Обзор
Хронические заболевания печени (ХЗП) являются важной причиной заболеваемости и смертности во всем мире, и в главе 1 полностью обсуждаются масштабы проблемы. В настоящее время существуют эффективные методы лечения заболеваний печени, вызванных вирусом гепатита В или гепатита С, и ожидается, что со временем частота этих причин продолжит снижаться. Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) является глобальной проблемой, и ожидается, что заболеваемость во всем мире будет расти. Единственным методом лечения на данный момент является изменение образа жизни.
Ультразвуковое исследование в режиме B (УЗИ) играет важную роль в арсенале диагностической визуализации при ХЗП. Поскольку оно широко доступно, воспроизводимо, относительно недорого, экономически эффективно и не создает воздействия ионизирующего излучения, УЗИ обычно является первым методом визуализации при оценке заболеваний печени. В руководствах, выпущенных несколькими научными обществами, рекомендована программа наблюдения за гепатоцеллюлярной карциномой (ГЦК) на поздней стадии с использованием УЗИ В-режима каждые 6 месяцев с альфа-фетопротеином или без него.
Однако, даже в сочетании с допплерографией, УЗИ В режиме B не способно адекватно охарактеризовать очаговые поражения печени (FLLS). УЗИ с контрастированием (CEU) предоставляет информацию о тканевой перфузии и позволяет проводить отличную дифференциальную диагностику FLLS на основе паттернов увеличения артериальной фазы и оценки сроков и интенсивности вымывания. По точности оно аналогично компьютерной томографии и магнитно-резонансной томографии, которые являются общепринятыми методами визуализации для точной диагностики FLLs. Система отчетов и данных о визуализации печени CEU (LI-RADS) предоставляет подробную методологию для характеристики FLLS у пациентов с CLD.
Допплерография в сочетании с УЗИ В режиме В может помочь в диагностике портальной гипертензии (ПГ). Допплеровские параметры, особенно воротной вены, коррелируют с РН и широко использовались в прошлом; однако они представляют собой дополнительные выводы и должны быть объединены с другими данными, а не использоваться независимо для диагностики РН. Наличие типичных признаков может позволить поставить диагноз, но отсутствие этих признаков не может его исключить. Новые методы количественного определения PH оцениваются, но остаются на стадии исследования по состоянию на начало 2022 года.
За последние несколько лет были внедрены другие методы, основанные на УЗИ, что привело к возможности применения многопараметрического подхода на основе УЗИ для оценки диффузных заболеваний печени.
С появлением методов эластографии сдвиговой волной (SWE) количество биопсий печени, выполняемых для определения стадии фиброза печени в нескольких клинических сценариях, резко сократилось. Следует учитывать, что методы SWE были валидированы с использованием гистологии печени в качестве эталонного стандарта. Однако эластография измеряет жесткость, а не фиброз, и поэтому нецелесообразно сообщать и интерпретировать значения с использованием гистологической классификации. Более того, жесткость является количественной оценкой, тогда как гистологические системы оценки стадии фиброза печени основаны на категориальных шкалах. Таким образом, даже в “идеальных” условиях при использовании жесткости печени (LS) в качестве суррогатного маркера фиброза печени неизбежно совпадение последовательных стадий фиброза печени. Рекомендуется интерпретировать значения LS как вероятность компенсированного прогрессирующего хронического заболевания печени (cACLD), которое является наиболее клинически значимым.
Перед выполнением эластографии печени пациент должен пройти клиническое обследование. Как подчеркивается в рекомендациях / консенсусе по SWE печени, интерпретация измерения LS (LSM) зависит от конкретного клинического сценария, распространенности заболевания в исследуемой популяции, сопутствующих заболеваний текущего пациента и причины заболевания печени.
Для получения наиболее достоверных результатов при всех методах УЗИ SWE требуется соблюдение строгого протокола при оценке LS. Факторы, влияющие на воспроизводимость результатов измерений, схожи для различных методик и зависят от опыта оператора и факторов, зависящих от обследуемого объекта.
На сегодняшний день большинство исследований было проведено у пациентов с вирусным гепатитом или НАЖБП. Однако появляется все больше свидетельств об использовании методов SWE при других причинах заболеваний печени, в основном связанных с алкоголем, холестатических и аутоиммунных заболеваниях печени.
Для пациентов с хроническим гепатитом, связанным с вирусом, или с НАЖБП в рекомендациях предлагается интерпретировать LSM с помощью вибрационно-управляемой переходной эластографии (VCTE) и методов, основанных на силовом импульсном акустическом излучении (ARFI), используя “правило 5” и “правило 4” соответственно. ,
При мониторинге фиброза с течением времени следует иметь в виду, что у пациентов с хроническим гепатитом С, которые успешно лечились противовирусными препаратами прямого действия (DAA), наблюдается быстрое снижение LS. В основном это связано с его положительным влиянием на уменьшение воспаления печени. Следовательно, использование предельных значений LS, полученных у нелеченных пациентов, может недооценивать фиброз печени у пациентов, у которых достигнут устойчивый вирусологический ответ при применении препаратов DAA. В этих условиях Общество радиологов по ультразвуковому исследованию единогласно предложило использовать дельта-изменение LSM с течением времени вместо абсолютного значения в качестве наилучшего метода оценки прогрессирования или регресса CLD и рассматривать в качестве исходного значения жесткости, полученного в конце лечения у пациентов с вирусным гепатитом С. Полезно получить LSM до начала лечения препаратами DAA. Если у пациентов был cACLD до лечения, они по-прежнему подвергаются повышенному риску, хотя и в меньшей степени, осложнений, включая ГЦК, ЛГ и варикозное расширение вен, и, следовательно, требуют постоянного наблюдения на предмет осложнений.
