作者：杨家丽，宋龄，罗燕，四川大学华西医院超声医学科

超声弹性成像技术在临床广泛应用于多种疾病相关领域中。不同的弹性检测技术在肝脏弹性测量中逐步完善，通过二维超声、肝脏弹性结合血清血液学指标来进行疾病的诊断有时可避免穿刺活检以及减少穿刺活检可能引发的并发症。

但由于其因不同模态、系统及设备检测的肝脏硬度测量（LSM）测值存在差异，因而导致肝纤维化分级诊断界值可能有所不同。世界医学超声学联合会以及欧洲医学和生物学超声学会联合会认为在疾病诊断方面，超声弹性成像辅助诊断肝纤维化在目前的临床应用中部分证据尚不充分，LSM测值也受到诸多因素的影响。

目前国内对于弹性成像技术在健康成人LSM的影响因素尚无相关综述。本文从超声弹性成像技术的具体分类及相关原理、检测健康成人肝脏硬度的影响因素包括受检者自身的因素（性别、年龄、BMI/腹壁脂肪厚度、食物摄入、体位、测量深度、检测阶段、呼吸时相）、机器参数（测量次数及取样框）及其他因素（不同弹性成像技术及操作者的经验）等对肝脏弹性测值的影响进行归纳总结，旨在对超声弹性成像技术的具体分类及相关原理进行归纳总结以及弹性成像技术对健康成人肝脏硬度测量的影响因素进行完善和补充。

1. 不同弹性成像技术的基本原理

弹性成像技术根据其产生原理主要分为应变成像和剪切波成像两大类。剪切波成像是目前临床上应用最广泛的弹性成像技术，由于激发的方式及接收方式的差异，剪切波成像衍生出多种弹性方法。

1.1 应变弹性成像技术

应变弹性成像技术通过向受检者体表施加一定的压力，利用受检者本身的呼吸和心跳在人体组织中产生的压力变化来进行弹性检测，是一种半定量检测和评估肝脏硬度的方法。由于容易受到外力作用的影响，且肝脏位于体内较深处使得外界传达的压力较少作用于肝组织，并且不能准确量化数据，只能做到定性判断或半定量对比，因此目前在临床中较少作为常规方法进行肝纤维化的检测。

1.2 剪切波成像技术

1.2.1 瞬时弹性成像技术

瞬时弹性成像技术是最早应用于临床的超声弹性成像技术，其原理是低频率的振荡作用在肝脏组织内产生剪切波，其在传播的过程中产生形变，通过超声转换器来记录不同时刻肝脏组织内的剪切波传播导致的偏移，计算出剪切波的传播速度，从而转换成肝脏硬度值。瞬时弹性成像技术在评估肝纤维化表现出良好的应用价值。

1.2.2 声辐射力脉冲弹性检测技术

声辐射力脉冲弹性检测技术是组织在受到辐射力推动时组织局部产生应力，从而引起的焦点附近的组织形变程度来判断组织的硬度。该技术的硬度成像也只局限于定性方面。目前主要分为声辐射力定量检测技术、声辐射力检测技术及第三代声触诊组织定量检测技术。前两种技术由于只能对病灶内部一点弹性参数进行定量检测,导致对于内部硬度分布不均的病灶测量比较困难，且重复性一般。第三代声触诊组织定量检测技术能够多次在单帧图像上进行组织弹性测量且测值重复性更好，进行恶性病灶测量的硬度值更加可靠。目前临床上主要应用于乳腺、甲状腺及睾丸等浅表组织的弹性检测。

1.2.3 一维剪切波弹性检测技术

一维剪切波弹性检测技术主要包括点式剪切波弹性检测技术和飞点式弹性定量检测技术，是在脉冲声辐射力检测的基础上，组织产生横向振动进而产生剪切波，通过跟踪剪切波波速得到检测组织弹性的绝对值从而转化为组织的硬度。由于一次只能够成像一小片组织区域且检测深度有限、取样框小及局部过大的声辐射能量等使其在临床应用中受到一定的限制。

1.2.4 二维剪切波弹性成像技术

二维剪切波弹性成像技术是目前临床上应用最多的弹性检测技术，它们的基本原理是基于一维剪切波弹性检测的基础上在检测组织内的不同深度，沿同一中线连续施加多个聚焦声场从而产生剪切波的波源，当其运动速度大于剪切波波速时，就会产生二维剪切波而形成马赫锥平面，同时结合快速的成像方法来得到较大区域的组织的弹性值。由于不受腹水的限制且较少受到气体的干扰，重复性高并且在现有文献中其对肝纤维化分级的敏感度和特异度较高，使其成为目前临床上应用最广泛的弹性成像技术。

