超声弹性成像在弥漫性肝病中的应用.pdf
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1、-172-综述 Zongshu 中国医学创新第 20 卷 第 22 期(总第 628 期)2023 年 8月Medical Innovation of China Vol.20,No.22 August,2023上海市徐汇区大华医院上海200031通信作者:虞梅超声弹性成像在弥漫性肝病中的应用贺静翟凌云韩莹莹虞梅【摘要】肝纤维化程度的准确评估对于判定慢性肝病(chronic liver disease,CLD)的预后和制定治疗方案至关重要。由于肝脏活检具有一定的局限性,因此迫切需要其他可以准确评价肝纤维化的其他手段。超声弹性成像是一种非侵入性,操作简便以及测量精准的技术手段,可以通过测定肝脏硬
2、度来评价肝纤维化程度。超声弹性成像主要包括瞬时弹性成像,声学辐射力脉冲成像,超音速剪切波成像和实时组织弹性成像。虽然超声弹性成像具有一定程度的不可重复性,但是在诊断 CLD 患者肝纤维化方面仍然发挥了重要作用。同时超声弹性成像也可用来进行对患者进行床旁病情监测。【关键词】超声弹性成像慢性肝病肝硬化弥漫性肝病Application of Ultrasound Elastography in Diffuse Liver Disease/HE Jing,ZHAI Lingyun,HAN Yingying,YU Mei./Medical Innovation of China,2023,20(22):
3、172-175AbstractIt is of vital importance to accurately assess the level of liver fibrosis in chronic liver disease(CLD)to predict prognosis and make treatment plans.As liver biopsy has some limitations,there is an urgent need for other means to accurately evaluate liver fibrosis.Ultrasound elastogra
4、phy is a non-invasive,convenient and precise technique,and could evaluate liver fibrosis by measuring the degree of liver stiffness.Ultrasound elastography includes transient elastography,acoustic radiation force impulse imaging,supersonic shear wave imaging and real-time tissue elastography.Althoug
5、h ultrasound elastography has a certain degree of non-repeatability,it still plays an important role in the diagnosis of liver fibrosis in CLD patients.At the same time ultrasound elastography could also be used to monitor the condition of the patient bedside.Key wordsUltrasound elastographyChronic
6、liver diseaseLiver fibrosisDiffuse liver diseaseFirst-authors address:Dahua Hospital,Xuhui District,Shanghai City,Shanghai 200031,Chinadoi:10.3969/j.issn.1674-4985.2023.22.041乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)以及人类免疫缺陷病毒感染,饮酒,肝毒性药物,非酒精性脂肪肝,自身免疫性疾病和隐源性肝病等原因引起的肝细胞与肝间质疾病,包括继发的胆汁排泄障碍和肝脏血流障碍,都属于肝脏弥漫性病变。组织学上,反复的伤口愈合反