Эластография использовалась для оценки продольных изменений LSMS у пациентов с хроническим гепатитом, проходящих противовирусное лечение, и сообщалось о значительном снижении LSMS при долгосрочном наблюдении. Однако без гистологического подтверждения с помощью парных биопсий печени неясно, связано ли снижение LSM с регрессом фиброза печени, уменьшением некровоспаления или с обоими вместе.
Эластография была предложена в качестве инструмента прогнозирования риска смерти или осложнений у пациентов с CLD. У пациентов с cACLD риск декомпенсации печени возрастает с увеличением LSM. LSM методом VCTE в сочетании с подсчетом тромбоцитов является проверенным неинвазивным методом скрининга варикозного расширения вен с очень хорошими результатами с точки зрения экономии времени на инвазивных процедурах (см. Главу 8 ). Методы, основанные на ARFI, также показывают многообещающие результаты в этой области (см. Главу 8 ).
У пациентов с хроническим вирусным гепатитом риск развития осложнений, связанных с печенью, не может быть полностью исключен, даже у тех, у кого достигнут полный вирусологический ответ; этот риск в основном связан со степенью фиброза печени до начала лечения. Некоторые модели, включающие LSM, были разработаны для прогнозирования риска развития ГЦК у пациентов с хроническим гепатитом В, получающих противовирусные препараты (см. Главу 7 ).
Рекомендации не рекомендуют проводить скрининг фиброза печени среди населения в целом; однако из-за высокой распространенности ХЛЗ и развития цирроза и ГЦК как основных причин смерти во всем мире такая возможность у лиц из группы риска вызывает все больший интерес.
Диагностика и количественное определение жировой ткани печени могут предсказать будущее развитие диабета и других сердечно-сосудистых событий. Более того, было показано, что значительный стеатоз связан с прогрессированием фиброза у пациентов с НАЖБП; поэтому количественная оценка жира в печени представляет большой интерес. УЗИ в режиме B дает субъективную оценку жировой инфильтрации и обладает низкой чувствительностью при умеренном стеатозе. Также существует значительная внутри- и межнаблюдательная вариабельность. Более того, наличие основного CLD может снизить точность УЗИ в диагностике стеатоза печени. Для улучшения количественного определения жира в печени с помощью УЗИ В-режима были предложены некоторые индексы и системы подсчета очков, включая гепаторенальный индекс. Однако на них влияет опыт оператора, и они не подтверждены в больших группах.
По состоянию на начало 2022 года количественными параметрами УЗИ для оценки жира в печени являются коэффициент ослабления (AC), коэффициент обратного рассеяния и скорость звука. Большинство коммерчески доступных алгоритмов — это те, которые оценивают AC. Параметр контролируемого ослабления (CAP), который был первым коммерчески доступным, требует специального устройства, которое не позволяет проводить морфологическую оценку печени. Оно получено вместе с LSM и стало методом оказания медицинской помощи на месте, которым легко пользоваться в кабинете гепатолога. Сообщалось о значительном совпадении значений CAP между последовательными стадиями стеатоза печени, что ограничивает его использование в последующих исследованиях, оценивающих изменения с течением времени. Более того, границы четко не определены. Алгоритмы AC, доступные в системах US, по-видимому, обладают хорошей точностью при количественной оценке стеатоза печени. Основное преимущество их использования заключается в том, что количественное определение жира получается вместе с оценкой В-режима и другими параметрами УЗИ. Эти алгоритмы были внедрены совсем недавно, и их использование необходимо стандартизировать.
Многопараметрический подход к ультразвуковому исследованию
В настоящее время существует несколько параметров УЗИ, которые можно получить для оценки ХЗП быстрым, относительно недорогим, широко доступным и воспроизводимым способом с использованием безлучевого метода. Они включают оценку с помощью обычного УЗИ В режиме B, оценку LS с помощью SWE, количественное определение жира с помощью количественного УЗИ, дисперсионную визуализацию, допплерографию и CEU для характеристики FLLS.
