瞬时弹性检测技术在肝脏疾病诊断中的应用

宋乐　综述，江晓静　审校

·综述·

瞬时弹性检测技术在肝脏疾病诊断中的应用

宋乐综述，江晓静审校

目前，瞬时弹性检测肝脏疾病得到了广泛应用。越来越多的学者发现合理应用该技术能够帮助无创诊断肝纤维化、监测治疗效果及预估病情。本文主要介绍了该技术的原理、应用、影响因素及前景等方面的研究进展。

肝纤维化；瞬时弹性检测；诊断

【Abstract】Recently，transient elastography is widely used in diagnosis of patients with chronic liver diseases.Scholars worldwide have found that the technology would be helpful for noninvasive diagnosis of liver fibrosis，monitoring effect of treatment and predicting prognosis of liver disease.This review will focus on the principle，application and impact factors in this technology.

【Key words】Liver fibrosis；Transient elastography；Diagnosis

肝脏疾病的进展通常经历由正常肝组织到肝纤维化甚至肝硬化的过程，检测其演变对疾病的评估及治疗的进行与判断至关重要。瞬时肝弹性检测（Fibroscan技术）在诊断慢性肝病患者肝纤维化上具有良好的稳定性，在肝脏疾病的应用方面有着广泛的前景。本文从该技术的原理、应用、影响因素及前景四方面对其进行概述。

1　工作原理

人体组织的软硬度是其一个基本物理特征，软硬度的变化往往伴随着组织的病变。对于同一生物组织的弹性系数变化往往与病理状态改变相关。弹性检测技术能测出组织弹性的本征参数如杨氏模量等，可利用测定参数的大小进行疾病诊断及病情严重程度分类并评估治疗手段的效力。弹性测量方法分为直接及间接测量两类，除了弹性的直接测量法（印压和压缩测试）外，剪切波传播测量法是一种实用的间接测量组织弹性的方法[1]。

超声瞬时弹性成像技术由美国学者Paker KJ et al提出，采用20～1000 Hz的机械低频振荡器在被测组织内产生剪切波来造成一个可逆、可测的小机械形变，使用超声换能器记录超声回波信号，计算出由剪切波传播所造成的组织偏移，再从位移场计算得到的应变图中求解剪切波传播速度[2]，根据剪切波传播速度与组织剪切模量的理论关系，由此预测组织的弹性特征。

法国Echosens公司出产的Fibroscan正是基于超声瞬时弹性成像的原理，Fibroscan的探头上的振动器发出低频弹性波（50 Hz）将机械性脉冲传导至肝组织，超声换能器发射频率为3.5 MHz的超声波跟踪弹性波的传播并测量其速度，最终转化为肝硬度值，用以评估不同病理肝病病人肝纤维化的程度[3]。是弹性检测目前最成功的临床应用。Fibroscan测量皮肤下25至65毫米肝脏体积，接近一个直径1厘米，长4厘米圆柱体。这个体积是至少100倍活检样本，有利于减少取样误差，能更好的代表肝实质[4]。超声成像可利用A模或B模超声获取组织的形变及厚度。其中A模单探头超声利用从组织不同界面反射回来的信号获取厚度和形变信息，优点是形变计算量少，可使系统设计简单使用[5]。Fibroscan即使用A模超声进行操作，由探头将超声波传导至患者肝脏，后者在肝脏内传播能诱发剪切波，通过检测剪切波在肝脏的传导速度测定患者肝脏的弹性值（KPa）[6]。组织越坚硬，剪切波传播速度越快，弹性值越高。

2　临床及实验室研究方面的应用

2.1对肝脏纤维化诊断瞬时弹性检测具有简单、快速、客观、无创，重复性高的特点。能够较准确的识别出明显肝纤维化、进展期肝纤维化和早期肝硬化。Fibroscan问世以来，在病毒性肝炎肝纤维化的诊断方面得到广泛应用。肝弹性检测的首个验证性研究是在对慢性丙型肝炎纤维化的诊断上，Sandrin et al认为Fibroscan能够诊断肝纤维化[7]。其后，研究发现慢性乙型肝炎患者肝脏硬度与纤维分期也呈显著正相关。Mirella在对乙型肝炎及丙肝患者的研究中发现，纤维化和炎症坏死活动度是影响Fibroscan检测值的2个独立因素[8]。

已有大量研究者证实Fibroscan在病毒性肝炎肝纤维化程度评估中有较好的应用价值。除了病毒性肝炎，Fibroscan还被用于其它肝脏疾病，例如对原发性胆汁性肝硬化纤维化预测[9]；对药物性肝损伤患者肝损伤的肝纤维化诊断[10]；还有在酒精性脂肪肝和非酒精性脂肪肝肝纤维化的应用[11，12]等等。

