1、 肝纖維化無創性診斷研究進展 定義 肝纖維化（hepatic fibrosis）是指肝細胞發生壞死及炎癥刺激時，肝臟中膠原蛋白等細胞外基質（extracellular matrix，ECM）增生與降解失去平衡，導致肝臟內纖維結締組織異常沉積的病理過程，輕者稱為纖維化；重者進而合并肝小葉結構改建、假小葉及再生結節形成，稱為肝硬化。肝纖維化概述 肝臟組織病理學檢查、影像學檢查、血清學檢測等。 診斷肝纖維化和肝硬化金標準 主要采用METAVIR、Ishak等評分系統評估肝纖維化等級和炎癥活動度 METAVIR評分系統纖維化等級評分系統纖維化等級 F0F0 無纖維化無纖維化 F1 F1 門靜脈區有纖維

2、化但沒有纖門靜脈區有纖維化但沒有纖 維間隔形成維間隔形成 F2 F2 少量纖維間隔形成少量纖維間隔形成 F3 F3 大量纖維間隔但沒有肝硬化大量纖維間隔但沒有肝硬化 F4 F4 肝硬化肝硬化 炎癥活動度分級 A0 組織學上無炎癥活動 A1 輕微活動 A2 中度活動 A3 嚴重活動 Poynard等研究顯示，僅有14%的慢性丙型肝炎（Chronic Hepatitis C,CHC）患者行肝組織活檢取材足夠，當肝活檢和血清學檢測結果不一致時，肝活檢診斷的失敗率是血清學的7倍以上.影像學診斷影像學診斷血清學診斷血清學診斷影像學診斷 普通超聲、普通超聲、CTCT和核磁共振檢查和核磁共振檢查, ,這些方

3、法能檢測有門這些方法能檢測有門靜脈高壓的晚期肝纖維化，具有較高的靈敏度和特異靜脈高壓的晚期肝纖維化，具有較高的靈敏度和特異度，然而這些方法對輕度或中度肝纖維化不敏感。度，然而這些方法對輕度或中度肝纖維化不敏感。 近年利用瞬時彈性成像（近年利用瞬時彈性成像（transient elasography）技術測量肝臟硬度（技術測量肝臟硬度（liver stiffness measurement，LSM）來評估肝纖維化的程度，是一種無創、無痛、來評估肝纖維化的程度，是一種無創、無痛、快速、簡單、客觀的定量檢測肝纖維化的方法。其中快速、簡單、客觀的定量檢測肝纖維化的方法。其中法國法國Echosens公司

4、研制的瞬時彈性成像系統被稱為公司研制的瞬時彈性成像系統被稱為FibroscanFibroscan 背景知識 當肝組織出現纖維化等病理改變時，組織的界面聲阻抗差或者聲散射系數變化并不明顯，所以大量診斷肝纖維化的超聲研究并未取得實質結果。然而，此時肝臟的彈性已發生變化，因為組織的彈性模量依賴于其分子組成以及相應的微觀組織結構，若能觀察到這種變化，就能得到肝纖維化的信息。FibroscanFibroscan的測定原理和方法 FibroscanFibroscan技術20032003年由法國學者SandrinSandrin等首先應用，是一種新型的肝纖維化檢測儀器，它通過測定肝臟瞬時彈性圖譜來反映肝實質硬

5、度，通過測量肝臟硬度來判斷肝臟纖維化的程度，并對肝纖維化進行準確分級。 FibroscanFibroscan由三部分組成：能產生超聲波并作為超聲波接收器的換能器；位于換能器上發出低頻震動波的探針；可以記錄數據的軟件程序。測量時，需要重復測量增加測量深度（25-65 mm25-65 mm）來增加取樣大小。實際取樣時間不到0.10.1秒，呼吸運動不會對檢查產生影響，而整個檢查時間不到1010分鐘。Fibroscan 探針傳出的小振幅低頻振動通過超聲換能器向組織探針傳出的小振幅低頻振動通過超聲換能器向組織傳遞。這種振動在通過肝組織時引起彈性剪切波。傳遞。這種振動在通過肝組織時引起彈性剪切波。同時同時

