引用本文: 陳楊, 羅燕. 超聲實時組織彈性成像評價乙型肝炎肝纖維化. 華西醫學, 2015, 30(9): 1671-1674. doi: 10.7507/1002-0179.20150476 復制
肝纖維化是各種慢性肝病共同的病理中間過程。在肝纖維化階段行早期臨床干預,可減緩甚至逆轉其向肝硬化發展[1],也可進一步減低其發展為肝癌的幾率。目前診斷肝纖維化的方法有穿刺活體組織檢查(活檢)、血清學實驗室檢查及影像學檢查等,其中穿刺活檢為診斷的金標準,但其為有創性檢查,而且取樣的標本量少,導致其診斷結果不夠準確。因此尋找一種簡便、無創的新方法用以診斷肝纖維化是極其必要的。本研究應用超聲實時彈性成像(RTE)所得的肝臟纖維化指數(LFI)值去判定由乙型肝炎病毒(HBV)所致肝纖維化的程度。
1 資料與方法
1.1 一般資料
2012年7月-2014年11月我院經病理檢查確診的肝纖維化患者112例,其中男79例,女33例;年齡17~79歲,平均40歲。所有患者既往有乙肝病史或乙肝表面抗原(HBsAg)陽性超過6個月,現HBsAg或(和)HBV DNA仍為陽性者(包括乙肝e抗原陽性和陰性)。臨床診斷為HBV攜帶者、慢性乙肝及肝硬化患者。排除標準:乙型病毒性肝炎以外其他類型肝炎、代謝性疾病、脂肪肝、藥物性及酒精性肝損傷等。全部入選患者均簽署知情同意書,并經過醫院倫理委員會的批準。
1.2 儀器與方法
采用儀器為日本日立公司生產的Hitachi-Hi Vision Preirus彩色多普勒超聲診斷儀,配有實時彈性成像軟件,具有組織彌散定量分析功能,使用EUP-L52線陣探頭,頻率3~7 MHz。
患者取仰臥位,探頭置于腋前線-腋中線間的第5~8肋間掃查。顯示肝右前葉肝組織,避開肝臟較粗的管道結構及肋骨陰影斷面。啟動彈性成像功能,將感興趣區置于距離肝表面約1 cm處,設置感興趣區的大小為2.5 cm×2.5 cm。讓被檢者摒住呼吸,當彈性應變曲線呈現隨心臟搏動的穩定波形后,凍結圖像,選取3~5個穩定波形并對壓力負峰值圖像進行組織彌散定量分析,分析后得到應變均數(MEAN)、標準差(SD)、藍色區域百分比(%AREA)、復雜度(COMP)、峰度(KURT)、偏度(SKEW)、對比度(CONT)、均等性(ENT)、復雜度(IDM)、一致性(ASM)、相關性(CORR)這11個彈性圖像的特征量及經過多重逐步線性回歸公式得出的肝臟纖維化指數(LFI)值。并將平均值作為最后記錄。LFI值由以下公式算得:LFI=-0.009×MEAN-0.005×SD+0.023×%AREA+0.025×COMP+0.775×SKEW-0.281×KURT+2.083×ENT+3.042×IDM+39.979×ASM-5.542。
1.3 病理方法
將從肝活檢或肝部分切除術后獲得的肝組織,浸泡在35%~40%的甲醛水溶液中固定后用石蠟包埋,然后采用蘇木精-伊紅染色方法處理。由一位不清楚超聲及血清實驗室結果的高年資病理醫生讀片得到病理結果。肝臟纖維化分期采用Scheuer評分系統評分法[2-3],肝組織病理分級采用2001年修訂的病毒性肝炎防治方案,慢性肝病肝纖維化分為S0~S4期[4]:S0期,無纖維化;S1期,匯管區及其周圍纖維化和限局竇周纖維化;S2期,纖維間隔形成,但小葉結構大部仍保留;S3期,大量纖維間隔,分隔并破壞肝小葉,但尚無肝硬化;S4期,早期肝硬化。
1.4 統計學方法
采用SPSS 19.0軟件進行統計學分析。計量資料以均數±標準差表示,采用單因素方差分析對不同程度肝纖維化的LFI值進行比較分析,組間存在差異者再用最小顯著差值法(LSD)法進行兩兩比較。以穿刺病理結果為診斷金標準,用受試者工作特征(ROC)曲線,根據約登指數(靈敏度+特異度?1)的最高臨界點確定診斷不同程度肝纖維化LFI值的臨界值。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 病理結果及實時組織彈性圖像特征
