肝脏脂肪含量对超声瞬时弹性成像肝纤维化诊断效能的影响

彭静，陈志远，周懂晶，杨逸铭，欧阳舒曼，刘玉品

广州中医药大学第二临床医学院影像科，广东 广州 510120；*通信作者 刘玉品 liuyupin701@163.com

病毒性肝炎每年造成约134万人死亡，其中66%死于乙型肝炎病毒感染[1]。全球约2.4亿慢性乙型肝炎（chronic hepatitis B，CHB）患者，其中约1/3在中国[2]。美国肝病学会[3]、欧洲肝病学会[4]及中国慢性乙型肝炎防治指南[5]均明确指出，肝纤维化分级是CHB患者抗病毒治疗及疗效评估的重要指标。超声瞬时弹性成像（transient elastography，TE）技术通过测量肝脏硬度（liver stiff measure，LSM）评估肝纤维化已广泛用于临床。然而，除肝纤维化外，炎症、脂肪浸润、胆管阻塞等因素也会影响LSM，降低诊断准确率[6]。CHB合并非酒精性脂肪肝（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）临床较常见，且发病率逐年升高。TE技术中的受控衰减参数（controlled attenuation parameter，CAP）和MRI质子密度脂肪分数（proton density fat fraction，PDFF）是无创测量肝脏脂肪含量的常用技术。然而两者测量的脂肪含量是否对LSM在肝纤维化分级中的诊断效能产生影响，尚未得到深入研究。本研究拟比较CAP和PDFF诊断CHB患者肝脏脂肪含量的差异，并探讨两者测量的脂肪含量是否对LSM的诊断效能产生影响，以期为CHB的病情评估及临床决策提供影像学依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2017年1月—2020年7月在广州中医药大学第二临床医学院行肝脏穿刺的CHB患者，纳入标准：①乙型肝炎表面抗原阳性持续6个月以上；②肝脏穿刺前1个月内行MRI-PDFF和TE检查；③肝脏穿刺病理诊断明确，包括肝纤维化、脂肪变性分级。排除标准：①合并肝脏肿瘤、其他类型病毒性肝炎、自身免疫性肝炎、原发性硬化性胆管炎等疾病；②有酗酒史（饮酒折算乙醇量，男性＞140 g/周，女性＞70 g/周）；③妊娠期女性或年龄＜18岁。本研究获得广东省中医院伦理委员会批准（ZE2020-337-01），所有患者穿刺前均签署知情同意书。

1.2 MRI检查及图像分析 MRI检查前空腹8 h，采用Toshiba 3.0T MR扫描仪，腹部8通道Atlas SPEEDER相控阵线圈，扫描范围自膈顶至肝脏下缘。PDFF扫描参数：多回波Dixon序列，横轴位，TR 5.1 min，TE 1.1 ms、2.8 ms，激励次数1，视野38 cm×40 cm，层厚8 mm，翻转角12°，扫描时间15 s。

在Toshiba Vitrea FX图像后处理工作站上，由2位具有10年以上肝脏疾病诊断经验的影像科医师采用盲法对MR图像进行分析，在PDFF图像上放置感兴趣区（ROI）获得肝脏脂肪分数。为尽可能与肝脏穿刺部位相重叠，ROI位置分别位于门静脉右支主干及相邻上下层面的肝右叶裸区，避开大血管和胆管。通过复制、粘贴的方法在每个层面各放2个直径约2 cm的ROI。6个ROI测量值的平均值为该医师的测量值，2位医师测量值的平均值为该患者的最终肝脏脂肪分数（图1）。

图1 PDFF数据测量。男，50岁，单纯CHB，病理肝纤维化分级1级。A：门静脉右支上一层面ROI放置；B：门静脉右支层面ROI放置；C：门静脉右支下一层面ROI放置；D：直接获得ROI的面积及肝脏脂肪分数（该患者为3.05%）

