包靜文,朱宇莉,王文平,
1. 復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院超聲科,上海 200032;
2. 上海市影像醫(yī)學(xué)研究所,上海 200032
代謝相關(guān)脂肪性肝病(metabolic dysfunctionassociated fatty liver disease,MAFLD),曾被稱為非酒精性脂肪性肝?。╪on-alcoholic fatty liver disease,NAFLD),是由遺傳易感和營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩及其并發(fā)癥等導(dǎo)致甘油三酯在肝臟內(nèi)過(guò)度沉積的常見脂肪性肝病,疾病譜包括非酒精性單純性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver,NAFL)、非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)及其相關(guān)的肝纖維化、肝硬化及肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)等一系列病變[1-2]。隨著生活水平提高、代謝障礙及肥胖癥的流行,MAFLD的發(fā)病率逐年上升。據(jù)報(bào)道,全球范圍內(nèi)成人MAFLD發(fā)病率高達(dá)25.2%[3],2018年中國(guó)范圍發(fā)病率為29.2%[4],已取代病毒性肝炎成為中國(guó)發(fā)病率最高的慢性肝?。?]。MAFLD與心血管系統(tǒng)疾病、代謝性疾病以及肝外惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[6]。早期診斷、早期干預(yù)MAFLD,可有效地逆轉(zhuǎn)肝脂肪變性、肝炎及肝纖維化。肝穿刺活檢作為MAFLD診斷的金標(biāo)準(zhǔn)存在患者接受程度低、費(fèi)用高,以及易發(fā)生出血、膽漏、感染等潛在并發(fā)癥的問(wèn)題,對(duì)于不均勻性脂肪肝,由于取樣標(biāo)本局限,不能很好地評(píng)估肝臟整體的脂肪變性狀態(tài)。影像學(xué)檢查技術(shù)因其無(wú)創(chuàng)性,在MAFLD的早期篩查、評(píng)估及預(yù)后中的作用尤為重要。本文就MAFLD的影像學(xué)無(wú)創(chuàng)評(píng)估研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
通常采用肝、脾C T值、肝脾C T比值(L/S)及肝血管的相對(duì)密度進(jìn)行MAFLD的診斷。當(dāng)脂肪浸潤(rùn)時(shí),肝組織密度減低,肝臟CT值<40 HU、肝脾CT值差值<10 HU以及L/S<0.9可診斷為中度以上的脂肪肝[7],其靈敏度為46%~72%,特異度為88%~95%[8]。Pamilo等[9]研究表明,肝脂肪變性患者的肝CT值在6~60 HU之間變化,輕度脂肪肝組的CT值為39~60 HU,中度脂肪肝組的CT值為4~46 HU,重度脂肪肝組的CT值為6~16 HU,由此可見不同程度的脂肪肝其CT值有一定的重疊,影響診斷的準(zhǔn)確度。《中國(guó)非酒精性脂肪性肝病診療指南(2010年修訂版)》[10]規(guī)定輕度脂肪肝L/S為0.7~1.0,中度脂肪肝L/S為0.7~0.5,重度脂肪肝L/S≤0.5。常規(guī)CT能定量診斷中、重度的脂肪變性,特異度為100%,靈敏度為82%,但對(duì)輕度脂肪肝的診斷價(jià)值較低[11]。有研究[12]表明,只有肝脂質(zhì)浸潤(rùn)超過(guò)30%,常規(guī)CT才有較高的診斷準(zhǔn)確度。賀文等[13]以肝穿刺活檢為金標(biāo)準(zhǔn),證實(shí)用肝血管相對(duì)密度定量診斷脂肪肝的準(zhǔn)確度為93.1%,而用CT閾值定量診斷脂肪肝的準(zhǔn)確度僅為65.9%,并且與CT閾值診斷脂肪肝相比較,CT掃描機(jī)系統(tǒng)誤差對(duì)診斷結(jié)果的影響較小。