112例患者中慢性肝病肝纖維化分期為S0期18例,S1期35例,S2期21例,S3期13例,S4期25例,各期患者LFI值分別為2.36±0.46、2.38±0.45、2.84±0.54、3.16±0.59、3.69±0.55,不同程度肝纖維化組間的LFI值差異有統計學意義(F=29.959,P<0.001)。組間兩兩比較顯示,S0期與S1期間差異無統計學意義(P=0.920),S2期與S3期間差異無統計學意義(P=0.076),其余各組差異無統計學意義(P<0.05),見表 1。隨著病理分期加重,RTE圖像由較均一綠色分布為主逐漸向雜亂無序藍色分布轉化。見圖 1。


2.2 LFI值對肝纖維化的診斷能力
由RTE測得的S0~S1期與S2~S3期間的LFI值的ROC曲線下面積為0.784,由RTE測得的S2~S3期與S4期間的LFI值的ROC曲線下面積為0.799,見圖 2。各自的臨界值(靈敏度與特異度之和最大時的取值)分別為:2.83、3.69。
3 討論
肝臟纖維化是慢性肝病損傷的一種自然愈合應答,但也有發展為肝硬化的可能,或導致其他并發癥,比如肝衰竭、腹水、靜脈曲張破裂出血、肝性腦病和肝細胞癌。肝纖維化的精確分期非常重要,因為慢性肝病患者的預后、治療策略的選擇和評估治療后反應是與肝纖維化程度密切相關的。
目前在臨床上診斷肝臟纖維化的方法包括穿刺活檢、血清學檢查及影像學檢查等。其中穿刺活檢是診斷的金標準,但其為有創性操作,而穿刺活檢在肝彌漫性病變中存在很大的抽樣誤差,因為穿刺所取的肝組織只是整個肝臟的很小一部分。血清學檢查的診斷模型包括Fibrotest(α2-巨球蛋白、總膽固醇、血小板計數、γ-谷氨酰轉肽酶及結合球蛋白)、APRI(天冬氨酸氨基轉移酶×100/血小板計數)及FIB-4(年齡、血小板計數、天冬氨酸氨基轉移酶及丙氨酸氨基轉移酶)等多種組合,雖然這些方法不能完全取代活檢,但可使1/3的患者避免肝穿檢查,但對定量區分肝纖維化分級有一定困難,且診斷的特異度及靈敏度亦不能保證,同時容易受到肝腎功能等多方面因素的影響。影像學檢查是目前評價慢性肝病的最常用的檢查技術之一,具有無創、客觀、重復性好等優點,包括超聲、CT及MRI等,其中超聲由于其簡便且價格低廉,已被患者廣泛接受;且近些年來,隨著超聲造影及超聲彈性成像等新技術的廣泛開展,使超聲不僅能夠提供肝臟形態學及血流動力學信息,同時還能提供肝臟硬度或彈性模量這一組織物理屬性,從而使超聲有可能成為無創性評價肝纖維化的最重要手段之一。
目前在臨床上用于肝纖維化無創性評估的彈性成像技術主要包括FibroScan、聲輻射力脈沖彈性成像、超音速剪切波成像及RTE等。本研究中RTE組織彌散定量技術主要依靠心血管搏動力量對組織形成壓縮產生位移來間接反映組織的硬度,并在傳統超聲圖像上以灰階或彩色編碼成像來反映組織間的硬度差異的壓迫性彈性成像技術,其中紅色代表組織硬度小,壓縮前后位移變化大;藍色代表組織硬度大,壓縮前后位移變化小;綠色代表組織硬度中等。有文獻報道RTE在肝臟中主要用于肝纖維化定量評估,對脂肪肝的分級評估及肝臟良惡性腫瘤的鑒別等也有一定價值[5-7],但這些研究都是基于彈性評分的半定量研究,存在較大的主觀性。本研究使用日本Hitachi公司新開發的組織彌散定量分析軟件,通過該軟件能夠得到用于評估肝纖維化的11個特征量參數及基于這11個參數進行多元回歸分析的參數LFI值,可以用于肝臟纖維化的定量研究[8-9],減少了主觀因素的影響。RTE可避開肝內管道結構,選擇肝實質區域進行成像及定量檢測是它的優勢,而且不受肥胖、腹腔積液的影像,在臨床上有一定的應用前景。
