1、肝纤维化无创性诊断研究进展,海南中医药研究所附属琼岛医院肝病中心,定义肝纤维化（hepatic fibrosis）是指肝细胞发生坏死及炎症刺激时，肝脏中胶原蛋白等细胞外基质（extracellular matrix，ECM）增生与降解失去平衡，导致肝脏内纤维结缔组织异常沉积的病理过程，轻者称为纤维化；重者进而合并肝小叶结构改建、假小叶及再生结节形成，称为肝硬化。,肝纤维化概述,肝脏组织病理学检查、影像学检查、血清学检测等。,诊断方法,肝组织病理学检查,诊断肝纤维化和肝硬化金标准 主要采用METAVIR、Ishak等评分系统评估肝纤维化等级和炎症活动度,METAVIR评分系统纤维化等级F0 无纤
2、维化F1 门静脉区有纤维化但没有纤 维间隔形成F2 少量纤维间隔形成 F3 大量纤维间隔但没有肝硬化F4 肝硬化,Halfon P, et al. Am J Gastroenterol. 2006; 101:547555,炎症活动度分级A0 组织学上无炎症活动A1 轻微活动A2 中度活动 A3 严重活动,Halfon P, et al. Am J Gastroenterol. 2006; 101:547555,缺点（1）一种创伤性检查方法，有潜在并发症， 不易为患者接受。有学者报道约有30%病人接受 肝穿后出现疼痛，0.3%出现出血、胆汁外漏、肺损伤以及0.03%患者甚至死亡等 。（2）不能重
3、复进行，因而不能动态观察病情进展及疗效。（3）通常肝穿取材仅占肝脏的1/50000，由于肝纤维化局灶性炎症和纤维增生特点，取材变异性大，易出现误差；且无统一、易推广的分级分期标准，实际应用尚有一定的局限性。,Poynard等研究显示，仅有14%的慢性丙型肝炎（Chronic Hepatitis C,CHC）患者行肝组织活检取材足够，当肝活检和血清学检测结果不一致时，肝活检诊断的失败率是血清学的7倍以上.,Poynard T , et al. Clinical Chemistry,2004,50:13441355.,肝纤维化无创性诊断方法,影像学诊断血清学诊断,影像学诊断,普通超声、CT和核磁共
4、振检查,这些方法能检测有门静脉高压的晚期肝纤维化，具有较高的灵敏度和特异度，然而这些方法对轻度或中度肝纤维化不敏感。近年利用瞬时弹性成像（transient elasography）技术测量肝脏硬度（liver stiffness measurement，LSM）来评估肝纤维化的程度，是一种无创、无痛、快速、简单、客观的定量检测肝纤维化的方法。其中法国Echosens公司研制的瞬时弹性成像系统被称为Fibroscan,Fibroscan,背景知识 当肝组织出现纤维化等病理改变时，组织的界面声阻抗差或者声散射系数变化并不明显，所以大量诊断肝纤维化的超声研究并未取得实质结果。然而，此时肝脏的弹性已
5、发生变化，因为组织的弹性模量依赖于其分子组成以及相应的微观组织结构，若能观察到这种变化，就能得到肝纤维化的信息。,Fibroscan的测定原理和方法 Fibroscan技术2003年由法国学者Sandrin等首先应用，是一种新型的肝纤维化检测仪器，它通过测定肝脏瞬时弹性图谱来反映肝实质硬度，通过测量肝脏硬度来判断肝脏纤维化的程度，并对肝纤维化进行准确分级。 Fibroscan由三部分组成：能产生超声波并作为超声波接收器的换能器；位于换能器上发出低频震动波的探针；可以记录数据的软件程序。测量时，需要重复测量增加测量深度（25-65 mm）来增加取样大小。实际取样时间不到0.1秒，呼吸运动不会对检
6、查产生影响，而整个检查时间不到10分钟。,Fibroscan,探针传出的小振幅低频振动通过超声换能器向组织传递。这种振动在通过肝组织时引起弹性剪切波。同时,一种脉冲-回波超声捕获装置跟踪这种波的产生并测量它的速度，通过专用的运算系统，换算成肝的弹性，以千帕(kPa)表达。正常肝内低频超声波的传导速度约1 m /s。肝质地越硬，超声切割波在肝内运行的速度越快，得出的弹性kPa值越高。除了弹性测定的kPa数值外，以诊断敏感度为纵坐标，特异性为横坐标，得出的ROC曲线下面积(AUROC)也反映肝的僵度或弹性。AUROC面积越大,肝质地越硬。,Fibroscan,Fibroscan在慢性丙型肝炎、酒精
