实时剪切波弹性成像在诊断乙肝病毒肝纤维化患者中的价值

何自倩，周明姣，李永忠

1四川大学华西医院超声科，四川 成都610041；2西南医科大学附属成都三六三医院超声科，四川 成都610041；3达州市通川区人民医院超声科，四川 达州635000

肝纤维化是肝病发展的重要阶段，肝病的严重程度随纤维化程度而变化，早期肝纤维化是可以控制的，但是在纤维化早期，患者没有明显的症状，临床诊断也较困难［1-3］。HBV感染患者刚开始出现纤维化时，超声检查结果中的变化不是很明显，这也是由于未找到敏感型的检查指标［4-5］。一直以来，临床诊断肝纤维程度以肝组织活检作为金标准，但是组织活检需要活体取组织，是有创的检查方式，有些患者不耐受，术后还会出现一些严重的不良反映，这限制了组织活检的广泛使用［6］。近年来，剪切波弹性成像（SWE）逐渐在临床流行起来，其综合了二维成像和弹性成像的检查优势，能够定量检查病灶组织内的弹性模量［7］，但是关于其在评估HBV感染患者肝纤维化程度之间的研究还存在争议。肝纤维化程度是决定肝弹性硬度测值的最重要因素，除此之外，肝组织炎症活动等也可影响慢性患者SWE值，需要多方面考虑，目前关于此方面的研究较欠缺［8］。本研究针对SWE检测HBV感染患者肝纤维化的程度进行研究，并探讨其与病理学分期与炎症分级的相关性，旨在探讨SWE的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2017年1月～2020年6月确诊的HBV感染肝纤维化患者137例作为纤维化组，纳入标准：HBV感染并发肝纤维化的诊断标准参考《慢性乙型肝炎防治指南》2010年版中的标准［9］；年龄19～75岁；纤维化组患者经超声初步诊断肝纤维化，经肝穿刺确诊，在穿刺后1周内接受SWE检查；患者各项基础资料完整。排除标准：肝脏恶性肿瘤；酒精性肝病、药物性肝病、自身免疫性疾病；合并其他部位的恶性肿瘤；伴有其他肝炎病毒感染；既往应肝胆系统疾病实施手术治疗。同期纳入HBV感染未出现肝纤维化的患者60例作为对照组。纤维化组男79例，女58例，年龄43～78岁（58.6±8.2岁）；肝纤维化程度：S1期26例、S2期35例、S3期56例、S4期20例；BMI 23.9±2.4 kg/m2；血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）43.6±7.3 U/L；天门冬氨酸氨基转移酶（AST）55.2±10.6 U/L；e抗原（HBeAg）阳性75例；慢性乙型肝炎炎症分级：G1级42例、G2级58例、G3级32例、G4级5例。对照组男33 例，女27 例，年龄38～79 岁（59.2±9.6 岁）；BMI 23.5±2.2 kg/m2；血清ALT 45.1±8.0 U/L；血清AST 53.7±9.8 U/L；HBeAg阳性31例；慢性乙型肝炎炎症分级：G1级24例、G2级25例、G3级11例。两组年龄、性别、BMI、ALT、AST、炎症分级对比差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。本研究符合医学伦理相关要求

1.2 SWE检测方法

图1 两组患者SWE影像学示例Fig.1 SWE results of the two groups.

SWE检查所用仪器为法国Supersonic AixPlore系列全数字彩色多普勒超声诊断仪，SC6-1凸阵列探头，设置探头频率为1～6 MHz。患者呈仰卧位，抬起上肢，探头于右锁骨中线第4至第5肋间间隙进行扫描，当到达右叶包膜下约3 cm的肝实质区域处将模式设置为弹性成像模式，此模式下检查需要避开血管区域。在管道结构区域，让受试者吸气并屏住呼吸3～5 s，以进行图像取景和存储。测量时，选择Q-BOX的直径为3 cm的感兴趣区域以确定弹性值，观察弹性图的颜色，适当调整弹性范围。当所显示的图像偏红和偏蓝时，需要调整范围。重复测量5次，取平均值，所测弹性值为杨氏模量值［10］。

