用于鉴别肝硬化门静脉高压病人是否合并食管胃底静脉曲张，且价值优于肝脏弹性成像[27,31]。然而，Park等[32]研究发现脾脏弹性成像在鉴别是否存在食管胃底静脉曲张中的有效性取决于肝硬化的病因，脾脏弹性成像并不能准确地预测酒精性肝硬化导致的食管胃底静脉曲张。根据现有研究，脾脏弹性成像尚无法对食管静脉曲张程度进行分级[27,32]。单项研究表明脾脏硬度与静脉曲张出血史相关[33]，但其在判断食管静脉曲张出血风险方面的价值还有待进一步研究。

除外研究单独应用脾脏超声弹性成像在肝硬化门静脉高压症和食管胃底静脉曲张中的价值，近年许多学者聚焦于研究脾脏超声弹性成像联合其他指标在肝硬化门静脉高压症和食管胃底静脉曲张中的价值。Colecchia等[34]研究表明血小板计数和脾脏径线在诊断门静脉高压的AUROC较脾脏硬度低(AUROC分别为0.857和0.941)。Colecchia等[35]研究显示，脾脏弹性值联合Baveno Ⅵ标准在高风险食管胃底静脉曲张中有较高应用价值，有助于临床避免不必要的上消化道内镜检查。常规超声诊断肝硬化和门静脉高压的特异性高，但是敏感性较低，常导致假阴性诊断，尤其是对于肝硬化代偿期的病人，并且，常规超声操作者间一致性差，诊断亦可受设备性能影响。脾脏弹性成像在诊断临床显著门静脉高压和食管静脉曲张中的价值得到越来越多学者的关注。脾脏弹性成像与肝脏弹性成像相比较，后者容易受到肝脏急性炎症、静脉回流受阻所致肝淤血以及肝内外胆汁淤滞的影响，前者的优势在于不受原发性门静脉高压症的影响。这说明相对于肝脏超声弹性成像，脾脏超声弹性成像可能是检测门静脉高压和食管静脉曲张更为准确的方法。

4.脾脏弹性成像在其他方面的应用 脾脏超声弹性成像也可用于诊断和评估其他疾病。脾脏硬度与葛西术后的胆道闭锁病人的门静脉直径、门静脉高压、肝功能障碍相关[36]。Uchida等[36]证实，脾脏弹性成像可评估胆道闭锁病人门静脉高压和肝脏功能障碍严重程度，有助于筛选其中适合肝移植的病人，并且有助于临床医师制定肝移植术中门静脉重建的最佳方案。

研究显示，TE是评价原发性骨髓纤维化病人脾脏硬度的一种简便易行的方法，可作为骨髓纤维化状态的标志，并可作为监测病人对骨髓纤维化新型治疗方案反应的一种手段[37]。另有学者研究显示，脾脏超声弹性成像可用于骨髓纤维化病人与健康个体的鉴别，但不能区分骨髓纤维化和肝硬化病人[22]。脾脏超声弹性成像还可用于经颈静脉肝内门静脉系统分流(transjugular intrahepatic portosystemic shunt，TIPS)术后疗效的评估[26]，在定量监测TIPS功能和诊断TIPS功能障碍时，脾脏弹性值与脾门静脉流速一致[38]。

综上所述，脾脏超声弹性成像具有一定的临床应用价值。首先，可用于无创肝纤维化评估。无明显肝纤维化的乙型肝炎和丙型肝炎病人，其脾脏硬度变化早于肝脏硬度变化。其次，脾脏硬度与门静脉血流变化有关，有助于检测门静脉高压。脾脏硬度在食管胃底静脉曲张的评估中也有较高价值。多项研究表明，脾脏超声弹性成像作为辅助工具在胆道闭锁治疗以及对骨髓纤维化的诊断、评估和治疗反应评估方面也有一定的临床价值。脾脏超声弹性成像在其他血液病及引起脾脏肿大的疾病，包括感染、沉积病和淋巴增生性疾病等的实用价值尚不清楚，需要进一步研究，使其成为一个新的研究领域。