我們的研究結果顯示,RTE測得的肝臟硬度LFI值與肝纖維化分期有明顯的聯系,隨著肝纖維化分級提高,RTE所測得的LFI值會增高。Tatsumi等[10]也得到同樣的結果。根據方差分析,RTE測得的肝臟硬度LFI值可以把S0~S1期與S2~S3期的纖維化和S2~S3期與S4期的纖維化區分開,LFI的臨界值分別為2.83、3.69。但是RTE并不能區分S0與S1期、S2與S3期,這與Yada等[11]的研究結果一致,這也許跟肝臟感染的病毒類型有關。本研究中也不能很好地將各個分期的臨界值找出來,這與Kobayashi等[12]的觀點一致。RTE的Meta分析提示在同樣肝纖維化病理分期上,丙型病毒性肝炎(丙肝)患者的肝臟纖維化LFI值比乙肝病毒患者的肝臟纖維化LFI值高[13]。首先,有學者總結在同樣病理分期上,乙肝肝纖維化的纖維化區域數量低于丙肝,有可能纖維板塊要薄一些[14];其次,乙肝患者導致的肝硬化結節比丙肝患者大,乙肝患者比丙肝患者的彈性波更有可能穿越正常肝臟實質與纖維化地帶[15]。這兩種觀察結果有可能就是乙肝患者的臨界值比丙肝患者低的原因。通過本研究我們能很好地區分進入S2期及S4期的患者,對臨床具有指導意義,因為前者是開始抗病毒治療的一個指標,后者提示早期肝硬化,須注意篩查肝硬化相關并發癥,如食管胃底靜脈曲張、肝癌等。
綜上所述,RTE是無創評價乙肝肝纖維化的可行方法,LFI值對區分肝纖維化的程度具有較好的診斷價值。但本研究也存在不足之處:①患者檢查時沒有實時檢測血壓、心率、是否空腹狀態,這對檢測結果的數值是否有影響,還需進一步大樣本病例的研究來證實;②超聲彈性測量的位置和病理分析的組織位置不是完全一致的,肝纖維化的不均勻性可能對研究結果有一定影響;③對心率較低的患者來說,因為要連續采集3~5個波形期間需要屏氣,進行RTE檢查存在困難。相信隨著技術的不斷成熟,樣本數量的增加,該技術在判定肝纖維化具體分期上的價值將進一步提高,將對臨床提供更多的有用信息。
肝纖維化是各種慢性肝病共同的病理中間過程。在肝纖維化階段行早期臨床干預,可減緩甚至逆轉其向肝硬化發展[1],也可進一步減低其發展為肝癌的幾率。目前診斷肝纖維化的方法有穿刺活體組織檢查(活檢)、血清學實驗室檢查及影像學檢查等,其中穿刺活檢為診斷的金標準,但其為有創性檢查,而且取樣的標本量少,導致其診斷結果不夠準確。因此尋找一種簡便、無創的新方法用以診斷肝纖維化是極其必要的。本研究應用超聲實時彈性成像(RTE)所得的肝臟纖維化指數(LFI)值去判定由乙型肝炎病毒(HBV)所致肝纖維化的程度。
1 資料與方法
1.1 一般資料
2012年7月-2014年11月我院經病理檢查確診的肝纖維化患者112例,其中男79例,女33例;年齡17~79歲,平均40歲。所有患者既往有乙肝病史或乙肝表面抗原(HBsAg)陽性超過6個月,現HBsAg或(和)HBV DNA仍為陽性者(包括乙肝e抗原陽性和陰性)。臨床診斷為HBV攜帶者、慢性乙肝及肝硬化患者。排除標準:乙型病毒性肝炎以外其他類型肝炎、代謝性疾病、脂肪肝、藥物性及酒精性肝損傷等。全部入選患者均簽署知情同意書,并經過醫院倫理委員會的批準。
1.2 儀器與方法
采用儀器為日本日立公司生產的Hitachi-Hi Vision Preirus彩色多普勒超聲診斷儀,配有實時彈性成像軟件,具有組織彌散定量分析功能,使用EUP-L52線陣探頭,頻率3~7 MHz。
