李周雷 陳仲本 譚婉紅 周小琦

肝活檢是目前纖維化診斷和分期的黃金標準。然而，活檢采樣受限且有創(chuàng)，患者接受度低，即使同一患者同意，診斷結(jié)果重復(fù)性相對較低［1,2］。近年來，臨床已將焦點逐漸轉(zhuǎn)向無創(chuàng)的評估技術(shù)。

目前，已有幾種成熟的無創(chuàng)成像技術(shù)用于肝纖維化的診斷和分期。臨床醫(yī)生和放射科醫(yī)生對肝纖維化的評估主要依賴于與其相關(guān)的形態(tài)變化，而大多數(shù)技術(shù)如超聲（ultrasound，US）、CT 和MRI術(shù)主要依賴于肝纖維化物理性質(zhì)的變化，包括質(zhì)地、機械性能、擴散能力、灌注和肝細胞功能，這些變化可以被成像技術(shù)定量評估。其中，US 和MRI 中的彈性成像技術(shù)用于肝纖維化成像獲得了最廣泛的臨床認可［3］。另外，分子成像能夠在分子水平上研究生理和病理過程［4］，為肝纖維化的準確診斷、病理分期和靶向治療提供了巨大的潛力。很多研究組已利用分子影像學(xué)技術(shù)進行了一系列研究，以診斷早期肝纖維化［5］，例如正電子發(fā)射斷層掃描（positron emission tomography，PET）可以提供更靈敏、更全面和定量的測量［6］。

基于肝活檢的纖維化分級及優(yōu)缺點

目前已有幾種基于肝活檢的肝纖維化分期系統(tǒng)，如被廣泛使用的METAVIR 評分系統(tǒng)，特別是對于乙型或丙型肝炎引起的肝纖維化［7］；Ishak 系統(tǒng)是基于組織學(xué)活性指數(shù)的修訂版，主要應(yīng)用于乙型或丙型肝炎引起的肝纖維化［8,9］；Brunt 系統(tǒng)專門適用于非酒精性脂肪性肝病和非酒精性脂肪性肝炎引起的纖維化［10］。這些組織學(xué)分期系統(tǒng)只用來評斷是否具有纖維化，并不評斷肝硬化的嚴重程度。此外，Laennec 分期系統(tǒng)是METAVIR 系統(tǒng)的一種修正版，旨在提供更精細的肝硬化程度評分［11］，該系統(tǒng)根據(jù)纖維隔膜的厚度和結(jié)節(jié)的大小將肝硬化細分為三期。

METAVIR 和Brunt 系統(tǒng)（最常用的評分系統(tǒng)）都通過對纖維組織的數(shù)量和分布進行目視評估，將肝纖維化分成0～4 等級，0 級：沒有肝纖維化；1 級：輕度纖維化伴有門靜脈纖維化，定義為門靜脈束的星狀增大；2 級：門靜脈纖維化和門靜脈間或肝靜脈之間的幾個隔膜有明顯的受累；3 級：嚴重纖維化伴有室間隔纖維化；4 級：肝硬化伴彌漫性纖維化及再生結(jié)節(jié)［3］。

肝活檢的優(yōu)點為：可直接對纖維化分期；可多次染色以及評估共存疾病的情況，如脂肪、鐵、炎癥、膽汁疾病和重疊病癥等［12,13］。肝活檢分期纖維化也有局限性。如果肝活檢樣本不充分，可能會漏診［14,15］。從肝臟兩葉分別采集的樣本，可導(dǎo)致33.1%的病例中至少存在一個纖維化分期上的差異，這是由于疾病異質(zhì)性引起的［16］；樣本量較小導(dǎo)致低估肝纖維化評級［17］，關(guān)于肝活檢樣本大小和門靜脈束數(shù)量的要求在文獻中有所不同［18-21］。因此，樣本量越大越好，但由于取材的限制往往無法實現(xiàn)［22］。

此外，肝活檢是有創(chuàng)的檢查技術(shù)，且存在并發(fā)癥。高達84%患者出現(xiàn)疼痛癥狀，主要與經(jīng)皮肝活檢有關(guān)［23］；活檢出血成為嚴重的并發(fā)癥，特別是腹膜內(nèi)出血［2］；研究表明，患者和醫(yī)生使用肝活檢技術(shù)進行纖維化評分意愿較低［24,25］；另外，肝活檢費用高昂，對取檢醫(yī)生要求較高，而且常需住院治療。