1.2.5 三维剪切波弹性成像

三维剪切波弹性成像是实时剪切波弹性检测技术与三维容积超声的融合，从而重建出冠状面的弹性图像，以此来提供病灶的容积弹性情况，具有扫描及重建时间短、重复性高等优点。主要应用于乳腺及甲状腺良恶性肿瘤的鉴别及乳腺肿瘤的体积的评估等。在肝脏上的应用主要是肝脏消融术后的评估，三维剪切波弹性成像能显示消融区的面积和体积，同时还能在空间上显示射频产生的热损害。

2. 超声弹性成像技术的影响因素

2.1 受检者自身情况对LSM测值的影响

2.1.1 性别

不同弹性成像技术检测健康成人肝脏硬度受性别的影响就目前的研究结果尚未统一，有文献表明在不同弹性成像技术中（瞬时弹性成像、声辐射力脉冲弹性成像、剪切波弹性成像等）男性的肝脏硬度高于女性，而部分文献认为健康成人的LSM测值与性别无关。在一项关于肝纤维化模型的动物研究中，认为雌性大鼠的弹性值较低的原因是卵巢激素抑制肝卫星细胞产生细胞外团，会使肝脏变软，进一步的体外和体内功能研究将丰富男性和女性肝脏硬度值的知识。但仅从现有的超声弹性成像相关文献还无法确定导致这种差异的原因。虽然一些文献认为男性弹性测值高于女性，但总体的文献表明性别对肝脏弹性的正常参考范围影响不大。

2.1.2 年龄

多数文献认为健康成人的弹性值不受年龄的显著影响，即使认为有影响的文献也表明年龄对肝脏弹性的正常参考值影响较小，认为有影响的原因也是由于随着年龄的增长，BMI值增高而导致弹性值的增加。总的来说，肝脏弹性值受年龄的影响甚微。

2.1.3 BMI或腹壁脂肪厚度

BMI对LSM测值是否存在影响仍有争论。有研究表明BMI越大，弹性值越高于正常BMI人群；也有研究认为BMI对弹性值没有影响。但认为BMI与弹性成像检测成功率显著相关。在最近一项研究中，根据超声检查中有无脂肪肝进行分析，无脂肪变性的LSM测值明显低于脂肪肝。

来自印度的最新数据的研究表明，在健康个体中，营养不足和消瘦以类似于肥胖的方式增加了LSM测值。此外，腹壁脂肪厚度也需要考虑。腹壁厚度与BMI成高度正相关，有研究表明，当腹壁组织越厚，超声衰减越明显，弹性检测的失败率也会增加。当BMI值在40 kg/m2以上时，失败率随BMI值的增加而增加，达到88%。现有文献表明BMI及脂肪厚度对于LSM测值以及检测成功率是有影响的，因此在进行弹性测量时，应考虑这一影响因素。

2.1.4 食物摄入

相关文献表明，当进食后LSM测值比空腹时高，食物摄入显著增加了肝脏硬度值。与食物摄入相关的弹性测量值在餐后30 min和60 min时显著升高。因此，在进行弹性测量前，应进行6 h以上空腹。

2.1.5体位

既往有文献研究了不同体位对健康成人弹性值的影响，表明仰卧位和左侧卧位的检测成功率差异无统计学意义，但左侧卧位LSM值高于水平卧位有学者认为空腹状态下，直立位测得的剪切波速度明显高于仰卧位，可知其他体位所测得的弹性值高于仰卧位所测弹性值，因此，在同一个研究中应保持仰卧位进行弹性值的测量，排除体位对弹性值造成的影响。

2.1.6 测量深度

多篇文献表明检测深度对LSM测值及检测成功率的影响不可忽略。当取样框距肝包膜的距离大于5 cm时，检测成功率降低，且检测弹性值的变异度增大。可能原因是随着深度的增加声波的衰减明显，而剪切波只占声波中的一小部分，更易受到声衰减的影响。因此建议取样框的位置应放置在距肝包膜1～2 cm处、且不超过5 cm处所测的LSM测值变异度最小且成功率最大。