6、, ,一種脈沖一種脈沖- -回波超聲捕獲裝置跟蹤這種波的產回波超聲捕獲裝置跟蹤這種波的產生并測量它的速度，通過專用的運算系統，換算成生并測量它的速度，通過專用的運算系統，換算成肝的彈性，以千帕肝的彈性，以千帕(kPa)(kPa)表達。正常肝內低頻超聲表達。正常肝內低頻超聲波的傳導速度約波的傳導速度約1 m /s1 m /s。肝質地越硬，超聲切割波。肝質地越硬，超聲切割波在肝內運行的速度越快，得出的彈性在肝內運行的速度越快，得出的彈性kPakPa值越高。除值越高。除了彈性測定的了彈性測定的kPakPa數值外，以診斷敏感度為縱坐標，數值外，以診斷敏感度為縱坐標，特異性為橫坐標，得出的特異性為橫坐標

7、，得出的ROCROC曲線下面積曲線下面積(AUROC)(AUROC)也也反映肝的僵度或彈性。反映肝的僵度或彈性。AUROCAUROC面積越大面積越大, ,肝質地越硬。肝質地越硬。Fibroscan FibroscanFibroscan在慢性丙型肝炎、酒精性肝病 、PBCPBC和PSCPSC等的應用 20032003年法國學者SandrinSandrin等對106106例慢性丙型肝炎患者進行肝臟瞬時彈性測定，結果顯示其硬度測量值與肝纖維化分期有顯著相關性( (偏相關系數0.71)0.71)，診斷肝纖維化(METAVIR(METAVIR積分F2)F2)和肝硬化(= F4)(= F4)的受試者工作曲

8、線(ROC)(ROC)的曲線下面積分別為0.880.88和0.990.99，且這種測定不受操作者影響，可重復性好，被認為是一種無創、無痛苦、快速、客觀定量檢測肝纖維化的方法。FibroscanSandrin et al. Ultrasound MedBiol, 2003,29 1705-1713. Fibroscan FibroscanFibroscan在慢性丙型肝炎、酒精性肝病 、PBCPBC和PSCPSC等的應用 此后，人們對該方法的效果進行了許多驗證。 CasteraCastera等在183183名慢性丙型肝炎患者中進行了前瞻性 研究，結果驗證了該定量測定有良好的診斷價值。 ZiolZi

9、ol等對327327例丙型肝炎患者進行肝纖維化評估也證實了有良好的診斷價值。 LedinghenLedinghen等對7272名HCVHCV與HIVHIV合并感染者的研究中，結果顯示FibroscanFibroscan結果與肝纖維化分期有顯著相關性 Castera et al. Gastroenterology, 2005,128 343-350. Ziol et al. Hepatology, 2005,41 48-54. Ledinghen et al. J AIDS, 2006,41 175-179. CorpechotCorpechot等對等對101101名原發性膽汁性肝硬化名原發性膽

10、汁性肝硬化(PBC,n=73)(PBC,n=73)和原發性和原發性硬化性膽管炎硬化性膽管炎(PSC,n=28)(PSC,n=28)患者的纖維化程度進行了評估患者的纖維化程度進行了評估, ,結果顯結果顯示示ROCROC曲線下面積分別為曲線下面積分別為0.92(F2),0.95(F3)0.92(F2),0.95(F3)和和0.96(F=4)0.96(F=4)。 FoucherFoucher等評價了等評價了711711名慢性肝病患者名慢性肝病患者( (丙型肝炎、乙型肝炎、酒丙型肝炎、乙型肝炎、酒精性肝病、非酒精性脂肪肝肝炎、其他原因肝炎或以上各種病因精性肝病、非酒精性脂肪肝肝炎、其他原因肝炎或以上各

11、種病因的組合的組合) )的纖維化程度的纖維化程度, ,結果結果F2,F=3F2,F=3和和F=4F=4的的ROCROC曲線下面積分別曲線下面積分別為為0.80.8、0.90.9和和0.960.96。 還有研究發現，肝臟硬度的測定可以預測是否存在食管靜脈曲張、還有研究發現，肝臟硬度的測定可以預測是否存在食管靜脈曲張、腹水和腹水和Child-PughChild-Pugh分級分級 。 FibroscanCorpechot et al. Hepatology, 2006, 43 1118-1124. Foucher J et al. Gut, 2006,55 403-408. Fibroscan Fi

