声脉冲辐射力成像技术在肝脏疾病中的应用进展

张丽英（综述） 李开艳（审校）

声脉冲辐射力成像技术在肝脏疾病中的应用进展

张丽英（综述） 李开艳（审校）

弹性成像技术；肝疾病

【中国图书资料分类法分类号 】R575；R445.1

声脉冲辐射力成像（acoustic radiation force impulse,ARFI）技术是目前国内外用于深部组织弹性硬度评估的超声成像技术，通过探头向组织发射低频声脉冲，组织受到机械应力后产生纵向压缩和横向运动，对组织的这些位移变化进行收集和量化从而间接反映组织的弹性程度。以组织的纵向压缩产生的位移为基础的弹性成像技术称为声触诊组织成像（virtual touch tissue imaging, VTI）技术，它以明暗度直接反映组织弹性。组织的横向运动是以剪切波的方式向周边传播，用特定的电子系统采集组织内剪切波信号，获得低频剪切波的传播速度（shear wave velocity, SWV）来间接反映组织弹性，这一技术称为声触诊组织量化（virtual touch tissue quanti fi cation, VTQ）技术。

1 ARFI在肝脏疾病中的应用

近年来，随着声脉冲辐射力成像技术日渐成熟，它逐渐应用于临床，涉及胆囊[1]、肾脏、心血管、神经系统以及射频消融治疗的疗效评估等方面，特别在肝脏疾病中的应用取得了很大成果。

1.1 肝纤维化 肝纤维化是组织内胶原纤维逐渐增多而导致肝组织硬度增加的过程，因此，声脉冲辐射力成像技术可以从横向弹性参数上间接反映肝组织的弹性硬度，从而推测肝纤维化的程度[2]。在此基础上即可对肝纤维化进行分级。孙德胜等[3]研究，得出对应METAVIR评分标准的肝纤维化F0～F4期的剪切波速临界阈值分别为1.42m/s、1.60m/s、2.19m/s、2.41m/s。张新力等[4]把F0～F2期合并为轻度肝纤维化组，F3～F4期合并为中重度肝纤维化组，ROC曲线分析确定剪切波速≥1.4m/s可作为鉴别轻度肝纤维化和中重度肝纤维化的临界值。国外研究也证实ARFI用于肝纤维化的分级与活检结果高度相符，并得出F1期与F2期的最佳临界点为1.215m/s，F3期与F4期的最佳临界点为1.54m/s，且通过活检证实只要剪切波速≥1.54m/s就可以判定为肝纤维化超过F3期[5]。ARFI用于肝纤维化分级对于F3期和F4期有更高的预测价值。董政等[6]研究表明，剪切波速1.22m/s是诊断肝硬化的最佳临界点。肝纤维化各期的剪切波数值在上述各项研究中不一致，可能与所选研究对象及其合并疾病不同等因素有关，有待进一步证实，但均证明肝脏剪切波波速随纤维化分级增高而增快，ARFI是判断慢性肝病纤维化程度及分级的可靠指标，可用于肝纤维化的分级诊断。

同时，一些研究还把ARFI与评价肝纤维化的其他指标和方法进行了比较。Friedrich-Rust等[7]发现，ARFI、瞬时弹性成像技术及血清标志物检测的数值均与肝纤维化程度存在相关性（r＝0.71、0.73、0.66），诊断F2期以上的肝纤维化精确度的ROC曲线下面积分别为0.91、0.91、0.82。冯卉等[8]的研究显示，VTQ技术和瞬时弹性成像技术检测的肝硬度值与肝纤维化程度均存在相关性，且VTQ的相关系数（0.433 09）大于瞬时弹性成像技术的相关系数（0.358 40）；VTQ区分轻度与中重度肝纤维化的敏感度和特异度分别为85.4%和64.7%，而瞬时弹性成像技术的敏感度和特异度分别为66.7%和67.2%。Lupsorl等[9]进一步对ARFI技术与瞬时弹性成像技术用于各期肝纤维化评价的精确度进行了探讨，ARFI与瞬时弹性成像技术评价各期肝纤维化的ROC曲线下面积分别为0.709和0.902（P＝0.006）（肝纤维化程度介于F1期和F2期之间）；0.851 和 0.941（P＝0.022）（肝纤维化程度介于F2期和F3期之间）；0.869 和 0.926（P＝0.153）（肝纤维化程度介于F3期和F4期之间）；0.911 和0.945（P＝0.331）（F4期）。由此得出在诊断中重度肝纤维化时ARFI具有较高的诊断精确度，但是对于轻度肝纤维化瞬时弹性成像的精确度较高。

