超聲彈性成像技術(shù)在肝臟病變中的臨床應(yīng)用價值

高明茹(綜述),吳長君(審校)

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院超聲科，哈爾濱 150001)

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超聲彈性成像技術(shù)在肝臟病變中的臨床應(yīng)用價值

高明茹△(綜述),吳長君※(審校)

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院超聲科，哈爾濱 150001)

摘要：肝臟疾病是危害人類健康的重要疾病，其發(fā)病率和病死率均位居前列。其中肝纖維化是各種慢性肝臟疾病發(fā)展的共同病理學(xué)基礎(chǔ)，肝纖維化甚至部分早期肝硬化是可以發(fā)生逆轉(zhuǎn)的，因此早期診斷疾病對于病情的進展及轉(zhuǎn)歸均具有重要的意義。超聲彈性成像技術(shù)是近些年來新興的無創(chuàng)超聲診斷技術(shù)，其具有定性及定量分析組織彈性的能力，可以較真實地還原病變的大小、位置及形態(tài)，判定病變的良惡性，因而廣泛地應(yīng)用于臨床工作中。

關(guān)鍵詞：肝臟疾病;超聲彈性成像;診斷

肝臟疾病由于較高的發(fā)病率與病死率而受到各國的關(guān)注,同時我國又是病毒性肝炎的高發(fā)國家。大多數(shù)不同病因的慢性肝病均會導(dǎo)致肝臟纖維化,繼而漸進性地發(fā)展為肝硬化。肝纖維化甚至部分早期肝硬化可被逆轉(zhuǎn),但若診療不及時,必然發(fā)展為不可逆的肝硬化[1]。所以，在臨床診療中實時掌握各種肝臟疾病的情況及準(zhǔn)確判斷肝纖維化程度顯得尤為重要。超聲檢查因其定位準(zhǔn)確、無輻射性、檢查禁忌少、可重復(fù)性好等優(yōu)點在肝臟疾病的檢查中起重要作用。超聲彈性成像技術(shù)于1991年由Ophir等[2]提出，近些年一直是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點，已經(jīng)逐漸發(fā)展為一種實時超聲成像工具。彈性是人體組織的重要物理特性，正常組織與病理組織的彈性存在著差異，故在疾病診斷中準(zhǔn)確判斷生物組織的彈性信息尤為重要。通常臨床醫(yī)師可以通過觸診感知組織的硬度，但觸診因受多種因素影響可行性較差，因此及早發(fā)現(xiàn)可應(yīng)用于臨床的無創(chuàng)檢測生物組織彈性的方法顯得尤為迫切。現(xiàn)就超聲彈性成像技術(shù)在肝臟病變中的臨床應(yīng)用價值予以綜述。

1超聲彈性成像技術(shù)的基本原理及分類

1.1基本原理超聲彈性成像的基本原理是對組織施加一個內(nèi)部(包括自身的)或外部的動態(tài)或靜態(tài)與準(zhǔn)靜態(tài)的激勵，組織將在位移、速度或應(yīng)變方面產(chǎn)生響應(yīng)[3]。

1.2常見分類應(yīng)用于臨床診斷肝臟疾病的超聲彈性成像技術(shù)主要分為4類，包括瞬時彈性成像(transient elastography,TE)技術(shù)、聲脈沖輻射力彈性成像 (acoustic radiation force impulse,ARFI)技術(shù)、實時剪切波彈性成像 (shear wave elastrography,SWE)技術(shù)和實時組織彈性成像(real-time tissue elastograph,RTE)技術(shù)。

1.2.1TE技術(shù)TE技術(shù)的原理是使組織通過脈沖激勵而產(chǎn)生瞬時剪切波,采用脈沖回波超聲捕獲裝置跟蹤剪切波并測定其速度，所測組織中的剪切波速度體現(xiàn)相應(yīng)組織的硬度,且通過測量肝臟硬度值估測肝纖維化分期[4]。剪切波在組織中的傳播速度越快，彈性數(shù)值越大，表明肝硬度值越高。Fibroscan(FS)是利用TE原理為基礎(chǔ)的新型肝纖維化檢測儀器。

