超聲彈性成像技術在肝硬化門靜脈高壓診斷中的應用進展

朱 欣，韓江濤

（1. 川北醫學院醫學影像學院，四川 南充 637000 ；2. 四川省宜賓市第一人民醫院超聲科，四川 宜賓 644000）

健康人門靜脈的壓力為0.98 ～1.47 kpa（100 ～150 mmH2O）。當門靜脈壓力超過2.45 kpa（250 mmH2O）時，即表示發生門靜脈高壓。門靜脈高壓主要是由于門靜脈血流受阻所致，可分為肝前型、肝內型和肝后型。肝硬化是引起門靜脈高壓最常見的病因[1]。門靜脈高壓對肝臟的血流動力學指標可產生極大的影響，會導致一系列臨床并發癥的發生。因此，對肝硬化門靜脈高壓患者進行有效的門靜脈壓力測量至關重要。門靜脈系統的解剖結構有一定的特殊性，故直接測定門靜脈壓力較為困難。肝靜脈壓力梯度（hepatic venous pressure gradient，HVPG） 是 指 肝 靜脈楔入壓與游離壓之差。在直接測定門靜脈壓力困難的情況下，通過測量HVPG 來評估門靜脈的壓力則相對容易。HPVG 是國際上公認的反映門靜脈壓力的最佳指標[2]。2015年的Baveno Ⅵ共識會議指出，HVPG ＞5 mmHg 及≥10 mmHg 分別提示存在竇性門靜脈高壓及存在顯著門靜脈高壓（clinically significant portal hypertension，CSPH）。 研究顯示，HVPG ＞12 mmHg 是引起食管胃底靜脈曲張的高危因素，HVPG ＞16 mmHg 則提示患者存在較高的食管胃底靜脈曲張破裂出血的風險。HVPG 的測定屬于有創操作，且對檢查設備及檢查人員技術水平的要求較高，難以在臨床上廣泛開展。因此，找到一個簡單易行且準確性高的方法測量及評估門靜脈壓力至關重要。超聲彈性成像技術是一種安全、無創、操作簡便的檢查方式。與采用HVPG 評估門靜脈壓力相比，采用超聲彈性成像技術評估門靜脈壓力具有可重復操作、無創、價格低等優勢，可在臨床上推廣使用。本文就超聲彈性成像技術在肝硬化門靜脈高壓診斷中的應用進展進行綜述。

1 超聲彈性成像技術的原理及類別

超聲彈性成像技術的原理是：人體的任何組織都具有內在的機械/ 彈性特性，可通過給組織施加一個外部或內部（包括自身生理活動）的動態或靜態激勵，使組織產生位移或速度方面的響應，然后以數字圖像對這種響應信息進行直觀顯示和量化表達。超聲彈性成像技術包括聲脈沖輻射力彈性成像（acoustic radiation force impulse，ARFI）技術、瞬時彈性成像（transientelastrography，TE）技術和應變彈性成像技術[3]。本文主要就前兩種超聲彈性成像技術進行論述。TE 技術是以超聲診斷技術為基礎形成的一種用以測定組織彈性的無創技術，于2003 年開始在臨床上應用。該技術可通過多普勒超聲評估瞬時剪切波的軸向傳播。人體組織的硬度越大，剪切波通過的速度越快。因此，通過測量低頻（50 Hz）剪切波通過組織時的速度，就能得到該組織的硬度值。TE 技術較早應用于肝纖維化成像的研究中，能簡單、直接、準確地評估肝臟的彈性。ARFI 技術是一種近年來發展起來的基于B 超成像的實時動態彈性成像技術。該技術可通過剪切波在傳播過程中會出現的速率及相位變化反映組織的硬度。在應用ARFI 技術時，可通過特定的電子系統采集組織內的剪切波信號，并演算出相應組織的剪切波速度（shear wave velocity，SWV），獲得的SWV 越大，表示組織硬度越大。ARFI 技術包括點式剪切波彈性成像技術和實時二維剪切波彈性成像技術。