采用ARFI技术对肝纤维化进行分级的同时，一些学者也给出了健康志愿者肝组织的剪切波速。沈文等[10]研究显示，正常男性肝组织的声触诊组织量化值为0.79～1.57m/s，女性为0.74～1.40m/s。Gallotti等[11]研究得出健康志愿者肝剪切波速的平均值为1.59m/s；而Goertz等[12]研究发现健康志愿者肝剪切波速的平均值为1.09m/s。至今正常肝剪切波数值尚无明确的标准，需要继续研究。

一些学者对在用ARFI技术评价肝纤维化过程中的一些影响因素进行了初步研究。Toshima等[13]用ARFI技术对103名受试者分别测量肝左、右叶的肝剪切波速，表明肝左、右叶的剪切波速均与活检的肝纤维化分级有很好的相关性，但是肝右叶测值的标准差明显低于肝左叶，所以肝右叶的剪切波速比肝左叶能更精确地诊断肝纤维化。Horster等[14]采用4C1和4V1两种探头分别从肋间和肋下测量肝剪切波速，发现4V1探头肋间径路与肋下径路剪切波速有差别，而4C1

探头肋间径路和肋下径路的剪切波速无差别，说明4C1探头测量的数值较稳定，且4C1肋间径路的成功率高于肋下径路。所以在运用ARFI技术时，选择4C1肋间径路较适宜。该研究还发现在测量肝剪切波速时，受检者鼓气与否对结果无影响，所以ARFI技术有望成为评价心血管疾病患者肝纤维化的新工具。

1.2 脂肪肝 脂肪肝在国内成为仅次于病毒性肝炎的第二大肝病，是隐蔽性肝硬化的常见原因。Yoneda等[15]将ARFI技术用于非酒精性脂肪肝，各期非酒精性脂肪肝纤维化的剪切波速分别为1.040m/s（F0）、1.120m/s（F1）、1.130m/s （F2）、1.780m/s（F3）、2.180m/s（F4）。ARFI的剪切波速与非酒精性脂肪肝的纤维化程度呈明显正相关。张大鹃等[16]研究发现，ARFI测值与脂肪肝程度呈正相关，随着脂肪肝程度加重，肝脏ARFI测值逐渐增高。金清等[17]研究发现，非酒精性单纯性脂肪肝患者的剪切波速[（0.93±0.10）m/s]明显低于正常人[（1.13±0.01）m/s］，由ROC曲线获得肝右叶剪切波速≤1.06m/s为ROC曲线上的最佳临界点。由此当肝组织剪切波速≤1.06m/s时，需要考虑到患者可能存在非酒精性单纯性脂肪肝。而另几项研究认为肝脂肪变性不影响ARFI的剪切波速[5]。上述结论的差异可能是由于脂肪肝分为单纯性脂肪肝、脂肪性肝炎、脂肪性肝纤维化和脂肪性肝硬化，而单纯性脂肪肝是低倍镜下1/3以上的肝细胞脂肪变性和脂肪贮积，但无其他明显组织学改变，即无炎症、坏死和纤维化。所以ARFI的剪切波速测值会较正常肝组织小，而其他脂肪肝类型伴随纤维化，剪切波速相应增大。将脂肪变性与纤维化独立开，分别讨论，剪切波速主要受纤维化程度的影响，即得出脂肪变性对剪切波速无影响的结论。