12、broscanFibroscan在慢性乙型肝炎中的應用 Chan Chan等對161161例CHBCHB患者進行了前瞻性研究，并觀察了ALTALT水平對肝硬度測量的影響。結果發現F0 F0 、F2 F2 及F3F3期AUROCAUROC分別為0.80 0.80 、0.87 0.87 及0.930.93。研究還指出，即使纖維化分期相同，ALTALT水平高的LSMLSM值也會高，并認為ALTALT水平升高對分期低的纖維化診斷影響最大。根據以上數據，作者認為在ALTALT水平正常和升高的CHBCHB患者中，應用FibroscanFibroscan可以避免62%62%和58%58%的人做肝穿刺檢查。因

13、此，FibroscanFibroscan是可以取代肝穿刺的無創、安全的檢查方法。 Chan et al . J Viral Hepat，2008 Fibroscan FibroscanFibroscan在慢性乙型肝炎中的應用 MarcellinMarcellin等對202202例歐洲CHBCHB患者也做了類似的研究，有2929例患者拒絕肝穿刺或LSMLSM，只有173173例患者做了肝活檢和LSMLSM檢查。結果發現，LSMLSM與MetaviMetavi（r=0.65r=0.65）和IshakIshak（r=0.65r=0.65）纖維化分期顯著正相關（P0.001P0.001）。 Talwa

14、lkarTalwalkar等經過大量研究也得出了類似的結論，認為FibroscanFibroscan對F4F4期的診斷效果要優于其他各期。Marcellin et al. Liver Int，2008 Talwalkar et al. Clin Gastroenterol Hepatol，2007 小結 1.優點無創、無痛、無并發癥; ;采用超聲系統，價格便宜; ;檢查快速(5min)(28 28 ）檢查不易成功，）檢查不易成功，因為脂因為脂肪組織將對低頻剪切波和超聲波產生強烈的衰減作用。肪組織將對低頻剪切波和超聲波產生強烈的衰減作用。肝臟內部的大血管將有可能導致錯誤的結果，因此診斷肝臟內部的

15、大血管將有可能導致錯誤的結果，因此診斷時需要避開大血管結構。時需要避開大血管結構。肝炎肝炎患者患者ALTALT水平升高水平升高時時，FibroFibros scancan會高估其肝纖維化會高估其肝纖維化程度程度。膽汁淤積時，總膽紅素升高膽汁淤積時，總膽紅素升高使肝臟硬度使肝臟硬度測定值升高。測定值升高。腹水、肋間隙狹窄腹水、肋間隙狹窄都會限制都會限制FibroscanFibroscan的應用。的應用。Foucher et al. Eur J Gastroenterol Hepatol，2006，1（84）：411-412.Sagir et al. Hepatology，2008，47（2）：5

16、92-595. Millonig et al. Hepatology，2008，48（5）：1718-1723. 血清學診斷血清學診斷血清學單項指標 但迄今尚無任何單項指標能足夠敏感、但迄今尚無任何單項指標能足夠敏感、準確反映肝纖維化程準確反映肝纖維化程度，故聯合多項指標評估肝纖維化已成為研究的熱點。度，故聯合多項指標評估肝纖維化已成為研究的熱點。 就目前研究而言，就目前研究而言，HAHA在眾多指標中最為敏感，特別在非酒精在眾多指標中最為敏感，特別在非酒精性脂肪肝中，與血小板計數聯用后，診斷肝纖維化的敏感性性脂肪肝中，與血小板計數聯用后，診斷肝纖維化的敏感性和特異性可進一步提高。和特異性可進一

17、步提高。 LeroyLeroy等研究發現，等研究發現，聯合檢測反映纖維合成的聯合檢測反映纖維合成的PNPPNP和反映和反映纖維降解的纖維降解的TIMPTIMP不僅可以預測肝纖維化的有無，還可準確不僅可以預測肝纖維化的有無，還可準確反映肝纖維化的嚴重程度。反映肝纖維化的嚴重程度。血清學單項指標血清學單項指標血清學單項指標血清學診斷模型 uFibrotest 2001 2001年由法國學者提出，包括年由法國學者提出，包括2-2-巨球蛋白、總膽紅巨球蛋白、總膽紅素、素、-谷氨酰轉肽酶、載脂蛋白谷氨酰轉肽酶、載脂蛋白A1A1和肝珠蛋白。和肝珠蛋白。對于對于顯著肝纖維化（主要是顯著肝纖維化（主要是CHC