1.3 临床资料收集 收集患者的年龄、性别、体重指数、高血压史等；血清学检查包括肝脏穿刺前1周内空腹血糖、白细胞计数、血小板计数、胆固醇、甘油三酯、天门冬氨酸氨基转移酶和丙氨酸氨基转移酶。

1.4 TE检查 使用Echosens FibroScan仪测量患者肝脏LSM和CAP。测量方法：患者取仰卧位，双手置于头后，将涂耦合剂的探头置于右侧腋前线至腋中线第7～9肋间，探头与皮肤表面垂直，面向肝右叶实质中间，尽量与肝穿刺活检位置重叠。LSM测量值四分位数间距位于中位数30%以内为有效测量值。连续成功检测10次，取中位数作为最终结果。

1.5 肝脏穿刺及病理学评估 由1位具有15年工作经验的肝病科医师在超声引导下进行肝脏穿刺，穿刺位置取右侧腋前线至锁骨中线7～9肋间，采用16号穿刺针，取材点为距离肝脏边缘约4～5 cm处门静脉右支层面肝脏裸区，避开大血管及胆管。肝脏标本长度至少15 mm，依照Batts-Ludwig标准[7]对肝纤维化进行分级：F0～4分别代表无、轻度、中度、重度及肝硬化。同时对肝脏脂肪含量进行半定量评估：＜5%为无脂肪肝，5%～33%为轻度脂肪肝，34%～66%为中度脂肪肝，＞66%为重度脂肪肝[8]。

1.6 分组 鉴于F0及F4级病例数相对较少，故将F0和F1组合并为F0～1组、F3和F4组合并为F3～4组进行分析，得到F0～1、F2及F3～4组数据。进行两组间分析时将分别比较无-轻度肝纤维化（F0～1）与中度以上肝纤维化（F2～4）、无-中度肝纤维化（F0～2）与重度以上肝纤维化（F3～4）LSM的差异。

鉴于中度及重度NAFLD病例数相对较少，将中度及重度NAFLD合并分析，得到单纯CHB组（脂肪含量＜5%）、轻度NAFLD组（脂肪含量5%～33%）和中-重度NAFLD组（脂肪含量＞33%）3组数据。进行两组间分析时，比较单纯CHB组（脂肪含量＜5%）和CHB合并NAFLD组（脂肪含量≥5%）、无-轻度NAFLD组（脂肪含量≤33%）与中-重度NAFLD组（脂肪含量＞33%）的LSM诊断效能差异。

1.7 统计学方法 采用SPSS 26.0软件和MedCalc 19.8.0软件，对连续变量进行正态性检验，符合正态分布者以±s表示，组间比较采用独立样本t检验；不符合正态分布者采用M（Q1，Q3）表示，采用Mann-WhitneyU检验；定性资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验或Fisher精确检验。绘制受试者工作特征（ROC）曲线，使用曲线下面积（AUC）评估有统计学意义指标的诊断效能，用Delong法比较不同AUC之间的差异。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者一般情况 最终纳入116例患者，其中男88例，年龄（37.7±9.8）岁；女28例，年龄（41.4±12.1）岁。肝纤维化F0、F1、F2、F3和F4级分别为12例、34例、40例、22例、8例。单纯CHB 58例，合并轻度NAFLD 41例，中度NAFLD 14例，重度NAFLD 3例。单纯CHB组与CHB合并NAFLD组患者体重指数、高血压史、空腹血糖、白细胞、胆固醇及甘油三酯差异有统计学意义（P均＜0.05），见表1。

表1 两组CHB患者基线资料比较

2.2 LSM值评估肝纤维化程度的效能 F0～1与F2～4组间、F0～2与F3～4组间LSM差异均有统计学意义（Z=-5.820、-5.007，P均＜0.001）。以LSM＞6.8为截断值时区分F0～1和F2～4的诊断效能最佳，准确度为79.31%（92/116）。以LSM＞7.6为截断值时区分F0～2和F3～4的诊断效能最佳，准确度为69.83%（81/116）（表2）。诊断F0～1、F2及F3～4时，诊断正确67例，诊断错误49例，准确度为57.76%，过低诊断（LSM预测纤维化分级低于病理）16例，过高诊断（LSM预测纤维化分级高于病理）33例。

