中国医科大学学报  2023, Vol. 52 Issue (8): 757-760

文章信息

赵圆梦, 孙菲菲, 黄丽萍
ZHAO Yuanmeng, SUN Feifei, HUANG Liping
超声弹性成像评价自身免疫性肝病的研究进展
Advances in the use of ultrasound elastography for the evaluation of autoimmune liver disease
中国医科大学学报, 2023, 52(8): 757-760
Journal of China Medical University, 2023, 52(8): 757-760

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收稿日期:2023-01-29
网络出版时间:2023-07-28 11:28:52
超声弹性成像评价自身免疫性肝病的研究进展
中国医科大学附属盛京医院超声科, 沈阳 110004
摘要:超声弹性成像(UE)是一种新型无创性超声诊断技术,能定量测量组织弹性,其作为非侵入性评估组织硬度的成像方法,已在慢性肝病的肝脏纤维化分期等临床研究中广泛应用。目前,关于UE在自身免疫性肝病(AILD)中的研究较少,本文针对现阶段UE在AILD诊断中的研究进展进行综述。
关键词弹性成像    自身免疫性肝病    肝纤维化    
Advances in the use of ultrasound elastography for the evaluation of autoimmune liver disease
Department of Ultrasound, Shengjing Hospital of China Medical University, Shenyang 110004, China
Abstract: Ultrasound elastography (UE) is a novel non-invasive ultrasound diagnostic technique. Quantitative measurement of tissue elasticity using UE is a non-invasive imaging method for evaluating tissue stiffness which has been widely used in clinical studies for staging hepatic fibrosis in chronic liver disease. There is limited research assessing the role of UE in autoimmune liver disease. This article reviews the advances in the use of UE for the diagnosis of autoimmune liver disease.
Keywords: elastography    autoimmune liver disease    liver fibrosis    

自身免疫性肝病(autoimmune liver disease,AILD)是体内免疫功能紊乱引起的特殊类型的慢性肝病,主要包括自身免疫性肝炎(autoimmune hepatitis,AIH)、原发性胆汁性胆管炎(primary biliary cirrhosis,PBC)、原发性硬化性胆管炎(primary sclerosing cholan-gitis,PSC)以及以多个AILD特征共存的重叠综合征(overlap syndrome,OS)[1]。AILD病程较长,呈进行性发展,最终发展为肝硬化。因此,早期诊断和监测肝硬化至关重要。目前,肝活检是肝纤维化分期的金标准[2],应用METAVIR[3]评分系统将肝纤维化分为0~4期,包括F≥2(显著纤维化)、F≥3(进展期纤维化)和F4期(肝硬化)。由于肝活检为有创性操作,一些极具前景的非侵入性检查手段有更大的潜在应用价值。既往研究[4]表明超声弹性成像(ultrasound elastography,UE)在慢性病毒性肝病的纤维化分期中具有较好的诊断效能,但国内应用UE评价AILD纤维化分期方面研究仍较少,本研究旨在归纳总结UE诊断及评估AILD的现状,为AILD的纤维化分期提供参考依据。

1 UE的原理及分类

UE是一种新型超声诊断技术,利用生物组织的弹性信息协助疾病的诊断[5]。组织的弹性依赖于其分子和微观结构,UE技术提供了组织硬度的图像,即病变的组织特征信息。当对组织内部或外部施加一个激励后,组织在外力作用下会发生位移、形态等改变,不同组织间弹性系数不同,其受外力压迫后发生形变程度不同,弹性模量大的较硬组织产生形变较小,弹性模量小的较软组织产生形变较大[6],结合数字信号处理或数字图像处理的技术转化为实时彩色图像,从而为诊断者提供组织的弹性信息。

现今临床上常用的UE技术包括瞬时弹性成像技术(transient elastography,TE)、声辐射脉冲弹性成像技术(acoustic radiation force impulse,ARFI)和实时剪切波弹性成像技术(shear-wave elastography,SWE)[7]

1.1 TE

TE利用探头发出固定低频率的脉冲激励,使生物组织产生位移和剪切波,再利用超快速成像系统采集射频数据,应用互相关方法估计组织位移,从而得到剪切波在组织内的传播速度[8]。FibroScan弹性成像仪利用该原理,由探头振动器对感兴趣区发出剪切波,造成组织位移,收集反射回的超声波进行估算,得到剪切波传播速度,进而得到组织的弹性模量,以评估组织硬度。肝组织越硬,剪切波的传播速度越快,对应弹性值越大[9]

1.2 ARFI

ARFI通过超声对组织施加局部辐射压力,组织在局部压力的作用下发生应变,追踪组织运动轨迹及产生的剪切波,获得剪切波的传播速度,计算感兴趣区的弹性模量,从而评估组织硬度[10]。剪切波速(shear wave velocity,SWV)与肝脏硬度呈正比,即SWV越大,肝脏质地越硬。

1.3 SWE

SWE通过超声声束产生声辐射力,发射声波辐射脉冲,使组织粒子高效振动产生剪切波,应用超高速成像技术获取并进行定量分析,由计算公式得到杨氏模量E,E值越大,剪切波传播速度越快,组织的硬度越大[11]。同时,通过彩色编码技术实时显示叠加于二维灰阶图上的弹性图像。

