二维超声剪切波弹性成像和血清学指标评分诊断慢性乙肝患者肝纤维化的价值

丁艺文 操焕坤 宗方 张亚南

许多研究已经证实，肝炎、肝硬化和肝癌关系密切，肝纤维化是肝硬化的早期阶段，因此，准确诊断肝纤维化对预防肝硬化进展至关重要[1-2]。目前临床上仍以病理检查结果作为肝纤维化诊断的“金标准”，但缺点是创伤大、并发症风险高、采样变异性大、成本高，不适合临床常规开展[3]。开发新的无创检查技术或者生化指标对提高肝纤维化诊断的敏感性和准确性势在必行。既往研究发现，多种血清生物标志物和超声测量肝脏硬度（liver stiffness measurement，LSM）[4]对筛查肝纤维化有较好的相关性。基于临床信息和生物标志物的血清学模型也被开发用于肝纤维化诊断，如AST-血小板比值指数（aspartate aminotransferaseplatelet ratio index，APRI）、基于4 个因素的纤维化指数（fibrosis index based on four factors，FIB-4）等[5-6]。二维超声剪切波弹性成像（two-dimensional shear wave elastography，2D-SWE）能够检测多种脏器组织的弹性强度，以LSM 为衡量指标，能够提示多种疾病的发生和发展，可作为无创评估肝纤维化的重要依据[7-8]。但是，任何单一指标均有一定的局限性，不能很好地实现早期识别肝纤维化的高风险人群。基于此，本研究通过比较2D-SWE 与血清学评分系统诊断慢性乙肝继发肝纤维化的临床价值，以指导临床实践。

1 对象和方法

1.1 对象 回顾2020 年12 月至2022 年7 月义乌市中心医院诊断的慢性乙肝患者75 例，均接受肝穿刺活检和病理检查诊断。纳入标准：（1）年龄18～75 岁；（2）血清学检查为乙肝表面抗原阳性，至少持续6 个月；（3）获得肝穿刺活检和病理检查结果；（4）患者知情同意。排除标准：（1）确诊肝硬化和肝癌、严重肝功能障碍、自身免疫性肝炎、肝移植；（2）重症感染，严重心、肺、肾功能障碍，血液系统疾病，胃肠肿瘤；（3）近期有大手术、长期服用影响肝功能的药物。根据Metavir 分期[9]分为纤维化组（F2～4 期）44 例和无纤维化组（F0～1期）31 例。F0 期为无纤维化；F1 期为汇管区有纤维化但无分隔，轻度纤维化；F2 期为汇管区有纤维化伴少量分隔，中度纤维化；F3 期为大量分隔但无肝硬化，重度纤维化；F4 期为肝硬化。本研究经本院医学伦理委员会审查通过（批准文号：K2022-IRB-045）。

1.2 方法 采用飞利浦EPIQ5 型彩色超声诊断仪，C5-1 腹部凸阵探头，频率为1～6 MHz。测量LSM，患者仰卧位，充分暴露肝右叶，设置弹性取样框（4 cm×3 cm）置于探头下方1～2 cm 处，但不超过肝包膜下5 cm，尽量避开大血管和胆囊。嘱患者屏气3～5 s，同时迅速启动高强度低频的脉冲波并接收肝实质产生的横向剪切波速度[10]，同一位置获得3 次重复、有效测量值，计算平均值。检查者对病理检查结果均不知晓，先由2 位经验丰富的超声科主治医师独立进行，结果偏差较大时由第3 位超声科主任医师进行判读，取平均值作为最终结果。为了保证穿刺活检获取组织标本的部位与2D-SWE 所选取的测量部位保持一致，在2D-SWE 确定病变后冻存图像，然后引导穿刺针进入病变部位完成多点取材。

1.3 观察指标 比较两组患者性别、年龄、病程、病毒载量、血生化指标和LSM。血生化指标包括ALT、AST、ALP、γ-谷氨酰转肽酶（γ-glutamyl transpeptidase，γ-GT）、白蛋白、球蛋白、TBil、DBil、PLT、TC、LDL、Ⅲ型前胶原、Ⅳ型胶原和透明质酸。入院24 h 内抽取患者空腹外周静脉血10 mL，采用雅培全自动发光仪及配套试剂检测。