表2 LSM预测肝纤维化分期的诊断效能

2.3 病理脂肪含量与LSM诊断肝纤维化分期的关系以病理诊断为“金标准”，单纯CHB组与CHB合并NAFLD组间LSM诊断肝纤维化准确度分别为53.45%（31/58）和62.07%（36/58），差异无统计学意义（χ2=0.883，P=0.347）。LSM诊断肝纤维化准确度在无-轻度NAFLD组和中-重度NAFLD组分别为61.62%（61/99）和35.29%（6/17），差异有统计学意义（χ2=1.279，P=0.042）。

2.4 PDFF、CAP评估肝脏脂肪含量的效能 无-轻度NAFLD与中-重度NAFLD组间PDFF、CAP差异有统计学意义（Z=-6.078、-4.962，P均＜0.001），且PDFF的诊断效能高于CAP（AUC=0.963、0.878；Z=2.340，P=0.019）。以PDFF＞8.28、CAP＞280为截断值时诊断效能最佳，诊断中-重度NAFLD的敏感度分别为94.12%、82.35%，特异度分别为93.94%、82.83%（图2）。

图2 PDFF、CAP鉴别无-轻度NAFLD与中-重度NAFLD的ROC曲线

分别以PDFF＞8.28、CAP＞280将患者分为无-轻度NAFLD组与中-重度NAFLD组。2种方法区分中-重度NAFLD患者的LSM诊断准确度均低于无-轻度NAFLD组，但仅以PDFF＞8.28分组的两组间差异有统计学意义（表3）。在PDFF诊断为中-重度NAFLD患者中，以LSM≤6.8、6.8＜LSM≤7.6及LSM＞7.6为标准诊断F0～1、F2及F3～4时，诊断正确8例，诊断错误14例，其中过高诊断13例，1例过低诊断。

表3 不同脂肪含量组LSM诊断肝纤维化分期结果分布

2.5 PDFF＞8.28的中-重度NAFLD组LSM诊断肝纤维化效能分析 在PDFF＞8.28的中-重度NAFLD中，F0～1与F2～4间LSM差异有统计学意义（Z=-3.090，P=0.002），LSM＞8.6为截断值时诊断效能最佳，敏感度、特异度分别为81.82%、90.91%；F0～2与F3～4组间LSM差异无统计学意义（Z=1.406，P=0.160）。F0～1与F2～4组间LSM截断值为8.6、F0～2与F3～4组间LSM截断值为11.8 时诊断效能最佳。以LSM≤8.6、8.6＜LSM≤11.8及LSM＞11.8诊断F0～1、F2及F3～4时，该组诊断正确18例，诊断错误4例，准确度为81.82%，明显高于原准确度（36.36%），差异有统计学意义（χ2=9.402，P=0.002），其中过低诊断3例，过高诊断1例。

3 讨论

3.1 PDFF诊断中-重度脂肪肝的效能优于CAP 随着我国居民生活水平的提升，肥胖患者日益增多，CHB并发NAFLD的比例也不断升高，据报道，约25%～30%的CHB患者合并NAFLD[9]。评估肝纤维化和脂肪含量对该部分患者的治疗及预后具有重要的指导作用。肝脏穿刺活检是评估肝纤维化和脂肪含量的“金标准”，但其为有创性检查，依从性低、可重复性差，不能作为常规随访评估方法[10-12]。TE技术可以同时测定LSM和脂肪含量，其中以FibroScan应用最广泛。CAP是其测定脂肪含量的参数，区分不同等级脂肪肝的敏感度约为70%～80%，特异度约为63%～83%[13]。然而，相对于另一项广泛使用的无创脂肪定量技术MRI-PDFF，CAP受患者体型因素影响较大、重复性较差、不能测量整肝的脂肪含量，且准确度较PDFF低，限制了其临床应用[14]。本研究结果显示，PDFF区分无-轻度NAFLD与中-重度NAFLD较CAP更好。目前PDFF被推荐为无创肝脏脂肪定量的首选方法，部分临床试验甚至将其作为评估NAFLD药物疗效的标准之一[15-16]。

