朱扣云 陸倫根

上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院消化科(200080)

非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)是慢性肝病最常見的病因，在美國，成人NAFLD的患病率約為24.13%[1]；在亞洲，NAFLD的患病率約為27.4%[2]，中國約為20.9%[3]。預(yù)計(jì)到2030年，NAFLD將成為肝移植最常見的病因。NAFLD是一種與肥胖、胰島素抵抗、2型糖尿病、高血壓、高脂血癥和代謝綜合征密切相關(guān)的肝病[4]。隨著NAFLD的患病率日益增加，臨床醫(yī)師面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，若不加干預(yù)，NAFLD可進(jìn)展為終末期肝病，因此迫切需要尋找NAFLD的有效治療方法。目前肝組織學(xué)活檢仍是評價(jià)藥物臨床試驗(yàn)終點(diǎn)的關(guān)鍵，然而其為有創(chuàng)操作，存在許多局限性，因此，努力發(fā)展精確、敏感的非侵入性診斷方法至關(guān)重要，臨床診療亦迫切需要有效的無創(chuàng)診斷方式，以跟蹤疾病過程并監(jiān)測治療效果[5]。肝臟脂肪變性程度與炎癥損傷和纖維化程度密切相關(guān)，同時(shí)可據(jù)此進(jìn)一步預(yù)測肝外疾病(如2型糖尿病、代謝綜合征等)的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[6]。本文就臨床上肝臟脂肪變性的定量檢測技術(shù)作一綜述。

一、血清學(xué)標(biāo)志物

目前肝臟脂肪變性的血清學(xué)檢測主要包括SteatoTest、脂肪肝指數(shù)、肝脂肪變性指數(shù)、脂質(zhì)蓄積指數(shù)、NASH指數(shù)、NAFLD肝脂肪評分等[7]，但各研究的參考標(biāo)準(zhǔn)不一(包括肝活檢、超聲檢查或磁共振波譜等)，因此其診斷敏感性和準(zhǔn)確性仍難以進(jìn)行比較，故尚未在臨床上廣泛普及。Munteanu等[8]的一項(xiàng)研究指出SteatoTest是半定量檢測，不能區(qū)分嚴(yán)重脂肪變性(>66%)與顯著脂肪變性(33%～66%)。改良后的SteatoTest-2去除了BMI和膽紅素這兩個(gè)指標(biāo)，較第一代SteatoTest更簡潔，且檢測效率相當(dāng)[9]。因此，血清學(xué)檢測還需經(jīng)更多的臨床實(shí)踐進(jìn)行驗(yàn)證。

二、超聲成像

1.超聲檢查：傳統(tǒng)超聲檢查是一種經(jīng)濟(jì)、方便快捷、對人體損傷最小的診斷方式，是協(xié)助診斷肝臟疾病的強(qiáng)有力的一線工具。超聲檢查依賴于檢查者的技術(shù)水平，檢查結(jié)果在不同觀察者之間存在一定的偏差[10]。Zhang等[11]應(yīng)用129例脂肪肝患者評估新型定量超聲模型(肝/腎比和肝回聲強(qiáng)度衰減率組合)的實(shí)用性，結(jié)果顯示其敏感性和特異性明顯高于常規(guī)超聲，提示進(jìn)一步優(yōu)化定量超聲模型可為診斷輕度脂肪變性提供新的選擇。定量超聲通過使用具有已知超聲特性的校準(zhǔn)參考模型來評估組織固有的超聲特性，由此降低機(jī)器和操作者依賴性對結(jié)果的影響。Lin等[12]的研究顯示，定量超聲可準(zhǔn)確診斷肝臟脂肪變性程度并進(jìn)行量化。Paige等[13]對61例NAFLD患者進(jìn)行傳統(tǒng)超聲和定量超聲檢查，以組織學(xué)檢查作為參考標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行ROC曲線分析，結(jié)果顯示加入校準(zhǔn)參數(shù)后的定量超聲的準(zhǔn)確性明顯提高且觀察者間的一致性較高。

