二维剪切波弹性成像在不同类型自身免疫性肝病纤维化分期中的应用

[摘" "要]" "二维剪切波弹性成像（two-dimensional shear wave elastography， 2D-SWE）在灰阶超声的引导下对肝脏硬度进行定性和定量评估，避开了胆管及血管对弹性值的影响。近年来2D-SWE在自身免疫性肝病（autoimmune liver diseases， AILDs）中的应用较为广泛，其效用及性能得到了有力验证。本文就2D-SWE在AILDs中的应用价值及应用前景，尤其对AILDs的肝纤维化分期及药物治疗效果的评估进行综述。

[关键词]" "二维剪切波弹性成像；自身免疫性肝病；肝纤维化

[中图分类号]" "R575" " " " " " " "[文献标志码]" "A" " " " " " " "[文章编号]" "1674-7887（2024）05-0464-05

Application of two-dimensional shear wave elastography in staging of

liver fibrosis of autoimmune liver disease*

LIANG Yanlou**， WANG Zixian， CHEN Shanshan， WU Jing***" " " " （Department of Ultrasound， Affiliated Nantong Hospital 3 of Nantong University， Nantong Third People＇s Hospital， Jiangsu 226006）

[Abstract]" "Two-dimensional shear wave elastography（2D-SWE） qualitatively and quantitatively evaluates liver stiffness under the guidance of gray-scale ultrasound， avoiding the influence of bile ducts and blood vessels on elastic values. In recent years， 2D-SWE has been widely used in autoimmune liver diseases（AILDs）， and its effectiveness and performance have been strongly verified. This article reviews the application value and application prospect of 2D-SWE in AILDs， especially the staging of liver fibrosis in AILDs and the evaluation of curative effect after drug treatment.

[Key words]" "two-dimensional shear wave elastography; autoimmune liver disease; liver fibrosis

自身免疫性肝病（autoimmune liver diseases， AILDs）患者逐年增多，其中包括自身免疫性肝炎（autoimmune hepatitis， AIH）、原发性胆汁性胆管炎（primary biliary cholangitis， PBC）、原发性硬化性胆管炎（primary sclerosing cholangitis， PSC）以及同时具有以上两种及以上特征的多重重叠综合征（overlap syndrome， OS），是一组与肝脏和胆管相关的非传染性疾病，主要以肝功能异常与病理损害为特征[1]。AILDs病程长，呈持续发展，可多年无症状，最终可导致严重的肝纤维化乃至肝硬化[2-3]。因此，早期识别肝纤维化的程度，对疾病后续的治疗、疾病进程的延缓以及预后的改善具有重大意义[4]。诊断AILDs肝纤维化分期的金标准是组织学活检，鉴于组织学活检具有术后出血、感染等后遗症及部分患者不宜进行肝活检，因此探索准确、方便、可重复的无创检查方法以确定AILDs的分期是近年来国内外学者的研究热点[5]。

目前，弹性成像在肝纤维化分期方面的应用日趋成熟，二维剪切波弹性成像（two-dimensional shear wave elastography， 2D-SWE）在AILDs的运用越来越广泛[6]，尤其是在对肝纤维化分期的无创评估以及检测患者接受药物治疗后的疗效监测、预后评估方面更有应用价值[7]。

1" "2D-SWE的原理及优点

2D-SWE是一种用于肝纤维化分期的非侵入性方法，使用传统的超声扫描仪扫查，在灰阶模式成像的指导下创建肝组织硬度的实时二维定量图[8-9]。2D-SWE对肝组织的感兴趣区发射声辐射力脉冲引起肝组织变形，产生横波，横波的速度即为测量值，单位为kPa，剪切波速度越大，表示组织硬度越大[10-11]。2D-SWE技术相较于瞬时弹性成像（transient elastography， TE）具有诸多优势[12]：（1）兼具肝脏硬度检测及普通彩超成像多种功能，能直观显示肝脏血管、胆囊等结构，并引导二维剪切波弹性值测量，从而避免非目标结构；（2）取样范围广，代表性强，可对腹水或肋间隙过窄的患者进行弹性测定。

2" "2D-SWE在AILDs肝纤维化分期中的应用

2.1" "AIH" "AIH是一种慢性肝脏炎症性疾病，其特征是血清转氨酶和IgG升高、存在非器官特异性自身抗体以及在不明原因的情况下出现界面性肝炎伴淋巴浆细胞浸润[13-14]。AIH患者病程长，具有慢性肝病的影像学特征，影像学检查在检测并发症和排除慢性肝病其他可能的病因方面具有重要作用。弹性成像技术为临床随访期间诊断严重肝纤维化和肝硬化提供了非侵入性选择[15]。