利用高低兩種不同能量的X射線掃描物體得到被掃描物體的電子密度和有效原子序數(shù)。Artz等[14]的一項(xiàng)動(dòng)物研究顯示,DECT與小鼠血清甘油三酯及肝臟質(zhì)子密度脂肪分?jǐn)?shù)磁共振成像(magnetic resonance imaging of liver proton density fat fraction,MRI-PDFF)測(cè)值的相關(guān)性良好,r2分別為0.89、0.86;此研究還表明,與單能量CT相比較,DECT的線性回歸也得到了極好的相關(guān)性(r2=0.88)。Hyodo等[15]采用DECT多物質(zhì)分離(multi-material decomposition,MMD)算法計(jì)算脂肪體積分?jǐn)?shù)(fat volume fraction,F(xiàn)VF),得出DECT區(qū)分病理學(xué)分級(jí)S0與S1~3的FVF實(shí)際截?cái)嘀禐?%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為100%,該研究表明基于雙能量CT的MMD算法用于肝臟脂肪定量的準(zhǔn)確性和重復(fù)性較好。
Ahmed等[16]的研究表明,CTAC診斷MAFLD的靈敏度為81.3%、特異度為94.0%、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為60.2%、陰性預(yù)測(cè)值為97.8%,其陽(yáng)性預(yù)測(cè)值相對(duì)比較低,所以CTAC可用于排除MAFLD。
CT對(duì)操作者的依賴性低,一般平掃即可,DECT和低劑量CT衰減校正掃描對(duì)脂肪肝的定量診斷潛能大,但目前主要在研究階段,尚未在臨床廣泛應(yīng)用。此外,有研究[17]表明,除脂質(zhì)沉積會(huì)導(dǎo)致肝CT值的變化以外,其他物質(zhì)在肝內(nèi)的沉積及彌漫性肝病也會(huì)引起肝臟CT值改變,如甲氨蝶呤、肝硬化等。
磁共振檢查MAFLD的技術(shù)包括磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)、磁共振波譜成像(magnetic resonance spectroscopy,MRS)、MRI-PDFF。其檢測(cè)肝脂肪變性的信號(hào)來(lái)源主要是水分子(自由水)和脂肪組織(甘油三酯)中的H質(zhì)子。
利用化學(xué)位移成像(chemical shift imaging,CSI)顯示肝臟脂肪沉積的圖譜,該技術(shù)采用Dixon方法,即基于兩點(diǎn)化學(xué)位移的油脂-水分離方法[18]。MRI對(duì)輕度脂肪變性的檢測(cè)靈敏度為63.7%~92.2%,特異度為81.0%~94.9%[19-20]。該技術(shù)受空間分辨力、層厚、矩陣以及鐵沉積、纖維化等影響,對(duì)肝內(nèi)脂肪變性的評(píng)價(jià)只是定性的,無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確的量化評(píng)價(jià)[21]。
和CSI的原理相同,利用化學(xué)位移的作用獲取水和甘油三酯同反相位的波譜,MRS幾乎可以探測(cè)甘油三酯的所有成分的波峰,通過(guò)分析波峰的變化反應(yīng)代謝的情況[22]。MRS多采用單體素技術(shù)并選擇激勵(lì)回波采集序列,對(duì)肝脂肪變性進(jìn)行半定量診斷,其診斷靈敏度為80%,遠(yuǎn)高于CT與常規(guī)超聲[23]。2017亞太地區(qū)MAFLD病指南[1]及EASL指南[24]提出MRS是臨床試驗(yàn)中監(jiān)測(cè)輕微脂肪變性的最佳選擇,但技術(shù)復(fù)雜、取樣局限、受呼吸影響,其成功率僅為60%~80%。
MRI-PDFF采用m-DIXON序列和IDEAL-IQ序列,通過(guò)計(jì)算脂肪在肝實(shí)質(zhì)中所占的體積比進(jìn)行脂肪含量的量化分析,準(zhǔn)確反映脂肪肝程度,并且能預(yù)測(cè)MAFLD患者的肝纖維化進(jìn)展[25]。Tang等[26]的研究表明,MRI-PDFF診斷肝脂肪變性≥S1的靈敏度為86%,特異度為83%;診斷肝脂肪變性≥S2的靈敏度為64%,特異度為96%;診斷肝脂肪變性≥S3的靈敏度為71%,特異度為92%。Dong等[27]的研究證實(shí),MRIPDFF與肝臟穿刺病理脂肪定量結(jié)果呈很好的正相關(guān)性,是目前理想的脂肪定量方法,具有高分辨率連續(xù)脂肪分布圖像,成功率接近100%,操作簡(jiǎn)單,耗時(shí)短,但費(fèi)用較昂貴。