2.超聲彈性成像技術(shù)：目前瞬時(shí)彈性超聲(transient elastography, TE)是運(yùn)用最廣泛的超聲彈性成像技術(shù)，主要依靠受控衰減參數(shù)(controlled attenuation parameter, CAP)來評估患者肝臟脂肪變性程度。已有多項(xiàng)對照研究評估了CAP與組織學(xué)脂肪變性的相關(guān)性。Eddowes等[14]的研究對404例NAFLD患者行TE檢查，結(jié)果顯示CAP診斷脂肪變性等級S≥1者的AUROC為0.87(95% CI: 0.82～0.92)；診斷S≥2者的AUROC為0.77(95% CI: 0.71～0.82)，診斷≥S3者的AUROC為0.70(95% CI: 0.64～0.75)；約登值診斷S≥1、S≥2、S≥3的界值分別為302 dB/m、331 dB/m和337 dB/m。該研究為臨床運(yùn)用CAP進(jìn)行肝脂肪變性分級提供了較為全面的臨界值。但由于不同研究得出的最佳臨界值不同以及操作中不同變量造成的檢測值偏差，目前CAP未成為常規(guī)的檢測手段。Karlas等[15]認(rèn)為病因、BMI、糖尿病等協(xié)變量會(huì)導(dǎo)致CAP與組織學(xué)結(jié)果的一致性降低，表明CAP不僅可反映肝臟脂肪變性，而且可在一定程度上反映代謝綜合征的嚴(yán)重程度。如在保留原有臨界值的同時(shí)，人為地對CAP進(jìn)行相應(yīng)增減，可進(jìn)一步優(yōu)化檢測結(jié)果，但仍需要更多的縱向數(shù)據(jù)來分析不同協(xié)變量對CAP的影響。

三、CT成像

不同供應(yīng)商的CT掃描儀以及不同的重建算法會(huì)影響肝實(shí)質(zhì)在CT掃描中的絕對衰減值，目前肝臟脂肪含量評估的定量標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一。此外，CT對脂肪變性<33%的檢測不敏感，也無法準(zhǔn)確定量肝臟脂肪含量。CT檢查過程中，許多因素均會(huì)影響肝實(shí)質(zhì)的衰減值，如并發(fā)血色素沉著癥時(shí)，肝實(shí)質(zhì)中存在過量鐵會(huì)增加肝實(shí)質(zhì)衰減值[16]；攝入含有碘的藥物(如胺碘酮)也會(huì)增加肝實(shí)質(zhì)衰減值。CT亦不能準(zhǔn)確檢測輕度肝臟脂肪變性，同時(shí)會(huì)有潛在的輻射危害，目前多用于檢測肝臟占位性病變。

四、磁共振成像(MRI)

MRI被認(rèn)為是定量評估肝臟脂肪變性最精確的成像技術(shù)，可多次重復(fù)檢測，方便觀察者縱向觀察患者肝臟脂肪變性的變化[17]。MRI成像需應(yīng)用脂肪抑制技術(shù)，目前運(yùn)用較廣泛的技術(shù)為化學(xué)位移法，其原理為同一原子核由于其所處分子環(huán)境不同，所受的電子屏蔽也不同，導(dǎo)致在同一外環(huán)境中水與脂肪的MR信號之間存在光譜差異。目前基于化學(xué)位移原理的技術(shù)主要包括化學(xué)位移脂肪抑制(CHESS)技術(shù)和Dixon技術(shù)，同時(shí)在此原理上改進(jìn)算法序列，研發(fā)出MRS、PDFF等成熟的脂肪含量定量檢測技術(shù)。

1.CHESS技術(shù)：CHESS技術(shù)的原理是通過調(diào)整MR窄頻脈沖覆蓋水峰和脂肪峰，選擇性地僅激發(fā)水質(zhì)子或脂質(zhì)子并破壞其磁化來抑制信號,使用相同的掃描參數(shù)獲得兩個(gè)圖像，一個(gè)具有脂肪抑制，另一個(gè)則缺乏脂肪抑制，并通過相關(guān)公式計(jì)算出脂肪信號比[18]。CHESS的優(yōu)點(diǎn)是具有高信噪比(SNR)和相對快速的檢查時(shí)間，CHESS對主磁場(B0)和B1有較高的敏感性，這一特征可能會(huì)導(dǎo)致不均質(zhì)的脂肪抑制。在B0、B1均勻一致的情況下，基于化學(xué)位移脂肪選擇的脂肪抑制技術(shù)傾向于在更高的磁場強(qiáng)度下更好地工作。B0異質(zhì)性可能使水和主要脂肪的峰值發(fā)生偏移，使脂肪飽和度射頻脈沖落在脂肪頻率范圍外[19]。