1.3 病理学纤维化程度判断标准

肝纤维化程度依据2000年西安第十次全国病毒性肝炎及肝病学术会议修订的“病毒性肝炎防治方案”［11］中的标准：S0期，无肝纤维化；S1期，汇管区纤维化扩大，局限窦周及小叶内纤维化；S2期，汇管区周围纤维化，纤维间隔形成，小叶结构保留；S3期，纤维间隔伴小叶结构紊乱，无肝硬化；S4期，早期肝硬化。

1.4 统计学分析

采用SPSS21.0软件对数据进行分析，两组肝脏弹性模量等计量资料采用均数±标准差表示，组间比较行t检验；计数资料以率表示，组间比较行χ2检验；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者患者的肝脏弹性模量比较

纤维化组患者的肝脏弹性模量测定值高于对照组（9.84±3.17 vs 2.48±0.74 kPa），差异具有统计学意义（t=17.750，P＜0.05）。两组患者SWE图例（图1）。

2.2 不同病理学分期的肝纤维化患者肝脏弹性模量比较

不同病理学分期的肝纤维化患者肝脏弹性模量组间比较，差异有统计学意义（P＜0.05，表1），S1期～S4期肝脏弹性模量测定值逐渐增大。

2.3 SWE鉴别诊断肝纤维化的价值

绘制ROC曲线，SWE测定肝脏纤维化值诊断肝纤维化的灵敏度为86.13%、特异度为85.00%、漏诊率为13.87%、误诊率为15.00%、ROC曲线下面积AUC值为0.889（图2）。

表1 不同病理学分期的肝纤维化患者肝脏弹性模量比较Tab.1 Comparison of liver elastic modulus in patients with different pathological stages(kPa,Mean±SD)

2.4 SWE诊断肝纤维化患者的一般资料对比

SWE测定肝脏弹性模量值正确诊断肝纤维化118例，漏诊19 例。正确诊断组和漏诊组的年龄、BMI、AST、ALT、性别、HBeAg阳性率差异无统计学意义（P＞0.05，表2）；正确诊断组和漏诊组的肝纤维化分期、炎症分级比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。

2.5 SWE诊断肝纤维化患者的影响因素研究

图2 SWE鉴别诊断肝纤维化的ROC曲线Fig.2 SWE ROC curve for differential diagnosis of hepatic fibrosis.

Logistic回归模型分析显示，肝纤维化病理学分期越高、炎症分级越高与肝脏弹性模量值正确诊断肝纤维化呈正相关（P＜0.05，表3）。

表2 SWE诊断肝纤维化患者的一般资料对比Tab.2 SWE Comparison of general data on diagnosis of hepatic fibrosis

3 讨论

在HBV感染患者中，肝纤维化的持续发展会导致门静脉高压症的并发症，肝功能失代偿和增加患肝癌的风险［12］。最近研究表明，肝纤维化是一个动态且可逆的过程，严重的肝纤维化可以通过治疗得到改善［13］。早期诊断常通过肝组织活检来诊断，但组织活检侵入性强，成本高。目前已经开发出许多用于肝纤维化的非侵入性诊断方法，包括血清学检测等［14］。寻找一种准确的方法来判断慢性乙型肝炎病毒感染和肝纤维化患者的肝脏病理学分类对患者的病情监测很有意义。随着影像学技术的进步，SWE逐渐发展起来，它通过检测剪切波在组织中的传播速度来计算组织的弹性模量。避免了肝内导管结构用于组织弹性模量的定量检测［15-17］。

表3 SWE诊断肝纤维化患者的影响因素研究Tab.3 SWE Factors affecting the diagnosis of hepatic fibrosis

