無創(chuàng)診斷肝硬化門靜脈高壓癥：血清標(biāo)志物還是影像學(xué)檢查？

陳 靖，朱月永

門靜脈高壓癥(portal hypertension，PH)是由不同因素引起的門靜脈血液回流受阻而導(dǎo)致的門靜脈系統(tǒng)壓力增高，肝硬化是最常見的病因。壓力持久升高會(huì)出現(xiàn)一系列相關(guān)的臨床表現(xiàn)，如腹水、脾功能亢進(jìn)癥、食管胃靜脈曲張破裂出血、肝腎綜合征和肝性腦病等。肝靜脈壓力梯度(hepatic venous pressure gradient，HVPG)是肝靜脈楔壓與肝靜脈自由壓之間的差值，為目前臨床診斷PH的“金標(biāo)準(zhǔn)”。不同分期的肝硬化患者，其發(fā)生PH并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)、預(yù)后和治療目標(biāo)不同，這一觀念已得到廣泛的認(rèn)同。HVPG測(cè)定不僅有助于PH類型的診斷和鑒別診斷，還能預(yù)測(cè)肝硬化失代償事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)、進(jìn)展程度和臨床預(yù)后，指導(dǎo)治療方案的選擇并評(píng)估藥物的療效，近幾年來在臨床應(yīng)用日益得到重視。2015年Baveno Ⅵ共識(shí)根據(jù)HVPG(≥10 mmHg)制訂了臨床顯著性PH(clinically significant portal hypertension，CSPH)的概念，將代償期肝硬化患者分為無CSPH和伴有CSPH兩類。CSPH是肝硬化PH患者病程進(jìn)展中的關(guān)鍵階段，提示代償期肝硬化患者發(fā)生靜脈曲張、腹水、肝癌和失代償事件的風(fēng)險(xiǎn)增加。

然而，HVPG為一項(xiàng)對(duì)技術(shù)和設(shè)備均有一定要求的侵入性有創(chuàng)操作，且檢測(cè)費(fèi)用較為昂貴，不適于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，在臨床的廣泛應(yīng)用受到很大的限制。因此，針對(duì)代償期肝硬化患者無創(chuàng)診斷PH技術(shù)的建立是臨床工作的迫切需要，也是近年來該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。BavenoⅥ共識(shí)認(rèn)為，瞬時(shí)彈性成像(transient elastography，TE)技術(shù)可用于早期識(shí)別慢性肝病(chronic liver disease，CLD)并發(fā)CSPH的危險(xiǎn)人群。結(jié)合肝臟硬度測(cè)定(liver stiffness measurement，LSM)和血小板計(jì)數(shù)可以識(shí)別無需內(nèi)鏡檢查的代償期進(jìn)展性CLD患者，由此開啟了無創(chuàng)早篩早診肝硬化PH的新篇章。近年來，HVPG已被廣泛應(yīng)用于無創(chuàng)診斷CSPH的臨床研究。隨著對(duì)PH基礎(chǔ)研究的深入及新興科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無創(chuàng)檢測(cè)肝硬化患者的方法不斷涌現(xiàn)，主要集中在血清學(xué)標(biāo)志物和影像學(xué)檢查兩方面。