18、CHC患者患者 ）(Metavir(Metavir分期分期:F2-:F2-F4)F4)的診斷價值明顯優于傳統的血清指標，的診斷價值明顯優于傳統的血清指標，但對于輕微但對于輕微纖維化纖維化(F0-F1)(F0-F1)的陰性預測值較低的陰性預測值較低, ,且且2-MG2-MG、肝珠蛋白、肝珠蛋白兩項指標在臨床中不常用兩項指標在臨床中不常用, ,限制了其使用。限制了其使用。 Imbert-Bismut F, et al. Lancet, 2001, 357(9262): 1069-1075. Grigorescu M，et al. J Gastrointestin Liver Dis, 2007,

19、16(1): 31-37. u天門冬氨酸轉氨酶/ /血小板指數(APRI)(APRI) 20032003年由WaiWai等提出，包括ASTAST和血小板。簡單易行, ,有利于臨床驗證，但只能可靠地分辨出晚期肝纖維化, ,對于大部分早期和中期肝纖維化患者，無法準確了解其纖維化程度。 血清學診斷模型 Wai CT, et al. Hepatology,2003,38:518-526. 血清學診斷模型 uForns Index FornsForns等于20022002年建立FornsForns纖維化指數判別式及評分系統: 7.811: 7.8113.1313.131InIn（血小板數）0.7820.

20、782InIn（GGTGGT）3.4673.467InIn（年齡）0.0140.014InIn（膽固醇） 對476476名未經治療的CHCCHC患者進行分析，肝纖維化陰性預測值為96% 96% ，陽性預測值為66%66%，AUCAUC為0.810.81。該指數對輕微肝纖維化有良好的判別能力，但對顯著肝纖維化的陽性診斷效率不高，這可能與其入選患者中有顯著肝纖維化者只占1/41/4有關。 uFibroSpectFibroSpect 20022002年由美國普羅米修斯實驗室提出，是一種聯合血清學指標 ，包括透明質酸、22巨球蛋白、基質金屬蛋白酶抑制物通過邏輯回歸模型來分析肝纖維化的嚴重程度評分范圍為

21、0.10.11.01.0。血清學診斷模型 Patel J ,et al. In: The 53rd Annual Meeting of the American Association for the Study of Liver Diseases. Boston, 2002. u FibroSpectFibroSpect它的參考標準是Metavir病理分期(F0F4)。建模組有294例慢性丙型肝炎，后又在402例慢性丙型肝炎患者中驗證其診斷準確性，診斷中重度肝纖維化(Metavir病理分期:F2F4)的AUC達到0.831，當臨界值0.36時，其敏感度(SN)和特異度(SP)在建模組為0.8

22、26和0.662，在驗證組為0.769和0.732。但此方法不能精確鑒別纖維化各期。 血清學診斷模型 Patel K ,et al. J Hepatol,2004,41(6):935-942. u 歐洲肝纖維化模型 20042004年歐洲肝纖維化協作組報道了10211021例由多種類型慢性肝病患者參加的國際多中心研究結果，提出了由年齡、HAHA、PNPPNP和TIMP-1TIMP-1組成的歐洲肝纖維化模型。 ScheuerScheuer系統的公式(D)=-0.14(D)=-0.14ln(ln(年齡)+ 0.616)+ 0.616 ln(HA)+ 0.586ln(HA)+ 0.586ln(PNP

23、)+ 0.472ln(PNP)+ 0.472ln(TIMP-1)-6.38ln(TIMP-1)-6.38。 IshakIshak系統的公式(D)=-0.08 -ln(D)=-0.08 -ln(年齡)+ 0.608)+ 0.608 ln(HA)+0.601ln(HA)+0.601ln(PNP)+0.511ln(PNP)+0.511ln(TIMP-1)-6.26ln(TIMP-1)-6.26。 血清學診斷模型 Rosenberg WM, et al. Gastroenterology, 2004, 127 (6):1704-1713. u 歐洲肝纖維化模型 該模型診斷中重度肝纖維化(Scheuer

