肝纤维化非创伤性诊断与评估

李文渊，李 磊

肝纤维化是肝脏细胞外基质的弥漫性异常增生和过度沉积的过程，为慢性肝脏疾病修复时的病理生理反应，也是各类慢性肝病向肝硬化进展的关键环节。在组织学上，肝纤维化是可逆的，但肝硬化的逆转却较为困难。因此，肝纤维化的早期诊断和动态监测对于慢性肝病的临床治疗方案选择和预后评估意义重大[1]。国内外学者对于肝纤维化评估手段的研究已持续多年。为提高检测的便利性和患者的依从性，已研究出基于实验室指标的评分模型以及基于影像学检查的肝脏弹性成像等多种无创检测手段[2]。但由于不同方法的评估对象、诊断效能、可重复性等均存在不同程度的差异，肝组织病理学检查依然是肝纤维化诊断的“金标准”。

1 “金标准”-肝组织病理学诊断与评估

肝脏组织病理学评估的标本取自于经皮肝穿刺活检术，其他来源包括经颈静脉肝穿刺活检术、腹腔镜下肝穿刺活检术和外科手术标本。由于肝穿刺活检术系有创检测，存在疼痛、出血等并发症的风险，加之穿刺及病理检查双重费用导致相对费用偏高，对患者的接受度造成了影响。此外，由于具有专门肝脏病理学检查经验的病理学医生的缺乏，给肝脏疾病，特别是疑难肝病的诊断带来了困难，导致诊断准确性下降，难以满足临床的需求。近年来，随着人工智能技术在病理学方面的应用和推进，对于改善肝脏病理学专业人员匮乏局面，可能会起到有效的缓解作用。

通常，肝脏病理学标本需要进行多种染色，常用的染色方法有苏木精-伊红(hematoxylin-eosin, HE)、网状纤维和/或Masson三色染色，其他染色包括苦味酸天狼星红染色、弹力纤维染色、过碘酸希夫法(periodic acid schiff , PAS)染色、淀粉酶-PAS染色(diastase-periodic acid schiff, D-PAS)、罗丹宁染色、普鲁士蓝染色等多种特殊染色及免疫组化染色等。采用上述这些不同的染色方法，可对肝脏的整体情况进行评估，并对特定疾病进行鉴别和诊断。肝脏的病理学评估主要可分为炎症分级(G)和纤维化分期(S)。经过多年的发展，目前已提出了多种评分系统，临床常用的评分系统包括Knodell、Scheuer、METAVIR和Ishak 4种。Knodell最早提出了肝脏炎症半定量评价体系，提出了组织学活动指数(histological activity index, HAI)，但由于其将炎症坏死和纤维化合并，现在已较少应用[3]。Scheuer和METAVIR评分将肝纤维化分为0～4期，而Ishak评分将肝纤维化评估分为0～6期。由于这些评分系统均为半定量评价用来衡量分期，无法精确进行计算，且由于具体评价方法不同，并不能进行严格的相互比较或换算，目前临床普遍将Scheuer和METAVIR≥S2 或 Ishak≥S3 定义为显著纤维化(significant fibrosis, SF)，将Scheuer和METAVIR≥S3或Ishak≥S4定义为进展期肝纤维化(advanced fibrosis, AF)[1]。实际上，由于病理学诊断在一定程度上依赖于医生的个人经验以及标本的采样和制作，固然存在误差[4-8]。

2 肝纤维化的非创伤性诊断与评估

由于肝穿刺活检术的种种限制，使得肝脏病理学在慢性肝病人群中常规定期开展受到了严重的阻碍。于是，人们开始寻求替代有创病理学检查的评估方法。经过数年的努力，人们已经提出了多种可广泛应用的技术，最为常见的就是基于实验室检查指标的各种评分系统和基于影像学的肝脏弹性测定技术。但由于精确性、费用、可重复性等诸多方面的因素影响，目前尚无法替代肝脏病理学诊断的“金标准”地位[9-12]。

2.1 基于实验室检查的评分系统 由于目前尚未发现诊断肝纤维化相关的特异性血清学指标，依靠目前现有的单一实验室检查指标很难对肝纤维化做出有效地评估。目前，根据不同群体已构建出多种较为成熟的评分模型，部分模型的诊断价值相对较高。相对有临床应用价值且便于开展的是谷草酶/血小板指数(AST to platelet ratio，APRI)评分[AST/ULN×100/ PLT(×109/L)]和FIB-4评分[年龄(岁)×AST(U/L)]/[PLT(×109/L)×ALT (U/L)1/2]，评分中的ULN为正常值上限(upper limit of normal)，一般为40U/L或50U/L，而PLT以1×109/L为单位[13-20]。这两个评分系统最初分别设计用于HCV和HIV/HCV感染人群，后来逐渐向其他患者人群拓展和尝试。由于其因子简单、易于操作和不错的诊断效能，较受临床医生的欢迎。目前，尚缺乏对所有患者均适用的统一的评分系统，现有模型仅对应于特定的疾病患者，且需要在具体使用时针对不同患者进行分析。如Fibrotest在溶血和Gilbert综合征时可出现假阳性，而APRI、Forns指数、FIB-4、FibroMeter模型在急性肝炎时可因转氨酶升高而出现假阳性[21-28]。各公式中涉及的各个指标还受个体因素的影响，如患者进食之后以及有慢性炎症的老年患者可有血清透明质酸水平的升高[29-36]。另外，如转氨酶、血小板计数等“间接”血清学指标的可重复性也值得质疑[37]。另一方面，由于这些评分模型对于无肝纤维化或极重度肝纤维化的诊断价值较好，但对于中等程度的肝纤维化的诊断效能可能不足[38-41]。