1 血清學(xué)標(biāo)志物

門靜脈壓力的變化取決于門靜脈血管阻力和門靜脈血流量的變化。肝纖維化(liver fibrosis，HF)引起的肝臟結(jié)構(gòu)改變、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂和肝內(nèi)血管張力的變化是導(dǎo)致CLD患者肝內(nèi)血管阻力升高的重要原因，被認(rèn)為是肝硬化發(fā)生PH的始動(dòng)因素。常用的診斷HF和肝硬化的血清學(xué)方法包括代表細(xì)胞外基質(zhì)成分的直接血清學(xué)指標(biāo)及反映肝臟炎癥和功能的間接血清學(xué)指標(biāo)，在近10余年里已被廣泛應(yīng)用于肝硬化并發(fā)PH的無創(chuàng)診斷研究。增強(qiáng)的肝纖維化評(píng)分(enhanced liver fibrosis score，ELF)融合了三個(gè)最重要的診斷標(biāo)志物：透明質(zhì)酸、基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子-1和氨基末端III型膠原前肽。早期的研究對(duì)該評(píng)分評(píng)估CSPH的價(jià)值存在爭議。近期，Simbrunner et al前瞻性地對(duì)201例不同病因代償期進(jìn)展性CLD患者進(jìn)行HVPG檢測(cè)，研究ELF評(píng)分否能預(yù)測(cè)患者CSPH和高危PH(HVPG ≥20 mmHg)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在整個(gè)隊(duì)列中透明質(zhì)酸單項(xiàng)與ELF診斷CSPH的受試者特征曲線下面積(area under the receiver operating characteristic curve，AUROC)為0.828和0.833，而ELF對(duì)代償期進(jìn)展性CLD患者CSPH的診斷價(jià)值有限(AUROC為0.759)。以ELF ≥11.1判定CSPH時(shí)其陽性預(yù)測(cè)值(PPV)為98%，敏感性為61%，特異性為92%，陰性預(yù)測(cè)值(NPV)為24%，因此無法排除CSPH。ELF診斷高危PH的AUROC僅為0.677，但以ELF <10.1排除高危PH時(shí)其NPV為95%，敏感性為97%，特異性為26%，PPV為39%[1]。Kupffer細(xì)胞活化是肝臟炎癥和發(fā)生HF的重要因素，其活化水平可以通過血清可溶性白細(xì)胞分化抗原sCD163來評(píng)估。ELF評(píng)分各單項(xiàng)組分和sCD163均與肝硬化患者Child-Pugh評(píng)分和HVPG水平呈正相關(guān)，且預(yù)測(cè)CSPH的AUROC均約為0.80，但將ELF評(píng)分與sCD163聯(lián)合診斷可將AUROC提升至0.91[2]。血小板減少是CLD患者HF進(jìn)程中常規(guī)血液檢查最早和最顯著的一個(gè)特征。此外，ALT、AST、GGT、ALB和INR等也被認(rèn)為是診斷HF的間接血清學(xué)指標(biāo)。這些血清指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)評(píng)估可提高對(duì)HF的診斷價(jià)值。在一項(xiàng)納入了238例肝硬化患者的研究顯示，AST、PLT和ALB與PH相關(guān)，但以此構(gòu)建的模型預(yù)測(cè)CSPH結(jié)果并不令人滿意(AUROC為0.780)，其敏感性和特異性分別為68.6%和80.0%。研究還比較了AAR、APRI、Fibrosis index、FIB-4、Forns index、King's score和Lok index共7個(gè)臨床常用的評(píng)估模型，僅King's score、APRI和Lok index對(duì)CSPH有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值，其AUROC分別為0.755，0.7402和0.722，聯(lián)合King's score和Lok index預(yù)測(cè)CSPH的PPV最佳(95.4%)。因此，這些指標(biāo)不能替代HVPH作為診斷PH的工具，但有可能作為肝硬化患者CSPH的一線篩查方法[3]。

血管性血友病因子(von willebrand factor，vWF)作為內(nèi)皮細(xì)胞功能活化、損傷和功能紊亂的重要指標(biāo)，可在一定程度上反映肝臟疾病發(fā)生及進(jìn)展情況。早期研究顯示，在肝硬化患者，血漿vWF與HVPG水平呈正相關(guān)，并可獨(dú)立于Child-Pugh評(píng)分預(yù)測(cè)CSPH。以血漿vWF ≥241%判定代償期肝硬化患者發(fā)生CSPH時(shí)，其AUROC為0.85(PPV為87%，NPV為80%)[4]。2014年，Maieron et al新建立的VIRTO評(píng)分(vWF/血小板計(jì)數(shù))發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于其它無創(chuàng)評(píng)估HF模型，如APRI、FCI、FORNS、FI和Fib-4，VIRTO評(píng)分和vWF均是預(yù)測(cè)慢性丙型肝炎患者HF程度更加簡單的方法，VIRTO評(píng)分診斷肝硬化的臨床價(jià)值最優(yōu)[5]。在一項(xiàng)納入236例肝硬化患者的研究中判別CSPH的AUROC不同，VIRTO評(píng)分為0.86，TE、vWF、ELF和APRI分別為0.92、0.79、0.68和0.62[6]。vWF活化和vWF釋放這兩種標(biāo)志物均與門靜脈壓力的升高有很好的相關(guān)性，確定CSPH的AUROC分別為0.67和0.78[7]。

2 影像學(xué)檢查

肝內(nèi)血管阻力升高將導(dǎo)致下游血液動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，CLD患者內(nèi)臟或全身動(dòng)脈舒張，高動(dòng)力循環(huán)，導(dǎo)致門體側(cè)支循環(huán)形成，成為影像學(xué)檢查無創(chuàng)評(píng)估PH的病理生理基礎(chǔ)。此外，從病理組織學(xué)和CSPH早篩早診的角度而言，如何對(duì)沒有PH并發(fā)癥的代償期肝硬化患者進(jìn)行無創(chuàng)評(píng)估HF，也是臨床上面臨的重要問題。因此，進(jìn)行無創(chuàng)評(píng)估HF的影像學(xué)檢查及其基本原理、新技術(shù)也迅速地被引入肝硬化并發(fā)PH的研究。