根據(jù)肝實(shí)質(zhì)回聲強(qiáng)弱、后場(chǎng)衰減程度、肝腎回聲對(duì)比增強(qiáng)、門靜脈管壁回聲、膈肌清晰顯示度等將脂肪肝初步評(píng)估為輕、中、重度[28-30]。常規(guī)超聲診斷輕度肝脂肪變性(>5%)的靈敏度僅為60.9%~65%[8,30],診斷中-重度肝脂肪變性的靈敏度為84.8%,特異度為93.6%,受試者工作特征曲線的曲線下面積(area under curve,AUC)為0.93(0.91~0.95)[29]。但常規(guī)超聲診斷MAFLD主觀性強(qiáng),觀察者內(nèi)及觀察者間的差異大。
采用直方圖或分析軟件計(jì)算肝腎回聲強(qiáng)度比值進(jìn)行半定量分析;Borges等[31]以健康人為對(duì)照,指出HRR診斷MAFLD的靈敏度為92.7%,特異度為92.5%。Marshall等[32]以肝組織活檢為金標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)照,指出當(dāng)HRR≥1.28時(shí)診斷輕度肝脂肪變性(>5%),靈敏度為100%,特異度為54%。HRR半定量評(píng)分診斷MAFLD,操作簡(jiǎn)單,但主觀性強(qiáng),準(zhǔn)確度低,檢測(cè)輕度脂肪變性靈敏度低。
利用脂滴小界面對(duì)超聲波的散射,通過(guò)分析超聲原始射頻信號(hào),計(jì)算背向散射系數(shù)(backscatter coefficient,BSC)或衰減系數(shù)或聲速進(jìn)行定量;包括BSC、受控衰減參數(shù)(controlled attenuation parameter,CAP)、聲衰減成像(attenuation imaging,ATI)、聲衰減系數(shù)(attenuation coefficient,AC)、超聲引導(dǎo)衰減參數(shù)(ultrasound-guided attenuation parameter,UGAP)、聲速估計(jì)(speed of sound estimation,SSE)。超聲定量方法客觀性及準(zhǔn)確性較好,受儀器調(diào)節(jié)等因素影響小,但對(duì)軟件或算法要求高。
3.3.1 BSC
BSC是對(duì)探頭接收的超聲波散射信號(hào)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行后處理進(jìn)而評(píng)估肝脂肪變。Lin等[33]研究表明,實(shí)驗(yàn)組中BSC診斷MAFLD的靈敏度為93%,特異度為97%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為99%,陰性預(yù)測(cè)值為86%;在對(duì)照組中BSC診斷MAFLD的靈敏度為87%,特異度為91%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為95%,陰性預(yù)測(cè)值為76%。該方法可在任何超聲系統(tǒng)上運(yùn)行,可重復(fù)性好,不依賴于操作者和系統(tǒng)[34],是組織的基本物理屬性,準(zhǔn)確性高;但技術(shù)復(fù)雜,需要使用體模,目前仍處于實(shí)驗(yàn)研究階段,尚未在臨床應(yīng)用。
3.3.2 CAP
運(yùn)用瞬時(shí)彈性掃描儀(法國(guó)Echosens公司的FibroScan)檢測(cè)肝臟硬度值的同時(shí)對(duì)肝臟衰減參數(shù)進(jìn)行測(cè)量來(lái)定量診斷肝臟脂肪含量的工具,是目前研究最多的超聲定量方法[35]。Wang等[36]的研究顯示,CAP診斷肝脂肪變性(≥10%)的截?cái)嘀禐?75 dB/m,靈敏度為87.5%,特異度為72.2%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為84.4%;CAP診斷肝脂肪變性(≥20%)的截?cái)嘀禐?25 dB/m,靈敏度為70.0%,特異度為85.0%,陰性預(yù)測(cè)值為91.9%。2012年,Sasso等[37]對(duì)合并慢性丙型肝炎的MAFLD患者進(jìn)行CAP檢測(cè),發(fā)現(xiàn)CAP測(cè)值與肝脂肪程度相關(guān),不受肝纖維化的影響,這與中國(guó)學(xué)者徐曉鸞等[38]對(duì)合并慢性乙型肝炎的MAFLD患者的研究相一致。CAP檢測(cè)MAFLD可重復(fù)性較好,準(zhǔn)確性較高,操作失敗率低,亞太指南[1]建議將CAP作為MAFLD篩查工具。但不同研究報(bào)道的診斷閾值及效能差異較大,不同程度的診斷閾值重疊,不同型號(hào)探頭的診斷閾值不確定;而且CAP缺乏二維圖像引導(dǎo)不能對(duì)肝臟進(jìn)行形態(tài)學(xué)評(píng)估,測(cè)值影響因素較多;對(duì)治療效果的隨訪研究目前報(bào)道較少。
