Прескочи към главното съдържание на страницата

Архив


БРОЙ 11 2016

Ултразвукова компресионна еластография на черен дроб

виж като PDF
Текст A
Даниел Дойков1, Владимир Андонов1, Стоянка Джумеркова1, Катя Дойкова2, Ирина Ангелова3
1II-ра Катедра по вътрешни болести, МУ-Пловдив, УМБАЛ „Каспела”, Клиника по гастроентерология, 2УМБАЛ „Каспела”, Отделение по образна диагностика, гр. Пловдив, 3Катедра по образна диагностика, дентална алергология и физиотерапия, Факултет по дентална медицина, МУ-Пловдив


Въведение

Точната оценка на степента на чернодробна фиброза при пациенти с хронично чернодробно заболяване е необходима за определянето на прогнозата, за наблюдението на развитието на болестта и за формулирането на решения за лечението[18]. В момента хистологичното стадиране на чернодробната биопсия е най-широко използваният референтен стандарт за тази цел. Чернодробната биопсия обаче носи определени рискове, както и грешки при вземането на образците и при наблюдението. Тези ограничения стимулират търсенето на нови неинвазивни подходи[20]. Множество методики, включително серумните маркери, магнитно-резонансната еластография и ултразвуковата еластография се развиват през последното десетилетие за предсказване на фиброза при пациенти с хронично чернодробно заболяване.

Чрез методите на ултразвуковата еластография се извършва оценка на чернодробната фиброза посредством определяне на чернодробна плътност и преобразуването на тази стойност в количествено измерим параметър за анализ. Тъй като тези тестове са неинвазивни, без страничен ефект или дискомфорт, възможно е да се провеждат контролни прегледи на много по-кратки интервали в сравнение с биопсията. Трите най-проучвани ултразвукови еластографични метода са транзиторна еластография (TE), еластография в реално време (RT/SE) и силов импулс на акустично излъчване (ARFI). Въпреки постигането на значителен напредък в развитието на технологията, категорична подкрепа в полза на еластографията като заместител на биопсията все още не е установена. Целта на настоящата работа е да се извърши оценка на предимствата, ограниченията и клиничната значимост на тези три техники, основани на използването на ултразвукови вълни. Освен това при прегледа ще се оцени настоящото и възможното бъдещо клинично приложение на техниките както отделно, така и заедно с чернодробната биопсия.

Ултразвуковата еластография в реално време (RT Elastography) с гастроентерологична насоченост се въвежда за първи път в България в УМБАЛ „Каспела“ при Втора катедра по вътрешни болести в МУ-Пловдив (Секция по гастроентерология).


Огнищни черно­дробни лезии

SE (Strain Elastography) и SWE (Share Wave Elastography) са различни технологични методи на компресионна еластограгия и могат да бъдат използвани за извършване на оценка на огнищни чернодробни лезии. Тъй като SE е с качествен характер, лезията може да бъде съпоставяна с „нормален” черен дроб за определяне дали зоната на интерес е по-плътна или по-мека от околната чернодробна тъкан. Тази техника обаче е с ограничение, което произхожда от това, че околната чернодробна тъкан може да бъде с променлива плътност в зависимост от степента на стеатоза или фиброза[19].

Освен това както доброкачествените, така и злокачествените лезии могат да бъдат меки или по-плътни в сравнение с нормалната чернодробна тъкан. При SWE се извършва измерване на плътността; поради широката вариабилност обаче в степента на плътност на дадено патологично отклонение определянето на една лезия като доброкачествена или злокачествена е проблематично. Например на Фиг. 2 хемангиом е с диапазон на скорост Vs от 0.87 до 4.01 m/s и средна стойност от 0.71 m/s, HCC се намира в диапазон от 0.77 до 4.34 m/s при средна стойност 1.01 m/s. Като цяло, разликата в скоростта Vs при злокачествени лезии 2.57±1.01 m/s и при доброкачествени лезии 1.73±0.8 се оказва статистически значима (P<.01); голямото застъпване обаче между доброкачествени и злокачествени лезии прави техниката ненадеждна по отношение на определянето на огнищни чернодробни маси при всеки отделен случай. На Фиг. 1 е представена избрана вълнова еластограма на пациент с множество метастатични лезии от колоректален карцином, на която е показана вариабилността на мета­статичните лезии при един и същ пациент.

Еластографията може да се използва за подобряване на визуализирането на лезия за биопсични цели и може да бъде полезна при проследяването на лезии след период на лечение.