2.1 超聲檢查 超聲評(píng)估PH的作用主要在于發(fā)現(xiàn)肝硬化的征象、測(cè)量門靜脈管徑、脾臟大小、判斷腹水的有無和異常側(cè)支循環(huán)情況，這些非PH的直接證據(jù)，因此其診斷PH價(jià)值有限。多譜勒超聲的優(yōu)勢(shì)在于能在生理性條件下實(shí)時(shí)檢測(cè)血流，因而被用于評(píng)估PH的研究，但在預(yù)測(cè)CSPH方面效能較差。超聲造影明顯提高了超聲診斷的分辨力，有更好的血流檢測(cè)能力。應(yīng)用聲諾維(SonoVue)增強(qiáng)對(duì)比劑測(cè)定肝靜脈到達(dá)時(shí)間，以14秒為截?cái)帱c(diǎn)預(yù)測(cè)代償期肝硬化患者CSPH的AUROC為0.973(PPV為92.7%，NPV為86.7%)[8]。應(yīng)用示卓安(Sonazoid)增強(qiáng)對(duì)比劑測(cè)定脾動(dòng)脈脾靜脈渡越時(shí)間，以13.5秒為截?cái)帱c(diǎn)預(yù)測(cè)肝硬化患者CSPH的AUROC為0.76(PPV為69%，NPV為70%)[9]。次諧波輔助壓力評(píng)估基于超聲造影微泡的次諧波幅度與環(huán)境壓力之間的逆線性關(guān)系，早期被用于無創(chuàng)評(píng)估CLD患者PH的探索性研究，其預(yù)測(cè)CSPH的敏感性和特異性較好。但由于超聲造影可能因造影劑和操作者經(jīng)驗(yàn)的不同，導(dǎo)致門靜脈壓力評(píng)估出現(xiàn)差異，存在一定的不良反應(yīng)，近十年來也很少用于無創(chuàng)評(píng)估門靜脈壓力的臨床研究。近期，Gupta et al對(duì)來自2個(gè)中心125名經(jīng)頸靜脈肝活檢的參與者進(jìn)行次諧波輔助壓力檢測(cè)，結(jié)果表明，以-0.11 dB為截?cái)帱c(diǎn)判斷CSPH，其AUROC、敏感性和特異性分別為0.95、91%和82%[10]。超聲彈性成像(TE)可以檢測(cè)LSM，是一種重要且被廣泛應(yīng)用于臨床的無創(chuàng)診斷HF工具。但因TE檢測(cè)的設(shè)備不同，對(duì)操作者有一定的經(jīng)驗(yàn)要求，且受檢者BMI、年齡、是否并發(fā)2型糖尿病、腰圍和肝臟炎癥活動(dòng)度等因素均會(huì)影響LSM的檢測(cè)。眾多研究顯示，應(yīng)用LSM 判斷CSPH的截?cái)帱c(diǎn)不同，且診斷價(jià)值差異較大，其AUROC在0.740～0.990[11]。聲輻射力脈沖進(jìn)行點(diǎn)剪切波彈性成像和二維剪切波彈性成像也能檢測(cè)LSM，其優(yōu)勢(shì)在于可能克服TE在肥胖和腹水患者中不能采用的缺點(diǎn)，但其質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)尚未很好的建立。對(duì)來自歐洲和亞洲共7個(gè)中心五項(xiàng)基于二維剪切波彈性成像的薈萃分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)納入研究的328例肝硬化患者(27%為代償期)，以LSM =14 kPa來排除CSPH時(shí)，其AUROC、敏感性和特異性分別為0.88、91%和37%。對(duì)無腹水、病毒性肝炎肝硬化或BMI <25 kg/m2的代償性肝硬化患者，14 kPa這一界值的敏感性一致且特異性更高[12]。PH患者脾動(dòng)脈血流增加、脾臟淋巴組織過度活化、脾臟纖維生成和血管增生，導(dǎo)致脾臟硬度增加。相對(duì)于LSM檢測(cè)，脾臟硬度檢測(cè)不受肝臟淤血、炎癥活動(dòng)和膽汁淤積的影響，因而其在CLD患者無創(chuàng)診斷的應(yīng)用受至廣泛的關(guān)注。由于TE缺少B型超聲的二維成像引導(dǎo)，不適于脾臟硬度的檢測(cè)，但聲輻射力脈沖可彌補(bǔ)該不足。近期，我國學(xué)者系統(tǒng)回顧了脾臟硬度測(cè)量在CLD患者診斷CSPH準(zhǔn)確性方面的研究，對(duì)7項(xiàng)研究合并分析結(jié)果顯示脾臟硬度值判斷CSPH的AUROC、敏感性和特異性分別為0.92、85%和86%[13]。