本研究中，SWE技术用于定量检测S1～S4期HBV感染的肝纤维化患者和无纤维化患者的肝杨氏弹性模量，发现肝纤维化组的肝杨氏弹性模量值高于对照组，且与肝纤维化程度呈正相关。研究显示，SWE技术通过具体杨氏弹性模量值客观反映早期肝纤维化（S1、S2期）程度［18］，本研究定量检测了S1～S4期HBV感染的肝纤维化发生情况，发现S1～S4期的肝弹性模量的测量值逐渐增加。当肝脏组织的病理变化显示出早期肝纤维化时，普通二维超声图像的变化并不明显，此时肝脏的杨氏弹性模量值显示硬度发生了变化。SWE在二维图像的基础上形成弹性模式图像，可使用红色和蓝色标记来检测传感区域，该区域的弹性模量的测量具有良好的客观性和准确性，并且SWE通过分析系统定量检测了肝脏组织的杨氏模量值。与传统弹性成像的定性技术相比，SWE技术对定性标准进行了量化，避免了操作员的主观评分和外部不确定因素对手动压力的干扰，并且可以避免肝内导管结构，易于操作并生成单个成像，时间短，也可用于腹水和肥胖症患者，因此研究结果更加准确可靠［19］。

ROC曲线分析是诊断和评估敏感性和特异性的良好工具，定量分析基于曲线的形状和曲线下的面积，并且不受检查者的主观因素影响［20］。ROC 曲线显示，SWE对肝纤维化诊断肝纤维化价值的敏感性和特异性较好。由于在组织变形试验中，持续存在的原因下不同阶段组织的弹性模量（应力与应变之比）不同，因此肝纤维化程度越高，组织弹性模量的值越大。

SWE主要使用多波成像平台，借助探头发出不同模式的声波，以在组织的不同深度产生连续的聚焦［21］。杨氏模量值是通过组织密度测量获得的，以定量地测量组织的硬度。在肝纤维化的检测中，SWE使用声辐射力脉冲技术检测肝硬度［22］，通过分析肝组织中剪切波的传播速度来获得弹性值区间。它还可以使用红色和蓝色标记在肝硬化区域执行弹性。测量模量以获得定量的肝脏组织绝对硬度值，然后可以根据相应的肝纤维化病理阶段评估纤维化程度。SWE技术还可以减少医师主观因素和外界因素的干扰，避免肝内导管结构的影响，加上二维图像的实时引导，提高临床检查和诊断的准确性；SWE技术对肝纤维化的诊断具有较高的有效性，高敏感性和特异性，可以为早期肝纤维化的临床诊断提供准确的客观依据。

本研究发现，肝纤维化的病理阶段越高，炎症等级越高与肝脏弹性模量值正确诊断肝纤维化呈正相关，表明弹性模量值将随着肝纤维分期的增加而增加，肝脏病理学的发展将影响肝脏弹性模量的值；研究进一步发现，不同肝炎症等级的患者的肝弹性模量存在差异，且肝脏弹性模量与肝炎症等级的患者呈正相关，提示肝纤维化血清学指标检测与SWE影像学检查相结合是可行的，利于评估患者预后。

SWE通过二维图像实时引导提高了检测的准确性，在很多疾病的诊断中均有应用［23-25］，可以准确且客观地评估肝纤维化的分期。有研究仅通过SWE技术定量检测来对早期肝纤维化程度进行评价［26］，一般是杨氏模量值越高，肝纤维程度越严重。本研究还针对SWE对HBV感染肝纤维化患者的纤维化程度及炎症分级的关系进行了报道，总结了SWE与HBV感染患者纤维化程度及炎症指标的研究，旨在为临床提高SWE对HBV感染肝纤维化患者病理的诊断准确率提供参考。

综上所述，SWE诊断HBV感染肝纤维化作为一种无创手段具有较高的灵敏度和特异度，但是其诊断效能受到纤维化程度及炎症分级的影响。由于本研究纳入病例数较少，实验结果可能存在一定程度的偏倚，在后续的研究中需要进一步加大样本量，以得到更有说服力的结论。