1.2.2ARFI技術(shù)ARFI技術(shù)是近幾年新興的一種組織彈性成像技術(shù)，它利用聲脈沖輻射力成像及剪切波傳播原理，可將被測組織與周圍組織的剪切波速快速準(zhǔn)確地體現(xiàn)出來，從而通過剪切波在組織中的傳播速度來估量組織硬度，即組織內(nèi)剪切波速度越快，組織越硬。

1.2.3SWE技術(shù)SWE技術(shù)是一種能夠?qū)M織進行定量及定性分析的最新的彈性成像技術(shù)[5]，該技術(shù)的原理是對生物組織通過發(fā)射聲輻射脈沖力而施加激勵,在生物體的黏彈性組織內(nèi)產(chǎn)生剪切波,進而利用“馬赫錐”原理, 促進剪切波在組織內(nèi)的生成，之后進行射頻數(shù)據(jù)采集,進而得到組織中剪切波的傳播情況，估測組織硬度。組織的剪切波速相當(dāng)于楊氏模量,兩者呈正相關(guān)[5]，故楊氏模量值越大，則表示剪切波速度越快，組織越硬，肝纖維化程度越重。

1.2.4RTE技術(shù)RTE屬于壓迫性的超聲彈性成像，即檢查者手動用探頭對組織施加一定的壓力而且保持一定的震動頻率，使組織受壓發(fā)生形變，之后對受壓組織的位移信息的變化進行分析，并將這種應(yīng)變情況轉(zhuǎn)化為實時彩色圖像，所體現(xiàn)的是被測組織與周圍組織之間的相對硬度值，通過可視化的彩色編碼反映所測組織的硬度[4]。紅色提示彈性模量較小、受壓后位移變化較大；藍色則提示組織彈性模量較大、受壓后位移變化較??；綠色提示彈性系數(shù)介于中間的組織。附加了組織彌散定量分析功能的RTE技術(shù)使彈性成像技術(shù)的準(zhǔn)確性更高，同時也減少了主觀人為因素的影響[4]。

2超聲彈性成像在肝臟中的應(yīng)用

2.1在肝臟纖維化分級中的應(yīng)用肝纖維化是一個漸進性發(fā)展同時又是部分可逆的過程，因為肝纖維化存在部分可逆性，所以早期準(zhǔn)確判斷肝纖維化的程度十分必要。目前，臨床中評價肝纖維化程度的金標(biāo)準(zhǔn)仍是肝穿刺活檢。國際通用的Metavia評分標(biāo)準(zhǔn)將肝纖維化分為五級，即F0~F4級。然而，肝穿刺活檢存在一定的局限性[6-10]，首先，肝活檢是一項有創(chuàng)性的檢查，可導(dǎo)致并發(fā)癥，相關(guān)病死率為0.01%[6]，且不易重復(fù)進行；另外，肝活檢穿刺標(biāo)本小、纖維化分布不均勻等均可導(dǎo)致取樣誤差(10%~45%)[7-8]，致使病理結(jié)果偏差；再者由于檢查者的主觀因素，對纖維化分級和炎癥分期也有很大的影響[9-10]。因此，肝纖維化的無創(chuàng)性檢查正成為研究的主要方向，也是臨床的迫切需求。