2.2 CT/MR檢查 CT和MR成像對(duì)于PH的診斷有著十分重要的臨床價(jià)值，不僅可清晰顯示肝臟外形的變化，還能觀察肝臟密度和血管變化，包括門靜脈系有無擴(kuò)張、血栓以及側(cè)支循環(huán)開放情況等。然而，常規(guī)的CT掃描和MR成像難以早期診斷肝硬化，因而在CSPH早篩早診方面的臨床應(yīng)用價(jià)值有限。近幾年來，隨著新型成像技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用軟件的快速發(fā)展，CT和MR檢查已成為無創(chuàng)診斷PH研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。2018年，Sartoris et al基于門靜脈期CT圖像對(duì)肝臟表面結(jié)節(jié)進(jìn)行了量化分析，以探討其預(yù)測(cè)代償期肝硬化患者是否存在CSPH的臨床價(jià)值，結(jié)果顯示，當(dāng)臨界值為2.8時(shí)，其預(yù)測(cè)CSPH的AUROC和PPV分別為0.88和88%，顯著高于其他可用的非侵入性方法[14]。近期，該研究團(tuán)隊(duì)還深入探討了肝臟表面結(jié)節(jié)測(cè)量評(píng)估有CSPH肝硬化患者的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)，他們認(rèn)為基于CT的肝臟表面結(jié)節(jié)測(cè)量具有高度的可重復(fù)性和準(zhǔn)確性，建議至少通過8次有效測(cè)量以確定其平均值[15]。相位對(duì)比磁共振成像 (phase-contrast MR imaging，PC-MRI)是一種既能顯示血管解剖結(jié)構(gòu)，又能提供血流方向、速度和流量等流體動(dòng)力學(xué)信息的磁共振診斷技術(shù)。二維PC-MR掃描速度快、圖像分辨率較高，臨床上的應(yīng)用較為廣泛，無創(chuàng)診斷PH有著潛在的價(jià)值。4D Flow MRI是一種新型相位對(duì)比MR技術(shù)，可通過測(cè)量三個(gè)相互垂直維度的流速編碼和單向的流動(dòng)補(bǔ)償編碼來進(jìn)行掃描。因此，與二維PC-MR對(duì)比，4D Flow MRI技術(shù)準(zhǔn)確率更高、成像更全面，但掃描及數(shù)據(jù)處理需要耗費(fèi)相當(dāng)長的時(shí)間。2019年，Bane對(duì)納入研究的52例CLD患者(其中25例為肝硬化)進(jìn)行4D Flow MRI掃描，結(jié)果顯示，平均脾靜脈面積預(yù)測(cè)CSPH的AUROC為0.78[16]。近年來，定量的磁共振T1和T2 圖像技術(shù)已被用于肝脾檢測(cè)以評(píng)估HF程度。應(yīng)用MR定量圖像技術(shù)評(píng)估肝脾T1和T2弛豫時(shí)間，并計(jì)算肝脾細(xì)胞外體積分?jǐn)?shù)，以探討相關(guān)差數(shù)無創(chuàng)診斷PH的價(jià)值，結(jié)果顯示在試驗(yàn)隊(duì)列人群，脾臟細(xì)胞外體積分?jǐn)?shù)判斷CSPH的AUROC為1.000，顯著優(yōu)于肝T2(AUROC為 0.731)、脾T2(AUROC為0.736)和脾固有T1(AUROC為0.806)。在驗(yàn)證隊(duì)列人群，相關(guān)參數(shù)的診斷價(jià)值相當(dāng)[17]。動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)磁共振成像(dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI)是一種功能磁共振成像方法，既可以提供病變形態(tài)學(xué)信息，也可反映組織微血管形成和組織灌注情況，早期在無創(chuàng)診斷HF和肝硬化方面的臨床研究顯示，比多普勒超聲或動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)CT更具優(yōu)勢(shì)。在35例CLD患者，應(yīng)用釓塞酸二鈉DCE-MRI掃描無創(chuàng)診斷PH，通過基于兩室模型的DCE-MRI分析，結(jié)果顯示聯(lián)合肝細(xì)胞攝取參數(shù)和脾臟間質(zhì)分?jǐn)?shù)診斷CSPH的AUROC、敏感性和特異性分別為0.87、100%和73.1%[18]。除了超聲彈性成像，磁共振彈性成像(magnetic resonance elastography，MRE)也可用于組織臟器硬度的檢測(cè)。與二維MRE技術(shù)相比，三維MRE作為一種評(píng)估LSM的新方法更可靠。應(yīng)用二維MRE對(duì)接受移植評(píng)估的36例肝硬化患者檢測(cè)肝脾彈性參數(shù)，結(jié)果顯示，脾損耗模量是識(shí)別CSHP的最好參數(shù)(其AUROC為0.81)[19]。聯(lián)合MRE 與DCE-MRI檢測(cè)診斷CLD患者CSPH，結(jié)果LSM的AUROC為0.742，肝脾灌注參數(shù)的AUROC為0.733～0.776，兩者聯(lián)合的AUROC為0.785[20]。

