实时组织弹性成像联合APRI、FIB-4 对慢性乙型肝炎所致显著肝纤维化的诊断价值

张国盛 费志强 刘兆爱 宋露露 李霞 王帅

慢性乙型肝炎病毒感染是造成我国肝硬化及肝癌的主要致病因素,据估计,目前我国乙型肝炎表面抗原阳性率约为5%～6%,慢性乙肝病毒(HBV)感染者约7000 万例［1］。肝纤维化是慢性乙型肝炎逐步向肝硬化进展的重要阶段,早期诊断肝纤维化及抗病毒治疗可显著降低肝硬化并发症和原发性肝癌发生率,降低肝脏相关和全因病死率［2,3］。本研究旨在通过联合现有血清学及影像学诊断工具,探索建立一种新的无创诊断模型,以提高早期肝纤维化的诊断效能。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019 年9 月～2021 年9月于本院就诊的128 例慢性乙型肝炎患者,其中,男86 例(67.19%),女42 例(32.81%),平均年龄(41.12±10.36)岁。纳入标准：①符合我国《慢性乙型肝炎防治指南(2019 版)》［4］诊断标准；②年龄18～60 岁；③甲肝、丙肝及戊肝病毒等阴性；④受试者对研究内容知情理解,并签署知情同意书。排除标准：①合并腹水、肝性脑病、肝癌、消化道出血或其他严重肝硬化并发症；②同时伴有自身免疫性肝病、酒精性肝病、遗传代谢性肝病等肝损伤因素；③无法进行肝穿刺活检。

1.2 方法

1.2.1 仪器 日本HITACHI 公司Hivision Preirus彩色多普勒超声诊断仪,EUP-L52 线阵探头,频率3～7 MHz；美国Beckman BX800 全自动生化仪；美国Beckman LH750 血球分析仪。

1.2.2 实时组织弹性成像(real-time tissue elastography,RTE)检查方法 受检者仰卧,双手置于枕后,充分暴露腹部。选择肝脏弹性成像系统进行弹性成像测定,将探头置于右侧腋前线至腋中线间的第5～8 肋间隙(尽量避开肝内大血管),目标区域设定在肝包膜下约1 cm处,面积固定为2.5 cm×2.5 cm。将探头朝向心脏方向,受检者深吸气后屏住呼吸,依靠其自身心血管搏动形成弹性成像,屏幕下方实时显示肝组织受心血管搏动影响后产生的压力应变曲线,波峰表示压缩模量,波谷表示拉伸模量,当压力应变曲线连续出现4 个或以上稳定波形后,冻结图像,选择波谷处测量肝纤维化指数(liver fibrosis index,LFI),共重复操作5 次,计算5 次结果的平均值即为LFI。

1.2.3 实验室检查 主要检测血小板计数(PLT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、丙氨酸转氨酶(ALT)。天冬氨酸转氨酶与血小板比率指数(aspartate aminotransferase to platelet ratio index,APRI) 计算公式：APRI=(AST/AST正常值高限)×100/血小板计数(×109/L),AST 正常值高限为40 IU/L。肝纤维化4 因子指数(fibrosis 4 score,FIB-4)计算公式：年龄(岁)×AST(IU/L)/［血小板计数(×109/L)×

1.3 病理诊断标准 参照《慢性乙型肝炎防治指南(2019 版)》［4］Scheuer 评分系统,肝纤维化分期标准见表1。

表1 肝纤维化分期标准

1.4 统计学方法 应用SPSS26.0 统计学软件进行数据分析,符合正态分布的计量资料以均数±标准差()表示,采用t检验；LFI、APRI、FIB-4 与肝纤维化病理分期的相关性检验采用Spearman 相关分析。P＜0.05 为差异有统计学意义。对三种无创诊断数据进行多因素Logistic 回归分析,构建联合诊断模型。以肝纤维化≥S2(显著肝纤维化)为阳性标准,1-特异度为横坐标、敏感度为纵坐标,绘制受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC 曲线),将联合诊断模型与LFI、APRI、FIB-4 单独诊断的曲线下面积(area under curve,AUC)进行比较,AUC 越接近1,表明诊断效果越好,当约登指数最大时为诊断阈值。

2 结果

2.1 病理分期 肝穿刺活检病理分期结果显示,128 例慢性乙型肝炎患者中,S0 期21 例,S1 期28 例,S2 期35 例,S3 期26 例,S4 期18 例。

2.2 相关性分析 Spearman 相关分析发现,LFI、APRI、FIB-4 与肝纤维化病理分期呈正相关性(r=0.834、0.426、0.374,P＜0.05)。

2.3 联合诊断模型与LFI、APRI、FIB-4 诊断显著肝纤维化的ROC 曲线分析 对三种无创诊断数据进行多因素Logistic 回归分析,见表2。构建联合诊断模型：Logit(P)=-8.765+3.254×(LFI)+1.062×(APRI)+0.862×(FIB-4)。以肝纤维化≥S2(显著肝纤维化)为阳性标准绘制ROC 曲线,结果显示,联合诊断模型诊断显著肝纤维化的AUC 为0.927,诊断阈值为2.338 时约登指数最大,敏感度、特异度分别为91.6%、82.3%,明显优于LFI、APRI、FIB-4 单独诊断。见图1。