2.Dixon技術(shù)：目前基于Dixon的技術(shù)使用幅度和相位信息來推斷水信號(S-Water)和脂肪信號(S-Fat)，動(dòng)態(tài)范圍為0～100%。此外，該技術(shù)在整個(gè)周期中對三個(gè)點(diǎn)或更多點(diǎn)進(jìn)行采樣，可在一定程度上校正B0的不均勻性[20]。具有較高SNR的Dixon技術(shù)可彌補(bǔ)并行成像造成的SNR降低，在臨床上可同時(shí)獲得高SNR和均勻的脂肪抑制。Dixon技術(shù)的另一個(gè)重要優(yōu)勢是可絕對量化每個(gè)體素的脂肪百分比，并可區(qū)分細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外脂質(zhì)[21]。但Dixon技術(shù)仍存在一些混雜因素，如脂肪和水信號的T1加權(quán)不同、T2衰變以及由多峰頻譜導(dǎo)致的脂肪復(fù)雜衰減，這在一定程度上限制了MRI中脂肪含量的準(zhǔn)確定量[22]。

3.磁共振波譜(MRS)：MRS在MRI形態(tài)學(xué)診斷的基礎(chǔ)上，從代謝方面評估肝臟脂肪變性程度，并定量分析肝臟脂肪含量。MRS成像的基本原理是化學(xué)位移和J-耦合[23]。1H-MR使用回聲序列進(jìn)行檢測，可直接通過肝細(xì)胞中累積的三酰甘油酰基精確測量質(zhì)子信號，并定量分析肝臟脂肪分?jǐn)?shù)。與傳統(tǒng)MRI相比，MRS不可覆蓋整個(gè)肝臟區(qū)域，僅可檢測操作者所感興趣的區(qū)域，這對疾病的整體評估造成一定的影響[24]。1H-MRS診斷方法昂貴且程序復(fù)雜，每臺(tái)MRI機(jī)器亦不會(huì)常規(guī)配備MRS功能。此外，復(fù)雜的采集參數(shù)、分析方法和評估體積的位置均會(huì)影響評估準(zhǔn)確性[18]。

4.質(zhì)子密度脂肪分?jǐn)?shù)(PDFF)：MRS和MRI可利用水與脂肪質(zhì)子信號之間的共振頻率差異來定量檢測PDFF。PDFF是指肝臟脂肪的活動(dòng)質(zhì)子分?jǐn)?shù)，能將肝臟信號分解成水和脂肪成分，較超聲或CT可更直接評估肝臟脂肪變性。PDFF測定與儀器場強(qiáng)、掃描儀平臺(tái)、特定的掃描參數(shù)等因素?zé)o關(guān)，僅與肝組織三酰甘油濃度相關(guān)，因此，PDFF可作為一種精確衡量肝臟脂肪變性程度的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)志物[25]。

Middleton等[21]的隨機(jī)、雙盲、有安慰劑對照試驗(yàn)納入了113例NASH成人患者，結(jié)果顯示PDFF區(qū)分0～1級與2～3級脂肪變性的AUROC為0.95(95% CI: 0.91～0.98)，區(qū)分0～2級與3級脂肪變性的AUROC為0.96(95% CI: 0.93～0.99)。PDFF的臨界值為90%時(shí)，判斷2～3級脂肪變性的特異性為16.3%，判斷3級脂肪變性的特異性為21.7%，敏感性分別為83%和84%。說明PDFF可準(zhǔn)確診斷NAFLD，并可隨訪藥物干預(yù)下肝臟脂肪含量的變化。另一項(xiàng)研究[25]表明，對于MRS和MRI，重復(fù)測量PDFF的標(biāo)準(zhǔn)偏差<1%。在1.5和3.0T掃描儀上，進(jìn)行多次MRI-PDFF檢測時(shí)，其數(shù)值偏倚的95%的一致性界限為±2.9%[26]。通過顯微鏡圖像或生化脂質(zhì)檢測的計(jì)算機(jī)分析評估肝臟脂肪含量的研究[27]發(fā)現(xiàn)，MRI或MRS確定的PDFF較病理學(xué)家評估肝臟脂肪變性的相關(guān)性更好。這是因?yàn)橥ㄟ^視覺確定含有脂肪空泡的肝細(xì)胞百分比或被脂肪組織取代的肝實(shí)質(zhì)面積百分比時(shí)，會(huì)存在觀察者間的誤差[28]，可能無法準(zhǔn)確反映肝臟脂肪的物理量。這些數(shù)據(jù)均體現(xiàn)了MR技術(shù)的高精度和可重復(fù)性，表明基于MRS和MRI的PDFF可替代肝活檢作為檢測肝臟脂肪含量的新的參考標(biāo)準(zhǔn)[29]。