7、性肝病 、PBC和PSC等的应用 2003年法国学者Sandrin等对106例慢性丙型肝炎患者进行肝脏瞬时弹性测定，结果显示其硬度测量值与肝纤维化分期有显著相关性(偏相关系数0.71)，诊断肝纤维化(METAVIR积分F2)和肝硬化(= F4)的受试者工作曲线(ROC)的曲线下面积分别为0.88和0.99，且这种测定不受操作者影响，可重复性好，被认为是一种无创、无痛苦、快速、客观定量检测肝纤维化的方法。,Fibroscan,Sandrin et al. Ultrasound MedBiol, 2003,291705-1713.,Fibroscan,Fibroscan在慢性丙型肝炎、酒精性肝病
8、、PBC和PSC等的应用 此后，人们对该方法的效果进行了许多验证。 Castera等在183名慢性丙型肝炎患者中进行了前瞻性 研究，结果验证了该定量测定有良好的诊断价值。 Ziol等对327例丙型肝炎患者进行肝纤维化评估也证实了有良好的诊断价值。 Ledinghen等对72名HCV与HIV合并感染者的研究中，结果显示Fibroscan结果与肝纤维化分期有显著相关性,Castera et al. Gastroenterology, 2005,128343-350. Ziol et al. Hepatology, 2005,4148-54. Ledinghen et al. J AIDS, 200
9、6,41175-179.,Corpechot等对101名原发性胆汁性肝硬化(PBC,n=73)和原发性硬化性胆管炎(PSC,n=28)患者的纤维化程度进行了评估,结果显示ROC曲线下面积分别为0.92(F2),0.95(F3)和0.96(F=4)。Foucher等评价了711名慢性肝病患者(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种病因的组合)的纤维化程度,结果F2,F=3和F=4的ROC曲线下面积分别为0.8、0.9和0.96。还有研究发现，肝脏硬度的测定可以预测是否存在食管静脉曲张、腹水和Child-Pugh分级 。,Fibroscan,Corpechot
10、et al. Hepatology, 2006, 431118-1124. Foucher J et al. Gut, 2006,55403-408.,Fibroscan,Fibroscan在慢性乙型肝炎中的应用 Chan等对161例CHB患者进行了前瞻性研究，并观察了ALT水平对肝硬度测量的影响。结果发现F0 、F2 及F3期AUROC分别为0.80 、0.87 及0.93。研究还指出，即使纤维化分期相同，ALT水平高的LSM值也会高，并认为ALT水平升高对分期低的纤维化诊断影响最大。根据以上数据，作者认为在ALT水平正常和升高的CHB患者中，应用Fibroscan可以避免62%和58%的人
11、做肝穿刺检查。因此，Fibroscan是可以取代肝穿刺的无创、安全的检查方法。,Chan et al . J Viral Hepat，2008,Fibroscan,Fibroscan在慢性乙型肝炎中的应用 Marcellin等对202例欧洲CHB患者也做了类似的研究，有29例患者拒绝肝穿刺或LSM，只有173例患者做了肝活检和LSM检查。结果发现，LSM与Metavi（r=0.65）和Ishak（r=0.65）纤维化分期显著正相关（P0.001）。 Talwalkar等经过大量研究也得出了类似的结论，认为Fibroscan对F4期的诊断效果要优于其他各期。,Marcellin et al. L
12、iver Int，2008 Talwalkar et al. Clin Gastroenterol Hepatol，2007,小结1.优点无创、无痛、无并发症;采用超声系统，价格便宜;检查快速(28 ）检查不易成功，因为脂肪组织将对低频剪切波和超声波产生强烈的衰减作用。肝脏内部的大血管将有可能导致错误的结果，因此诊断时需要避开大血管结构。肝炎患者ALT水平升高时，Fibroscan会高估其肝纤维化程度。胆汁淤积时，总胆红素升高使肝脏硬度测定值升高。腹水、肋间隙狭窄都会限制Fibroscan的应用。,Foucher et al. Eur J Gastroenterol Hepatol，2006，
