万里 封玉玲

二维剪切波弹性成像（2D⁃SWE）是近年来发展的一项新技术，能够在实时二维声像图的基础上自由选择感兴趣区，利用组织弹性变化进行成像，能定量检测组织的绝对硬度值。该技术已经在乳腺病变的诊断中运用广泛，而对正常肝脏的弹性测值和肝脏疾病诊断方面的研究亦逐渐增多[1]。国内外肝病及超声医学协会指南均认为，2D⁃SWE有利于评估肝脏弥漫性疾病肝纤维化程度，可用于慢性肝病患者的随访监测、预后评估及治疗效果的评价，较瞬时弹性成像（TE）、声辐射力脉冲成像等技术的诊断价值更高，推荐将2D⁃SWE作为一线评估肝纤维化的方法[2⁃4]。本文主要就2D⁃SWE技术的基本原理及其在肝脏疾病中的应用进展做一综述。

一、2D⁃SWE的原理及检查方法

超声弹性成像是一种对组织硬度敏感的成像技术，在1991年由Ophir等首次提出，即利用组织病理改变引起的弹性变化以灰阶或彩色编码显示出来，可用于疾病的诊断。欧洲超声医学与生物学联合会《超声弹性成像临床应用指南与建议（2013）》中将超声弹性成像分为应变弹性成像和剪切波弹性成像。2D⁃SWE属于剪切波弹性成像，其技术原理是探头通过发射声辐射脉冲在组织的不同深度的连续聚焦，产生“马赫锥”效应，被聚焦部位的组织因高效振动而发生横向的剪切波，再利用高速纵波来采集和定量低速剪切波，以彩色编码技术显示出实时的组织弹性图，并利用定量分析系统定量测量组织的杨氏模量值（kPa），以此反映组织的硬度。杨氏模量值越大，说明该组织的硬度越大。

由于肝脏被肝包膜所包裹，任何使肝脏体积增大的因素都会增加肝脏硬度，导致弹性测量值的高估。这些影响因素不仅包括患者的吸气和呼气程度、餐后状态等生理上的差异，还受肝炎、肝淤血、梗阻性胆汁淤积、肝淀粉样变性、淋巴瘤以及髓外造血等病理因素的影响。Huang等[5]测量502名正常成人的杨氏模量平均值为（5.10±1.02）kPa，95%可信区间为（5.02～5.19）kPa；测量位置对弹性值影响显着，肝S5段和S6段的检测成功率最高，且变异系数最低；测量深度距体表≤5 cm及仰卧位检查的弹性值更低；感兴趣区域、年龄和BMI并不影响肝脏硬度。运动、进餐可导致测量数据高估，因此应在休息10 min、空腹2 h后进行检查[6]。深吸气、深呼气和Valsalva动作的影响不太显着，但呼吸造成肝脏移动，会降低测量稳定度，因此尽量选择在平静呼吸状态屏气后测量[7]。在弹性取样框基本充满颜色且无噪声的前提下进行3次测量即可，测量的平均值与中位数之间无统计学差异[8]。

因此，为获取较高的检测成功率和更稳定的测量值，在进行2D⁃SWE检查时尽量选择以下方法：受检者空腹仰卧，右手抱头以增大肋间声窗，探头置于右肋间，将弹性成像取样框置于深度约4 cm的肝S5、S6段，避开肝内粗大管道结构，在平静呼吸状态屏气3～5 s后测量，待组织弹性图稳定后冻结图像，启动定量分析系统，进行3次有效的测量后取平均值。