越來越多的研究發(fā)現(xiàn)依據(jù)組織學(xué)對肝臟脂肪變性程度進(jìn)行分類的方法可能過于單一，特別是在縱向隨訪中，不能靈活反映患者肝臟含量變化。同時(shí)組織學(xué)活檢具有侵襲性且獲得的樣本組織較小，不能反映整體病情，這些局限性使MRS和MRI越來越常用于縱向隨訪患者肝臟脂肪變性程度[30]。Yokoo等[31]選擇了30余項(xiàng)研究進(jìn)行線性和偏倚分析。結(jié)果顯示MRI-PDFF與MRS-PDFF的檢測值呈線性相關(guān)(R2=0.96)，回歸斜率為0.97(P<0.001)，平均Bland-Altman偏倚值為-0.13%(95% CI：-3.95%～3.40%)。MRI的重復(fù)性和再現(xiàn)性系數(shù)分別為2.99%和4.12%，且不同的場強(qiáng)、成像器制造商、重建方法等對再現(xiàn)性的影響極小。說明MRI-PDFF具有出色的檢測性能，可廣泛應(yīng)用于臨床試驗(yàn)。Patel等[32]對兩項(xiàng)高質(zhì)量隨機(jī)試驗(yàn)的MRI-PDFF和肝臟組織學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，結(jié)果顯示肝臟脂肪的MRI-PDFF相對減少29%與NASH的組織學(xué)反應(yīng)相關(guān)(即為NAFLD活動(dòng)評分改善2分)。進(jìn)一步驗(yàn)證了基于MRI的PDFF可作為量化肝臟脂肪含量的生物學(xué)標(biāo)志物，可縱向評估患者肝臟脂肪含量的變化。但MRI-PDFF無法評估肝臟炎癥、氣球樣變性或纖維化逆轉(zhuǎn)等其他附帶指標(biāo)，因此未來需研發(fā)更完善的評估模型來全面評估NAFLD的藥物治療反應(yīng)。

五、總結(jié)

在現(xiàn)有的無創(chuàng)診斷技術(shù)中，仍缺乏一項(xiàng)可有效評估NAFLD患者肝臟炎癥反應(yīng)的技術(shù)，導(dǎo)致臨床控制NAFLD疾病進(jìn)展存在一定的困難。超聲檢查是一種成熟且經(jīng)濟(jì)的成像技術(shù)，適用于篩查具有NAFLD風(fēng)險(xiǎn)的受試者，但檢測輕度肝臟脂肪變性的準(zhǔn)確性有限。CT檢測輕度肝臟脂肪變性尚不能滿足臨床需求，同時(shí)會(huì)有潛在的輻射危害，不適合應(yīng)用于監(jiān)測脂肪肝患者的病情變化。MRS是目前最精確的診斷肝臟脂肪變性的成像方法，基于MRI的PDFF技術(shù)可取代肝臟活檢作為肝臟脂肪含量定量測定的參考標(biāo)準(zhǔn)。超聲彈性成像和MR彈性成像可診斷與NAFLD相關(guān)的肝纖維化，并可能在識別進(jìn)展性肝病風(fēng)險(xiǎn)較高的NASH患者中發(fā)揮重要作用。無創(chuàng)、定量、精確和可重復(fù)的MRI-PDFF正成為評估早期臨床試驗(yàn)中NASH治療反應(yīng)的有效生物學(xué)標(biāo)志物，但不能評估NASH的纖維化、炎癥程度或其他潛在終點(diǎn)，因此未來需進(jìn)一步探索多模態(tài)評估體系來檢查NAFLD患者的臨床治療反應(yīng)[21]。若能在不久的未來建立一套多參數(shù)綜合評估模型，結(jié)合每種方式的優(yōu)勢，將會(huì)為臨床診療和藥物研發(fā)提供更多的幫助。