7、应最终导致肝纤维化发生,特别是包括肌纤维母细胞和星状细胞在内的细胞成分激活,产生胶原沉积和慢性肝病(chronic liver disease,CLD)1-2。弥漫性肝病病因复杂,除部分疾病外,早期影像学常缺乏特异性,一般容易被影像科医生所忽略,晚期以肝硬化表现为主。肝活检是诊断肝纤维化的金标准。然而,肝活检也有很大的局限性。活检获得的组织体积较小,由于取样的偏差,可能无法全面地代表肝纤维化的分布3。并且观察者经验主观依赖性也限制了该技术的广泛、重复使用4。尽管穿刺活检的风险较小,但出血并发症发生率大约为 0.3,而连续性穿刺监测则使其风险性进一步增加5。虽然现已开发了一些无创的检查手段,但是
8、仍然缺乏对纤维化识别和分类的能力6。弹性成像发明于 1991 年,是一种非侵入性,定量或定性评价软组织弹性的一种技术7。与表浅器官相比,肝脏位置较深且位于肋下,肝脏的弹性成像操作较难。然而,已经开发了多种用于重复测量肝纤维化程度的超声波弹性成像技术。从技术角度来看,共有两种测量肝脏硬度的超声弹性成像技术:剪切波弹性成像和实时组织弹性成像。本文综述了超声弹性成像在弥漫性肝病中的临床应用。1弹性成像原理目前超声弹性成像技术分为压迫性弹性成像(compression elastography or strain imaging)、剪切波弹性成像(shear wave elasticity imagi
9、ng)及振动性弹性成像(vibration sonoelastography)8。压迫性弹性成像的原理是通过外力压迫致组织形变,用复合自-173-中国医学创新第 20 卷 第 22 期(总第 628 期)2023 年 8月综述 ZongshuMedical Innovation of China Vol.20,No.22 August,2023相关方式计算组织发生形变后的相对硬度,并用彩色图像显示,通过计算彩色图中各种颜色的比率间接反映组织硬度9。剪切波弹性成像技术通过剪切波检测进行组织结构成像、定性,包括瞬时弹性成像技术及声脉冲辐射力成像(acoustic radiation force i
10、mpulse,ARFI)技术。其中瞬时弹性成像技术于1999 年由 Catheline 等学者报道8。其原理是用一个包含在超声探头上的振动器传输一个低频的瞬时振动波(50 Hz)导致组织发生位移,然后由回波脉冲检测纵向剪切波速度,算出组织的弹性模量10。声脉冲辐射力成像技术是近期出现的无创评估组织硬度的技术。原理是用高强度、短暂、多次的声脉冲对肝脏感兴趣区域内的组织进行激励,使目标区域组织产生剪切波传播,通过检测剪切波速度,间接反映该区域的弹性相关信息。振动性弹性成像的基本原理是发送一低振幅、低频率的声波(通常振幅0.1 mm,频率 1 kHz),让其在组织内部传播引起振动,然后用实时多普勒技
11、术将组织的振动形式反映出来,较硬的组织如肿瘤振动的幅度较小11。弹性成像技术是一种应用前景较好的技术。与CT(衰减值),磁共振成像(MR)(T1弛豫时间)和常规超声(体积数据)相比,通过弹性成像测量获取的组织的弹性模量可以更全面地对组织进行评估。弹性成像技术可以最大限度地区分不同类型的组织以及正常组织和病变组织12。弹性模量被定义为弹性变形期间应力-应变曲线的斜率。因此,较硬的组织具有较高的弹性模量。有许多弹性成像的方法,所有这些方法都包括三个基本步骤:激发,组织反应测量和机械参数估计12。2临床应用2.1肝纤维化关于超声弹性成像测量肝脏硬度的研究已经有很多,大部分为瞬时弹性成像对于肝纤维化的
12、诊断研究。文献 13 关于慢性丙型肝炎患者的荟萃分析显示,显著纤维化(METAVIR 的评分系统F2)cut-off 估计值为 7.71 kPa,其敏感性为 72,特异性为 82。在肝硬化(F4)的情况下,cut-off 估计值为 15.08 kPa,并且敏感性为 84,特异性为95。文献 14 包含 40 例研究的荟萃分析表明,对于显著纤维化诊断总的敏感性和特异性分别为78和 80,对于肝硬化则分别为 83和 90。另外,该荟萃分析表明,瞬时弹性成像可作为肝硬化筛选手段,但不能准确诊断纤维化的分级。虽然ARFI 成像和 SSI 效果可媲美瞬时弹性成像,但是关于 ARFI 成像和 SSI 的临
13、床研究相对较少15-16。文献 17 关于 ARFI 成像的荟萃分析表明,ARFI 的平均诊断准确率为 0.87(F2),0.93(F3),和 0.93(F4)。对于实时弹性成像,使用弹性比率(肝内小静脉与肝实质的比值)来代替肝脏硬度,并且该技术的诊断性能优于非侵入性的生化标志物检测,包括天冬氨酸转氨酶与血小板比率指数的比值(APRI)和 Forns 指数。超声弹性成像在 HBV 感染患者中的应用较少。Marcellin 等18首次报道瞬时弹性成像在慢性乙型肝炎中诊断的准确性。虽然对慢性乙肝的纤维化分期相对较弱,总体诊断效果也次于慢性丙肝,但是瞬时弹性成像诊断的准确性尚可接受19。文献 20