有研究[16]纳入了58例经组织学活检的AIH患者，以METAVIR评分进行肝纤维化分期评估结果作为参考标准（≤F1期为无纤维化，≥F2期为显著纤维化），使用2D-SWE测量肝硬度值（liver stiff， LS）并评估肝纤维化分期，同时比较AIH患者显著纤维化的各指标。其中PLT计数＜120.0×109/L、AST与血小板比值指数（aspartate aminotransferase-to-platelet ratio index， APRI）≥3.0，2D-SWE速度值≥1.6 m/s为诊断显著肝纤维化的截断值，三者ROC的AUC分别为0.74、0.75和0.95。另外，E.G.SOH等[17]研究发现2D-SWE技术测量的LS对肝纤维化分期评估性能表现良好，且显著高于血清生物标志物。在小儿AILDs中，P.GALINA等[18]运用2D-SWE检测LS，结果表明肝纤维化与肝脏硬度密切相关。X.XING等[19]则使用Scheuer评分系统描述了肝纤维化的组织学进展，定义显著纤维化为≥S2，严重纤维化为≥S3，肝硬化为S4；肝脏硬度与组织学纤维化分期有较强的相关性，随着纤维化程度的上升，2D-SWE对其分期的检测效能逐渐稳定。以上结论肯定了2D-SWE评估AIH患者肝纤维化分期的应用价值，有望成为无创定量诊断肝纤维化程度的重要指标。

为研究AIH的炎症活动期对LS的影响，X.XING等[19]以Scheuer评分标准为参考将患者按炎症程度分级分为G0～G2亚组和G3～G4亚组，两组患者预测纤维化显著的LS的ROC曲线的AUC具有统计学意义。G0～G2亚组坏死性炎症活性对LS的影响与G3～G4亚组相似。另外，P.GALINA等[18]研究结果显示坏死性炎症活性和纤维化密切相关，然而少数病例表现出明显炎症活动，这部分AIH患儿具有较高的LS，其纤维化阶段仅为轻度或中度。这与X.XING等[19]的研究略有出入，可能是由于病例数的差异造成了这种偏差。以上结果说明AIH的肝脏硬度测量受炎症活动期的影响较为明显。

2.2" "PBC" "PBC是一种病因不明，以循环抗线粒体抗体阳性、慢性胆汁淤积和肝内小胆管破坏为特征的AILDs[20]。PBC的特征性组织学表现为慢性非化脓性破坏性胆管炎，门管区淋巴-浆细胞浸润破坏小叶间胆管并导致门管区及周围的胆管缺失[13]。随着病程的进展，PBC可致肝脏慢性胆汁淤积，最终导致肝硬化和肝衰竭[14]。2D-SWE技术可在二维成像引导下避开胆管及近胆管区的肝组织，对LS进行更为准确的测量。

M.SCHULZ等[21]使用无创2D-SWE检测PBC患者的LS，LS中位数为1.48 m/s。Pearson相关性分析提示2D-SWE获得的LS与TE获得的LS显著相关。Y.L.YAN等[22]纳入192例PBC患者，根据Scheuer评分系统进行组织学分期为参考标准，利用2D-SWE测量LS，获得的LS分为显著纤维化（≥S2）、严重纤维化（≥S3）和肝硬化（S4），其ROC的AUC分别为0.88、0.97和0.99，诊断效能均较APRI、纤维化4因子指数[fibrosis 4 score， FIB-4，FIB-4=年龄×（AST/PLT计数）×ALT]和Mayo风险评分显著提高。E.K.MANESIS等[23]利用2D-SWE测量LS评估PBC患者的各纤维化分期，显著纤维化、严重纤维化以及肝硬化的截断值分别为7.8、10.0、11.9 kPa，低于Y.L.YAN等[22]的研究结果（10.7、12.2、14.1 kPa），可能与纳入的样本数量以及地区人群差异相关。以上结果提示，2D-SWE是评估PBC患者肝纤维化分期的有效方法，且2D-SWE在肝纤维化分期方面的诊断性能优于血清纤维化模型，提示2D-SWE是PBC纤维化测量的可靠方法。

2.3" "PSC" "PSC是一种进行性纤维炎症性疾病，主要通过破坏胆管，引起胆管狭窄和扩张，并随着时间的推移通过肝纤维化和最终肝硬化的阶段而进展[24]。

目前，关于2D-SWE在PSC中的研究较为少见，有前瞻性研究[25]首次使用2D-SWE对66例PSC患者进行肝脏硬度测量，以LS评估PSC患者的肝纤维化分期（以肝活检为参考标准），2D-SWE在识别晚期纤维化（F3，F4）方面表现良好（ROC的AUC为0.85），相应的最佳临界值为7.8 kPa，结果表明2D-SWE在识别肝纤维化分期方面具有可行性。