2.2对肝脏疾病预后及并发症的预测评估作用随着肝纤维化的增加，肝硬化及并发症的机会增加，这种风险早在肝纤维化F2阶段就已出现[13]。Ikeda研究中发现肝纤维化F3发展为肝硬化和肝癌患者的相对危险度高于肝纤维化处于F1、F2时[14]。肝脏弹性值（LSM）与Child-Pugh评分及MELD评分有良好的相关性。陈永鹏等研究认为LSM<32.2 kPa时排除Child-Pugh C级的可能性为99.4%，LSM≥35.3 kPa时诊断Child-Pugh B/C级的可能性为82.O%[15]。谢建亮等研究认为瞬时弹性扫描预测肝硬化Child-PughB/C级、Child-PughC级的受试者工作特征曲线下面积（AUROC）分别为0.906、0.934[16]。可见对肝硬化患者行瞬时弹性检测可及时了解肝功能失代偿状态。近期已有学者关注到瞬时弹性技术在评估肝硬化并发症及疾病预后方面的作用。Corpechot在一项对原发性胆汁性肝硬化患者进行的观察中发现，当LSM值增加大于2.1 kPa/年时发生失代偿期肝硬化、肝移植或死亡的风险增加8.4倍[17]。陈国凤等显示Fibroscan检测值>27.7 kPa时，肝硬化患者发生腹水的风险明显增高[18]。香港大学的Wong等采用了一种新型的LSM-HCC评分方法预测原发性肝癌（HCC），这种包括测定LSM及患者年龄、病毒量、血生化指标的评分方法为临床医生检测乙型肝炎患者抗病毒治疗水平和预测肝癌提供了有力的工具[19]。

对门静脉高压这一重要并发症方面的研究更是成为了当今研究热点。食管胃底静脉曲张是门静脉高压的主要表现之一，破裂出血为肝硬化患者最常见死因之一。学者研究发现肝脏及脾脏的弹性测定与门脉压力有较高的相关性。Fibroscan检测肝脏硬度可作为评价肝硬化患者食管胃底静脉曲张的一种有效的非侵入性方法[20]。肝脏弹性检测可帮助筛选需要进行上消化道内窥镜检查的患者[21]。李庭红等发现应用Fibroscan检测脾脏硬度值预测食管胃底静脉曲张的灵敏度、特异度高于肝脏硬度值及血小板计数/脾厚度[22]。随着食管静脉曲张程度的增加，患者肝脏、脾脏弹性检测值有明显的上升趋势。Berzigotti认为肝脏弹性检测结合血小板计数、脾脏大小可预测病毒性肝炎患者食管胃底静脉曲张的存在及严重性[23]，Bota等提出联合肝脏弹性值、脾脏弹性值及腹水存在来预测食道静脉曲张[24]。内镜下治疗可降低食管胃底静脉曲张出血风险，肝脏及脾脏弹性指数可敏感地反应内镜下食管胃底静脉曲张治疗的门脉压力改变，指导疗效的评估[25]。

2.3对肝脏疾病治疗的监测作用慢性肝病的治疗目标是最大程度的抑制病毒，减轻肝细胞炎症坏死和肝纤维化，延缓或减少肝脏硬化、肝功失代偿、肝细胞癌及并发症的发生。监测肝纤维化程度是慢性肝病治疗管理的关键要素。合理、规范的抗病毒治疗可延缓甚至逆转肝纤维化进程，定期检测肝脏弹性，可帮助医患了解抗病毒后抗肝纤维化治疗效果，值得临床推广应用。已有许多文献报道用瞬时肝弹性检测抗病毒药物的抗纤维化作用。例如，郭风彩等研究显示经过2年恩替卡韦抗病毒治疗，乙型肝炎代偿期肝硬化患者肝脏纤维化程度改善，弹性值较抗病毒前下降[26]。在病情评估上，对于肝脏硬度基线水平低的丙型肝炎患者实现持续病毒学应答（SVR）的机会更高，同时抗病毒治疗后肝硬度可能较前下降[27]。

另一方面，中药对抗纤维化治疗具有独特的优势，已有学者尝试用瞬时肝弹性检测评估中药的抗纤维化作用。如：袁成民等认为芪冬复肝合剂具有益气养阴、活血散结的特点，用芪冬复肝合剂治疗后LSM较治疗前改善[28]；王玉忠用Fibroscan验证了复方鳖甲软肝片中西医结合治疗丙肝肝硬化肝纤维化的疗效优于单纯西药治疗[29]。利用瞬时肝弹性检测中药制剂的抗肝纤维化作用，势必对我国独特的中医制剂的治疗效果提供可靠依据。肝移植领域，瞬时弹性成像技术可应用于肝移植后肝炎复发或肝纤维化的随访评估。丁元等认为采用瞬时弹性成像技术检测肝脏LSM与肝移植受者术后肝肾功能有一定关联，对肝移植后早期预后可能有预测价值[30]。

