超声弹性成像在无创性肝纤维化诊断中的研究进展

黄艳梅，陈成彩（通信作者），陈洁华，陈必武，黄 婷

（右江民族医学院附属医院超声医学科 广西 百色 533000）

几十年来，组织学评估一直是慢性肝病治疗决策和判断预后的基石。肝活检仍然是评估肝脏损伤、炎症和纤维化分期的“金标准”。但由于肝活检的固有局限如取样误差、不同病理医师的诊断差异、无法重复取材以及价格昂贵等，导致患者依从性差，由此可见使用无创性肝纤维化检测的必要性与发展趋势。

近年来，无创性肝纤维化诊断方法的研究取得了很大的进展，并逐渐成为临床诊断肝纤维化分期不可或缺的重要手段[1]。目前，无创性肝纤维化诊断方法包括血清学标志物和影像检查手段。以常规血清学指标为基础的多种无创肝纤维化模型（如APRI评分、FIB-4指数、Forns指数等），具有高适用性、重复性好、价格亲民等特点，但其特异性与敏感性仍需进一步提高。影像学检查方法又包括了磁共振弹性成像以及超声弹性成像。本文旨在总结超声弹性成像技术在肝脏纤维化诊断中的应用现状。

1 超声弹性成像的分类及在肝纤维化诊断中的应用现状

Ophir等[2]最先提出“弹性成像”的概念，弹性成像的基本原理是根据弹性力学、生物力学的作用原理，对组织施加一个内部或外部的激励作用，组织的位移、应变或速度的分布将产生一定变化，利用数字信号及图像处理技术，检测出这些物理量的变化，可以直接或间接反映组织内部的弹性特征差异，并以图像显示。临床医生由此可以得到与“触诊”相似的硬度信息，有利于癌症的早发现及早治疗。弹性成像为临床解决问题提供了新思路及新方法，打破了传统超声诊断疾病的局限，为肝纤维化诊断由单一模式向多种方法联合或序贯应用提供了有价值的理论与现实依据。

超声弹性成像有多种分类方法，根据造成组织形变程度的不同，将超声弹性成像分为静态弹性成像和动态弹性成像，后者包括了瞬时弹性成像、声辐射力脉冲成像和剪切波弹性成像。

2 静态/准静态弹性成像

静态/准静态弹性成像（static/quasi-static elastography）是对软组织施加一个轴向、恒定的低频应力，使组织发生微小的位移，通过对比组织形变前后的射频回波，可以估算组织位移/应变分布信息，以灰度图或伪彩图表示。应力一般为手动施加的外力、人体自身的生理搏动（如动脉血管）或探头发出的声辐射力。

Huang等人[3]对91例乙肝患者分别进行肝活检、实验室检测以及RTE检查，发现通过RTE计算的LFI对于评估CHB患者的LF是可靠的，并且比APRI和FIB-4具有更好的鉴别能力。

最早将RTE技术应用于临床的是日本HITACHI公司，但主要针对乳腺和甲状腺结节的鉴别诊断[4-6]。静态弹性成像在诊断肝纤维化时，由于无法准确测量组织内部施加的应力，因此不能做出定量诊断，只能做出定性分析或半定量分析。另外，静态弹性成像的分析结果观察者间及观察者内一致性较差，在肝纤维化干预治疗后效果评估方面可信度不高，故而在肝纤维化分级诊断方面的作用较为有限。

3 瞬时弹性成像

瞬时弹性成像（transient elastography，TE)最早是由Parker等人[7]提出，通过超声换能器探头产生低频机械振动，从而产生足够强度的剪切波并在肝组织内传播，通过测定剪切波的速度从而获得组织硬度信息，当组织硬度越高，剪切波传播速度越快。

FibroScan是最早用于临床的一种TE技术，许多研究表明，TE具有较高的敏感性及良好的重复性，可动态监测肝脏纤维化进展，还可作为抗纤维化治疗效果的评价指标[8-10]。Ragazzo等[11]发现FibroScan对肝纤维化诊断效能优于其他弹性成像技术。赵帆等人[12]的一项研究认为FibroScan和ARFI对显著肝纤维化（F2～F4期）的鉴别诊断能力较好，FibroScan的诊断效能优于ARFI。FibroScan同样适用于0～18岁儿童，这一点结论在徐志强等[13]的研究中得到验证。