Фигура 1: 2D вълнова еластограма на черен дроб при пациент с дифузно метастатично заболяване от колоректален карцином, показваща подчертаната разлика в плътността на 2 метастатични лезии (бели кръгове), едната със средна стойност 32 kPa а другата със стойност 81 kPa. Големият диапазон от степени на плътност, който се наблюдава при доброкачествени и злокачествени лезии, е с голяма територия на припокриване, което ограничава съществено използването на вълново изобразяване при определянето на характера на огнищни черно­дробни лезии.

  

Фигура 2: Изображение на чернодробен хемангиом. Изображението вляво представлява Режим В образ. Хемангиомът е недобре изобразен при Режим В. Изображението вдясно представлява VTI образ. Лезията е с по-висока плътност от тази на околната чернодробна тъкан и поради това е по-черна от околната чернодробна тъкан.

  

      
Дифузно черно­дробно заболяване

Чернодробната фиброза представлява значим световен проблем. С прогресирането на фиброзата се увеличава загубата на чернодробна функция и се увеличава опасността от рак на черния дроб.

Това хронично чернодробно заболяване се характеризира с отлагането на фиброзна тъкан в черния дроб[15].

Стадият на чернодробната фиброза е от значение за определяне на прогнозата, наблюдението и възможностите за лечение[16]. Фиброзата в ранен стадий е обратима, докато заболяване, което е прогресирало до цироза, е с малка вероятност за обратимост[17]. Понастоящем единственият метод за стадиране на фиброзата е методът на чернодробната биопсия. Чернодробната биопсия се счита за златно правило при извършване на оценка на степента на фиброза и стадиране, като същевременно е в състояние да извърши оценка и на некро-възпалителните процеси[21]. Освен че представлява инвазивен метод с възможност за възникване на усложнения, които могат да бъдат от тежък характер при 1% от случаите, чернодробната биопсия представлява приблизително само 1/50 000 от обема на черния дроб и има наличие на вариабилност на резултатите на различни изследователи при микроскопското изследване. Поради тези причини неинвазивните методи за оценка на чернодробната фиброза представляват поле за активно изследване, като се включват еластографските методи, при които се използват ултразвукови техники и ядрено-магнитен резонанс.

Съществува голямо разнообразие от различни методи на чернодробна еластография за извършване на оценка на чернодробната фиброза, които не са еквивалентни, което означава, че граничните стойности зависят от конкретната система и не може да се извършва лесно съпоставяне между отделните системи. Различни клинични случаи, извършени в УМБАЛ „Каспела” при Втора катедра по вътрешни болести (секция по Гастроентерология), са показани на Фиг. 3 и Фиг. 4.

Фигура 3: Вълновата еластограма на мъж на 67 год. алкохолна цироза в напреднал стадия цироза потвърждава подчертано плътен черен дроб със стойност от 55.9 kPa. Белите кръгове са FOV, където е извършено измерването на плътността. Измерването в латералната част на FOV не следва да се използва, защото точността в латералните области на ROI се понижава.

  

Фигура 4: SE техника при здрав пациент (A) и при пациент с компенсирана чернодробна цироза (B). Цветно кодираната еластографска ROI се покрива при изобразяване в конвенционален Режим В. Червеният цвят показва, че тъканта е мека, а синият цвят показва, че е по-плътна. Показана е компресионна хистограма и чернодробна фиброза.


Дискусия

При пациенти с хронично чернодробно заболяване с вирусна и невирусна етиология е необходимо точно стадиране на фиброзата както за оценка на прогнозата, така и за вземане на правилното решение за лечение[1]. В момента за по-голямата част от пациентите с вероятни паренхимни чернодробни заболявания чернодробната биопсия представлява избирания метод за оценка на чернодробна фиброза при първоначалното представяне и за наблюдение на последващото развитие на болестта[2]. Биопсията на черен дроб е инвазивна процедура и е свързана с конкретни рискове, ограничения и финансови разходи. Неблагоприятните ефекти варират от преходен дискомфорт и болка за пациента до по-нетипични, но сериозни усложнения, като интраперитонеален кръвоизлив, жлъчен перитонит и образуване на субфреничен абсцес[3,4]. Нивото на смъртност след перкутанна чернодробна биопсия е приблизително един на 10 000 случая[5]. Освен това е важно да се отчете възприемането от процедурата от страна на пациента: за пациентите, които са несигурни по отношение на дълготрайните последици от тяхното хронично чернодробно заболяване, перспективата за инвазивна процедура често може да увеличи вече повишеното ниво на обща тревожност.

