超声剪切波弹性成像技术在肝纤维化临床中的应用研究.pdf

12第 2 卷第 10 期2023 年 5 月Vol.2 No.10May.2023科 技 与 健 康Technology and Health超声剪切波弹性成像技术在肝纤维化临床中的应用研究史学伟（阜阳市人民医院超声医学科，安徽阜阳 236010）摘 要：肝纤维化会严重危及患者身心健康，影响患者的生活质量。超声剪切波弹性成像具有容易掌握、无创、可重复性良好、安全性强等特点，有助于鉴别肝脏疾病、预后分析与随访追踪，体现了良好的使用价值。准确诊断肝纤维化，对预防肝脏疾病发展、疾病治疗与改善预后有着重要意义。本研究旨在探讨超声剪切波弹性成像技术在肝纤维化临床中的应用价值。关键词：超声剪切波弹性成像；肝纤维化；诊断效能中图分类号：R445.1；R575.2 文献标识码：AApplication of Ultrasonic Shear Wave Elastography Technology in Clinical Diagnosis of Liver FibrosisShi Xuewei(Ultrasound Medicine Department,Fuyang Peoples Hospital,Fuyang,Anhui 236010)Abstract:Exploring the clinical application value of ultrasound shear wave elastography technology in liver fibrosis.Liver fi brosis seriously endangers the physical and mental health of patients,and has a certain impact on their quality of life.Ultrasound shear wave elastography has the characteristics of easy mastery,non-invasive,good repeatability,and strong safety,which is helpful in distinguishing liver diseases,prognosis analysis,and follow-up tracking,demonstrating good practical value.Accurate diagnosis of liver fi brosis is of great signifi cance for preventing the development of liver diseases,as well as for disease treatment and improving prognosis.Keywords:ultrasonic shear wave elastic imaging;liver fi brosis;diagnostic eff ectiveness作者简介：史学伟（1994），男，硕士，阜阳市人民医院超声医学科住院医师，研究方向为腹部超声。慢性肝病会对人们的健康造成严重影响，肝纤维化为多数慢性肝病患者发展的中间环节，及时采取针对性的干预措施十分重要。肝纤维化METAVIR 5级分级标准中，F0提示无纤维化；F1提示肝门束扩大，但未形成间隔；F2为肝门束扩大、少量间隔形成；F3为广泛形成间隔、无肝硬化；F4为肝硬化期。肝纤维化是肝脏对相关病因诱发的炎症损伤予以修复的病理反应，是各项慢性肝病共有的病理过程。肝脏穿刺活检是明确肝纤维化分期的金标准，其分期对明确治疗手段、监测慢性肝病情况及预后评估有着积极作用1。但肝活检属于有创诊断，在实际应用过程中受到制约，并缺乏良好的重复性。基于此，探寻一种无创、精确、简便、可重复的诊断技术对肝纤维化的判断和监测具有重要临床意义2。超声剪切波弹性成像是一种对组织予以一项动态或静态与准静态的激励，促进其发生改变，通过超声等各项技术追踪相应的位移、应变和速度分布，并利用数字图像干预和数字信号，提示组织的绝对或相对硬度的检测方式。