2.1.7 检测节段

在肝脏不同节段进行弹性值测量，研究表明在V节段测量时，肝脏硬度的变异系数最低，结果最可靠，因此，在检测肝脏硬度时，尽量选择肝V节段进行测量。

2.1.8 呼吸时相

目前关于呼吸时相对于肝脏硬度的影响尚未得到统一的研究结果。有文献表明不同的呼吸时相对LSM测值有影响，认为呼气末LSM值高于吸气末；而也有文献认为深吸气、深呼气和Valsalva操作的结果无差异。多项研究表明肝内充血程度会影响肝脏的硬度值，在充血性心力衰竭患者中肝脏硬度会增加。呼吸可影响肝静脉血流，在吸气时肝静脉血流速度明显高于呼气时，回流右心时血流速度增加。目前关于呼吸时相对于肝脏硬度的影响的相关文献结论尚不一致，还需要更大的样本来得出更加可靠的结论。笔者认为在进行肝脏弹性测量时，应尽量在平静呼吸时屏气进行弹性测量，避免深吸气或深呼气造成的误差。

2.2 机器参数对LSM测值的影响

2.2.1 测量次数

有文献表明无论使用3次、5次还是10次有效测量来计算LSM测值，Fibro Scan诊断肝硬化的准确性都是相似的。有学者利用STQ在118例健康成人测量次数为5次和10次的LSM测值差异无统计学意义，世界医学与生物学超声联合会大会和欧洲医学和生物学超声学会联合会在对不同弹性成像技术的测量次数进行了明确的规定，同时也有多篇文献表明测量次数对肝脏弹性值影响不大。

2.2.2 取样框

有研究采用剪切波弹性成像在137例受检者中感兴趣区采用直径10 mm和20 mm进行肝脏弹性测量，结果表明两组感兴趣区成功率相同且测值差异无统计学意义。有学者认为不同取样框测值虽然无统计学差异但取样框太大或太小会导致测值的变异度偏大。不同的弹性测量方式有不同的取样框大小，在进行弹性值测量时，应选择合适的取样框，可避免取样框过大或过小带来的变异度偏大的影响。

2.3 其他因素对LSM测值的影响

2.3.1 不同弹性成像技术

由于不同弹性检测技术的成像原理有所不同，不同厂家的弹性成像技术也有差异，甚至同样技术不同厂家的设备以及同一厂家不同设备的弹性诊断界值也不同，因此不同弹性成像技术对同一个受检者的同一脏器的弹性测值不同，不同的厂家的设备应该有各自定义的正常肝脏硬度阈值及病变程度诊断阈值。

2.3.2 操作人员的经验

有文献将初学者与经验丰富的操作者前后50例肝脏弹性的一致性进行比较可知，测量前50例时，两者的一致性较差，且初学者的检测成功率低于经验丰富者，而后50例的检测成功率和一致性较高。前50例观察者间的一致性会受到操作者经验的影响，因此要求进行弹性测量的操作人员应该受过专业培训并且有一定的二维超声知识。

3. 总结与展望

超声弹性成像技术至今已发展20余年，作为临床中诊断肝纤维化常用的辅助手段，为临床提供更多的超声参数且对疾病的鉴别诊断带来便利。不同弹性成像需要规范化的操作以排除因人为因素造成的弹性值的差异。因此对于弹性成像技术的规范化操作提出几点建议：

第一，要规范操作人员的相关培训：操作人员要具备相关的二维超声知识，并且要按照统一操作步骤进行弹性测量，在进行弹性成像研究前，至少要进行50人次以上的弹性成像测量，减少操作者间因水平及经验差异带来的弹性测值影响。

第二，要严格遵循有效测量标准要求：以IQR/M<30%，检测成功率≥60%作为有效检测，并且在测量过程中避免取样框测到血管、囊肿、包块等影响LSM测值的地方。

第三，每一种弹性成像设备应该设定统一的测量标准，包括取样框大小、测量次数、测量深度、受检者体位、呼吸状态等，避免这些因素带来的测量误差。

第四，不同的弹性成像技术之间的诊断界值不同，不同的弹性成像仪器诊断界值不能等同，不同的弹性成像仪器应该有各自的诊断界值，且应向受检者说明这一情况。

总之，弹性成像技术是超声技术发展的新革命，虽然目前在临床上还没有全面应用和推广，但不可否认，超声弹性成像技术能够帮助医生更加全面地认识和诊断疾病。不同超声弹性成像技术检查步骤规范化以及不断促进超声弹性成像技术的发展与应用是大家的共同努力的方向。

来源：杨家丽,宋龄,罗燕.不同超声弹性成像技术的原理及检测健康成人肝脏硬度的影响因素[J].分子影像学杂志,2024,47(04):433-437.

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