2.4" "OS" "OS指两种AILDs的重叠，兼具两种AILDs的临床、实验室及病理特征。目前的OS以自身免疫性肝炎与原发性胆汁性胆管炎（autoimmune hepatitis-primary biliary cholangitis， AIH-PBC）重叠居多，占所有OS的80%以上，余类型较为少见。OS患者随着病程的进展，肝纤维化愈加明显，其终末期肝病的相关并发症发生率较高。因此，对肝纤维化准确分期和动态监测疾病进展至关重要[22， 26-27]。

Y.L.YAN等[27]采用Scheuer评分评估148例AIH-PBC患者肝脏炎症和肝纤维化分期，以肝穿刺活检为金标准，评价2D-SWE对肝纤维化分期的诊断效能。利用2D-SWE获得的LS诊断显著纤维化（≥S2）、严重纤维化（≥S3）和肝硬化（S4）的ROC曲线的AUC分别为0.91、0.97和0.96。此外，E.G.SOH等[17]报道的2D-SWE测量的LS诊断AIH-PBC患者显著纤维化（≥F2）、严重纤维化（≥F3）和肝硬化（F4）的ROC的AUC分别为0.90、0.81和0.85。前者对严重纤维化及肝硬化的诊断效能显著，二者在运用2D-SWE测量LS对肝纤维化分期的诊断方面具有可行性。X.X.WANG等[28]利用2D-SWE能够准确检测S2～S4、S3～S4和S4，检测效果与前者相仿，且LS和FIB-4与组织学纤维化分期呈正相关。上述结果提示2D-SWE测量LS是评估肝纤维化的准确可靠方法，特别是在诊断严重纤维化（≥F3）和肝硬化方面具有显著效果。

3" "2D-SWE对各型AILDs药物治疗反应的监测

根据最新指南[29]，AIH患者主要采用非特异性免疫抑制治疗，以延缓疾病的进展。PBC患者通过长期应用熊去氧胆酸（ursodeoxycholic acid， UDCA）抑制病情发展。AIH-PBC[30]重叠时，建议长期使用免疫抑制剂联合UDCA治疗。随访过程中频繁的生化指标检测对于监测治疗反应是必要的。此外，在治疗开始时检测肝纤维化的严重程度，并在长期随访过程中进行频繁的监测对疾病治疗反应的评估亦是必要的。

E.G.SOH等[17]对接受激素治疗的AIH患者进行了2D-SWE检查随访（平均间隔时间17.4个月），接受类固醇治疗患者的LS和DS明显改善。X.X.WANG等[28]利用2D-SWE检测AIH-PBC患者进行药物治疗后的肝脏硬度，治疗结果为生化完全缓解的患者LS显著降低，S0～S2（坏死性炎症）患者LS下降明显低于S3～S4患者。而治疗后无生化缓解的患者LS略有下降，但并不显著。结果表明，通过2D-SWE测量的LS可监测AIH-PBC患者的治疗反应。

4" "2D-SWE对AILDs食管静脉曲张（esophagogastric varices， EV）的预测

Y.L.YAN等[31]进行单中心回顾性分析220例PBC患者，以消化道内镜检查结果为参考标准，使用2D-SWE技术测量LS，LS预测全分级EV和高危EV的ROC的AUC分别为0.87和0.84。LS＜25 kPa和PLT＞110×109/L可避免46.3%的患者进行食管胃十二指肠镜筛查，全分级EV漏检率可达8.4%。既往学者[32]回顾性分析114例PBC患者LS对EVs风险分级进行预测，EV低危组及高危组的LS分别为9.3、17.2 kPa；另外，2D-SWE检测LS对PBC患者高危EV风险的预测相较于APRI及FIB-4的诊断效能显著升高。X.X.WANG等[28]利用LS值诊断高危EV的ROC的AUC为0.73，与高危EV相关的2D-SWE的LS最佳临界值为11.0 kPa，具有最高的综合灵敏度（76.9%）和特异性（64.8%）。结果表明2D-SWE是预测EV存在的潜在方法。