Грешките при вземането на образци и вариациите при хистологичното разчитане се отразяват на хистологичното определяне на чернодробната биопсия, а оттук и на стадирането на болестта[6]. Известно е, че чернодробната фиброза е неравномерно разпределена и чернодробната биопсия оценява само малък обем на черния дроб (приблизително 1/50000)[7]. Regev et al.[6] посочват, че образци, които са получени лапароскопски от левия и десния лоб в рамките на едно изследване, се различават в хистологичната оценка при 33% от пациентите. Точността при диагностициране също може да бъде компрометирана от неподходящия размер на пробата от биопсия, недостатъчен брой пълни портални трактове и въпреки наличието на добре утвърдени изчислителни системи за оценка на степента на увреждане на черния дроб, вариабилността при повторението на резултатите от един и от повече независими оператори[7,8]. Макар признаването на тези ограничения да води до търсене на надежден и възпроизводим неинвазивен метод за категоризиране на степента на чернодробна фиброза, същите ограничения затрудняват оценката на неинвазивните маркери.

Често за статистически анализ на потенциалните неинвазивни маркери се формулира характеристична крива (ROC) за сравнение на маркер с чернодробна биопсия, текущият референтен стандарт. Площта под характеристичната крива (AUROC) със стойност 1.0 би предоставила 100% чувствителност и 100% специфичност следователно идеален тест, докато стойността 0.5 показва тест, който няма никаква диагностична стойност. Тъй като тестът е сравнителен, дори при „висок”, нивото на точност за чернодробна биопсия (90% чувствителност и специфичност), изчислените стойности на AUROC за перфектен маркер никога не могат да надвишат стойност 0.9 (99% действителна точност), като по този начин се получава потенциално маскиране на истинската валидност на неинвазивния тест. Биопсията, следователно, може да се разглежда единствено като най-добър приет стандарт за разлика от референтния стандарт[9].

Един идеален неинвазивен маркер трябва не само да позволява точна първоначална оценка на стадия на фиброза, но също така да играе роля при определянето на развитието на болестта и при определянето на ефикасността на прилаганите схеми на лечение. Предварителните проучвания на неинвазивни маркери оценяват предимно пациенти с хроничен хепатит С, въпреки че през последните години преобладава придвижване към други чернодробни заболявания. Тези оценявани неинвазивни методи включват серумни фиброзни маркери, компютърно-томографска (CT) еластография, магнитно-резонансна (MR) еластография и ултразвукова (US) еластография[10].

Използването на ултразвуково изобразяване на тъканната еластичност за наблюдение на заболяване на черния дроб се развива на предположението, че измененията в плътността на тъканите са тясно свързани с основната патология на тъканта[11-14]. Напоследък се появяват редица технологии, основаващи се на ултразвуково измерване на разновидности на еластографията, а след това и на чернодробната плътност.

Ние, гастроентеролозите от Втора катедра по вътрешни болести в МУ-Пловдив (Секция по гастроентерология) при УМБАЛ „Каспела”, Пловдив, успешно въведохме и клинически – научно обосновано започнахме използването на RT еластографията, която изключително много допринася за по-точната диагноза, както и за правилно провеждане на лечението.


Заключение

Ултразвуковата компресионна еластография може да осигури допълнителна информация в сравнение с конвенционалната ехография при откриването на лезии или определянето на характера на маси в черния дроб и в останалите коремни органи. Съществува обаче известно припокриване на стойностите на плътност на доброкачествените и злокачествените абдоминални лезии в сравнение с образувания на гърдата и простатата, което води до ограничаване на приложението на тази техника. Необходими са допълнителни изследвания за определяне на приложимостта на ултразвуковата еластография при оценката на маси в коремната област. Предварителните проучвания сочат, че еластографията може да бъде полезна при диференцирането на фиброзни от възпалителни стриктури при болестта на Крон.