图1 联合诊断模型与LFI、APRI、FIB-4 诊断显著肝纤维化的ROC 曲线

表2 肝纤维化无创诊断模型多因素Logistic 回归分析

3 讨论

慢性HBV 感染是导致我国肝硬化及肝癌的主要致病因素,给人民群众的生命健康带来严重危害,而肝纤维化是慢性乙型肝炎向肝硬化逐步进展的重要阶段,早期诊断肝纤维化并进行相关治疗可显著改善患者预后。目前肝纤维化的诊断包括有创诊断及无创诊断两种,有创诊断主要依靠肝脏穿刺病理学检查,是目前诊断肝纤维化的“金标准”,也是评估肝脏炎症活动的重要方法。但肝穿刺样本量的大小、不同病理医师主观经验差异等会对结果造成一定影响,并且肝穿刺活检属于有创检查,具有一定并发症风险(如疼痛、出血),严重者可能危及生命(死亡率0.01%),这些因素限制了其在临床中的广泛应用。

肝纤维化无创诊断大致可分为血清学及影像学两方面,血清学检查相对安全、方便、可重复,部分联合血清学模型极大地提高了肝纤维化诊断的准确率,如APRI、FIB-4,只需根据PLT、ALT、AST 及年龄等简单计算便可得出结果,临床上应用比较方便,这些指标最初用于评估慢性丙型肝炎相关肝纤维化及肝硬化［5］,随着研究进展,有研究表明APRI 对乙型肝炎肝硬化也有一定诊断价值［6］。有学者将FIB-4 用于慢性乙型肝炎患者肝纤维化的评估,发现当FIB-4≥3.25 时诊断Metavir 评分≥F3 的特异度高达97%［7］,但对其他分期诊断准确度不高。

在肝纤维化相关影像学检查中,瞬时弹性成像在国内外有大量研究报道,其根据声波在组织内的传导速度测量肝脏的硬度,其检测的肝组织约是肝穿刺活检组织的100 倍,该测定方法可重复性好,准确度高,被认为是一种无创、无痛苦、客观定量检测肝脏纤维化的方法［8］,但其检测结果容易受肝脏炎症坏死、胆汁淤积、腹腔积液、肥胖、ALT 波动、肋间隙狭窄等因素影响［9］。RTE 最初主要应用于浅表器官占位性病变的鉴别诊断,多项研究及Meta 分析表明,RTE 在乳腺、甲状腺、前列腺等浅表器官占位性病变的良恶性鉴别诊断中具有较高的准确性和特异度［10,11］。近些年不断有RTE 在肝纤维化无创诊断中的研究报道,其主要是通过检测肝脏的硬度计算肝纤维化程度,可以实时显示肝脏二维超声图像,利用仪器中组织弥散定量分析软件计算出LFI,从而定量地评估肝纤维化程度,对各级肝纤维化尤其是显著肝纤维化和早期肝硬化有较高的诊断价值［12,13］,具有无创、简单、准确、便于反复操作等优点,几乎不受炎症、黄疸、腹水、脂肪病变等因素的影响［14,15］。

我国慢性乙型肝炎防治指南(2019 年版)明确指出：对于ALT 正常、血清乙肝病毒脱氧核糖核酸(HBV DNA)阳性患者,如果肝组织学显示有明显的肝脏炎症(≥G2)或纤维化(≥S2),则疾病进展为肝硬化甚至肝癌的风险较大,建议及早进行抗病毒治疗,以预防肝硬化及相关并发症［16-18］。临床实践中经常需要评估患者肝纤维化程度及治疗效果,肝穿刺活检是最直接的一种方法［19,20］,但很多患者对肝穿刺相关并发症顾虑重重,不能配合检查,影响到后续治疗效果评估及方案调整。为了早期诊断及无创评估肝纤维化,本研究尝试应用RTE 结合临床常用血清学化验指标,建立一种新的诊断模型。通过Spearman 相关分析发现LFI、APRI、FIB-4 与肝纤维化病理分期均有明显相关性,对三种无创诊断数据进行多因素Logistic 回归分析,从而构建出联合诊断模型：Logit(P)=-8.765+3.254×(LFI)+1.062×(APRI)+0.862×(FIB-4)。以肝纤维化≥S2 为阳性判定标准绘制ROC 曲线,将联合诊断模型与LFI、APRI、FIB-4 单独诊断的AUC 进行比较,结果显示联合诊断模型诊断显著肝纤维化的AUC 为0.927,诊断阈值为2.338 时约登指数最大,敏感度、特异度分别为91.6%、82.3%,明显优于LFI、APRI、FIB-4 单独诊断,提示该联合诊断模型对S2 及以上肝纤维化具有很高的敏感度及特异度。该联合诊断模型具有无创、准确、可重复、经济方便等优点,可用于动态监测肝纤维化程度。

总之,RTE 联合APRI、FIB-4 对S2 及以上肝纤维化具有较高的敏感度及特异度,有望为临床诊断慢性乙型肝炎肝纤维化提供一种新方法。但本研究由于时间及样本量限制,结果还需多中心、大样本的研究进一步验证,对肝纤维化各个分期的诊断阈值及敏感度、特异度等也需要更多后续研究资料明确。