超声剪切波弹性成像有着便捷、无创等特点，能够显示组织与脏器的生物力学信息，为疾病判断和治疗提供参考依据。本文通过查阅和整理相关文献，探讨不同的超声剪切波弹性成像技术在肝纤维化中的应用情况。1 超声剪切波弹性成像技术1.1瞬时弹性成像瞬时弹性成像技术是指结合超声波测量剪切波在肝组织中的传播速度评估组织硬度的技术，不同硬度组织内的剪切波传播速度存在差异。瞬时弹性成像技术在肝纤维化弹性成像中运用较早，技术也相对成熟。与其他弹性成智慧医疗13史学伟：超声剪切波弹性成像技术在肝纤维化临床中的应用研究 像方式相比，瞬时弹性成像技术有简单、及时、获取时间少等优势，且可对肝脏弹性实现直接评估3。此外，瞬时弹性成像检测肝脏硬度还能够对慢性病毒性肝炎患者的抗病毒干预选择提供指导，同时有助于分析慢性肝病患者的预后和相关的干预随访工作。虽然瞬时弹性成像在不同病因引发的肝纤维化中发挥着确切的诊断作用，但瞬时弹性成像本身具有局限性，如肋间隙狭窄或腹水者测定肝脏硬度值时，可能造成检测失败，同时，影响其准确性的因素较多。FibroScan XL探头或许可弥补部分局限性，其测量未受腹水干扰。有研究表明4，于饮食后1545min内可监测到肝脏硬度值出现显著增长，在120min内可变化至基线餐前水平。肝纤维化分期越高，饮食所引起的肝脏硬度值升高越明显，这在肝硬化患者中较为显著。此外，体重指数也是瞬时弹性成像检查准确度的影响因素之一，肥胖及偏瘦者的肝脏硬度比正常体重指数者更高。在急性肝炎严重发作时，肝脏硬度值也会显著增长。坏死炎症情况、肝脏脂肪变性也会影响瞬时弹性成像的诊断结果。在临床应用瞬时弹性成像时还需评估患者伴发疾病状态，预警瞬时弹性成像诊断纤维化分期的假阳性指标。此外，这种方式在评价抗病毒药物治疗纤维化中的作用还未明确，主要因坏死或炎症下降而导致肝硬度减小。因此，欧洲肝病学会指南未建议采用瞬时弹性成像跟进患者后续干预。1.2声脉冲辐射力弹性成像声脉冲辐射力弹性成像技术是指对感兴趣区域发射推进脉冲，导致组织发生位移形变，并产生横向剪切波，通过获取剪切波的传播速度，估计相关组织的弹性模量值的技术5。近些年，声脉冲辐射力弹性成像技术已成为一种新的基于超声波替代弹性成像评估肝脏弹性的方法，可以在超声模式下精确定位测量部位。声脉冲辐射力弹性成像技术属于非侵入性检测技术，是判断肝纤维化的手段之一。通过声脉冲辐射力弹性成像技术检测感兴趣区剪切波速度，能够进一步量化组织质地信息，剪切波速度越快，组织硬度越大。声脉冲辐射力弹性成像技术已被逐步运用到腹部实质脏器的检测中。相关研究认为，声脉冲辐射力弹性成像技术获得的剪切波速度与肝纤维化分期存在联系，且操作简单，但在肥胖和腹水患者中有一定的局限性。另外，虽然声脉冲辐射力弹性成像可对腹腔积液者使用，但声脉冲辐射力弹性成像肝硬化并发症预测效果不如瞬时弹性成像。有研究表明，瞬时弹性成像、声脉冲辐射力弹性成像等弹性成像技术有着诸多影响因素，如肋间隙过窄、检测位置与深度、肥胖、检测角度、饮食状态等均可能对检查成功率和结果的有效性造成影响。1.3实时剪切波弹性成像实时剪切波弹性成像技术能够对肝脏硬度开展定量研究，并可动态监测肝脏纤维化情况，为临床治疗和诊断提供较为可靠的参考。实时剪切波弹性成像技术在声脉冲辐射力弹性成像技术的基础上加以优化6，促进聚焦超声波能量降低，通过探头发射声辐射脉冲控制技术，连续聚焦于组织各深度；被聚焦处组织粒子高效振动形成剪切波，借助超快速成像系统获取和追踪剪切波，以获得实时弹性成像图，并进行系统定量分析、系统评估组织的杨氏模量指标；杨氏模量指标越大，提示剪切波速度越快，组织硬度越大。实时剪切波弹性成像技术有助于降低外界因素和医师主观因素的影响，避免干扰肝内管道结构，辅助二维图像实时引导，进一步提高检测的准确度。许琴等人7研究发现，对照组与S1期、S2期组的肝脏实时剪切波弹性成像杨氏模量相比较，存在显著差异（P0.05），肝纤维化分期和肝脏实时剪切波弹性成像杨氏模量值存在正相关关系，反映实时剪切波弹性成像定量诊断，有助于提示早期肝纤维化情况，以进一步区分肝纤维化分期，另外，杨氏模量指标越高，提示肝纤维化程度越严重。