Оценката на чернодробната плътност посредством използване на ултразвукова еластография е подложена на обширно изследване и показва, че представлява точен неинвазивен метод на стадиране на чернодробна фиброза. Няколко техники, в това число TE и SWE, показват способност за стадиране на чернодробна фиброза и може да се използват за оценка при случаи на портална хипертония. Препоръките за използването на видовете еластография при пациенти с хронично чернодробно заболяване са публикувани в различни гайдлайни, вкл. и в EFSUMB и EASL и се очаква, че с увеличаването на използването на ултразвуковата еластография броят на извършваните чернодробни биопсии за диагностициране и стадиране на чернодробна фиброза ще бъде значително намален. Прилагането на еластография ще подобри възможността за наблюдение на ефективността на методите на лечение на хронични чернодробни заболявания.

 

 

     
  
книгопис:
1.    Rockey DC. Noninvasive assessment of liver fibrosis and portal hypertension with transient elastography. Gastroenterology 2008;134:8–14.
2.    Rockey DC, Bissell DM. Noninvasive measures of liver fibrosis. Hepatology 2006;43:S113–S120.
3.    Rockey DC, Caldwell SH, Goodman ZD, et al. Liver biopsy. Hepatology 2009;49:1017–1044.
4.    Castera L, Foucher J, Bernard PH, et al. Pitfalls of liver stiffness measurement: a 5-year prospective study of 13,369 examinations. Hepatology 2010;51:828–835.
5.    Castera L. Noninvasive methods to assess liver disease in patients with hepatitis B or C. Gastroenterology 2012; 142:1293–1302 e4.
6.    Castera L, Vilgrain V, Angulo P. Noninvasive evaluation of NAFLD. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2013;10:666–675.
7.    Shiina T, Nightingale KR, Palmeri ML, et al. WFUMB guidelines and recommendations for clinical use of ultrasound elastography: part 1—basic principles and terminology. Ultrasound Med Biol 2015;41:1126–1147.
8.    Ferraioli G, Filice C, Castera L, et al. WFUMB guidelines and recommendations for clinical use of ultrasound elastography: part 3—liver. Ultrasound Med Biol 2015;41:1161–1179.
9.    Afdhal NH. Fibroscan (transient elastography) for the measurement of liver fibrosis. Gastroenterol Hepatol (N Y) 2012;8:605–607.
10.    Castera L, Forns X, Alberti A. Non-invasive evaluation of liver fibrosis using transient elastography. J Hepatol 2008; 48:835–847.
11.    Schwabl P, Bota S, Salzl P, et al. New reliability criteria for transient elastography increase the number of accurate measurements for screening of cirrhosis and portal hypertension. Liver Int 2015;35:381–390.
12.    Myers RP, Pomier-Layrargues G, Kirsch R, et al. Discordance in fibrosis staging between liver biopsy and transient elastography using the FibroScan XL probe. J Hepatol 2012; 56:564–570.
13.    D’Onofrio M, Crosara S, De Robertis R, et al. Acoustic radiation force impulse of the liver. World J Gastroenterol 2013; 19:4841–4849.
14.    Bota S, Herkner H, Sporea I, et al. Meta-analysis: ARFI elastography versus transient elastography for the evaluation of liver fibrosis. Liver Int 2013;33:1138–1147.
15.    Ferraioli G, Tinelli C, Dal Bello B, et al. Accuracy of real-time shear wave elastography for assessing liver fibrosis in chronic hepatitis C: a pilot study. Hepatology 2012; 56:2125–2133.
16.    Ferraioli G, Tinelli C, Zicchetti M, et al. Reproducibility of realtime shear wave elastography in the evaluation of liver elasticity. Eur J Radiol 2012;81:3102–3106.
17.    Yoon JH, Lee JM, Han JK, et al. Shear wave elastography for liver stiffness measurement in clinical sonographic examinations: evaluation of intraobserver reproducibility, technical failure, and unreliable stiffness measurements. J Ultrasound Med 2014;33:437–447.
18.    Yoon JH, Lee JM, Woo HS, et al. Staging of hepatic fibrosis: comparison of magnetic resonance elastography and shear wave elastography in the same individuals. Korean J Radiol 2013;14:202–212.
19.    Yoneda M. Supersonic shear imaging and transient elastography with the XL probe accurately detect fibrosis in overweight or obese patients with chronic liver disease. Clin Gastroenterol Hepatol 2015;13:1502–1509.
20.    Rouviere O, Yin M, Dresner MA, et al. MR elastography of the liver: preliminary results. Radiology 2006;240:440–448.
21.    Yin M, Talwalkar JA, Glaser KJ, et al. Assessment of hepatic fibrosis with magnetic resonance elastography. Clin Gastroenterol Hepatol 2007;5:1207–12.