影像技术在诊断非酒精性脂肪性肝病中的应用

2013-03-19 00:01王泽和黄密伶何兴祥
胃肠病学和肝病学杂志 2013年3期
关键词:创性直方图变性

王泽和,杨 焰,黄密伶,何兴祥

广东药学院附属第一医院1.消化内科;2.B超室,广东广州510080

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是一种与胰岛素抵抗和遗传易感性相关的代谢应激性肝脏损伤,包括单纯性脂肪肝(nonalcoholic simple fatty liver,NAFL)、非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)及其相关肝硬化和肝细胞癌[1],常与肥胖、Ⅱ型糖尿病、高血压等代谢综合征并存。它是西方国家常见的一种慢性肝疾病,大约20%~30%的成人患病[2]。在我国发达地区,成人NAFLD患病率在15%左右[3]。尽管NAFLD主要根据肝内的病理改变来定义,但肝外伴发疾病仍是影响其预后的重要因素。国内外研究已证实NAFLD是大肠肠腺瘤性息肉、动脉粥样硬化、冠心病等疾病独立危险因素,并与疾病严重程度密切相关,认为可能以胰岛素抵抗为其共同的发病基础[4-5]。

由于NAFLD起病隐匿,早期临床症状不典型,患者大多在体检或有明显临床表现就诊时才被发现。目前NAFLD的检查方法中,肝活检是定量诊断NAFLD的“金标准”。不过该项检查具有创伤性,可并发胆汁性肝炎、感染及一定的致死率[6],同时取样标本的误差也会对结果造成影响。相比而言,无创性检查更易被患者接受,影像技术作为无创性检查方法中的一种,可用于NAFLD患者的早期定性筛查及临床治疗方案疗效的评估。至于影像技术定量诊断NAFLD的方法,国内外学者进行了大量研究,尽管这些方法目前不能完全取代肝活检,但一定程度上为NAFLD的诊断提供了有力的依据。现将这些方法综述如下。

1 超声(ultrasound,US)诊断

肝脂肪变性是以甘油三酯在细胞浆内积聚为特征的改变,当甘油三酯的含量超过肝湿重的5%时,常规超声检查可发现肝脏在声像图上表现为“明亮肝”[7],据此可对NAFLD患者进行定性诊断。研究表明常规超声诊断脂肪肝的敏感度为60%~94%,特异度为84% ~95%[8]。虽然常规超声诊断脂肪肝敏感度与特异度较高,但也存在诸多不足:首先由于超声成像技术的自身限制,常规超声诊断脂肪肝时,会漏诊一部分肝脏脂肪变性程度不高的患者;其次在超声图像上,我们也无法鉴别诊断NAFL与NASH。再次,由于超声依赖于操作者的主观判断,因此经验和熟练程度不同的医师诊断的符合率存在着一定偏倚。为了弥补超声常规诊断方法的不足,国内外学者对超声定量诊断脂肪肝的方法进行研究,随着技术的进步以及设备的更新,取得了一些进展,主要有如下方法。

超声直方图法(ultrasonic histogram):Mancini等[9]利用超声直方图测量肝肾指数(hepatic-renal ratio,H/R ratio),以1H磁共振质子波谱为对照。发现超声直方图下测得的肝肾回声比值与1H磁共振质子波谱测定肝甘油三酯含量之间有很好的符合性。且当肝肾指数的截断值为2.2时,定量诊断肝脂肪变性的敏感度为100%,特异度为95%。这种方法的主要缺点是,当肝脂肪浸润不均匀或肾脏有病变时,检查的准确性较差。Webb等[10]收集了111例慢性肝病患者的资料,利用超声直方图测定肝肾指数,与肝活检定量诊断的肝脂肪含量相比较,发现肝肾指数与肝脂肪变性之间密切相关,当肝脏脂肪变性>5%时,肝肾指数为1.49,定量诊断肝脂肪变性的敏感度为100%,特异度为91%,当肝脏脂肪变性≥25%时,肝肾指数为1.86,定量诊断肝脂肪变性的敏感度为90%,特异度为90%,当肝脏脂肪变性≥60时,肝肾指数为2.23,定量诊断肝脂肪变性的敏感度为90%,特异度93%。

国内桑亮等[11]对超声直方图诊断NAFLD进行了研究,发现肝、肾对比度与肝内管道系统的显示对超声诊断脂肪肝有决定性的意义,提高了脂肪肝诊断的客观性。

背向散射积分法(integrated backscatter,IBS):IBS是一项声学定量分析技术,是通过分析处理组织散射的射频信号判断组织的病理状态。脂肪肝时肝细胞内的脂肪小滴是良好的散射源,使超声信号散射。散射的信号相互作用使得背向散射的强度增加,因此,利用背向散射积分法测得的结果较真实。通过标化IBS,标化IBS=实测IBS×TGC(时间增益补偿)均值÷自身TGC值,发现肝脏的IBS值与超声入射方向无关,能较好地对脂肪肝进行量化诊断[12]。