2.4实验室研究武荣等研究探讨认为应用实时剪切波弹性成像技术评估超声造影引导下局部注射止血剂治疗肝创伤模型局部修复的效果可靠，由此剪切波弹性成像检查有可能成为一种无创性评估创伤后非手术治疗效果及预后的方法[31]。此实验对象为新西兰兔肝创伤模型，运用的是AixPlorer实时剪切波弹性成像超声诊断仪。如何利用Fibroscan进行急性肝创伤及治疗的评估，还存在定位困难等难题，但因其可移动性，适用于手术室、床旁、战地等特殊地点，其临床应用仍有前景。

3　影响因素

健康人群受年龄的影响，肝脏的硬度随年龄呈递增状态[32]。肝脏组织炎症影响Fibroscan诊断肝纤维化的准确性[33]。Zeng X比较了乙型肝炎患者肝组织病理活检与LSM值的关系，发现肝脏病理提示炎症分级越高，LSM值随肝脏组织炎症增加；但病理提示纤维化程度较重的肝脏LSM受肝脏组织炎症影响不显著[34]。有学者认为进食对肝脏硬度有影响。Arena等检测到用餐对用来预测慢性丙肝患者肝纤维分期的肝脏硬度测量的准确性的混杂作用的证据，建议在行检测前120分钟禁饮食[35]。夏长虹等研究应用Fibrotouch的B超建议优选检测位点及方向进行检测，其进食对肝脏弹性检测无明显影响[36]。在正常肝组织的应用受到呼吸、测量部位影响[37]，因为受超声信号穿透力局限，肥胖、肋间隙狭窄、腹水等也可影响检测结果。同时其检测可因代谢性因素产生影响如体重指数（BMI）大于28～30 kg/m2，2型糖尿病等[38，39]。You SC研究发现高体重指数、高转氨酶、较厚的颈动脉内膜中层厚度和较重的颈动脉斑块是LSM的独立影响因素[40]，同时You SC研究表明非酒精性脂肪性肝病患者的冠状动脉钙化评分较高与LSM独立相关。由此，在冠心病高危人群，Fibroscan的应用及界定需进一步研究。尚需注意，因为病毒性肝病、酒精性相关肝病、非酒精性脂肪肝、胆管疾病、血吸虫肝病等导致的肝纤维化分布有所不同，使用肝脏弹性检测进行肝纤维化预测分级时要根据病因选择不同的截断值[41]。LSM值高时尚需排除合并血管瘤的混杂因素[42]。可见影响瞬时弹性检测的因素众多，规范操作及合理的分析检测结果是应用好该技术的前提。

4　应用前景

肝纤维化是肝脏疾病的重要病理变化，其程度直接影响患者的治疗方案及预后。日前瞬时弹性检测技术已广泛应用，为肝纤维无创诊断提供了良好的技术支持。但测量的影响因素较多，研究者开始探索如何使其更好的为医学服务。首先，是对设备本身的改良，通过设备软件硬件不断升级[43]，提高设备的应用价值。用XL型探头瞬时弹性仪代替M型探头瞬时弹性仪解决肥胖患者肝脏弹性检测成功率低的问题得到认可。S2型探头用于儿童及较小肋间隙成人，提高了该类人群的探测成功率[44]。目前Fibroscan不具备引导功能，其检测可能受肝脏复杂结构影响（如大血管及胆管）。郑永平等提出在瞬时弹性测量上结合B超图像进行引导可能得到更加可靠、准确的结果[45]。现在关于肝纤维化无创检查系统的研究方兴未艾，可通过联合多指标构建改良的综合诊断模型提高诊断的准确性[46]。相信随着对该项技术研究的深入探索其必将更好地应用于临床。

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（收稿：2015-06-25）

（本文编辑：朱传龙）

Application of transient elastography in diagnosis of liver fibrosis

Song Le，Jiang Xiaojing.Department of Infectious
Disease，General Hospital，Guangzhou Military Command，Wuhan 430070，China

10.3969/j.issn.1672-5069.2016.01.031

430070武汉市广州军区武汉总医院感染内科

宋乐，女，35岁，硕士研究生，主治医师。主要从事感染性疾病临床研究。

江晓静，E-mail：xjjiang2003@126.com