王姍姍,吳云車 (.武警北京指揮學(xué)院門診部,北京 000;.解放軍73049部隊(duì)衛(wèi)生隊(duì),江蘇 蘇州 50)
肝纖維化的影像學(xué)診斷研究進(jìn)展
Research progress in imaging diagnosis of liver fibrosis
王姍姍1,吳云車2(1.武警北京指揮學(xué)院門診部,北京 100012;2.解放軍73049部隊(duì)衛(wèi)生隊(duì),江蘇 蘇州 215101)
肝纖維化;影像學(xué);瞬時(shí)彈性成像;磁共振
肝纖維化(hepatic fibrosis)是肝臟慢性損傷修復(fù)及愈合的結(jié)果,這種修復(fù)通常包括炎癥細(xì)胞或者免疫細(xì)胞在損傷部位的聚集,細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的分泌以及肝臟組織的再生。肝纖維化是肝硬化的早期可逆階段,如不及時(shí)治療則可能進(jìn)展成為失代償期肝硬化并出現(xiàn)各種并發(fā)癥[1]。因此,肝纖維化早期診斷及評(píng)價(jià)對(duì)于慢性肝病的臨床個(gè)體化治療和預(yù)后評(píng)價(jià)極其重要。肝活檢一直是肝纖維化診斷及分期的金標(biāo)準(zhǔn)。然而,肝活檢是一種有創(chuàng)性檢查,給患者帶來(lái)一定的痛苦,且難以重復(fù)進(jìn)行。隨著Fibroscan彈性成像、磁共振彈性成像等影像學(xué)診斷技術(shù)的臨床應(yīng)用,使得肝纖維化診斷和分期的準(zhǔn)確性和敏感性有了較大的提高[2]。本文重點(diǎn)就肝纖維化的影像學(xué)診斷及其進(jìn)展進(jìn)行綜述。
肝纖維化的影像學(xué)診斷在很大程度上依賴于解剖形態(tài)學(xué)改變。在慢性炎癥持續(xù)反復(fù)刺激下可引起纖維結(jié)締組織大量增生、而其降解活性相對(duì)或絕對(duì)不足,大量細(xì)胞外基質(zhì)沉積下來(lái)形成肝纖維化。如果肝纖維化同時(shí)伴有肝小葉結(jié)構(gòu)的破壞則會(huì)發(fā)展為肝硬化[3]。因此肝纖維化在解剖學(xué)上的改變主要包括:①纖維化早期肝臟體積增大,晚期體積縮小;肝臟外形欠規(guī)則,輪廓不整齊,各肝葉比例失調(diào),肝裂增寬;表面欠光滑,凸凹不平,邊緣變鈍;②肝內(nèi)血管走形紊亂,分布不均,變細(xì),減少,門靜脈擴(kuò)張,主干內(nèi)徑大于13 mm;③脾臟體積增大,脾靜脈擴(kuò)張,內(nèi)徑大于8 mm;④食管靜脈、臍靜脈、腸系膜上靜脈等不同程度曲張[4]。
肝纖維化后,竇周間隙會(huì)沉積大量細(xì)胞外基質(zhì),導(dǎo)致進(jìn)入肝竇的血流阻力增大,門靜脈血液流速減小,肝動(dòng)脈血液流速代償性增大。CDFI(color doppler flow imaging)可通過(guò)檢測(cè)門靜脈、肝動(dòng)脈等的流速來(lái)進(jìn)一步診斷肝纖維化。其嚴(yán)重程度可通過(guò)兩者的比值來(lái)評(píng)價(jià),但病人體位、體型、心搏量、呼吸等因素會(huì)影響對(duì)纖維化程度的準(zhǔn)確評(píng)價(jià),使得CDFI存在一定局限性[5]。對(duì)比增強(qiáng)超聲(contrast-enhanced ultrasound,CEUS)可以測(cè)定肝臟的血流動(dòng)力學(xué)變化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)肝纖維化的診斷和評(píng)價(jià)。微泡造影劑被注射入患者靜脈后,可以通過(guò)超聲檢測(cè)肝靜脈通過(guò)時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)慢性肝損傷導(dǎo)致的的肝纖維化[6]。肝纖維化時(shí)血管調(diào)節(jié)障礙,通常肝靜脈通過(guò)時(shí)間會(huì)降低。除肝靜脈通過(guò)時(shí)間這一指標(biāo)外,成像時(shí)間、成像后肝動(dòng)靜脈顯影時(shí)間差值、最大峰值時(shí)間、門靜脈肝靜脈顯影時(shí)間差值、門靜脈內(nèi)徑等其他指標(biāo)也可被CEUS用來(lái)診斷和評(píng)價(jià)肝硬化[6]。CEUS也存在一定缺陷,其診斷結(jié)論差異較大,在很大程度上取決于參數(shù)的選擇。