14、包含 18 项研究共 2 772 患者的荟萃分析报道了瞬时弹性成像对慢性乙肝肝脏纤维化分期的效果,对显著纤维化、严重纤维化和肝硬化的平均诊断 AUROC分别为 0.859,0.887 和 0.929。与 HCV 相比,HBV患者肝硬化的 cut-off 值较低,这可能是大结节性肝硬化患者肝纤维化面积相对较小。与此相反,谷丙转氨酶可导致纤维化分级过高,因此对慢性乙肝急性恶化的患者出现的肝硬化应持慎重态度21。2.2非酒精性脂肪肝随着近几十年来代谢性疾病和肥胖的增加,非酒精性脂肪肝病(NAFLD)代表了具有很重要的临床意义的一类疾病。NAFLD 的疾病谱很广,包括从简单的脂肪肝到非酒精性脂肪性肝炎
15、。肝纤维化可以逐步发展成为肝硬化22。由于肥胖患者的皮下脂肪组织减弱了脉冲的传播,弹性成像在肥胖患者中的应用比较困难。但是一种新的振动控制瞬时弹性成像设备的使用使得瞬时弹性成像得以推广。这一设备可以计算新的控制衰减参数(CAP)。CAP 作为一种无创操作可以正确地估计肝的脂肪变性23。研究表明,瞬时弹性成像可以对不同患者进行风险分层;如果肝脏硬度低于 7.9 kPa,那么有 97%的把握可以排除晚期肝纤维化;如果肝脏硬度高于9.6 kPa,晚期肝纤维化的可能性为 72,只有剩余患者(7.99.6 kPa)需要进行肝活检,同时肝活检患者的减少可以减少活检并发症的发生24。2.3门脉高压评估肝硬化
16、患者门脉高压的严重程度是肝脏硬-174-综述 Zongshu 中国医学创新第 20 卷 第 22 期(总第 628 期)2023 年 8月Medical Innovation of China Vol.20,No.22 August,2023度测量的另一个主要用途。门脉压力增高是导致肝硬化进展的一个主要因素。肝静脉导管下肝静脉压力梯度(HVPG)测量可以间接反映门脉压力,有研究评价这种非创伤性测量肝硬度来评估门脉高压手段的可行性25-26。这些研究的结果表明肝脏硬度与 HVPG 和门脉高压并发症可能密切相关。2.4肝移植肝脏移植后,超声弹性成像对于由慢性肝炎复发和急性排斥反应导致的肝纤维化的诊
17、断是非常有用的。文献 27 系统评价比较了超声弹性成像和肝活检对复发的 HCV 导致的肝纤维化检测结果,表明瞬时弹性成像对显著纤维化(F2)的诊断准确性较高,敏感性和特异性都可以达到 83。此外,对于肝硬化的诊断敏感性和特异性则分别为 98和84。肝移植后急性细胞排斥反应也可以增加肝脏硬度。但是,由于肝脏移植 4 周内可能发生缺血或再灌注损伤,因此无明显的排斥反应时肝硬度也可以增加。这一过程反过来又会导致一过性的肝细胞空泡变性和肝内胆管胆汁淤积与炎症,可在 23 周内恢复,无需特殊治疗。因此,超声弹性成像可用于肝脏移植后 4 周的随访28。3超声弹性成像的优势与不足超声弹性成像面临的最大问题是
18、重复性。已有关于这一问题的一些研究。同时由于超声弹性成像结果与操作者的水平有很大关系,许多研究者都提出了超声弹性成像的重复测量局限性。瞬时弹性成像是一个高度可重复的,较易掌握的技术。瞬时弹性成像测量肝脏硬度不需要学习曲线,即使是初学者也可以在简单的训练后,获得可靠的结果29。但是,因为肝脏硬度的测量受很多方面的影响,例如脂肪变性,肥胖,低度肝纤维化,肝细胞坏死性炎症,胆汁淤积以及高中心静脉压等30-33,所以使用瞬时弹性成像替代肝活检测量肝硬度时应谨慎。ARFI 的整体重复性同样较高。但是,女性,高体重指数,腹水和较轻的肝病(非肝硬化患者)可能不利于 ARFI 重复34。尽管存在上述的问题,超
19、声弹性成像有许多优势。最重要的一点是具有超声检查的共性即操作方便。超声弹性成像具有快捷,易于使用并且便携的特点,因此可以在患者床旁进行。同样地,因为没有电离辐射,超声弹性成像是比较安全的,即使是对于反复接受超声检查的患者也同样安全。并且,超声弹性成像相对于 MR 比较便宜35。超声弹性成像在将来最重要的作用是可以大量获取并积累临床数据,但是目前这些数据大部分还只是与瞬时弹性成像相关。总之,超声弹性成像对于肝纤维化诊断非常有用并且对于 CLD 并发症的评估和检测非常方便。同时应建立超声弹性成像测量肝脏硬度的标准化方法和提高超声弹性成像的测量技术。参 考 文 献1 FRIEDMAN S L.Mec
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