3.2 中-重度NAFLD可导致LSM过高评估肝纤维化等级 LSM是目前无创性诊断肝纤维化最常用的指标，其准确率较肝纤维化指数-4、谷草转氨酶和血小板比率等血清学指标更好[17-19]，被多项指南推荐为评估CHB相关肝纤维化的重要方法[20-21]。尽管如此，LSM诊断肝纤维化仍存在一定局限性，如易受胆红素水平、肥胖、腹水、肝脏炎症等因素影响。脂肪肝对LSM测量值的影响目前尚存在争议。Fraquelli等[22]的研究显示，脂肪肝可能会影响慢性丙型肝炎患者的LSM测量，但在CHB患者中未发现有显著差异。Shen等[23]对肝纤维化分层分析发现，中-重度脂肪肝会导致LSM过高评估无-轻度肝纤维化（F0～1）。本研究结果显示，与无-轻度NAFLD 相比，LSM 的准确率在中-重度NAFLD中明显下降，在病理证实及PDFF诊断的中-重度NAFLD中均有显著差异，且绝大部分患者的LSM过高评估了肝纤维化分级。本研究结果与Ye等[24]的结果类似，该研究结果显示，超声诊断的轻度脂肪肝及中重度脂肪肝均导致LSM诊断错误率增加，且主要以过高诊断为主。与上述研究不同，本研究显示单纯NAFLD与CHB合并NAFLD患者的LSM诊断效能无显著差异。Ye等[24]对具有肝脏穿刺病理的患者进行分析发现，中-重度脂肪肝是导致LSM诊断错误的独立危险因素，而轻度脂肪肝则不是其独立危险因素。

3.3 中-重度NAFLD导致LSM诊断效能降低的可能原因 合并NAFLD导致CHB患者LSM诊断效能降低的原因尚不明确，可能与肝脏脂肪含量增加和分布不均匀影响FibroScan剪切波传播速度，从而干扰LSM的测量有关。另外，腹内脂肪含量与NAFLD严重程度呈正相关[25]，中重度NAFLD患者肥胖患病率较高，腹壁及腹内脂肪层增厚可能也影响LSM测量值[26]。与病理及PDFF不同，CAP截断值区分的无-轻度NAFLD与中-重度NAFLD间LSM诊断效能无显著差异，可能与CAP值诊断肝脏脂肪含量能力低于PDFF有关。

3.4 适当提高中-重度NAFLD患者LSM的分级阈值有助于诊断效能的提升 本研究显示，当CHB患者的PDFF＞8.28时，提示合并中-重度NAFLD，该部分患者的LSM测量值可能被高估，按原截断值诊断肝纤维化的可信度较低，适当提高LSM诊断阈值有助于改善其诊断效能。本研究中，对于PDFF＞8.28的CHB合并中-重度NAFLD患者，将诊断F0～1、F2及F3～4的LSM截断值从6.8、7.6提高至8.6、11.8后，LSM对肝纤维化分级的准确度从36.36%提高至81.82%，诊断效能明显提升。

3.5 本研究的局限性 为获得最佳诊断效能，本研究以Youden指数确定不同级别肝纤维化的LSM截断值，因此使用的F0～2与F3～4间LSM截断阈值较指南及文献低，然而本研究也尝试以指南推荐的8.6作为LSM阈值鉴别F0～2与F3～4，但准确度并无明显提升，以更多不同的LSM阈值对肝纤维化分级是否会对本研究结果产生影响，尚待进一步研究。

综上所述，中-重度脂肪肝会影响LSM的测量值，导致其降低CHB肝纤维化分级的诊断效能；PDFF能准确区分无-轻度NAFLD与中-重度NAFLD，当PDFF提示为CHB合并中-重度NAFLD时，适当提高LSM的分级阈值能提升其诊断效能，有助于准确评估临床病情及制订治疗决策。