超聲彈性測定作為近些年國內(nèi)外研究的熱點，被認為是無創(chuàng)性檢查方法中實時評價肝臟纖維化程度最有希望的技術(shù)。Fibroscan是最早用于評價肝纖維化程度的超聲彈性成像技術(shù)，同時技術(shù)也最成熟[11]。Lupor等[11]對慢性丙型肝炎患者肝硬度的影響因素進行分析，證實肝纖維化是影響肝硬度的最主要因素。Chon等[12]對多個研究中心的2772例慢性乙型肝炎患者進行系統(tǒng)的回顧性分析，發(fā)現(xiàn)Fibroscan可以較好地通過估測肝臟硬度評估肝纖維化程度，特別是對于代償期的肝硬化患者，其診斷明顯肝纖維化(F≥2),顯著肝纖維化(F≥3)及肝硬化(F=4)的ROC曲線下面積分別為0.859、0.887和0.929。Lupsor等[13]對ARFI技術(shù)的研究中發(fā)現(xiàn)，剪切波速度隨肝纖維化程度增加而增快，且各組間剪切波速度比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義，進而證明ARFI技術(shù)可以用于評估肝纖維化程度，與TE技術(shù)相比,在F≥3及F=4期兩者診斷價值相似，而在早期纖維化期(F1、F2)中TE技術(shù)優(yōu)于ARFI技術(shù)，ARFI與TE的ROC曲線下面積分別為0.709、0.902(F≥1)，0.851、0.941(F≥2)，0.869、0.926(F≥3)，0.911、0.945(F=4)。同時有學(xué)者對ARFI及TE兩種成像進行對比研究，研究對象為慢性乙型肝炎及慢性丙型肝炎患者，以肝穿刺活檢的病理結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)值，得出ARFI及TE的檢測結(jié)果均與肝纖維化分級具有明顯相關(guān)性，且兩種彈性成像評估肝纖維化程度的可靠性近似[14]。目前，對于ARFI技術(shù)及TE技術(shù)評估肝纖維化程度的準(zhǔn)確性尚未統(tǒng)一，仍需進行大樣本的研究,但兩者診斷肝纖維化程度的可靠性均得到肯定。

Colombo等[15]對慢性肝病患者分別進行ARFI、TE及RTE檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三者與肝纖維化程度均有較好正相關(guān)性，同時證實在判斷肝纖維化程度方面，TE和ARFI在肝硬化期診斷價值相似，優(yōu)于RTE，而在診斷F≥2期時，TE的價值更優(yōu)越。Bavu等[16]用SWE對慢性肝病患者進行肝纖維化分型的評價，結(jié)果提示SWE可作為一種有效的評估肝纖維化程度的輔助檢查方法。近期有學(xué)者分別采用ARFI、TE和SWE技術(shù)對332例慢性肝病患者的肝纖維化程度進行評估，以肝穿刺活檢為金標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)ARFI是用剪切波速度來評估肝纖維化程度的方法中最可靠的，特別是在肥胖人群中，TE和SWE的準(zhǔn)確性相似[17]。目前，超聲彈性成像技術(shù)評估肝纖維化程度仍沒有統(tǒng)一的定量標(biāo)準(zhǔn)，同時未能排除技術(shù)本身的局限性和試驗樣本的復(fù)雜性對判定結(jié)果造成的影響，因此需要大樣本量的進一步研究。例如：腹水、體質(zhì)指數(shù)及腹圍過大、肋間隙較窄等因素均會導(dǎo)致Fibroscan判定結(jié)果的偏差。