基于解剖學(xué)的肝纖維化顯像及優(yōu)缺點

一旦發(fā)生肝纖維化，需嚴密監(jiān)測疾病的進展。然而，因與活檢手術(shù)相關(guān)的成本和風(fēng)險很高，重復(fù)活檢是不現(xiàn)實的［24］。因此，使用無創(chuàng)技術(shù)用于監(jiān)測疾病分期更容易被患者及醫(yī)生所接受。

1.形態(tài)學(xué)方面

肝硬化的一些明顯體征包括：肝臟結(jié)節(jié)樣輪廓、節(jié)段性萎縮、邊緣鈍化、裂隙擴大、膽囊窩擴大和右后肝切口［26,27］。由于肝硬化常導(dǎo)致門靜脈高壓，可引起脾大、腹腔積液和靜脈曲張［26］。肝硬化的這些形態(tài)學(xué)特征均可由US［28-31］、CT［32-34］和MRI［35,36］進行評估。一項研究［37］對US、CT 和MRI 呈現(xiàn)的纖維化形態(tài)變化進行了比較后發(fā)現(xiàn)，CT和MRI 在檢測肝硬化方面的診斷性能略優(yōu)于US。

對于評估肝硬化診斷的形態(tài)學(xué)特征，這三種影像學(xué)檢查技術(shù)都簡便可行。然而，這些技術(shù)基本是用于定性的，且重復(fù)性不理想，因為這些成像評分有高度的主觀性。此外，這些成像技術(shù)定量不準，很難對纖維化嚴重程度準確分 期［3］。

2.紋理分析

肝纖維化會導(dǎo)致肝實質(zhì)質(zhì)地變化，具纖維化的肝臟通?？雌饋肀日８谓M織更“粗糙”。這些變化可以使用基于計算機的紋理分析來評估，以定量評價肝臟的紋理變化。紋理分析是從圖像中劃定的興趣區(qū)域中提取相關(guān)特征，例如直方圖、共生矩陣和小波變換等，進行分析［38］，通過對單獨或組合特征分析來評估纖維化的嚴重程度。紋理分析已應(yīng)用于以上三種成像模式，并已在常規(guī)和對比增強成像中使用。對比劑增加了纖維組織的可見性，纖維組織會在門靜脈期逐漸增強，在延遲靜脈期增強最明顯。此外，延遲增強使纖維組織和肝硬化結(jié)節(jié)之間的對比度更明顯［3］。

目前，紋理分析在不同成像技術(shù)的使用包括：B波模式超聲成像常規(guī)［39-41］和增強［42］；基于CT的常規(guī)［43］及增強［43-46］成像；基于MRI的常規(guī)T1WI［47］、T2WI［48］和質(zhì)子密度加權(quán)成像［49］及增強［38,50,51］成像。

紋理分析可以在多種成像方式上進行，并且不需要專門的硬件設(shè)置。目前已具備多種成熟的分析軟件可進行紋理分析。然而，紋理分析并未標準化，導(dǎo)致不同研究之間的可比性不理想，對后處理軟件的依靠也是一個限制。紋理分析結(jié)果也很大程度上取決于源圖像的質(zhì)量，這可能會限制其適用性。

3.彈性成像

目前，彈性成像技術(shù)主要基于US 和MRI 技術(shù)。在基于US 的彈性成像中，橫波彈性成像技術(shù)可測量組織內(nèi)機械橫波的傳播速度和振幅衰減，且僅依賴于橫波速度，橫波速度隨著纖維化階段的增加而增加。單向瞬態(tài)彈性成像、焦點剪切波彈性成像和超音速剪切波彈性成像這三種技術(shù)在臨床上使用最廣泛。由于肝組織的機械性能與頻率相關(guān)，不同彈性成像技術(shù)使用不同的超聲激發(fā)頻率導(dǎo)致結(jié)果報告單位不一，因此無法直接比較肝纖維化的分期閾值［3］。US 彈性成像技術(shù)具有便攜、相對便宜、可快速獲取并且不需要后處理等優(yōu)點［52］。特別是單向瞬時彈性成像已在臨床試驗中得到廣泛驗證，并用于臨床日常檢查。

然而，US 彈性成像技術(shù)對肥胖患者或肋間隙狹窄的患者成像困難。由于US 的衰減，也使肝臟深部區(qū)域的測量不可靠。此外，腹腔積液積淤的患者不能用單向瞬時彈性成像進行評估，因為橫波不能在液體介質(zhì)中傳播。最后，US 彈性成像尚未實現(xiàn)標準化，使不同品牌US 設(shè)備彈性成像測量值無法對比［3］。