24、分級34級)敏感度90%,無或輕度纖維化(Scheuer分級02級)的陰性預測值為92%，且較適用于CHC、非酒精性脂肪性肝病和酒精性肝病。由于該模型包含了與肝纖維化ECM代謝密切相關的指標,可望能更靈敏、準確地反映纖維化形成發展的動態過程。 血清學診斷模型 u纖維化概率指數(FPI)(FPI) 2004年澳大利亞學者Sud等發表了基于對302例慢性丙型肝炎患者的研究結果，提出由年齡、AST、膽固醇、胰島素抵抗、既往飲酒史等5項臨床和生化綜合指標組成的預測模型。對大多數丙肝患者能較可靠地預測顯著肝纖維化的發生(AUC為0.770.84)。以FPI0.2為診斷界點,敏感性96%,陰性預測值93%

25、;以FPI0.8為界點,特異性94%,陽性預測值87%。該模型的新意在于將丙肝患者常見的胰島素抵抗和飲酒史包括進去,但其準確率只有48% 。血清學診斷模型 Sud A, et al. Hepatology,2004,39(5):1239-1247. u 上海肝纖維化模型 2005年曾民德等通過對372例慢性乙型肝炎HBeAg陽性患者進行研究發現，建立了由A2M、年齡、GGT和HA 4個參數組成的數學模型。評分范圍為010,建模組和驗證組的AUC分別為0.84和0.77,截斷值8.7時其陽性預測值為91.1%,陰性預測值為51.6%,特異性為95.2%,此模型可避免39.5%的患者進行肝活檢。

26、血清學診斷模型 Zeng MD, et al. Hepatology,2005,42(6):1437-1445. u小結 這些通過數學演算而構建的綜合模型，盡管具體指標和公式不盡相同，但共同特點是AUC0.8，所檢測的指標易從臨床實踐中獲取，有較高的診斷準確性、敏感性、特異性、陽性預測值和陰性預測值 ，但僅對肝纖維化程度的兩極(即F0F1和F4期)判別作用較好，對中等程度的肝纖維化(F2和F3期)判別作用不佳，因此目前尚無法滿足臨床全面評估纖維化狀況的需要，還不能完全替代肝組織活檢。血清學診斷模型 u 小結 另一方面，由于建立綜合模型使有潛在價值的血清指標鑒別能力得到提高，而血清指標具有安全、

27、快速、可重復的特點，因此可望利用模型在動態監測慢性肝病肝纖維化的進展，尤其是隨訪療效方面發揮替代肝穿的作用。 另外，由于上述預測模型大多數來自歐美國家，主要以慢性丙型肝炎和( (或) )酒精性肝病為研究對象，國外模型能否適用于我國慢性肝病患者有待進一步驗證。血清學診斷模型 無創檢測方法聯合應用u目前許多學者傾向于將多種無創檢測方法聯合應用以提高對肝纖維診斷的準確性。 Castera等對183例慢性丙型肝炎患者進行前瞻性研究,并將Fibroscan與兩種重要的無創血清診斷模型(Fibrotest和APRI)進行比較，結果發現Fibroscan聯合Fibrotest可提高對F 3及肝硬化的評估準確

28、性，可以使84%95%的患者避免肝穿，因此對其深入研究會有很大的前景。 Castera L，et al. Gastroenterology,2005,128:343-350. 表表1、 、APRI及其聯合應用的及其聯合應用的AUC炎癥活動度分級 A0 組織學上無炎癥活動 A1 輕微活動 A2 中度活動 A3 嚴重活動 Poynard等研究顯示，僅有14%的慢性丙型肝炎（Chronic Hepatitis C,CHC）患者行肝組織活檢取材足夠，當肝活檢和血清學檢測結果不一致時，肝活檢診斷的失敗率是血清學的7倍以上.Fibroscan 小結小結 2.2.局限性局限性超重和肥胖患者超重和肥胖患者（BMIBMI值值28 28 ）檢查不易成功，）檢查不易成功，因為脂因為脂肪組織將對低頻剪切波和超聲波產生強烈的衰減作用。肪組織將對低頻剪切波和超聲波產生強烈的衰減作用。肝臟內部的大血管將有可能導致錯誤的結果，因此診斷肝臟內部的大血管將有可能導致錯誤的結果，因此診斷時需要避開大血管結構。時需要避開大血管結構。肝炎肝炎患者患者ALTALT水平升高水平升高時時，FibroFibros scancan會高估其肝纖維化會高估其肝纖維化程度程度。膽汁淤積時，總膽紅素升高膽汁淤積時，總膽紅素升高使肝臟硬度使肝臟硬度測定值升高。測定值升高。腹水、肋間隙狹窄腹水、肋間隙狹窄都