2.2在非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD)中的應(yīng)用NAFLD被認為是成年人中最常見的肝臟疾病，其因糖尿病及肥胖等因素的增加而患病率上升，在組織病理學(xué)上是從單純的脂肪肝到非酒精性脂肪性肝炎的過程，而非酒精性脂肪性肝炎和肝硬化提高了發(fā)生肝細胞癌的危險性。在臨床實踐中超聲具有價格便宜、操作簡單等優(yōu)點，進而廣泛應(yīng)用于脂肪性肝病的診斷中，但傳統(tǒng)常規(guī)超聲檢查主觀人為因素較強。Yoneda等[18]對NAFLD患者應(yīng)用Fibroscan技術(shù)進行研究，以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)在NAFLD患者中Fibroscan測得的硬度值與肝纖維化程度呈正相關(guān)。另外Yoneda等[19]將ARFI技術(shù)應(yīng)用于54例NAFLD患者中，發(fā)現(xiàn)肝臟剪切波速度(shear wave velocity,SWV)與肝臟脂肪變程度呈正相關(guān)，隨著NAFID患者肝纖維化程度的增加，肝臟的SWV也逐漸升高，同時發(fā)現(xiàn)ARFI和TE對NAFLD的診斷價值相似。張大鹍等[20]運用ARFI技術(shù)研究也發(fā)現(xiàn)脂肪變程度與肝臟SWV亦呈正相關(guān)。但是，同時又有學(xué)者指出NAFLD患者的Fibroscan值會受肝臟脂肪變性的影響，F(xiàn)ibroscan評價NAFLD的準(zhǔn)確率并不穩(wěn)定[21]。另有研究認為脂肪變性不影響肝臟SWV值[11]。所以說TE技術(shù)和ARFI技術(shù)在NAFLD中的研究尚不理想，因其研究的病例數(shù)不充足且研究結(jié)果尚不統(tǒng)一，還有待進一步深入探討。對于RTE在NAFLD中的作用，有學(xué)者認為受檢者的組織彈性值與肝纖維化和脂肪量呈負相關(guān)，其中主要與纖維化相關(guān)性大，與炎性無相關(guān)性，同時其診斷F≥2的ROC曲線下面積為0.92，所以認為在脂肪肝的分度上RTE具有一定的指導(dǎo)和輔助價值[22]。

2.3在肝占位性病變中的應(yīng)用肝癌是我國常見的惡性腫瘤之一，因此及時發(fā)現(xiàn)、診斷疾病至關(guān)重要。有學(xué)者對多研究中心的590個運用過ARFI檢查的肝臟占位性病變進行系統(tǒng)分析，證實了ARFI技術(shù)對于肝臟良惡性病變的鑒別價值較高[23]。Yu和Wilson[24]對肝臟良惡性病變運用ARFI技術(shù)進行檢測，也發(fā)現(xiàn)剪切波速度在肝臟良惡性病變中差異有統(tǒng)計學(xué)意義，同時發(fā)現(xiàn)其在不同類型病變的剪切波速度也存在差異，所以認為ARFI不僅能為臨床上區(qū)分肝臟的良惡性占位提供依據(jù)，而且還能為區(qū)分占位的類型提供可能。方玲等[25]認為，在肝臟良、惡性腫瘤鑒別方面，RTE技術(shù)優(yōu)于常規(guī)超聲，且對區(qū)分良、惡性病變的準(zhǔn)確性較常規(guī)超聲高，所以認為超聲彈性成像一定程度上提高了肝內(nèi)占位性病變的檢出率，同時在定性及定量方面均提高了病變的診斷價值，但仍需進一步研究。

2.4在急性肝臟病變中的應(yīng)用有研究表明處于活動期的肝炎會高估肝纖維化的分級程度[26]，所以臨床上對急性期肝炎患者的纖維化分級應(yīng)慎重。黃品同等[27]通過對兔建立急性肝淤血模型，利用ARFI技術(shù)對比腔靜脈結(jié)扎前、后20 min兔的肝臟實質(zhì)彈性改變，發(fā)現(xiàn)同一部位SWV值在結(jié)扎前后差異有統(tǒng)計學(xué)意義[(1.28±0.08) m/s 比(0.96±0.11) m/s，P<0．05]，提示ARFI技術(shù)可用于急性肝病的判定；其后續(xù)研究是對兔腔靜脈結(jié)扎前、后20 min 及再開放20 min三個階段的肝臟彈性系數(shù)進行對比，得出腔靜脈重新開放后SWV值與腔靜脈夾閉前比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，腔靜脈夾閉前及重新開放后20 min SWV值均明顯高于腔靜脈夾閉后[(0.97±0.12) m/s比(0.94±0.14) m/s 比(0.75±0.17) m/s，P<0.05][28]，該實驗提示ARFI技術(shù)可能在評價急性肝淤血類疾病的轉(zhuǎn)歸及治療中有臨床意義。研究顯示，SWE技術(shù)可通過測量創(chuàng)傷灶與正常肝組織間彈性值差異確立創(chuàng)傷灶，為定量測定肝創(chuàng)傷提供了可行性[29]。