2 UE在AILD诊断中的应用 2.1 TE的应用

TE是最早用于临床的UE技术,已用于多种病因所致慢性肝病的纤维化评估[12-19],如慢性病毒性肝病、非酒精性脂肪性肝病等,并且具有较好的诊断效能。由于其无创、简便、快速等特点,已被《中国慢性乙型肝炎防治指南》 [20]推荐为乙型、丙型肝炎病毒相关肝纤维化临床评估的重要手段。TE在AILD纤维化分期中也有重要应用。WU等[21]共纳入70例活检证实的AIH-PBC OS患者,发现AIH-PBC OS患者的肝弹性测值(liver stiffness measurement,LSM)高于健康对照组(P < 0.01)。LSM与纤维化程度显著相关(r = 0.756,P < 0.01),LSM随着纤维化阶段的增加而逐渐增加。研究[21]显示TE诊断F≥2、F≥3和F4期肝纤维化的最佳截断值分别为6.55 kPa、10.50 kPa和14.45 kPa,其中诊断F4期肝纤维化具有最高的灵敏度和特异度。表明TE是一种可靠准确的可应用于AIH-PBC OS患者肝纤维化的无创评估方法,且TE在检测严重纤维化方面明显优于血清学指标。

MAHMUD等[22]对53例接受TE评估和肝活检的AIH患者进行了回顾性队列研究,发现LSM增加与纤维化程度增加有关(P = 0.04),提示TE测值与活检组织学纤维化分期之间存在显著相关性,但体质量指数增加患者TE的可靠性也可能降低。因此,在评估肥胖患者时应考虑进一步血清学检测以及活检评估。

2.2 ARFI的应用

既往研究[23]表明,ARFI评估慢性病毒性肝炎患者纤维化分期的诊断效能与FibroScan相似。最近的一项Meta分析[24]表明,ARFI在非病毒性肝病的纤维化分期方面,尤其在F≥3期和F4期有很好的诊断性能,ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)均 > 0.85。ARFI是较可靠的评估慢性肝病肝纤维化分期的技术[25-26],但目前ARFI应用于AILD纤维化分期方面的研究较少。GOERTZ等[27]回顾性分析了85例AILD患者的肝脏ARFI,发现SWV分别与AIH-PBCOS患者和PSC患者的纤维化程度相关(r = 0.510,P < 0.001),且其随纤维化程度的增加而增加。ARFI与胆红素血清丙氨酸转移酶(alanine transaminase,ALT)水平相关,但与患者年龄、体质量指数和测量深度无关。ARFI用于检测肝硬化的灵敏度和特异度均较高。但在PBC的早期阶段,ARFI诊断效能欠佳。

2.3 SWE的应用

SWE是较新的弹性成像技术,近年来受到越来越多国内外学者的研究与关注,与TE相比,其具有适用范围广、取样范围大等优点,对操作者的经验要求并不高,已较广泛应用于乙型肝炎肝纤维化的研究[28-30]中,并逐渐应用于AILD肝纤维化分期。LI等[31]分析了51例AILD患者(包括20例AIH、24例PBC、4例PSC和3例OS),结果显示组织杨氏模量与纤维化分期和炎症评分呈正相关(r分别为0.386和0.338,P < 0.05),AUC为0.78,SWE诊断F≥2、F≥3和F4期的最佳截断值分别为9.15 kPa、12.35 kPa和16.49 kPa。提示SWE可能有助于AILD患者的肝纤维化分期。

另一项研究结果[32]显示,从F0到F4期,LSM随着纤维化阶段的进展而增加,SWE诊断F≥2、F≥3和F4期纤维化的最佳截断值分别为9.07 kPa、9.97 kPa和10.48 kPa,灵敏度和特异度均较高。SWE在F≥2、F≥3和F4期纤维化中的AUC显著大于血清学指标(均P < 0.05),这与XING等[33]在103例AIH患者的研究中得出的结论一致,肝硬度值与肝纤维化阶段显著相关(r = 0.71,P < 0.05),SWE诊断F≥2、F≥3和F4期纤维化的最佳截断值分别为10.0 kPa、15.8 kPa和19.3 kPa,且ALT水平是肝纤维化的独立危险因素。

3 UE质量的影响因素

UE质量及测值受多种因素影响[34]。TE操作简单、使用方便; 不足之处在于缺少超声图像进行参照,难以有效避开肿块及血管,在肥胖和腹水患者中应用受限。ARFI评估肝纤维化时,可以避免解剖学障碍,如大血管等; 在弹性测量组织深度 > 6 cm时准确性明显下降; 肝脂肪变可能造成AFRI的衰减从而影响LSM。SWE检测范围相对较大,且感兴趣区域大小可调节,有较好的可重复性,经验丰富的医师可重复性好; 但超重患者可重复性降低。对于严重肥胖及脂肪肝患者的LSM在3种弹性成像检查中均不同受限,应依据具体情况进行评估。

ALT水平、严重肝脂肪变性以及酒精均为LSM影响因素。在乙型肝炎患者中,ALT升高使LSM增大,接受抗病毒治疗后ALT水平改善,LSM随之降低。严重肝脂肪变性患者,其LSM偏高而纤维化分级较低从而被高估。患者戒酒1周后再参与检测LSM下降,此时结果也更为准确。AIH患者的纤维化诊断界值相对于其他慢性肝病来说更高,这可能与肝脏活动性炎症有关。

4 总结与展望

随着检查技术及医学的不断发展,越来越多的AILD患者被检出。UE作为超声新技术已广泛应用于临床,拓展了常规超声的诊断范围,在传统二维图像上增加了多种量化测量信息,在临床和生化检测的基础上,通过测定肝脏硬度的弹性值,有助于帮助医生对AILD患者的肝纤维化分期和治疗效果做出预测与评估。与活检相比,UE是一项无创性检查,重复性较好,更易进行患者随访。然而,UE质量受多种因素影响,如患者体型及医师操作手法等; UE测量值也受血清学指标及炎症水平影响。且AILD患者仍总体较少,需进一步开展多中心大样本的研究来推断肝硬化的诊断界值。

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