血清学指标评分包括APRI=AST（U/L）/正常上限（40 U/L）×100/PLT（×109/L），Forns指数=7.811-3.131×ln[PLT（×109/L）]+0.781×ln[γ-GT（U/L）]+3.467×ln（年 龄）-0.014×ln[TC（mmol/L）]，King 评分=年龄×AST（U/L）×国际标准化比值（international normalized ratio，INR）/PLT（×109/L），FIB-4=年龄×AST（U/L）/[ALT（U/L）1/2×PLT（×109/L）]。

1.4 一致性检测 为了分析LSM 测量的一致性，随机选取5 例纤维化和5 例无纤维化患者分别由2 位具有相同工作年限的超声科主治医师独立检查并分析，计算观察者间的一致性；该10 例患者间隔1 个月后由同一位超声科医师再次进行LSM 测量，计算观察者内的一致性，以组内相关系数（intraclass correlation coefficient，ICC）表示。

1.5 统计学处理 采用SPSS 20.0 统计软件。计量资料以表示，组间比较采用两独立样本t检验；计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验；采用单因素和多因素logistic回归模型筛选发生肝纤维化的预测因素，设置模型为逐步后退法；绘制ROC曲线分析各项指标诊断肝纤维化的效能，计算AUC、灵敏度、特异度，AUC 的比较采用Z检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者临床资料的比较 纤维化组年龄增加，病程延长，病毒载量、ALT、AST、ALP、γ-GT、TBil、Ⅲ型前胶原、Ⅳ型胶原、透明质酸和LSM 水平均明显高于无纤维化组，而球蛋白和PLT 水平低于无纤维化组（均P＜0.05），其余指标差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表1，典型病例的超声检查结果见图1、2。

表1 两组患者临床资料的比较

图1 58 岁男性慢性乙肝患者超声图（病理检查结果为无肝纤维化，超声弹性成像评估肝纤维化F0 期）

图2 62 岁男性慢性乙肝患者超声图（病理检查结果为肝纤维化，超声弹性成像评估肝纤维化F4 期）

2.2 肝纤维化的预测因素 多因素logistic 回归分析显示，LSM 和Ⅲ型前胶原是发生肝纤维化的预测因素（均P＜0.05），见表2。

表2 预测肝纤维化的多因素分析

2.3 LSM 和Ⅲ型前胶原诊断肝纤维化的效能分析ROC 曲线分析LSM 和Ⅲ型前胶原诊断肝纤维化的AUC 分别为0.801 和0.746，最佳截断值分别为12.6 kPa和7.7 ng/mL，即LSM≥12.6 kPa 或者Ⅲ型前胶原≥7.7 ng/mL 均提示肝纤维化。利用LSM 和Ⅲ型前胶原的选择性诊断（即LSM≥12.6 kPa 或者Ⅲ型前胶原≥7.7 ng/mL 均可诊断肝纤维化）和联合诊断（即LSM≥12.6 kPa 且Ⅲ型前胶原≥7.7 ng/mL 诊断肝纤维化）的AUC 分别为0.874 和0.778。见表3 和图3。

表3 LSM 和Ⅲ型前胶原诊断肝纤维化的ROC 分析

图3 LSM 和Ⅲ型前胶原诊断肝纤维化的ROC 曲线

2.4 logistic 回归模型与血清学评分诊断肝纤维化的效能分析 根据多因素logistic 回归分析筛选的主要危险因素及对应β值构建回归模型（0.124+1.021×LSM+0.741×Ⅲ型前胶原）。ROC曲线分析显示，logistic回归模型诊断肝纤维化的AUC 为0.886。4 个血清学评分APRI、King 评分、Forns 指数和FIB-4 指数诊断肝纤维化的AUC 分别为0.772、0.703、0.685 和0.621。经比较发现，logistic 回归模型诊断肝纤维化的效能显著高于4 个血清学评分（Z=3.265、3.989、4.523、5.002，均P＜0.01），见表4 和图4。而logistic 回归模型、选择性诊断和LSM 诊断肝纤维化的效能基本相当（Z=0.124、0.896，均P＞0.05）。