唐文静等8人的研究表明，这项技术能够定量提示肝纤维化与其分期，在诊断各种程度肝纤维化上有着良好效能。实时二维剪切波弹性成像具有准确、无创、可重复检测等特点，有助于定量取得组织的弹性模量值。另外，二维实时剪切波弹性成像技术可将连续聚焦的声辐射力发射于脉冲各个深度，对组织形成“推力”，可使在被聚焦处的组织粒子形成横向剪切波，并进一步借助超高速成像系统采集剪切波，通过彩色编码技术取得实时二维弹性图像，同时定量提示组织硬度的杨氏模量值9。相比于瞬时弹性成像，其在肝纤维化分级判断中呈现出更具有优势的诊断效能。李洁等人10表示，慢性肝病肝纤维化患者的年龄、病程均是影响二维实时剪切波弹性成像诊断肝脏硬度值的风险因素。另外，二维实时剪切波弹性成像诊断肝纤维化分期具有一定的诊断价值，其研究结果仍待通过更多高质量研究进行深入验证。卞锦花等人11表示，在对肝纤维化程度进行评估时，通过实时二维定量剪切波弹性成像（E-成像）可提供比较客观的标准。崔艾琳等人12表示，二维剪切波弹性成像和瞬时弹性成像所测弹性指标和肝纤维化分期均表现为明显正相关；这两项诊断技术检测不同肝纤维化分期的弹性指标差异均有统计学意义（P0.05），14第 2 卷第 10 期2023 年 5 月科 技 与 健 康且都伴随肝纤维化分期的加重而提升。相比于瞬时弹性成像，二维剪切波弹性成像检测显著性肝纤维化（S2S4期）ROC曲线（Receiver operating characteristic curve）的下面积更优，提示二维剪切波弹性成像与瞬时弹性成像技术在无创检测慢性乙型肝炎患者肝纤维化程度上的诊断价值较为相近，但二维剪切波弹性成像技术比瞬时弹性成像更具有优势。值得注意的是，由于二维实时剪切波弹性成像属于一项新兴技术手段，因此尚未完全明确检测标准和影响因素，今后还要通过更多研究来探索二维实时剪切波弹性成像诊断的可能影响因素，并积极发掘其诊断潜能。2 超声剪切波弹性成像技术的研究与应用叶细容等人13研究发现，二维剪切波弹性成像与瞬时弹性成像应用于肝纤维化分期诊断中，可获得相近结果，二者评价肝纤维化程度的诊断效能均可获得较为满意的结果。结果显示，相比于瞬时弹性成像，二维剪切波弹性成像检测肝纤维化S2-S4期的ROC曲线的下面积明显更优。此外，有研究表明，瞬时弹性成像与二维剪切波弹性成像在肝纤维化诊断中总体效能较为相近，但由于二者剪切波激励频率有所不同，因此可能会引起检测结果不同。另一项研究结果显示，剪切波弹性成像用于评估慢性乙型肝炎患者S2-S4期肝纤维化的效能比瞬时弹性成像略优。推测出现结果差异的原因可能在于肋间隙狭窄、肥胖或腹水等因素对瞬时弹性成像的影响风险相对较大，应用于伴发糖尿病、高血压患者、中老年女性中的检查结果多不准确或失败。同时，瞬时弹性成像检查难以同步反映二维灰阶图像，因此肝内管状结构也会影响检测指标。对比瞬时弹性成像技术，二维剪切波弹性成像不仅有助于反映肝纤维化程度，而且能够同步反映二维灰阶图像，可降低腹水、胆囊及肝内较大管状结构的干扰。此外，这种技术所取得的弹性模量彩色分布状况能够较为直观地反映肝脏硬度情况，明显增强检测准确度。不过，该研究没有严格排除年龄、身高、体质量及肝内炎性活动度等在检测结果中的影响，其结论还应通过更多高质量研究进行验证。唐永丽等人14表示，实时组织弹性成像、瞬时弹性成像与剪切波弹性成像均可提示非酒精性脂肪性肝病的肝硬化情况，同时剪切波速度随着肝纤维化程度提高而增长，和肝纤维化程度表现为正相关。瞬时弹性成像与剪切波弹性成像技术对非酒精性脂肪性肝病患者肝纤维化诊断价值差不高，比普通超声检查实时组织弹性成像组织弥散弹性成像定量分析价值更高，在判断此类疾病肝纤维化程度的无创性影像学诊断中可提供一定的指导价值。实时组织弹性成像技术可在获得实时二维灰阶图像的基础上进行组织弹性成像，同时在操作期间对感兴趣区进行及时修正和调节，获取更全面和精准的相关信息。