5" "与TE成像比较，2D-SWE对于AILDs肝纤维化的诊断性能

一项关于2D-SWE测量肝脾硬度的前瞻性研究[23]将TE作为纤维化分期的参考标准，肝、脾应用2D-SWE是诊断AIH进展期纤维化的可靠补充方法。在活动性肝炎患者中，包括肝脏和脾脏硬度测量的联合诊断方法可更准确地评估肝纤维化，并常规用于临床。此外，S.WU等[33]报道TE测量的LS诊断AIH-PBC患者F≥2、F≥3和F4的ROC的AUC分别为0.84、0.91和0.97。其与多数的2D-SWE所测量的LS对肝纤维化分期预测的准确性大致相同。有研究[24]使用TE、点剪切波弹性成像、2D-SWE 3种弹性成像方法对PSC患者进行LS测量并预测肝纤维化分期，相关性分析发现2D-SWE与TE具有极好的相关性。2D-SWE在识别肝纤维化分期方面具有良好的可行性。

6" "展" " " 望

近年来，2D-SWE在AILDs的LS测量方面的应用，提高了肝硬化的检出率，为肝脏纤维化分期提供了数据支持，避免患者进行肝活检等有创操作。对AILDs的药物治疗反应监测为评估患者的治疗效果及后续治疗方案的选择提供有力的依据，同时在预后评估方面取得了显著的研究成果。另外，2D-SWE在对AILDs的相关并发症的风险预测方面取得了初步成效，如利用LS联合脾脏硬度值对EV的风险分层的预测效果更加显著。虽然2D-SWE技术还存在不足之处，但随着科技的进步，此项技术的发展会愈加成熟，临床运用将愈加广泛。

[参考文献]

[1]" "彭雪莹， 李慧， 赵美云， 等. 自身免疫性肝病发病机制的研究进展[J]. 胃肠病学和肝病学杂志， 2023， 32（5）：588-591， 598.

[2]" "肖潇， 马雄. 自身免疫性肝病[J]. 肝脏， 2023， 28（1）：25-27.

[3]" "IMAM M H， LINDOR K D. The natural history of primary biliary cirrhosis[J]. Semin Liver Dis， 2014， 34（3）：329-333.

[4]" "罗文萍， 马红， 王宇. 瞬时弹性成像在肝纤维化无创诊断中的应用进展[J]. 临床肝胆病杂志， 2019， 35（3）：635-639.

[5]" "ZENG J， LIU G J， HUANG Z P， et al. Diagnostic accuracy of two-dimensional shear wave elastography for the non-invasive staging of hepatic fibrosis in chronic hepatitis B： a cohort study with internal validation[J]. Eur Radiol， 2014， 24（10）：2572-2581.

[6]" "AGBIM U， ASRANI S K. Non-invasive assessment of liver fibrosis and prognosis： an update on serum and elastography markers[J]. Expert Rev Gastroenterol Hepatol， 2019， 13（4）：361-374.

[7]" "叶桂林， 黄河， 凌文武， 等. 实时二维剪切波弹性成像诊断自身免疫性肝病患者肝纤维化程度[J]. 中国医学影像技术， 2021， 37（3）：401-405.

[8]" "SHIINA T， NIGHTINGALE K R， PALMERI M L， et al. WFUMB guidelines and recommendations for clinical use of ultrasound elastography： part 1：basic principles and terminology[J]. Ultrasound Med Biol， 2015， 41（5）：1126-1147.

[9]" "KIM D W， SUH C H， KIM K W， et al. Technical performance of two-dimensional shear wave elastography for measuring liver stiffness： a systematic review and meta-analysis[J]. Korean J Radiol， 2019， 20（6）：880-893.

[10]" "FANG C， SIDHU P S. Ultrasound-based liver elastography： current results and future perspectives[J]. Abdom Radiol（NY）， 2020， 45（11）：3463-3472.

[11]" "TANG A， CLOUTIER G， SZEVERENYI N M， et al. Ultrasound elastography and MR elastography for assessing liver fibrosis： part 2， diagnostic performance， confounders， and future directions[J]. AJR Am J Roentgenol， 2015， 205（1）：33-40.

[12]" "叶细容， 吕志红， 江峰， 等. 两种超声弹性成像技术诊断慢性乙型肝炎患者肝纤维化价值比较[J]. 实用肝脏病杂志， 2020， 23（1）：18-21.

[13]" "苗琪， 陈晓宇. 自身免疫性肝病相关病理特征[J]. 胃肠病学， 2018， 23（5）：287-292.

[14]" "KERKAR N， CHAN A. Autoimmune hepatitis， sclerosing cholangitis， and autoimmune sclerosing cholangitis or overlap syndrome[J]. Clin Liver Dis， 2018， 22（4）：689-702.

[15]" "MALIK N， VENKATESH S K. Imaging of autoimmune hepatitis and overlap syndromes[J]. Abdom Radiol（NY）， 2017， 42（1）：19-27.