3 小結(jié)與展望

近幾年來，無創(chuàng)診斷肝硬化PH技術(shù)迅速發(fā)展，從篩查診斷和風(fēng)險(xiǎn)分層到監(jiān)測(cè)療效和預(yù)測(cè)預(yù)后的轉(zhuǎn)變已成為趨勢(shì)。盡管如此，對(duì)于嚴(yán)重HF或代償期肝硬化患者，目前仍更加側(cè)重于CSPH的篩查診斷，無創(chuàng)診斷技術(shù)的臨床應(yīng)用也越來越多。血清學(xué)標(biāo)志物檢測(cè)便捷、成本低、可重復(fù)性好，但單一的血清學(xué)指標(biāo)診斷效率低、易受其它(如伴發(fā)病、藥物等)混雜因素的干擾，難以對(duì)CSPH作出診斷或排除診斷。聯(lián)合多個(gè)血清學(xué)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估在一定程度上提升了診斷效率，但難以兼顧診斷的敏感性和特異性。盡管近幾年來，發(fā)現(xiàn)少數(shù)新的血清標(biāo)志物，如外周血IL-2受體、IL-1β、Fas-R和TGF-β1等，與HVPG顯著相關(guān)，可能是無創(chuàng)診斷PH有潛力的發(fā)展方向，但這些研究尚處于探索階段，還需要進(jìn)一步的研究來評(píng)估對(duì)CSPH的診斷價(jià)值。隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，無創(chuàng)診斷PH的研發(fā)進(jìn)程加快。從整體而言，影像學(xué)檢查對(duì)代償期肝硬化患者CSPH的診斷效率明顯優(yōu)于血清學(xué)標(biāo)志物。而且，聯(lián)合多個(gè)影像學(xué)檢查或融合血清學(xué)標(biāo)志物的預(yù)測(cè)模型還能進(jìn)一步提升對(duì)肝硬化PH的診斷價(jià)值。盡管如此，基于影像學(xué)檢查的診斷PH工具仍有一定的局限性，尤其是CT/MR，其費(fèi)用高、耗時(shí)長、操作繁瑣，相關(guān)的參數(shù)缺乏統(tǒng)一的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)，而且在不同病因肝硬化患者的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)也不一致，這些都不利于在臨床上的推廣和普及。與血清學(xué)指標(biāo)比，影像學(xué)檢查數(shù)據(jù)不易獲取和整理，可納入研究的病例數(shù)遠(yuǎn)低于血清學(xué)標(biāo)志物研究，也給基于影像學(xué)檢查無創(chuàng)評(píng)估PH的進(jìn)一步探索帶來挑戰(zhàn)。近十年來人工智能技術(shù)的蓬勃發(fā)展為無創(chuàng)影像學(xué)診斷PH帶來了革新和機(jī)遇。近年來，中國門靜脈高壓癥聯(lián)盟通過人工智能建立了基于肝脾CT圖像和影像組學(xué)的診斷模型，還建立了基于肝脾CT和MR的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，均能有效識(shí)別肝硬化患者CSPH且診斷性能良好，為今后建立基于影像學(xué)檢查的高準(zhǔn)確性無創(chuàng)檢查方法開拓了新思路。挑戰(zhàn)中蘊(yùn)含著巨大的機(jī)遇，機(jī)遇中也包含挑戰(zhàn)，影像學(xué)檢查技術(shù)開啟無創(chuàng)診斷肝硬化PH時(shí)代終將來臨。