此外,还有国内外学者研究了超声诊断NAFLD的多种辅助方法,均有一定的应用价值,如超声测颈动脉中内膜厚度,超声测皮下脂肪厚度等。其中,桑亮等[13]利用超声测量肾周脂肪囊的厚度,发现正常组与脂肪肝组之间差异具有统计学意义(P<0.05),可用于肝脏脂肪超声诊断的参考。

2 CT(com puted tomography,CT)诊断

CT通过分别测量肝与脾的CT值,计算两者之间的比值来定量诊断NAFLD。正常肝脏组织的CT值约50~57 HU,比脾脏高4 HU左右,但是随着甘油三酯在肝组织内的沉积,每一毫克甘油三酯的沉积可使CT值降低1.6 HU。大量研究表明肝脾CT值的差值与病理活检肝脂肪含量有较高的相关性。Park等[14]通过平扫154例脂肪肝患者,发现当肝脂肪变性>30%时,敏感性为82%。CT的优点在于:CT可检测的肝脂肪变性范围较大,对局灶性的肝脂肪变性也有很高的诊断价值。而缺点是:不适合早期的脂肪肝患者,或者脾脏的CT值有明显改变的患者。而且存在很多的干扰因素,CT值除受肝脏脂肪含量影响外,还受元素铁、铜、纤维素、水肿等多方面的影响[15]。此外,CT具有放射性,价格亦较超声贵,因此临床一般较少用于常规检查。

3 核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)与氢质子磁共振波谱(1 H magnetic resonance spectroscopy,1 H-MRS)诊断

化学位移MRI成像利用水和脂类的不同共振频率,通过对比不同相位影像的信号来判断脂肪肝的存在[16]。有研究指出MRI测定脂肪含量的严重度与肝活检有很好的相关性[17-18]。Kim等[19]对57位受试者的研究发现,MRI的结果与肝活检的结果有很大的相关性,敏感度为100%,特异度为92.3%。MRI的优点主要为方便、快捷、准确、无辐射,但价格昂贵,且不适用于体内携有金属的患者,临床MRI也很少应用于NAFLD的筛查。

现今高脂高糖饮食、久坐少动等不良生活方式使得肥胖、Ⅱ型糖尿病、高血脂、NAFLD等慢性代谢性疾病的患病率显著升高,了解糖类和脂质的代谢过程及在各个器官的异常积聚情况必然是研究相关疾病的重点。MRS是利用磁共振现象和化学位移作用对特定原子核及其化合物进行定量分析的方法,因而在代谢性疾病研究过程中发挥显著作用。该检查可以无创、直接、准确、可重复地测定细胞内糖脂代谢产物浓度,而这些是常规穿刺活检技术无法实现的。目前侧重于代谢综合征研究的 MRS主要为磁共振氢谱(1HMRS)、磷谱(31P-MRS)、碳谱(13C-MRS)等。

由于人体组织含氢最多的是水和脂肪,1H-MRS检测信号最强的是水和脂肪,研究表明1H-MRS观察分析(-CH2)n脂类的变化,不仅可以无创性地了解监测脂肪肝的病理代谢变化,而且可以进一步对脂肪肝作出定性和定量诊断[20-22],较之肝穿刺,MRS具有无创性地获取生物活体病生理信息变化和反映病变范围广的明显优点。1H-MRS主要利用MRI工作站软件计算各ROI的水峰峰值(Pwater)、脂肪峰峰值(Plipid)、水峰峰下面积(Awater)和脂肪峰峰下面积(Alipid)各参数,以及MRS的肝细胞相对脂肪含量(relative lipid content,RLC)2即 RLC2。有文献认为[23],RLC1>5.5%、RLC2>20%可作为脂肪肝诊断的标准。国内学者通过对22例脂肪肝患者行肝脏1H-MRS扫描和CT平扫对照,表明肝脏1H-MRS扫描可对肝脏内脂质含量进行准确定量,优于CT平扫[24]。但1HMRS受磁场强度、梯度场强度、匀场技术、检查参数、ROI选择等多重因素影响,在技术优化上亦需进一步探讨,且其扫描时间较长,一定程度影响患者的舒适度和依从性。