TE(transient elastography)是一種在過(guò)去十幾年發(fā)展起來(lái)的可定量測(cè)定肝臟硬度的技術(shù)。它是基于生物組織的彈性或硬度屬性而發(fā)展起來(lái)的診斷技術(shù),具有快速、無(wú)創(chuàng)、方便床邊實(shí)行、可重復(fù)等優(yōu)點(diǎn)[6-7],在臨床上應(yīng)用最為廣泛。各種正常組織、不同的組織結(jié)構(gòu)以及正常與異常組織之間的彈性都存在一定的差異。這種彈性差異,尤其是正常組織與異常組織之間的彈性差異與病灶組織的病理生理學(xué)變化關(guān)系密切,在疾病的診斷上有非常重要的參考意義。根據(jù)這一原理,結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理及圖像處理技術(shù),病灶組織與正常組織之間的彈性差異可以被直接或間接的反映,進(jìn)而對(duì)病灶組織進(jìn)行診斷和評(píng)價(jià)[7]。
肝纖維化可以通過(guò)超聲彈性成像所顯示的肝臟組織彈性改變來(lái)進(jìn)行診斷和評(píng)價(jià),該方法也被稱單維瞬變彈性圖(fibroscan,F(xiàn)S)。FibroScan是一種可重復(fù)的且不依賴于操作醫(yī)師熟練程度的檢測(cè)方法,被廣泛應(yīng)用于臨床肝硬化患者的診斷[8],但其準(zhǔn)確性受炎癥活動(dòng)度、患者體型影響,很難對(duì)輕度肝硬化的病人進(jìn)行準(zhǔn)確的分期,而且目前也沒(méi)有固定的與纖維化分期相對(duì)應(yīng)的彈性臨界值。因此,F(xiàn)ibroScan的診斷能力還有待于進(jìn)一步提升。
為了更加清晰地顯示病灶,MRI對(duì)比劑被用于進(jìn)行對(duì)比增強(qiáng)。目前應(yīng)用的對(duì)比劑主要有兩種,一種是釓劑(如Gd-DTPA),可使纖維組織延遲強(qiáng)化,T1加權(quán)像增強(qiáng);另一種是超順磁氧化鐵,它可被肝臟內(nèi)的巨噬細(xì)胞Kupffer細(xì)胞吞噬,肝臟局部磁場(chǎng)發(fā)生改變,T2縮短,信號(hào)丟失,正常肝臟組織的信號(hào)會(huì)明顯下降,但由于纖維化的肝組織Kupffer細(xì)胞減少,信號(hào)下降程度較正常肝臟低[5]。雙增強(qiáng)MR成像(double-contrasted MRI,DCMRI)是兩種對(duì)比劑同時(shí)使用進(jìn)行的MR增強(qiáng)檢查,可區(qū)分正常肝臟與纖維組織。纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和結(jié)節(jié)的出現(xiàn)是肝組織異常的特征,隨著病程的進(jìn)展,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的密度與厚度會(huì)逐漸增加,結(jié)節(jié)也隨之出現(xiàn)。因此,肝組織信號(hào)異常的嚴(yán)重程度可作為分級(jí)依據(jù),但其準(zhǔn)確性尚有待進(jìn)一步研究。
DWI(diffusion weighted MR imaging)是通過(guò)觀察水分子流動(dòng)及擴(kuò)散現(xiàn)象,測(cè)量分子水平的質(zhì)子運(yùn)動(dòng)而成像的。目前采用的成像技術(shù)是在180°脈沖兩側(cè)對(duì)稱地各施加一個(gè)長(zhǎng)度、幅度和位置都相同的梯度脈沖,當(dāng)質(zhì)子沿梯度場(chǎng)進(jìn)行彌散運(yùn)動(dòng)時(shí),其自旋頻率將改變,結(jié)果在回波時(shí)間內(nèi)相位分散不能重聚,進(jìn)而信號(hào)下降。用相同的成像參數(shù)兩次成像,分別使用和不用梯度脈沖,兩次相減就剩下做彌散運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子在梯度脈沖方向上的信號(hào)下降,稱DWI[9]。