13、1（84）：411-412.Sagir et al. Hepatology，2008，47（2）：592-595. Millonig et al. Hepatology，2008，48（5）：1718-1723.,血清学诊断,血清学单项指标,主要单项指标透明质酸(HA)、型胶原(Col)、型胶原N端肽(PNP)、层粘连蛋白(LN)-肝纤四项其它还有转化生长因子(TGF)1、单胺氧化酶、基质金属蛋白酶（MMP）及其抑制物（TIMP）、赖氨酰氧化酶、N-乙酰-氨基葡萄糖苷酶、P-Z肽酶及胶原酶等 。,Kaneda et al. J Gastroenterol Hepatology,2006,21:
14、1459-1465. Leroy et al. Am J Gastroenterol,2004, 99: 271-279.,但迄今尚无任何单项指标能足够敏感、准确反映肝纤维化程度，故联合多项指标评估肝纤维化已成为研究的热点。就目前研究而言，HA在众多指标中最为敏感，特别在非酒精性脂肪肝中，与血小板计数联用后，诊断肝纤维化的敏感性和特异性可进一步提高。Leroy等研究发现，联合检测反映纤维合成的PNP和反映纤维降解的TIMP不仅可以预测肝纤维化的有无，还可准确反映肝纤维化的严重程度。,血清学单项指标,Rosenberg等对1021例慢性肝病患者多中心随机对照研究，将患者年龄、HA、PNP、TIM
15、P-1组合，发现其诊断肝维化的敏感性为90%，且对酒精性肝病和非酒精性肝病均有较高的准确性。,Rosenberg WM, et al. Gastroenterology,2004, 127:1704-1713,血清学单项指标,存在问题总的来说，单项血清学指标的特异性 及敏感性均较差且测定方法复杂，有些指标无商品化试剂盒,血清学单项指标,血清学诊断模型,Fibrotest 2001年由法国学者提出，包括2-巨球蛋白、总胆红素、-谷氨酰转肽酶、载脂蛋白A1和肝珠蛋白。对于显著肝纤维化（主要是CHC患者 ）(Metavir分期:F2-F4)的诊断价值明显优于传统的血清指标，但对于轻微纤维化(F0-F
16、1)的阴性预测值较低,且2-MG、肝珠蛋白两项指标在临床中不常用,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, 16(1): 31-37.,天门冬氨酸转氨酶/血小板指数(APRI) 2003年由Wai等提出，包括AST和血小板。简单易行,有利于临床验证，但只能可靠地分辨出晚期肝纤维化,对于大部分早期和中期肝纤维化患者，无法准确了解其纤维化程度。,血清学诊断模型,Wai CT, et al. Hepa
17、tology,2003,38:518-526.,血清学诊断模型,Forns Index Forns等于2002年建立Forns纤维化指数判别式及评分系统: 7.8113.131In（血小板数）0.782In（GGT）3.467In（年龄）0.014In（胆固醇） 对476名未经治疗的CHC患者进行分析，肝纤维化阴性预测值为96% ，阳性预测值为66%，AUC为0.81。该指数对轻微肝纤维化有良好的判别能力，但对显著肝纤维化的阳性诊断效率不高，这可能与其入选患者中有显著肝纤维化者只占1/4有关。,Forns X, et al. Hepatology.2002; 36:986-992,FibroS
18、pect 2002年由美国普罗米修斯实验室提出，是一种联合血清学指标 ，包括透明质酸、2巨球蛋白、基质金属蛋白酶抑制物通过逻辑回归模型来分析肝纤维化的严重程度评分范围为0.11.0。,血清学诊断模型,Patel J ,et al. In: The 53rd Annual Meeting of the American Association for the Study of Liver Diseases. Boston, 2002.,FibroSpect它的参考标准是Metavir病理分期(F0F4)。建模组有294例慢性丙型肝炎，后又在402例慢性丙型肝炎患者中验证其诊断准确性，诊断中重度肝