另外,近年Fibroscan与MRE的出现,引起了学者们的关注,成为评估NAFLD患者肝纤维化程度的重要手段。目前Fibroscan在欧洲国家已广泛应用,我国尚属起步阶段,其主要基于超声技术,根据声波传导速率与组织硬度相关的原理对肝脏进行瞬时弹性测定,从而准确评估肝脏的纤维化程度,受操作者因素的影响较小,结果较之更为客观。Yoneda等[25]对 97例NAFLD患者行Fibroscan检查,发现肝的硬度与肝纤维化的程度相关,并与肝活检的结果一致。Wong等[26]应用Fibroscan对NAFLD患者和慢性乙肝患者进行研究,发现Fibroscan对脂肪肝的阳性预测值>95%,也可用于对脂肪肝患者的筛查。Sasso等[27]利用基于Fibroscan的CAP(可控衰减系数)对115例患者进行检查,并以肝脂肪变性病理分度为参考,通过ROC曲线评价CAP的效能,发现CAP能检测很小的脂肪变(10%)并可对肝纤维化程度进行评判。目前,Fibroscan无创性诊断肝纤维化的检查手段对有无肝纤维化及肝硬化的诊断有着重要的意义,现阶段虽不能完全取代肝组织活检,但可适用于初次活检后随访患者,可靠价廉,且重复性好,将其与血清生化指标及二维超声表现结合,更有助于提高其诊断价值。然而应用Fibroscan检查时,体质指数是影响检测值成功率的最主要因素,这与皮下脂肪层减弱弹性波有关,且需保证足够宽带的肋间隙以保证检查结果的准确性,因而针对肋骨间隙狭窄、肥胖或肝细胞炎症和水肿等患者,效果欠佳,一定程度限制其应用范围。

目前非酒精性脂肪性肝病患病率呈逐年上升趋势,已成为慢性肝病最常见的原因之一。对于肝脏脂肪变性及肝纤维化程度定量诊断,影像技术因其无创性成为当前研究的热点之一。比较超声、CT、MRI三种检查优缺点,得出以下结果:超声价格便宜,操作简便,适于常规检查;CT能准确评价肝脂肪含量及局灶性肝脂肪变,但因其放射性而受限;MRI能定量诊断NAFLD,但因其价格昂贵,不能用于普查。而 Fibroscan可用于对NAFLD患者肝纤维化程度进行定量诊断以动态监测NAFLD发展为NASH及肝纤维化的病程。综上所述,随着对NAFLD诊断研究的深入,未来可利用影像技术结合血清学、病理学、人体学指标等多方面数据,建立相应的诊断模型,为NAFLD的早期诊断提供帮助。

[1]Farrell GC,Larter CZ.Nonalcoholic fatty liver disease:from steatosis to cirrhosis[J].Hepatology,2006,43(2 Suppl 1):99-112.

[2]Wieckowska A,McCullough AJ,Feldstein AE.Noninvasive diagnosis and monitoring of nonalcoholic steatohepatitis:present and future[J].Hepatology,2007,46(2):582-589.

[3]Fan JG,Farrell GC.Epidemiology of non-alcoholic fatty liver disease in China[J].J Hepatol,2009,50(1):204-210.

[4]Hwang ST,Cho YK,Park JH,et al.Relationship of non-alcoholic fatty liver disease to colorectal adenomatous polyps[J].J Gastroenterol Hepatol,2010,25(3):562-567.

[5]Kim D,Choi SY,Park EH,et al.Nonalcoholic fatty liver disease is associated with coronary artery calcification[J].Hepatology,2012,56(2):605-613.

[6]Bravo AA,Sheth SG,Chopra S.Liver biopsy[J].N Engl J Med,2001,344(7):495-500.

[7]Basaranoglu M,Kayacetin S,Yilmaz N,et al.Understanding mechanisms of the pathogenesis of nonalcoholic fatty liver disease[J].World J Gastroenterol,2010,16(18):2223-2226.

[8]Mehta SR,Thomas EL,Bell JD,et al.Non-invasive means of measuring hepatic fat content[J].World J Gastroenterol,2008,14(22): 3476-3483.

[9]Mancini M,Prinster A,Annuzzi G,et al.Sonographic hepatic-renal ratio as indicator of hepatic steatosis:comparison with(1)H magnetic resonance spectroscopy[J].Metabolism,2009,58(12):1724-1730.

[10]Webb M,Yeshua H,Zelber-Sagi S,et al.Diagnostic value of a computerized hepatorenal index for sonographic quantification of liver steatosis[J].AJR Am J Roentgenol,2009,192(4):909-914.