肝纖維化時(shí)大量膠原蛋白沉積,纖維組織增多,組織的含水量降低、水分子的擴(kuò)散受限,故質(zhì)子擴(kuò)散的運(yùn)動(dòng)量較正常肝實(shí)質(zhì)低,因此DWI可用來(lái)診斷肝纖維化。Bakan AA等[10]對(duì)34例病人與25例病人進(jìn)行DWI成像,結(jié)果表明DWI在肝纖維化的診斷和早中晚分期中有較敏感的診斷價(jià)值。DWI的缺點(diǎn)在于對(duì)硬件及參數(shù)過(guò)度依賴導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果缺乏可比性;可重復(fù)性也有待進(jìn)一步提高。
MRE(magnetic resonance elastography)的基本原理是利用磁共振技術(shù)檢測(cè)體內(nèi)組織在某種外力作用下產(chǎn)生的質(zhì)點(diǎn)位移,利用運(yùn)動(dòng)敏感梯度將質(zhì)點(diǎn)的位移反映在磁共振相位圖上,進(jìn)而得出組織內(nèi)各點(diǎn)的彈性系數(shù)分布圖,即磁共振彈性圖,以組織彈性力學(xué)參數(shù)作為醫(yī)學(xué)診斷依據(jù)。MRE與超聲彈性成像原理較為類似,是一種通過(guò)測(cè)量組織彈性變化的無(wú)創(chuàng)性檢查方法。它比超聲彈性成像的優(yōu)勢(shì)在于不受體型、操作者熟練程度等因素的影響,還可觀測(cè)整個(gè)肝臟的彈性值。MRE已被運(yùn)用于非酒精性脂肪肝病人的纖維化診斷中,并且顯示了良好的準(zhǔn)確性[11]。但是MRE也存在缺陷,肝臟硬度的改變不僅是由纖維化引起的,其他疾?。ㄈ缪装Y、淤血、膽汁淤積等)也可能影響肝硬度,因而有待進(jìn)一步的研究來(lái)提高其應(yīng)用價(jià)值[12]。
隨著影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展,肝纖維化的早期、無(wú)創(chuàng)檢查得到了迅速的發(fā)展。當(dāng)前的影像學(xué)方法通??设b別重度肝纖維化,但還無(wú)法對(duì)輕度肝纖維化進(jìn)行準(zhǔn)確的分期分級(jí)[13]。因?yàn)橛跋駥W(xué)方法可對(duì)臨床病人進(jìn)行初步篩選,所以也減少不必要的肝穿,其中TE、MRE和DWI是目前較為理想的檢測(cè)肝纖維化的方法。MRE可進(jìn)行較準(zhǔn)確分級(jí)和診斷輕微病變。TE由于無(wú)創(chuàng)且操作方便在臨床上運(yùn)用最為廣泛。分子成像(molecular imaging)的發(fā)展也許在將來(lái)的研究中有新的突破。在肝纖維化發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,HSC在促炎因子以及促纖維化形成因子的刺激下會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌蒑F,分泌膠原蛋白,形成纖維結(jié)締組織。如果活化后的HSC可以用分子生物學(xué)手段標(biāo)記,那么肝纖維化的早期診斷就有可能實(shí)現(xiàn),同時(shí)也有可能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞特異性的干預(yù)治療。分子成像的研究雖然仍停留在動(dòng)物模型上[14],但卻是肝纖維化的早期診斷、早期干預(yù)及療效評(píng)估實(shí)現(xiàn)的希望。此外,各種類型對(duì)比劑(如細(xì)胞特異性或其他靶向性)的研究對(duì)肝纖維化早期診斷具有重要意義。影像學(xué)診斷聯(lián)合血清學(xué)診斷評(píng)價(jià)和診斷肝纖維化也是未來(lái)發(fā)展的重要方向[15]。
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(編輯:楊 穎)
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