磁共振彈性成像（magnetic resonance elastography，MRE）是一種測量橫波傳播的動態(tài)成像技術(shù)。剪切波長（以及橫波速度）與組織剛度有關(guān)，基于此將肝纖維化劃分為0～4共5 個等級。MRE 需三個主要條件：（1）驅(qū)動器產(chǎn)生機械波；（2）具有運動編碼梯度的相差脈沖序列來檢測組織運動，并獲取有關(guān)波運動信息和相關(guān)的MR 圖像信息以顯示組織解剖結(jié)構(gòu)，并生成波圖像電影；（3）后處理軟件對所獲得的波圖像進行分析，生成機械性能的定量圖（彈性圖）。

MRE 技術(shù)可在多重序列或者機械波下實現(xiàn)，包括自旋回 波［53］、梯度召回回波［54］、回波平面成像［55］和平衡穩(wěn)態(tài)自由運動成像［56］。其中與激勵波同步的運動編碼梯度可檢測編碼方向上數(shù)十微米范圍內(nèi)的小幅度位移［57］。典型梯度的時長為所施加振動的一個周期，但也可采用更短的梯度（例如高次諧波）來縮短圖像采集時間［56,58］。因此，組織的運動被相應(yīng)地編碼并生成相位圖（彈性圖），其相位與振幅成正比。診斷醫(yī)生通常在彈性圖中勾畫肝實質(zhì)中選擇興趣區(qū)域（避開主要血管和肝囊）以獲得其中組織機械性能。

與US 的彈性成像不同，主要的MR 制造商已對MRE技術(shù)進行了標準化，使MRE 成為一種可靠的用于評估肝臟纖維化程度的技術(shù)，不同品牌MR 設(shè)備的場強和脈沖序列之間的差異很小［59,60］。研究數(shù)據(jù)表明，與US 單向瞬時彈性成像、US 焦點剪切波彈性成像相比，MRE 在肝纖維化分期中具有更高的診斷準確性［61-66］。

基于分子影像技術(shù)的纖維化成像技術(shù)及優(yōu)缺點

除上述影像技術(shù)外，基于放射性核素的分子成像技術(shù)［PET 和單光子發(fā)射計算機斷層掃描（single-photon emission computed tomography，SPECT）］也已啟動有關(guān)肝纖維化方面的前期研究。例如Li 等［67］報告了使用99mTc 標記的環(huán)狀精氨酰-甘氨酰-天冬氨酸多肽（Arg-Gly-Asp，RGD）對纖維化大鼠的肝星狀細胞進行SPECT 成像。已知RGD 肽與αvβ3 整合素具有高結(jié)合親和力，αvβ3 整合素在肝纖維化中表達被上調(diào)［68,69］。研究表明，肝星形細胞中αvβ3 整合素的表達水平與纖維化嚴重程度相關(guān)，因此99mTc 標記的RGD 可以用于無創(chuàng)的SPECT 技術(shù)對肝纖維化進行分期［67］。Shao 等［70］使用另一種αvβ3整合素特異性PET顯像劑阿爾法肽（18F-Alfatide）來對肝纖維化程度進行分級，在大鼠實驗中已得到證實。另外，PET/CT 技術(shù)用于可視化進行性肝纖維化中轉(zhuǎn)位蛋白（translocator protein，TSPO）的表達。TSPO 主要在巨噬細胞和肝星形細胞中有表達，使其成為一種合適的生物標志物，用于肝相關(guān)疾病的研究。靶向TSPO 的特異性PET/CT 分子成像顯像劑18F-FEDAC（Nbenzyl-N-methyl-2-［7,8-dihydro-7-（2-18F-fluoroethyl）-8-oxo-2-phenyl-9H-purin-9-yl］acetamide）在肝組織中的攝取與四氯化碳纖維化造模的大鼠肝損傷的嚴重程度密切相關(guān)［71］。

總之，分子成像在肝纖維化的解剖學(xué)和功能成像上已經(jīng)取得了重大進展。然而，上述技術(shù)和方案仍具有很多缺點，不能在真正意義上實現(xiàn)纖維化的準確分期和治療監(jiān)測。在動物研究中，通過PET 和SPECT 對肝纖維化的分子成像能可視化與疾病進展和/或治療反應(yīng)相關(guān)的更為具體的生物標志物水平的變化，這些探針和成像方案可能在不久的將來影響到臨床中肝纖維化的診療［72］。