19、纤维化(Metavir病理分期:F2F4)的AUC达到0.831，当临界值0.36时，其敏感度(SN)和特异度(SP)在建模组为0.826和0.662，在验证组为0.769和0.732。但此方法不能精确鉴别纤维化各期。,血清学诊断模型,Patel K ,et al. J Hepatol,2004,41(6):935-942.,欧洲肝纤维化模型 2004年欧洲肝纤维化协作组报道了1021例由多种类型慢性肝病患者参加的国际多中心研究结果，提出了由年龄、HA、PNP和TIMP-1组成的欧洲肝纤维化模型。 Scheuer系统的公式(D)=-0.14ln(年龄)+ 0.616 ln(HA)+ 0.586
20、ln(PNP)+ 0.472ln(TIMP-1)-6.38。 Ishak系统的公式(D)=-0.08 -ln(年龄)+ 0.608 ln(HA)+0.601ln(PNP)+0.511ln(TIMP-1)-6.26。,血清学诊断模型,Rosenberg WM, et al. Gastroenterology, 2004, 127 (6):1704-1713.,欧洲肝纤维化模型 该模型诊断中重度肝纤维化(Scheuer分级34级)敏感度90%,无或轻度纤维化(Scheuer分级02级)的阴性预测值为92%，且较适用于CHC、非酒精性脂肪性肝病和酒精性肝病。由于该模型包含了与肝纤维化ECM代谢密切相
21、关的指标,可望能更灵敏、准确地反映纤维化形成发展的动态过程。,血清学诊断模型,纤维化概率指数(FPI) 2004年澳大利亚学者Sud等发表了基于对302例慢性丙型肝炎患者的研究结果，提出由年龄、AST、胆固醇、胰岛素抵抗、既往饮酒史等5项临床和生化综合指标组成的预测模型。对大多数丙肝患者能较可靠地预测显著肝纤维化的发生(AUC为0.770.84)。以FPI0.2为诊断界点,敏感性96%,阴性预测值93%;以FPI0.8为界点,特异性94%,阳性预测值87%。该模型的新意在于将丙肝患者常见的胰岛素抵抗和饮酒史包括进去,但其准确率只有48% 。,血清学诊断模型,Sud A, et al. Hepa
22、tology,2004,39(5):1239-1247.,上海肝纤维化模型 2005年曾民德等通过对372例慢性乙型肝炎HBeAg阳性患者进行研究发现，建立了由A2M、年龄、GGT和HA 4个参数组成的数学模型。评分范围为010,建模组和验证组的AUC分别为0.84和0.77,截断值8.7时其阳性预测值为91.1%,阴性预测值为51.6%,特异性为95.2%,此模型可避免39.5%的患者进行肝活检。,血清学诊断模型,Zeng MD, et al. Hepatology,2005,42(6):1437-1445.,小结 这些通过数学演算而构建的综合模型，尽管具体指标和公式不尽相同，但共同特点是A
23、UC0.8，所检测的指标易从临床实践中获取，有较高的诊断准确性、敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值 ，但仅对肝纤维化程度的两极(即F0F1和F4期)判别作用较好，对中等程度的肝纤维化(F2和F3期)判别作用不佳，因此目前尚无法满足临床全面评估纤维化状况的需要，还不能完全替代肝组织活检。,血清学诊断模型,小结另一方面，由于建立综合模型使有潜在价值的血清指标鉴别能力得到提高，而血清指标具有安全、快速、可重复的特点，因此可望利用模型在动态监测慢性肝病肝纤维化的进展，尤其是随访疗效方面发挥替代肝穿的作用。 另外，由于上述预测模型大多数来自欧美国家，主要以慢性丙型肝炎和(或)酒精性肝病为研究对象，国
24、外模型能否适用于我国慢性肝病患者有待进一步验证。,血清学诊断模型,无创检测方法联合应用,目前许多学者倾向于将多种无创检测方法联合应用以提高对肝纤维诊断的准确性。 Castera等对183例慢性丙型肝炎患者进行前瞻性研究,并将Fibroscan与两种重要的无创血清诊断模型(Fibrotest和APRI)进行比较，结果发现Fibroscan联合Fibrotest可提高对F 3及肝硬化的评估准确性，可以使84%95%的患者避免肝穿，因此对其深入研究会有很大的前景。,Castera L，et al. Gastroenterology,2005,128:343-350.,表1Fibroscan、Fibrotest 、APRI及其联合应用的AUC,