表4 logistic 回归模型与血清学评分诊断肝纤维化的ROC 分析

图4 logistic回归模型与血清学评分诊断肝纤维化的ROC 曲线

2.5 LSM 的一致性检测 经计算，观察者间ICC 为0.923（95%CI：0.897～0.965，P＜0.01），观察者内ICC 为0.944（95%CI：0.901～0.966，P＜0.01），说明2D-SWE 测量LSM 有较好的一致性。

3 讨论

本研究显示，慢性乙肝患者显著肝纤维化的发生率为58.7%（44/75），由于常规肝穿刺活检在临床应用存在诸多局限性，早期肝纤维化往往不能得到及时正确诊治，进展至肝硬化才有明显临床症状而被发现。因此，深入探寻肝脏在纤维化阶段的结构特征和代谢规律对寻找更佳的诊断工具具有重要意义。纤维化组年龄增大、病程、病毒载量、ALT、AST、ALP、γ-GT、TBil、Ⅲ型前胶原、Ⅳ型胶原、透明质酸和LSM 水平均明显高于无纤维化组，而球蛋白和PLT 低于无纤维化组（均P＜0.05），病程越长、病毒载量越高，对患者肝脏的持续性损伤越严重，加之年龄增大，机体抗病毒免疫功能下降，纤维化进程更明显[11]。肝纤维化的发生和进展导致肝脏功能的损伤[12]，ALT、AST、ALP、γ-GT 和TBil 均是直接反映肝脏功能的客观指标。肝纤维化和肝硬化导致凝血功能障碍，表现为血小板数量减少和凝血酶原激活[13]。球蛋白主要在肝脏部位进行代谢，通常可作为评估肝脏功能的间接指标。Ⅲ型前胶原、Ⅳ型胶原和透明质酸被认为是肝纤维化的敏感性标志物[14-15]。与血清学生物标志物相比，2D-SWE 在检测肝纤维化方面具有更好的效能。LSM 可直接反映肝脏组织的硬度，硬度越大提示肝脏弹性越差，纤维化程度越重，与纤维化程度具有较好的一致性[16]。Agbim 等[4]、崔艾琳等[7]和Jiang 等[8]研究均指出，2DSWE 测量LSM 对诊断肝纤维化以及严重程度有重要的应用潜能。但易受到肥胖、占位性组织、腹水以及检查者经验等因素的影响[17]。本研究的创新点是结合LSM 和血清学指标从肝脏纤维化的结构和代谢变化两个方面来综合评估，更全面也更准确。

本研究显示，LSM 和Ⅲ型前胶原是肝纤维化的预测因素（均P＜0.05）。经ROC 曲线计算LSM 和Ⅲ型前胶原诊断肝纤维化的AUC，并获得最佳截断值。但是，单一指标往往诊断肝纤维化的效能有限，本研究利用LSM 和Ⅲ型前胶原开发了选择性诊断和联合诊断，计算其诊断肝纤维化的AUC。对于临床来说，借助1 个或者2 个指标诊断疾病具有较好的操作性。本研究还计算了4 个血清学评分APRI、King 评分、Forns指数和FIB-4 指数诊断肝纤维化的AUC，提示血清学评分的诊断效能总体不理想，差异较大[18-19]。在此基础上本研究构建诊断肝纤维化的logistic 回归模型其AUC 为0.886。经比较发现，logistic 回归模型、单一指标诊断和LSM 诊断肝纤维化的效能基本相当。

但本研究仍存在不足。首先为单中心小样本数据分析，样本量有限，结果可能存在一定偏倚性；此外，单纯慢性乙肝患者进行肝穿刺诊断较困难，通常是出现明显临床并发症如腹水、食管静脉曲张，或者进展至肝硬化的阶段[20]，因此如何获得肝纤维化患者早期临床资料对开发诊断效能更佳的无创模型至关重要。本研究的重点是探讨LSM 在鉴别肝纤维化中的价值，对不同纤维化程度（F2～4 期）还需要进一步亚组分析。

综上所述，2D-SWE 定量检测慢性乙肝患者LSM可作为无创诊断肝纤维化的新型指标，结合血清Ⅲ型前胶原的选择性诊断或者logistic 回归模型的诊断效能可能优于4 个血清学评分。