二、2D⁃SWE在肝脏疾病中的应用

1. 对慢性肝病肝纤维化程度的评估

肝纤维化是病毒性肝炎、非酒精性脂肪肝疾病、酒精性肝病和自身免疫性肝病等各种慢性肝病引起肝脏损伤后组织修复代偿的病理改变，可进展为肝硬化、肝癌，甚至导致死亡。初期有效的治疗可使肝纤维化病情好转，因此准确评价肝纤维化程度对慢性肝病患者改善预后有极其重要的作用。依据METAVIR评分系统，将肝纤维化程度分为：F0期（无纤维化），F1期（轻度纤维化），F2期（显着纤维化），F3期（严重纤维化），F4期（肝硬化）。肝活组织检查（活检）一直被认为是诊断肝纤维化的“金标准”，然而该检查方法因有创性、取样的误差、短期内难以重复操作等缺点，不适于慢性肝病患者进行常规检查及随访。超声弹性成像能测量肝脏硬度，以反映肝纤维化程度，并使用不同的硬度阈值来模拟METAVIR评分，达到无创性定量评估肝纤维化的目的[9]。目前，超声弹性成像被广泛认为是非侵袭性评估肝纤维化的可靠技术，有助于诊断并不显着的肝硬化以利于治疗[10]。多项研究证实，2D⁃SWE能定量评估肝脏硬度，与肝纤维化的病理分期呈高度线性正相关性，能准确反映肝纤维化各病理分期，检测成功率高，可重复性好，诊断敏感度和特异度高[9]。在过去的十年中，超声弹性成像技术已部分替代了活检，但病因不明的肝病仍有必要进行肝活检[10]。

Tada等[11]对慢性丙型肝炎患者进行2D⁃SWE与AST与血小板比值指数（APRI）、FIB⁃4指数 （FIB⁃4）、Forns指数的多变量分析发现，F0⁃F1和F2⁃F3组2D⁃SWE弹性值、FIB⁃4指数、APRI和Forns指数的中位数分别为6.3 kPa和13.1 kPa；1.52和4.45；0.41和1.43；7.69和8.85（所有4种方法的P均＜0.001）。多因素分析表明，2D⁃SWE与显着肝纤维化存在独立相关（OR＝2.52，95%CI 1.49～4.28，P＜0.001）。2D⁃SWE诊断显着肝纤维化的受试者工作特征曲线下面积（AUC）为0.94，诊断价值较高，而FIB⁃4指数、APRI和Forns指数分别为0.86、0.88和0.83，分别对应中等诊断值。2D⁃SWE、FIB⁃4指数、APRI和Forns指数诊断肝纤维化的准确率分别为90.9%、76.4%、74.5%和67.2%。由此可见，2D⁃SWE对肝纤维化具有优异的诊断能力，诊断性能优于血清学指标。

Leung等[12]对慢性乙型肝炎患者进行2D⁃SWE肝纤维化程度评估，并与TE检测结果比较，≥F1期2D⁃SWE和TE的AUC分别为0.86和0.80；≥F2期为0.88和0.78；≥F3期为0.93和0.83；F4期为0.98和0.92。2D⁃SWE的成功率（98.9%）较TE（89.6%）更高。与TE相比，2D⁃SWE提供了肝脏弹性与肝纤维化程度更准确的相关性，尤其在F2期或更高阶段。

Herrmann等[13]对aixplorer超声设备中心13个站点行2D⁃SWE和肝活检的1 134例及665例行TE检查的患者（其中慢性丙型肝炎379例，乙型肝炎400例，非酒精性脂肪性肝病156例）作回顾性统计分析，发现2D⁃SWE诊断慢性丙型肝炎、乙型肝炎、非酒精性脂肪性肝病患者显着纤维化和肝硬化的 AUC 分 别 为 0.863、0.906、0.855 和 0.929、0.955、0.917。在非酒精性脂肪性肝病肝纤维化分期的结果与慢性丙肝患者类似，对于所有其他患者，诊断显着纤维化的阈值是7.1 kPa；对乙型肝炎患者诊断严重纤维化和肝硬化的阈值（8.1 kPa和11.5 kPa）比所有其他患者的阈值（9.2 kPa和13.4 kPa）略低。2D⁃SWE对于所有患者诊断显着纤维化（P=0.001）和肝硬化（P=0.022）的95%置信区间大于TE，这种差异在乙型肝炎患者中最显着。因此可见，2D⁃SWE对各类慢性肝病显着肝纤维化和肝硬化的诊断效能明显高于TE，对慢性病毒性肝炎患者的诊断表现更佳。