3.3.3 ATI
ATI是日本Canon公司推出的一項(xiàng)檢測(cè)脂肪肝的新技術(shù),利用發(fā)生脂肪變性的肝組織對(duì)聲波的衰減進(jìn)行檢測(cè),該技術(shù)不僅定量而且實(shí)時(shí)成像,采用大取樣框成像,計(jì)算時(shí)能自動(dòng)屏蔽非目標(biāo)結(jié)構(gòu)(血管等)和強(qiáng)偽像(混響偽像)的干擾,不需要采集數(shù)據(jù)進(jìn)行后期處理計(jì)算,可直接得出定量數(shù)值,不受超聲系統(tǒng)設(shè)置或調(diào)解的影響,質(zhì)量控制R2模式有利于準(zhǔn)確有效測(cè)量[39]。Ferraioli等[40]研究顯示,以MRI-PDFF為參考,與MRI-PDFF的相關(guān)性ATI(r=0.81)明顯高于CAP(r=0.65);而且S0~1 vs S2~3的ATI AUC為0.95,CAP AUC為0.88;S0 vs S1~3的ATI AUC為0.91,CAP AUC為0.85;ATI的測(cè)值可重復(fù)性高,觀察者內(nèi)相關(guān)系數(shù)為0.81~0.98,觀察者間相關(guān)系數(shù)為0.792~0.92。Tada等[41]的研究表明,ATI對(duì)輕度脂肪肝診斷效能較高,診斷S1(≥5%)的靈敏度為67.8,特異度為87.6%,陰性預(yù)測(cè)值為80.4%。ATI作為一項(xiàng)新技術(shù)對(duì)不同病理學(xué)分級(jí)的肝脂肪變?cè)\斷價(jià)值較高。
3.3.4 AC
AC利用探頭發(fā)射不同頻率(f0、f1,f0<f1)超聲波,通過(guò)計(jì)算獲得的接受信號(hào)比率的斜率來(lái)確定ATT(f0/f1)。該方法測(cè)量時(shí)感興趣區(qū)(region of interest,ROI)需避開大的管道結(jié)構(gòu),可實(shí)時(shí)獲得該段的AC,但只能定量測(cè)量,不能成像[34]。閆珊玲等[42]的研究顯示,AC與MRS測(cè)定的肝臟脂肪含量相關(guān)性顯著,對(duì)輕度脂肪肝的診斷靈敏度、特異度分別為81.4%、100.0%明顯優(yōu)于常規(guī)超聲(靈敏度47.6%、特異度70.3%)。Paige等[43]的研究表明,在對(duì)照組中AC對(duì)脂肪肝分級(jí)診斷的準(zhǔn)確度為61.7%,高于常規(guī)超聲檢查的51.7%,而且操作者間有較好的一致性。
3.3.5 UGAP
Fujiwara等[44]研究表明,UGAP診斷肝脂肪變性≥S1的靈敏度為81.2%,特異度為87.1%;診斷肝脂肪變性≥S2的靈敏度為85.7%,特異度為81.5%;診斷肝脂肪變性≥S3的靈敏度為80.4%,特異度90.0%,以上結(jié)果均高于CAP測(cè)值結(jié)果;該研究同時(shí)還指出UGAP診斷肝脂肪變的觀察者內(nèi)相關(guān)系數(shù)為0.86,觀察者間相關(guān)系數(shù)為0.84,高于Ferraioli等[45]證實(shí)的CAP觀察者間的一致性(0.82)。UGAP的不足之處在于需要參考體模進(jìn)行后期計(jì)算,過(guò)程較繁瑣,而且沒有衰減成像。
3.3.6 SSE
該技術(shù)基于肝臟中脂肪的增加導(dǎo)致聲速下降,在優(yōu)化背向散射斑點(diǎn)噪音的基礎(chǔ)上初步估測(cè)聲速,同時(shí)創(chuàng)建虛擬點(diǎn)狀發(fā)射器,發(fā)現(xiàn)并糾正在第一傳播層中產(chǎn)生的偏差及由被測(cè)者皮下層厚度導(dǎo)致的偏倚[46],Dioguardi等[47]研究表明,當(dāng)SSE的截?cái)嘀怠?.537 mm/μs,診斷肝脂肪變S1~S3的靈敏度為80%,特異度為85.7%,與MRI-PDFF的相關(guān)性良好。
綜上所述,CT因其輻射暴露、可重復(fù)性差、對(duì)輕度脂肪肝診斷價(jià)值低等原因不作為臨床篩查MAFLD的首選。MRI、MRS、MRI-PDFF診斷MAFLD的準(zhǔn)確度高,但其價(jià)格昂貴,受地域經(jīng)濟(jì)限制,無(wú)法普及,不適用于篩選。超聲技術(shù)操作簡(jiǎn)單便捷,其中部分定量技術(shù)可在超聲系統(tǒng)上運(yùn)行,準(zhǔn)確度較高,有助于客觀、量化評(píng)估肝臟脂肪變程度,但目前大部分尚在研究階段。