2 超聲彈性成像技術在臨床上的應用

2.1 采用超聲彈性成像技術測量肝脾硬度的原理

2017 年，歐洲生物醫學超聲學會聯盟（European Federation of Societies for Ultrasound in Medicine and Biology，EFSUMB）[4]更新了關于彈性成像技術臨床應用的指南。該指南中提出，肝和脾的硬度與采用HVPG 評估門靜脈壓力和食管靜脈曲張存在良好的相關性。肝硬化是指由于多種原因引起肝細胞變性、壞死，繼而出現纖維組織增生和肝細胞結節狀再生的一種慢性進行性肝病。肝纖維化的出現是導致肝臟硬度增加的決定性因素。進行超聲彈性成像檢查能明確肝臟疾病患者肝實質的生物力學改變。Vizzutti 等[5]認為，隨著門靜脈壓力的增加，肝硬度與HVPG 之間的相關性逐漸喪失。在這種情況下，測量脾臟的硬度似乎能更可靠地反映門靜脈的壓力。脾硬度是肝臟失代償的預測指標。脾硬度與HVPG 高度相關，這可能是因為門靜脈高壓患者普遍存在脾重構。這種重構可歸因于脾臟出現被動充血、血管生成增強及纖維形成，導致脾臟的硬度增加。以上觀點為通過測量脾硬度檢測門靜脈壓力的生物學可行性提供了理論依據[6]。

2.2 采用超聲彈性成像技術測量肝脾硬度的方法

采用超聲彈性成像技術測量肝脾硬度的方法是：由經驗豐富的超聲醫師使用凸寬帶探頭（SC6-1 探頭）對患者進行檢查，在檢查時指導其在自然呼吸的周期內放松身體并屏住呼吸，然后開始測量。在測量肝硬度時，指導患者取右側臥位，將右臂伸過頭頂，充分暴露右側胸廓。將超聲探頭平行于肋間進行測量，在右肝葉間隙（S5 或S6）平面，將采集框置于肝包膜下10 ～30 mm，避開膽管、血管及腹水。在測量脾硬度時，指導患者取左側臥位，將左臂伸過頭頂，以獲得最佳的掃描區域，避免受到肺部氣體陰影的干擾。待彈性圖像填充均勻后采集數據，記錄肝硬度或脾硬度值，取5 個讀數的平均值作為最終的測量結果。

3 超聲彈性成像技術在評估門靜脈高壓中的應用

TE 技術是臨床上最先用于評估肝纖維化程度的超聲彈性成像技術，可定量評估肝硬度，是一項重要的診斷慢性肝病的非侵入性手段。Carrion 等[7]在慢性丙型肝炎患者中測得的肝硬度與門靜脈高壓相關，且任何肝硬度＜8.7 kPa的患者都未發生CSPH。Baveno Ⅵ共識建議，采用TE 技術測得的肝硬度（＞20 ～25 kPa）可作為鑒別有無CSPH的非侵入性指標[8]。有研究發現，采用TE 技術測得的脾硬度與HVPG 存在一定的相關性，當脾硬度分別為47.6 kPa和50.7 kPa 時，診斷為CSPH 和重度門靜脈高壓（severe portal hypertension，SPH）的準確率均為77%[9]。Colecchia等[10]發現，在HVPG ＞5 mmHg 的所有測量值中，HVPG與脾硬度均存在顯著正相關，且脾硬度的增加與肝硬化門靜脈高壓的進程密切相關。有研究報道，脾硬度與HVPG密切相關，當脾硬度＜40 kPa 時，診斷非CSPH 的靈敏度高達98% ；當脾硬度≥53 kPa 時，診斷CSPH 的特異度高達97%[11-12]。與測量肝臟的彈性、硬度相比，測量脾臟的彈性、硬度不受膽紅素、轉氨酶升高的影響，應用范圍更廣。Salzl 等[13]研究表明，應用ARFI 技術診斷CSPH 具有較高的準確性，當測量閾值為2.58 m/s 時，診斷CSPH 的敏感度和特異度分別為71.4% 和87.5%。另一項研究發現，肝硬度和脾硬度與HVPG 均存在顯著相關性，通過測量肝硬度和脾硬度診斷CSPH 的準確性較高，且沒有脾硬度測量失敗的報告[14]。進行實時二維剪切波彈性成像檢查時，可獲得實時的二維彈性成像圖，且不需要特殊設備，在常規超聲檢查中即可進行。Kim 等[15]發現，當肝硬度閾值分別為15.2 kPa 和21.6 kPa 時，對診斷CSPH 和SPH 具有良好的敏感度和特異度。但進行超聲彈性成像檢查時，在少數病例中測得的肝硬度和HVPG 不一致。例如，酒精性肝硬化患者的肝硬度較高，但其HVPG 相對較低；慢性乙型肝炎肝硬化患者進行長期的抗病毒治療后，相較于HVPG 的下降，其肝硬度減小的程度可能會更大。在關于應用點式剪切波彈性成像技術測量肝硬度的研究中，有學者發現用該技術診斷CSPH 的準確性較高[16]。實時二維剪切波彈性成像技術和點式剪切波彈性成像技術克服了TE 技術的局限性（如TE 技術不適用于對肥胖、肋間隙狹窄、有腹水、脾臟體積過小的患者進行檢查），通過觀察測得的肝脾硬度指標能夠準確地診斷CSPH 和SPH。