2.5超聲彈性成像在射頻消融中的應(yīng)用經(jīng)皮射頻消融治療因其具有創(chuàng)傷小、可重復(fù)性高、痛苦小等優(yōu)點，并可對腫瘤組織進行徹底滅活，受到很多的重視及臨床應(yīng)用，但也不可否認其同時具有消融不徹底導(dǎo)致的殘留及局部復(fù)發(fā)的潛在因素。因此,治療過程中及治療后的影像學(xué)參考對射頻消融療效的評估顯得尤其重要。目前臨床中常規(guī)二維超聲之所以廣泛應(yīng)用于肝癌射頻消融術(shù)中，是因為其具有價格低廉、可重復(fù)性強且無放射損傷等優(yōu)點。然而，灰階超聲難以對消融灶范圍、邊界做出準(zhǔn)確評估，因此將難以進行射頻消融。試驗證實，無論是在射頻消融區(qū)的范圍及邊界的判斷上還是圖像的清晰度上，ARFI技術(shù)都更優(yōu)于常規(guī)超聲[30]。有學(xué)者研究報道，實時超聲彈性成像能較好地反映消融灶的真實大小及更清楚的邊界，但會受到消融灶深度的影響[31]。

3結(jié)語

超聲彈性成像作為一種全新的無創(chuàng)成像技術(shù),其具有無創(chuàng)、無痛、操作簡便、重復(fù)性好等優(yōu)點，能較準(zhǔn)確地對病變的性質(zhì)進行定量及定性的診斷,為臨床診斷及治療提供了更有利的依據(jù)，其在許多領(lǐng)域的實踐中已經(jīng)顯示了有效性和優(yōu)越性，在臨床中也顯現(xiàn)其獨特的應(yīng)用價值。但其在臨床應(yīng)用的時間短，各類技術(shù)的研究進展不甚相同，特別是實時剪切波彈性技術(shù)的研究較少，臨床價值并未充分證實，仍有很多不完善之處。目前，超聲彈性成像技術(shù)在臨床使用中并未形成固定的標(biāo)準(zhǔn)值，臨床醫(yī)師對其使用尚不熟悉,對各種彈性的影響因素研究的也不是很深入，相信隨著臨床樣本量的不斷增大、機器的不斷更新、研究的更加細致、深入，超聲彈性成像技術(shù)將在更多領(lǐng)域體現(xiàn)其獨特的臨床應(yīng)用價值。

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Study on the Clinical Application Value of Ultrasound Elastography in Liver LesionsGAOMing-ru,WUChang-jun. (DepartmentofUltrasound,theFirstAffiliatedHospitalofHarbinMedicalUniversity,Harbin150001,China)

Abstract:Liver disease is an important disease that endangers human health,with its morbidity and mortality among the top.Liver fibrosis is a common pathological basis for the development of a variety of chronic liver diseases,however,liver fibrosis and even part of the early cirrhosis can be reversed.Therefore,early diagnosis of the disease has great significance in the progression and prognosis of the disease.Ultrasound elastography is a noninvasive ultrasound diagnostic technology emerging in recent years,it has the advantage ofqualitative and quantitative analysis on tissue elasticity,and can veritably reflect the size,location and shape of lesions and identify benign and malignant lesions,therefore,is widely used in clinical work.

Key words:Liver lesions； Ultrasound elastography； Diagnosis

收稿日期：2014-05-04修回日期：2014-10-31編輯：相丹峰

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.09.051

中圖分類號:R445.1

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)09-1671-03