2D⁃SWE对慢性肝病肝纤维化分期的诊断阈值见表1。到目前为止，对纤维化分期的最佳阈值尚未统一，对不同纤维化阶段的诊断阈值有一定重叠，因此对不同患者而言，以连续定期测量的肝脏硬度值来评估该患者的肝纤维化程度的变化则更加恰当。

表1 2D⁃SWE评估慢性肝病肝纤维化分期的诊断阈值

2. 对门静脉高压的评估

门静脉高压与肝硬化并发症关系密切，严重影响慢性肝病的预后情况[20]。临床上将有创肝静脉压力梯度测量作为诊断门静脉高压的金标准，当肝静脉压力梯度≥10 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kpa）则提示有临床显着性门静脉高压症（CSPH）。世界医学与生物学超声联合会在2015年发布了关于超声弹性成像的临床应用指南和建议，其中明确提出，TE是诊断门静脉高压症的重要方法。

Elkrief等[21]对79例行肝静脉压力梯度测量的晚期肝硬化患者同时进行2D⁃SWE和TE检查，发现2D⁃SWE测量肝脏和脾脏硬度的技术成功率明显高于TE（分别为97%和97%，44%和42%，P均＜0.001）；2D⁃SWE以及TE诊断CSPH的敏感度、特异度、准确度分别为81%、88%、82%，以及52%、100%、57%。由此可见，对于肝硬化患者门静脉高压症的评估，2D⁃SWE拥有和TE相似的高度特异性，且技术成功率、敏感度、准确度更高，对CSPH的诊断价值更优。

Jansen等[22]的前瞻性多中心研究发现，肝脏和脾脏剪切波弹性成像与临床事件和失代偿相关，2D⁃SWE测量的肝脏和脾脏硬度均与肝静脉压力梯度呈正相关，并能明确区分患有和不患有CSPH的患者。肝脏和脾脏的最佳诊断阈值分别为24.6 kPa和26.3 kPa；肝脏硬度≤16.0 kPa和脾脏硬度≤21.7 kPa能够排除CSPH；肝脏硬度＞29.5 kPa和脾脏硬度＞35.6 kPa能诊断CSPH（特异度＞92%）；肝脏硬度＞38.0 kPa的患者可能有CSPH；当肝脏硬度≤38.0 kPa时，脾脏硬度＞27.9 kPa能诊断CSPH。该方法诊断CSPH的敏感度为89.2%，特异度为91.4%。由此可见，2D⁃SWE通过测量肝脏硬度和（或）脾脏硬度，用于CSPH危险度分层，达到无创评估门静脉高压症的目的。

3.对肝脏肿瘤的诊断及射频消融疗效的评估

2D⁃SWE通过测量肝脏肿瘤及邻近组织的Emean、Emax及取样框内弹性数据离散度值（Esd），能对病变的弹性特征进行定量分析，特别是Emax和Esd在鉴别病灶良恶性及肿瘤类型中有更高的价值。田文硕（2014年）等发现，恶性病灶的Emean、Emax、Esd[（45.40±20.83）kPa、（77.75±40.67）kPa、（12.08±9.01）kPa]分别大于良性病灶[（18.12±11.80）kPa、（23.55±13.82） kPa、（2.75±1.85） kPa]；不同肿瘤的硬度从高到低依次为：肝内胆管细胞癌/转移性肝癌、肝细胞癌、局灶性结节增生、血管瘤，肝细胞癌和肝内胆管细胞癌的邻近肝实质较其他病变的硬度高；Emax和Esd对良恶性肿瘤诊断的AUC分别为0.957、0.956，分别以39.28 kPa、5.35 kPa为阀值，敏感度及特异度分别为90.57%和85.00%、84.62%和92.50%。大多数恶性肿瘤比良性肿瘤硬，但肿瘤内某些成分会对硬度值产生影响，如恶性肿瘤出血坏死会使硬度值降低，而良性肿瘤中纤维和瘢痕成分可增加其硬度。2D⁃SWE虽不如超声造影对肝脏肿瘤的诊断价值大，但对超声造影有很好的补充作用。