患者取仰臥位,探頭置于腋前線-腋中線間的第5~8肋間掃查。顯示肝右前葉肝組織,避開肝臟較粗的管道結構及肋骨陰影斷面。啟動彈性成像功能,將感興趣區置于距離肝表面約1 cm處,設置感興趣區的大小為2.5 cm×2.5 cm。讓被檢者摒住呼吸,當彈性應變曲線呈現隨心臟搏動的穩定波形后,凍結圖像,選取3~5個穩定波形并對壓力負峰值圖像進行組織彌散定量分析,分析后得到應變均數(MEAN)、標準差(SD)、藍色區域百分比(%AREA)、復雜度(COMP)、峰度(KURT)、偏度(SKEW)、對比度(CONT)、均等性(ENT)、復雜度(IDM)、一致性(ASM)、相關性(CORR)這11個彈性圖像的特征量及經過多重逐步線性回歸公式得出的肝臟纖維化指數(LFI)值。并將平均值作為最后記錄。LFI值由以下公式算得:LFI=-0.009×MEAN-0.005×SD+0.023×%AREA+0.025×COMP+0.775×SKEW-0.281×KURT+2.083×ENT+3.042×IDM+39.979×ASM-5.542。
1.3 病理方法
將從肝活檢或肝部分切除術后獲得的肝組織,浸泡在35%~40%的甲醛水溶液中固定后用石蠟包埋,然后采用蘇木精-伊紅染色方法處理。由一位不清楚超聲及血清實驗室結果的高年資病理醫生讀片得到病理結果。肝臟纖維化分期采用Scheuer評分系統評分法[2-3],肝組織病理分級采用2001年修訂的病毒性肝炎防治方案,慢性肝病肝纖維化分為S0~S4期[4]:S0期,無纖維化;S1期,匯管區及其周圍纖維化和限局竇周纖維化;S2期,纖維間隔形成,但小葉結構大部仍保留;S3期,大量纖維間隔,分隔并破壞肝小葉,但尚無肝硬化;S4期,早期肝硬化。
1.4 統計學方法
采用SPSS 19.0軟件進行統計學分析。計量資料以均數±標準差表示,采用單因素方差分析對不同程度肝纖維化的LFI值進行比較分析,組間存在差異者再用最小顯著差值法(LSD)法進行兩兩比較。以穿刺病理結果為診斷金標準,用受試者工作特征(ROC)曲線,根據約登指數(靈敏度+特異度?1)的最高臨界點確定診斷不同程度肝纖維化LFI值的臨界值。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 病理結果及實時組織彈性圖像特征
112例患者中慢性肝病肝纖維化分期為S0期18例,S1期35例,S2期21例,S3期13例,S4期25例,各期患者LFI值分別為2.36±0.46、2.38±0.45、2.84±0.54、3.16±0.59、3.69±0.55,不同程度肝纖維化組間的LFI值差異有統計學意義(F=29.959,P<0.001)。組間兩兩比較顯示,S0期與S1期間差異無統計學意義(P=0.920),S2期與S3期間差異無統計學意義(P=0.076),其余各組差異無統計學意義(P<0.05),見表 1。隨著病理分期加重,RTE圖像由較均一綠色分布為主逐漸向雜亂無序藍色分布轉化。見圖 1。


2.2 LFI值對肝纖維化的診斷能力
由RTE測得的S0~S1期與S2~S3期間的LFI值的ROC曲線下面積為0.784,由RTE測得的S2~S3期與S4期間的LFI值的ROC曲線下面積為0.799,見圖 2。各自的臨界值(靈敏度與特異度之和最大時的取值)分別為:2.83、3.69。
3 討論
肝臟纖維化是慢性肝病損傷的一種自然愈合應答,但也有發展為肝硬化的可能,或導致其他并發癥,比如肝衰竭、腹水、靜脈曲張破裂出血、肝性腦病和肝細胞癌。肝纖維化的精確分期非常重要,因為慢性肝病患者的預后、治療策略的選擇和評估治療后反應是與肝纖維化程度密切相關的。