1.3 肝肿瘤 ARFI技术对于鉴别 诊断肝脏肿瘤及评价治疗肝脏肿瘤的方法具有一定的价值。Fahey等[19]用ARFI技术与B超分别检查原发性肝癌和转移性肝癌，发现ARFI技术用于原发性肝癌的图像平均对比度分别为7.5dB和9.3dB，而B超的对比度分别为2.9dB、3.1dB。此外，ARFI技术比B超能较清晰地显示肿瘤的边缘。Cho等[19]采用ARFI技术对转移性肝癌及胆管细胞癌、原发性肝癌、肝血管瘤病灶进行测量，发现剪切波速分别为（2.18±0.96）m/s、（2.45±0.81）m/s、（1.51±0.71）m/s，剪切波速在原发性肝癌和肝血管瘤组间有显著差异，与B超图像相比，VTI图像对68%的病灶能显示同等程度或更清晰的边界。王文伟等[20]研究发现，慢性肝病并发肝癌患者其肿瘤边缘部剪切波速[（3.36±0.97）m/s]与慢性肝病背景有显著差异。肿瘤的中央ARFI值较低，边缘则较高，与病理组织学变化相符。ARFI技术有望成为鉴别和诊断肝脏肿瘤的新技术。

ARFI技术可与肝脏肿瘤消融术联合运用。Kwon等[21]运用VTI技术发现原发性肝癌比周围肝实质亮，消融术后位点比周围肝实质和原发位点更暗，而在消融术后位点周边复发的肝癌更亮，并且其边缘比在B超中更清晰。因此，ARFI技术对于诊断肝癌消融术后复发和监测复发性肝癌的消融过程具有较好的发展前景。Fahey等[22]将ARFI技术用于监控组织消融术，发现其能成功识别传统超声成像中无法识别的组织消融区域。所显示的化学消融和热消融区域与病理学检查结果具有良好的一致性。

在B超介导的对肝肿瘤进行消融术、穿刺活检中，常常会遇到针尖显示不清的情况，Rotemberg等[23]从理论上和体外实验中证实ARFI技术较B超能更清晰地对针尖进行定位，但有待进一步验证。

1.4 肝淤血和肝缺血 黄品同等[24]用ARFI技术测定兔下腔静脉夹闭再开放后肝弹性，发现下腔静脉夹闭前和重新开放20min后的剪切波速明显高于下腔静脉夹闭后，而重新开放后低于夹闭前。由此可知，兔下腔静脉夹闭20min后对肝弹性影响不大，提示ARFI技术可用于评价淤血性肝疾病的转归，及对外科手术阻断下腔静脉具有重要指导意义。王力等[25]在对兔肝门静脉和肝动脉进行阻断后，用ARFI技术得出不同时间段的肝剪切波速，并与相对应时间段的血清标志物进行比较，发现ARFI技术能早期准确、客观地反映肝缺血损伤的严重程度。

2 ARFI技术的应用前景

ARFI技术是近年兴起的超声影像学新技术，它不仅比B超显示图像有更高的对比度，而且具有无创、无痛、快速等优点，其弹性成像技术比瞬时弹性成像技术操作更简便、应用更广泛、效果更突出，且对肝纤维化的诊断具有较高的准确性和较好的重复性。在对肝纤维化的诊断方面有望代替病理组织活检。ARFI是超声影像技术的一次伟大进步和革新。然而目前对ARFI技术诊断肝纤维化尚需要进行多中心、大样本临床研究，以建立适应我国人群的肝纤维化弹性量化诊断标准，进一步推广ARFI测值的临床应用。ARFI在国内一些医院已应用于临床，在不久的将来，ARFI可能作为肝病患者的一项常规检查。目前对肝组织METAVIR纤维化分期相对应的剪切波速测定的界限值尚未固定，因此需要积累更多的临床资料。相信随着临床应用的增多及经验的积累，ARFI将会在肝病的临床诊治中发挥重要作用。

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10.3969/j.issn.1005-5185.2012.12.020

华中科技大学同济医学院附属同济医院超声科湖北武汉 430000

李开艳 E-mail： liky20006@126.com

2011-10-16

2012-07-18

（责任编辑 张春辉）