2.2 基于影像学检测的肝硬度检测(LSM) 由于影像学检查无创、便捷、可重复性好等特点，易于被患者接受，是常规定期评估肝纤维化的理想方法。目前，常规超声、CT、MR检查对于早期肝纤维化的诊断意义不大。随着技术的发展，各种基于肝弹性成像的影像学诊断系统已成为研究和临床应用的前沿。目前，主要的肝弹性成像系统主要包括瞬时弹性成像(transient elastography, TE)、磁共振弹性成像(magnetic resonance elastography, MRE)、声脉冲辐射力(acoustic radiation force impulse, ARFI)弹性成像和二维剪切波弹性成像(two-dimensional shear wave elastography, 2D-SWE)，其中TE已成为临床无创诊断肝纤维化的主要手段，而后两者目前尚处于研究阶段。

TE作为一种较新且已被广泛应用的肝纤维化无创检测技术，其基本原理是通过瞬时低频脉冲在肝脏形成的剪切波来测定肝脏的硬度，继而评估肝纤维化水平[42-48]。目前，临床广泛应用的主要有FibroScan和FibroTouch[41]。TE单次操作时间短，可直接出结果，能在门诊、床边等多种场景中应用，且易于培训和掌握[42]。目前，TE已成为区域医疗中心、脂肪肝门诊、众多肝脏相关药物临床验证试验项目的必备设备之一。虽然该项检测的可重复性较高，但血清胆红素、转氨酶水平以及饮酒、心力衰竭等个体因素对检测结果仍会造成影响。此外，肥胖可由于肋间隙相对变窄导致TE检测结果难以获取，而腹水的存在更可导致TE检查操作无法进行[40]。另一方面，不同肝脏疾病患者采用的检测界值也不尽相同，肝功能正常/轻中度异常的CHB、CHC、非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)、酒精性肝病(ALD)在诊断/排除肝硬化、诊断进展期肝纤维化、显著肝纤维化时均应采用各自对应的相应截断点。因而，应由熟练掌握相关疾病病因学、实验室指标和流行病学知识的临床专家对TE检查结果作出判读。

其他基于超声的肝弹性检测系统主要有ARFI弹性成像和2D-SWE。ARFI弹性技术实际包含点剪切波弹性成像(point shear wave elastography, p-SWE)和2D-SWE，但通常提及ARFI主要是指p-SWE。p-SWE/ARFI使用短时(约262微秒)的声脉冲对组织进行机械激励，该声脉冲传播切变波并在组织中产生局部的微米尺度位移。2D-SWE 基于由聚焦超声束在组织中诱导的辐射力与能够实时捕获所产生剪切波的瞬态传播的超高帧频超声成像序列的结合。与TE类似，ARFI需要至少重复测量10次以上以保证其准确度，而2D-SWE相对来说检测范围更大，感兴趣区(region of interest, ROI)可由操作者自由调整。但对于两者来说，受成像技术本身的制约，探测深度超过6 cm时，其准确度将下降，同时质量标准仍需要定义，诊断各期肝纤维化的截断点尚需统一[2]。

MRE是在传统MR的基础上加入应变声波(波长)检测系统从而得以检测肝脏弹性。MRE在肝纤维化检测上有着优异的检测效能，可以不受年龄、性别、肥胖、腹水、肝炎活动程度的影响。另外，由于可扫描整个肝脏，在可检测整体肝纤维化水平而避免抽样偏倚的同时还可一并进行常规MR扫描，增强了MRE的适用性和实用性。但由于需额外增加应变声波检测系统硬件，又相对耗时且费用昂贵，同时又由于目前尚未建立针对不同疾病的统一的弹性值标准，因此该技术的临床应用也受到了一定程度的限制。

前述这些无创诊断评估技术对于肝肝纤维化的诊断各有其特点，在实际临床应用中，需根据实际情况酌情选择合适的检查方法，也可将这些方法进行合理的组合以提高肝纤维化评估的精确性。如有必要，仍需行肝穿刺活检术获取病理学结果以进一步明确诊断，尤其是对于那些同时需要明确病因的患者来说更为重要。

3 结语

肝纤维化的诊断在慢性肝病的长期评估中有着重要的地位。随着防治能力的逐年提高，慢性肝病的疾病谱发生了巨大的变化，病毒性肝炎占比在下降，而代谢性肝病、酒精性肝病、自身免疫性肝病和脂肪性肝病等非感染性肝病逐渐增多。因此，慢性肝病仍将是目前和今后较长一段时间内我们所要面临的重大挑战。虽然目前相关技术和手段仍有一定的局限性，但随着研究的不断深入，肝纤维化无创评估体系将进一步完善，更加适合临床实际应用。便捷快速的肝纤维化评估将成为体检、慢性肝病诊疗的常规项目，为我们更好地掌握慢性肝病肝纤维化进展情况提供依据，以便及时调整治疗方案，改善慢性肝病患者预后。