实时组织弹性成像技术依赖患者自身心血管搏动促进组织进行位移和应变，其稳定标准主要为超声仪器反映的压力应变曲线，借助自相关法开展研究，判断组织内部不同处的位移，同时通过彩色编码成像提示组织弹性情况。段海珊等人15提出，慢性乙型肝炎肝纤维化分期与实时组织弹性成像有着明显相关性，其中和肝纤维化指数的有关系数最大，在判断慢性乙型肝炎肝纤维化方面有着一定的价值。另外，由于实时组织弹性成像技术依赖于患者心脏搏动，为此难以对伴发严重心脏疾病患者的肝纤维化进行应用与评估；不同患者的心脏搏动强度和频率也有所不同，或在不同程度上对弹性结果造成影响。汤晓艳等人16研究发现，伴随肝纤维化分期提升，肝动静脉渡越时间值逐步减小，肝脏弹性测值逐渐增大；在肝纤维化组、无纤维化组和肝硬化组之间，肝动静脉渡越时间值与肝脏弹性测值的两两对比存在明显差异（P0.05）。该研究认为，相比于超声造影，采用剪切波弹性成像技术获取的肝脏弹性值对慢性乙型肝炎患者肝纤维化与肝硬化的诊断更为良好。车艳玲等人17的研究表明，在无创评价慢性乙型肝纤维化程度上，超声剪切波弹性成像的应用有着较为可靠的价值。随着医疗水平不断发展，超声弹性成像技术已更加成熟，但仍无法避免出现客观或主观的局限性，肝组织硬度不是肝纤维化的评估分度唯一的决定因素18，肝组织硬度可能受胆汁淤积、肝脏炎症坏死等其他方面的干扰，因此仅检测其组织硬度无法完全预测肝纤维化的程度。此外，由于肝脏病因不同，组织硬度的参考指标可能存在差异性，对于不同病因所引发的肝脏慢性疾病的肝脏硬度指标是否有所不同还需进行深入分析；若患者肝纤维化分布范围较大，有不同程度的肝病变，用弹性成像在一定的面积内检测的数据准确性也可能相对下降19-20。3 超声弹性成像应用的局限性超声弹性技术在临床广泛应用，可为临床诊断肝纤维化提供十分重要的影像学依据，但是技术和诊断存在不足之处。弹性成像技术的局限性如下：急性肝炎、胆汁淤积患者TE诊断不可靠，主要是由于TE在肝纤维化分级诊断时，各分级截断点缺乏统一标准。部分研究显示，当特异度约为95%时，患者肝脏和脾脏硬度值大于等于8.9kpa，敏智慧医疗15史学伟：超声剪切波弹性成像技术在肝纤维化临床中的应用研究 感度约为48%，从而提示当特异度较高时，敏感度较低，而真阴性的可能低于常规标准；敏感度约为95%时，患者的脾脏、肝脏硬度小于等于5.2kpa，特异度约为66%，此时敏感度提高，特异性降低，真阳性可能低于常规标准。应用95%的特异度、敏感度易造成肝纤维化评估漏诊和误诊，另外，SWE、ARFI也存在截断点未形成统一共识的问题。ARFI检查剪切波速度值范围很窄，检查深度受检查设备的影响，另外，肝脏是否存在坏死病变、炎变尚未明确，易导致肝纤维化分级定量评估的特异度、敏感度、准确度受到影响。SWE检测过程中，部分患者伴有检查失败情况，检查失败的影响因素尚无统一讨论。RTE检查受心脏搏动影响，因此若患者心脏功能不全，则存在限制情况，此外，心率也伴有个体差异，易对诊断结果造成影响，同时皮下脂肪厚度也容易对RTE可视化彩色编码造成影响，对肝纤维化分级判断造成影响。虽然每种弹性成像技术都具有局限性，无法完全替代肝活组织检查，但是合理选择检查方式，也能获取满意的诊断结果。4 结语综上所述，病因不同所诱发肝纤维化的诊断阈值存在差异性，超声剪切波弹性成像技术是一项重要的诊断技术，但超声剪切波弹性成像技术现阶段尚无法完全替代肝病理穿刺活检，同时超声剪切波弹性成像还会受不同因素的干扰。如何充分降低影响因素的控制程度，仍然需对相关弹性成像基础问题和运用问题进行深入分析和探讨。今后仍待通过大样本、多中心的具有前瞻性的研究试验分析更多的循证医学证据，为超声剪切波弹性成像在肝纤维化中的应用提供良好基础，以进一步探讨超声剪切波弹性成像检测的准确性、有效性和可靠性。参考文献1 高秀芳,王一,刘玉珍,等.超声实时组织弹性成像定量分析对慢性乙型肝炎患者肝纤维化程度的诊断价值J.实用肝脏病杂志,2017,20(6):688-691.2 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