4 超聲彈性成像技術在預測食管胃底靜脈曲張中的應用

門靜脈高壓可引起多種并發癥，如食管胃底靜脈曲張破裂出血、肝腎綜合征、肝癌等，其中食管胃底靜脈曲張破裂出血是導致肝硬化患者死亡的主要原因。據報道，食管胃底靜脈曲張在肝硬化患者中的發病率高達50%，其致死率高達20% ～35%。肝硬度與HVPG 在輕、中度門靜脈高壓（HVPG ＜12 mmHg）中有很好的相關性，但當HVPG ＞12 mmHg 時，兩者的相關性較差[17]。導致這一情況出現的原因可能是，肝臟纖維化擠壓肝竇是引起早期門靜脈高壓的主要原因，而晚期門靜脈高壓除了受上述因素的影響外，還受肝外血流動力學改變及內臟血管擴張的影響。有學者對脾臟硬度× 脾臟大小/ 血小板計數得出的數值進行研究發現，以1.72 為臨界值可排除食管胃底靜脈曲張，以3.21 為臨界值可正確識別CSPH 和食管胃底靜脈曲張，診斷的靈敏度和特異度較高。在另一項基于酒精性肝硬化和丙型肝炎后肝硬化患者的多中心大型隊列研究中，將血小板計數＞150×109/L 和肝硬度＜20 kPa 的患者視為極不可能患食管胃底靜脈曲張的患者[18]。有學者研究證實，上述標準（肝硬度＜20 kPa 和血小板計數＞150×109/L）也適用于診斷原發性膽汁性肝硬化[19]。根據以上標準，有21% 的肝硬化患者可避免進行胃鏡檢查，且其中僅有5%以下的食管胃底靜脈曲張患者病情會被漏診[20]。

5 采用超聲彈性成像技術測定肝脾硬度的限制

5.1 肝臟超聲彈性成像技術的局限性

通過肝臟超聲彈性成像技術獲取可靠的彈性圖像依賴于患者肝臟的聲學特性。而導致該檢查失敗的一個主要原因是患者肥胖。肥胖患者的皮下脂肪層較厚，會阻礙超聲束的穿透，減弱超聲波，使之不能產生可靠的橫波，使得超聲彈性成像技術測量的數據不可靠或測量失敗。其他可能造成肝臟超聲彈性成像檢查失敗的因素有：患者的腸道內充滿氣體、呼吸引起肝臟運動、存在大量腹水、肋間隙狹窄、操作人員經驗不足等[21]。在進行超聲彈性成像檢查時，導致檢查結果出現誤讀的常見原因是將肝硬度增加與肝纖維化增加混為一談。雖然有研究認為可用肝硬度來代表肝纖維化的程度，但準確來說，進行超聲彈性成像檢查測量的是肝硬度，而不是肝纖維化的程度。眾多因素（如存在右心衰竭、Budd-Chiari 綜合征、肝內和肝外型膽汁淤積、炎癥反應等）可導致肝硬度增加，而不會導致肝纖維化的程度增加，因而易導致肝臟超聲彈性成像檢查的結果出現誤讀。

5.2 脾臟超聲彈性成像技術的局限性

采用超聲彈性成像技術測量脾臟硬度的局限性是：由于患者存在腹水、脾臟過小、腸內充滿氣體及脾靠近心肺等因素，導致對脾臟進行超聲彈性成像檢查的失敗率較高[22]。

6 小結

綜上所述，超聲彈性成像技術是評估門靜脈高壓的一種有前景的無創技術。用超聲彈性成像技術診斷CSPH 具有較高的靈敏度和特異度。但該技術也存在一定的局限性，尚不能完全取代HVPG，HVPG 仍是評估門靜脈壓力的重要手段。隨著超聲彈性成像技術的廣泛應用，還需更多設計良好的前瞻性研究來進一步驗證其有效性。