对于仍不能明确诊断的肝脏肿瘤，可在2D⁃SWE引导下进行肝活检。2D⁃SWE能敏感反映肝脏肿瘤组织的硬度信息，清晰显示坏死区（绿色），可避免因二维超声难以区分肿瘤内未液化的坏死组织致使取材失败的情况，穿刺时可避开该区域、在蓝色或者硬度较大的区域进行取材，定位更精确、穿刺成功率及诊断准确率更高。但是，2D⁃SWE对肝脏肿瘤内钙化、纤维化等硬度较高的成分穿刺活检会呈现假阴性结果，可使用二维超声、超声造影等方法来鉴别。

2D⁃SWE图像能实时观察肿瘤射频消融前后组织的硬度改变，清晰显示消融边界，在对消融灶穿刺引导、实时监测消融范围、术后评估消融疗效方面有重要价值。苏丽娅等[23]研究发现，消融灶的杨氏模量值由中央向四周依次减低，而病灶周围正常肝组织的杨氏模量值在消融前后没有明显变化。可见，在2D⁃SWE监测下进行射频消融，不会对病灶周围正常肝组织造成明显影响。Lee等[24]对射频消融后肝细胞癌复发情况进行回顾性多中心研究发现，消融灶比大多数消融前病灶的硬度高，而复发灶较消融灶硬度低。因此，利用2D⁃SWE随访测量病灶的硬度，能有效地评估是否存在肿瘤复发。

4.对慢性病毒性肝炎药物疗效的评估

恩替卡韦是目前对慢性乙型肝炎治疗的首选用药，具有抗病毒活性高、耐药性低的优点，能出现组织学逆转，改善肝纤维化水平，降低发生肝硬化和肝癌的风险[25]。丁洋等[26]对87例慢性乙型肝炎患者进行恩替卡韦抗病毒治疗96周后发现，肝脏弹性值较治疗前显着性降低，2D⁃SWE能准确反映慢性病毒性肝炎药物治疗后肝纤维化改善的情况。在慢性病毒性肝炎药物长期治疗中，定期多次2D⁃SWE检测，并结合血清学指标判断抗病毒药物的治疗效果，可指导临床用药，对患者的预后具有预测价值。

5.对移植肝的评估

肝移植术后若发生排斥反应、复发性肝炎等并发症，会严重影响患者的长期生存率。对于肝移植术后患者的随访，可利用2D⁃SWE测量肝脏弹性硬度，并结合血清学指标，有助于评估是否存在排斥反应等并发症，可替代或减少肝穿刺活检，是肝移植术后患者长期随访的有效手段。Yoon等（2013年）在一项利用2D⁃SWE评价移植肝排斥反应的研究中发现，肝移植术后4周内发生急性排斥反应的移植肝弹性测值与无排斥反应者比较，差异无统计学意义，分别为（12.14±5.49）kPa和（9.18±2.96）kPa；但肝移植术4周后，发生排斥反应或复发性肝炎的移植肝弹性测值明显高于无排斥反应者[分别为（12.29±8.13）kPa和（6.33±2.10）kPa，P＜0.001]。由此可见，在肝移植术后不同时期应采用不同的弹性阈值来评价排斥反应，术后4周内和4周后的推荐诊断阈值分别为10.82 kPa和7.94 kPa。因移植术导致肝细胞膨胀和胆汁淤积，正常移植肝组织的弹性值高于非移植肝，随着灌注恢复及肝细胞再生，弹性值呈先升高后下降的趋势变化；但出现急性排斥反应、复发性肝炎、纤维化和流出道狭窄后，移植肝的弹性测值显着升高，且与移植肝纤维化程度呈正相关。

三、展 望

2D⁃SWE是一项无创、简便反映肝脏硬度的定量检测技术，可重复性好，敏感度和特异度高，不仅能用于肝纤维化的分期，协助与其他疾病的鉴别诊断，也可用于肝脏疾病的随访监测、预后评估以及治疗指导，具有较高的临床应用价值。然而，2D⁃SWE应用时间较短，对各种肝脏疾病的诊断阈值尚有争议，还有待更深入的研究，同时需要避免体内外因素对结果的干扰，从而在无创评估肝脏疾病方面有更广阔的前景。