[16]" "朱琳， 陈洋， 杨青， 等. 超声弹性成像评估自身免疫性肝炎患者肝纤维化分期价值分析[J]. 实用肝脏病杂志， 2023， 26（3）：360-363.

[17]" "SOH E G， LEE Y H， KIM Y R， et al. Usefulness of 2D shear wave elastography for the evaluation of hepatic fibrosis and treatment response in patients with autoimmune hepatitis[J]. Ultrasonography， 2022， 41（4）：740-749.

[18]" "GALINA P， ALEXOPOULOU E， MENTESSIDOU A， et al. Diagnostic accuracy of two-dimensional shear wave elastography in detecting hepatic fibrosis in children with autoimmune hepatitis， biliary atresia and other chronic liver diseases[J]. Pediatr Radiol， 2021， 51（8）：1358-1368.

[19]" "XING X， YAN Y L， SHEN Y， et al. Liver fibrosis with two-dimensional shear-wave elastography in patients with autoimmune hepatitis[J]. Expert Rev Gastroenterol Hepatol， 2020， 14（7）：631-638.

[20]" "WANG K L， LI Y， PAN J F， et al. Noninvasive diagnosis of AIH/PBC overlap syndrome based on prediction models[J]. Open Med， 2022， 17（1）：1550-1558.

[21]" "SCHULZ M， WILDE A B， DEMIR M， et al. Shear wave elastography and shear wave dispersion imaging in primary biliary cholangitis-a pilot study[J]. Quant Imaging Med Surg， 2022， 12（2）：1235-1242.

[22]" "YAN Y L， XING X， LU Q， et al. Assessment of biopsy proven liver fibrosis by two-dimensional shear wave elastography in patients with primary biliary cholangitis[J]. Dig Liver Dis， 2020， 52（5）：555-560.

[23]" "MANESIS E K， SCHINA M， VAFIADIS I， et al. Liver stiffness measurements by 2-dimensional shear wave elastography compared to histological and ultrasound parameters in primary biliary cholangitis[J]. Scand J Gastroenterol， 2021， 56（10）：1187-1193.

[24]" "郭银燕， 钟艳丹， 俞海英， 等. 自身免疫性肝病的临床和病理特征分析[J]. 安徽医药， 2023， 27（5）：976-980.

[25]" "MJELLE A B， FOSSDAL G， GILJA O H， et al. Liver elastography in primary sclerosing cholangitis patients using three different scanner systems[J]. Ultrasound Med Biol， 2020， 46（8）：1854-1864.

[26]" "NGUYEN H H， SHAHEEN A A， BAEZA N， et al. Evaluation of classical and novel autoantibodies for the diagnosis of primary biliary cholangitis-autoimmune hepatitis overlap syndrome（PBC-AIH OS）[J]. PLoS One， 2018， 13（3）：e0193960.

[27]" "YAN Y L， XING X， WANG Y， et al. Clinical utility of two-dimensional shear-wave elastography in monitoring disease course in autoimmune hepatitis-primary biliary cholangitis overlap syndrome[J]. World J Gastroenterol， 2022， 28（18）：2021-2033.

[28]" "WANG X X， LI Y X， JIANG L B， et al. Performance of 2D-shear wave elastography in autoimmune hepatitis-primary biliary cholangitis overlap syndrome[J]. Abdom Radiol， 2023， 48（4）：1290-1297.

[29]" "中华医学会肝病学分会. 自身免疫性肝炎诊断和治疗指南（2021）[J]. 临床肝胆病杂志， 2022， 38（1）：42-49.

[30]" "LINDOR K D， BOWLUS C L， BOYER J， et al. Primary biliary cholangitis： 2021 practice guidance update from the American Association for the Study of Liver Diseases[J]. Hepatology， 2022， 75（4）：1012-1013.

[31]" "YAN Y L， XING X， LU Q， et al. Two-dimensional shear wave elastography for screening varices in Asian patients with primary biliary cholangitis[J]. Expert Rev Gastroenterol Hepatol， 2021， 15（8）：965-973.

[32]" "龚丽， 张云江. 二维剪切波弹性成像对原发性胆汁性胆管炎食管静脉曲张的预测[J]. 肝脏， 2023， 28（5）：541-543， 553.

[33]" "WU S， YANG Z， ZHOU J， et al. Systematic review： diagnostic accuracy of non-invasive tests for staging liver fibrosis in autoimmune hepatitis[J]. Hepatol Int， 2019， 13（1）：91-101.

[收稿日期] 2024-04-09