[11]Sang L,Wang XM,Ou GC,et al.The value of the histogram of ultrasound in diagnosing and grading of fatty liver[J].Chin J Med Imaging,2010,26(1):104-105.

桑亮,王学梅,欧国成,等.超声直方图对脂肪肝的诊断及分度[J].中国医学影像技术,2010,26(1):104-105.

[12]Zang FB,Gao XJ.The ultrasound backscattering integral measurement of normal adult liver[J].Chin J Ultrasonogr,2001,10(6): 328-330.

臧福波,高晓军.正常成人肝脏超声背向散射积分的测定[J].中华超声影像学杂志,2001,10(6):328-330.

[13]Sang L,Wang XM,Wang BY,et al.The application value of renal weeks fat thickness of capsule in the diagnosis of fatty liver[J].World Chinese Journal of Digestology,2009,17(18):1871-1874.

桑亮,王学梅,王炳元,等.肾周脂肪囊厚度在脂肪肝诊断中的应用价值[J].世界华人消化杂志,2009,17(18):1871-1874.

[14]Park SH,Kim PN,Kim KW,et al.Macrovesicular hepatic steatosis in living liver donors:use of CT for quantitative and qualitative assessment[J].Radiology,2006,239(1):105-112.

[15]Xia MF,Gao X.The research progress of noninvasive diagnosis methodology of nonalcoholic fatty liver disease[J].Chin J Endocrinol Metab,2010,26(7):623-626.

夏明锋,高鑫.无创性诊断非酒精性脂肪肝的方法学进展[J].中华内分泌代谢杂志,2010,26(7):623-626.

[16]Mazhar SM,Shiehmorteza M,Sirlin CB.Noninvasive assessment of hepatic steatosis[J].Clin Gastroenterol Hepatol,2009,7(2):135-140.

[17]Hussain HK,Chenevert TL,Londy FJ,et al.Hepatic fat fraction:MR imaging for quantitative measurement and display-early experience[J].Radiology,2005,237(3):1048-1055.

[18]Thomas EL,Hamilton G,Patel N,et al.Hepatic triglyceride content and its relation to body adiposity:a magnetic resonance imaging and proton magnetic resonance spectroscopy study[J].Gut,2005,54 (1):122-127.

[19]Kim SH,Lee JM,Han JK,et al.Hepatic macrosteatosis:predicting appropriateness of liver donation by using MR imaging-correlation with histopathologic findings[J].Radiology,2006,240(1):116-129.

[20]Ling MF,Brauer M.Ethanol-induced fatty liver in the rat examined by in vivo1H chemical shift selective magnetic resonance imaging and localized spectroscopic methods[J].Magnetic Resonance Imaging,1992,10(4):663-677.

[21]Choji T.Evaluation of fatty liver changes and fatty degeneration in liver tumors by1H-MRS[J].Nippon Igaku Hoshasen Gakkai Zasshi (Japanese),1993,53(12):1408-1414.

[22]Szczepaniak Lidia S,Babcock Evelyn E,Fritz S,et al.Measurement of intracellular triglyceride stores by 1H spectroscopy:validation in vivo[J].Am J Physiol,1999,276(1):977-989.

[23]Ricci PE,Pitt A,Keller PJ,et al.Effect of voxel position on singlevoxel MR spectroscopy findings[J].AJNR Am J Neuroradiol,2000,21(2):367-374.

[24]Wang N,Dong H,Rao JJ,et al.Application of proten magnetic resonance spectroscopy(1H-MRS)and CT in the diagnosis and evaluation of therapeutic effects in nonalcoholic fatty liver disease(NAFLD)[J].Radiol Practice,2007,22(12):1322-1325.

王南,董慧,饶晶晶,等.1H-MRS和CT在非酒精性脂肪肝诊疗中的应用研究[J].放射学实践,2007,22(12):1322-1325.

[25]Yoneda M,Yoneda M,Mawatari H,et al.Noninvasive assessment of liver fibrosis by measurement of stiffness in patients with nonalcoholic fatty liver disease(NAFLD)[J].Dig Liver Dis,2008,40(5): 371-378.

[26]Wong GL,Wong VW,Chan HL.Is transient elastography inaccurate in chronic hepatitis B and non-alcoholic fatty liver disease?[J].J Hepatol,2011,55(2):497-498.

[27]Sasso M,Beaugrand M,de Ledinghen V,et al.Controlled attenuation parameter(CAP):a novel VCTE guided ultrasonic attenuation measurement for the evaluation of hepatic steatosis:preliminary study and validation in a cohort of patients with chronic liver disease from various causes[J].Ultrasound Med Biol,2010,36(11): 1825-1835.

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