目前在臨床上診斷肝臟纖維化的方法包括穿刺活檢、血清學檢查及影像學檢查等。其中穿刺活檢是診斷的金標準,但其為有創性操作,而穿刺活檢在肝彌漫性病變中存在很大的抽樣誤差,因為穿刺所取的肝組織只是整個肝臟的很小一部分。血清學檢查的診斷模型包括Fibrotest(α2-巨球蛋白、總膽固醇、血小板計數、γ-谷氨酰轉肽酶及結合球蛋白)、APRI(天冬氨酸氨基轉移酶×100/血小板計數)及FIB-4(年齡、血小板計數、天冬氨酸氨基轉移酶及丙氨酸氨基轉移酶)等多種組合,雖然這些方法不能完全取代活檢,但可使1/3的患者避免肝穿檢查,但對定量區分肝纖維化分級有一定困難,且診斷的特異度及靈敏度亦不能保證,同時容易受到肝腎功能等多方面因素的影響。影像學檢查是目前評價慢性肝病的最常用的檢查技術之一,具有無創、客觀、重復性好等優點,包括超聲、CT及MRI等,其中超聲由于其簡便且價格低廉,已被患者廣泛接受;且近些年來,隨著超聲造影及超聲彈性成像等新技術的廣泛開展,使超聲不僅能夠提供肝臟形態學及血流動力學信息,同時還能提供肝臟硬度或彈性模量這一組織物理屬性,從而使超聲有可能成為無創性評價肝纖維化的最重要手段之一。
目前在臨床上用于肝纖維化無創性評估的彈性成像技術主要包括FibroScan、聲輻射力脈沖彈性成像、超音速剪切波成像及RTE等。本研究中RTE組織彌散定量技術主要依靠心血管搏動力量對組織形成壓縮產生位移來間接反映組織的硬度,并在傳統超聲圖像上以灰階或彩色編碼成像來反映組織間的硬度差異的壓迫性彈性成像技術,其中紅色代表組織硬度小,壓縮前后位移變化大;藍色代表組織硬度大,壓縮前后位移變化小;綠色代表組織硬度中等。有文獻報道RTE在肝臟中主要用于肝纖維化定量評估,對脂肪肝的分級評估及肝臟良惡性腫瘤的鑒別等也有一定價值[5-7],但這些研究都是基于彈性評分的半定量研究,存在較大的主觀性。本研究使用日本Hitachi公司新開發的組織彌散定量分析軟件,通過該軟件能夠得到用于評估肝纖維化的11個特征量參數及基于這11個參數進行多元回歸分析的參數LFI值,可以用于肝臟纖維化的定量研究[8-9],減少了主觀因素的影響。RTE可避開肝內管道結構,選擇肝實質區域進行成像及定量檢測是它的優勢,而且不受肥胖、腹腔積液的影像,在臨床上有一定的應用前景。
我們的研究結果顯示,RTE測得的肝臟硬度LFI值與肝纖維化分期有明顯的聯系,隨著肝纖維化分級提高,RTE所測得的LFI值會增高。Tatsumi等[10]也得到同樣的結果。根據方差分析,RTE測得的肝臟硬度LFI值可以把S0~S1期與S2~S3期的纖維化和S2~S3期與S4期的纖維化區分開,LFI的臨界值分別為2.83、3.69。但是RTE并不能區分S0與S1期、S2與S3期,這與Yada等[11]的研究結果一致,這也許跟肝臟感染的病毒類型有關。本研究中也不能很好地將各個分期的臨界值找出來,這與Kobayashi等[12]的觀點一致。RTE的Meta分析提示在同樣肝纖維化病理分期上,丙型病毒性肝炎(丙肝)患者的肝臟纖維化LFI值比乙肝病毒患者的肝臟纖維化LFI值高[13]。首先,有學者總結在同樣病理分期上,乙肝肝纖維化的纖維化區域數量低于丙肝,有可能纖維板塊要薄一些[14];其次,乙肝患者導致的肝硬化結節比丙肝患者大,乙肝患者比丙肝患者的彈性波更有可能穿越正常肝臟實質與纖維化地帶[15]。這兩種觀察結果有可能就是乙肝患者的臨界值比丙肝患者低的原因。通過本研究我們能很好地區分進入S2期及S4期的患者,對臨床具有指導意義,因為前者是開始抗病毒治療的一個指標,后者提示早期肝硬化,須注意篩查肝硬化相關并發癥,如食管胃底靜脈曲張、肝癌等。
綜上所述,RTE是無創評價乙肝肝纖維化的可行方法,LFI值對區分肝纖維化的程度具有較好的診斷價值。但本研究也存在不足之處:①患者檢查時沒有實時檢測血壓、心率、是否空腹狀態,這對檢測結果的數值是否有影響,還需進一步大樣本病例的研究來證實;②超聲彈性測量的位置和病理分析的組織位置不是完全一致的,肝纖維化的不均勻性可能對研究結果有一定影響;③對心率較低的患者來說,因為要連續采集3~5個波形期間需要屏氣,進行RTE檢查存在困難。相信隨著技術的不斷成熟,樣本數量的增加,該技術在判定肝纖維化具體分期上的價值將進一步提高,將對臨床提供更多的有用信息。