FibroScan的局限性在于：①FibroScan的检测结果存在一定的主观性，也易受操作者经验的影响，因此需由经验丰富的工作人员来操作。检测结果也需要临床医师结合其他临床资料进行综合分析；②患者肋间隙狭窄、腹水等因素易导致检测的失败，它的测值又受到肝脏脂肪变、炎性坏死和胆汁淤积的影响[14]。③FibroScan的测值在肝纤维化的各个阶段之间有大量的重叠，特别是肝纤维化程度较轻阶段[15]。

总之，瞬时弹性成像在肝纤维化诊断上的稳定性与准确性让人满意，被广泛推广应用于临床，但对于轻中度肝纤维化诊断仍需联合其他方法从而提高诊断效能。

4 声辐射力脉冲成像

声辐射力脉冲成像（acoustic radiation force impulse imaging，ARFI Imaging）通过测量声辐射力脉冲造成的组织在声束方向的位移和相关参数来成像的一种模式。定量ARFI法则是指采用ARFI激励，诱导组织的压缩，从而产生剪切波，通过超声波探头检测剪切波的传播速度可以获取组织硬度信息。目前的超声弹性成像中大多都直接采用与诊断超声同一个探头来发射声辐射力脉冲进而激励组织移动，通过检测组织移动的位移或剪切波相关参数来完成弹性成像和测量。

ARFI的优势在于可用于有腹水的患者，不需要特意避开较大的血管和肋骨，并具有定量分析肝脏脂肪变性程度的功能[16]。与TE相比，ARFI具有相似的诊断效能，但其失败率更低。ARFI仍可用在原发性胆汁性胆管炎（primary biliary cholangitis，PBC）相关性肝纤维化的诊断中。由肝活检确诊为PBC的68例患者分别接受FibroTouch、FibroScan及ARFI检测，发现ARFI诊断F≥2肝纤维化准确率均高于FibroTouch及FibroScan，可作为诊断PBC相关性肝纤维化程度的可靠手段[17]。

ARFI同样可以整合到传统超声仪器中，无须手动压迫触发，就能评估肝脏深在病灶，并进行定量分析，具有良好的应用前景。

5

剪切波弹性成像

剪切波弹性成像（shear wave elasticity imaging，SWEI）最早由Sarvazyan等人[2,18]提出，利用声辐射力作用于组织产生剪切波，获得剪切波速度，从而计算出组织的弹性参数。

SWE技术可以对肝脏硬度进行定量定性分析，可动态检测肝脏纤维化程度，为肝纤维化患者的诊疗及评估提供了更可靠的依据[19]。Yongyan等[20]的一项研究中，对比2D-SWE、TE、APRI、FIB-4四者肝纤维化分期的诊断效能，发现2D-SWE的诊断性能高于其他非侵入性方法。这与张荣荣等[21]的研究结论相一致。

SWE相较于FibroScan，除了同样适用于肥胖及腹水的患者以外，其优势在于可以由二维超声图像实时引导，取样面积较大、代表性更强，并且可以获得彩色编码的弹性图像，更具直观性。因此，SWE已成为临床诊断肝纤维化程度重要的辅助工具。

6 联合弹性成像

联合弹性成像（Combi-Elasto）结合了剪切波弹性与应变弹性两种技术优势而形成的多因素、多参数综合综合定量分析技术[22]。Combi-Elasto可综合评估肝脏纤维化程度及炎症活动度，对于肝病的鉴别诊断具有较高的灵敏度，且较少依赖操作者的技术，可重复性高。

目前仍缺乏联合弹性成像对慢性肝病诊断效能的大样本数据研究，诊断阈值尚待确定，仍然需要大量研究提供更多的理论依据与技术支持，建立一个更为严谨有效的无创诊断模式。

7 总结和展望

超声弹性成像具有无创、便捷、准确度高和可重复性好等优势，已逐渐成为医学超声成像领域的研究热点及发展趋势，是无创性肝纤维化诊断中不可或缺的辅助工具。

然而，目前不同超声弹性成像的准确性仍受多种因素影响，同时仍较难区分邻近阶段的肝纤维化分级诊断，特别是肝纤维化较轻阶段。联合弹性成像技术结合了剪切波弹性与应变弹性的优点应运而生，在肝脏纤维化的分级诊断中具有良好的技术应用前景。在例常诊疗活动中，多种无创性方法联合使用更有助于指导临床决策，同时可避免大量侵入性肝活检的需要。