По состоянию на начало 2022 года не все новые методы внедрены во всех системах США, но ожидается, что они будут внедрены в ближайшем будущем, по крайней мере, в системах высокого класса. К счастью, визуализация с уменьшением интенсивности не требует дорогостоящего оборудования или программного обеспечения и вскоре должна быть доступна в системах УЗИ среднего и низкого радиуса действия. Возможность количественного определения жира в печени необходима во всем мире для выявления пациентов с НАЖБП в программах скрининга, которые подвержены риску развития неалкогольного стеатогепатита (НАСГ), чтобы эти пациенты могли быть распределены для соответствующего лечения и последующего наблюдения. Эластография печени с помощью методов, основанных на VCTE или ARFI, продолжает совершенствоваться, и существует тенденция к большей стандартизации между поставщиками, а также к повышению качества измерений. Методы, основанные как на VCTE, так и на ARFI, достигли зрелости, и доступны соответствующие рекомендации по получению LSM, а также интерпретации результатов. Мешающие факторы и артефакты четко определены, как представлено в главах 4 и 6 .
SWE предоставляет биомеханическую информацию об эластичности тканей. Однако все ткани вязкоупругие. Дисперсия связана с частотной зависимостью скорости поперечной волны (SWS) и зависит от ослабления поперечных волн из-за вязкой составляющей ткани. Если ткань диспергирующая, SWS и ослабление поперечных волн будут увеличиваться с увеличением частоты. Следовательно, анализ дисперсионных свойств поперечных волн может служить косвенным методом измерения вязкости. Дисперсия поперечной волны — это параметр УЗИ, который только недавно стал коммерчески доступным и, по-видимому, предоставляет больше информации, чем один только SWE. Дисперсионная визуализация все еще является относительно новым методом, и необходимы дополнительные исследования, чтобы понять объем дополнительной информации, которую можно получить для оценки CLD. Ранние исследования, проведенные в небольшом количестве центров, предполагают, что это может быть полезно для оценки воспаления печени. Тем не менее, другие факторы, которые могут влиять на результаты наклона дисперсии, еще недостаточно изучены. Этот метод, который оценивает изменение SWS на разных частотах, должен предоставлять информацию, касающуюся вязкости ткани. Однако неизвестно, какой диапазон частот является наилучшим для получения информации о CLD. Параметр дисперсии обычно измеряется одновременно со значением LS. Еще одной интересной особенностью использования дисперсии является то, что может быть выбрана опорная частота, которая может быть использована для лучшей стандартизации различных систем, получающих LS.
В идеале многопараметрическое ультразвуковое исследование (MP-US) поможет выявить пациентов с риском развития CLD на более ранней стадии заболевания, что потребует более раннего вмешательства в лечении, чтобы они не прогрессировали до cACLD. Благодаря низкой стоимости быстрый скрининг жировой ткани на жировую дистрофию печени позволяет выявить пациентов из группы риска, и вмешательство может быть начато на ранней стадии, чтобы уменьшить прогрессирование НАСГ и его последствия. Позволит ли использование LSM и дисперсии оценить вероятность НАСГ и контролировать прогрессирование или регресс заболевания у пациента, а также контролировать лечение, еще предстоит определить в будущих исследованиях. Если у пациента прогрессировала cACLD, рекомендуется УЗИ-обследование на предмет развития осложнений (ГЦК, ЛГ, варикозное расширение вен). При выявлении очагового поражения его можно охарактеризовать как CEUS с использованием балльной системы CEUS LI-RADS. Раннее выявление ГЦК необходимо, чтобы повлиять на выживаемость пациента. CEU может использоваться для руководства лечебными мероприятиями, а также для последующего лечения ГЦК.
Будущие достижения
Измерения жесткости печени
Одной из проблем MP-US является оценка пациентов с высоким индексом массы тела (ИМТ). Точность LSM снижается у этих пациентов из-за ослабления импульса ARFI и ухудшения изображения в режиме B для отслеживания поперечных волн. Одним из методов улучшения оценки состояния пациентов с высоким ИМТ является использование системы УЗИ, оснащенной низкочастотным преобразователем, который позволяет получать более сильные импульсы ARFI на глубине за счет разрешения изображения в режиме B. Это было принято на вооружение одним поставщиком, и преобразователь также способен проводить более глубокую оценку печени в B-режиме и цветовом доплеровском УЗИ, но с некоторым снижением разрешения. Датчик также позволяет улучшить изображение CEUS на глубине печени. Существует определенный интерес в увеличении предела мощности для ARFI, чтобы большее выделение энергии создавало большие поперечные волны, особенно на глубине, где в настоящее время существует проблема.
Другим методом на этапе исследования является использование внешних источников вибрации для генерации поперечных волн, аналогичных методу магнитно-резонансной эластографии. Это можно сделать с помощью “шейкера”, встроенного в стол для сканирования, или с помощью динамиков (звуковых волн), встроенных в стол для сканирования или размещенных на пациенте. , Затем может быть применен алгоритм УЗИ для определения LS. Система может генерировать только одну частоту одновременно, но способна создавать адекватные поперечные волны, присутствующие по всей печени. Артефакты на данном этапе разработки четко не определены. Это может позволить проводить более глубокое УЗИ и, возможно, не зависит от полосы частот, связанной с методами ARFI.
Была разработана методика, называемая ультразвуковая эластография с временной гармонией (THE), которая основана на УЗИ и непрерывных вибрациях, создаваемых громкоговорителем, встроенным в кровать пациента. При одном исследовании используются непрерывные гармонические сдвиговые колебания на нескольких частотах от 30 до 60 Гц, и по дисперсии SWS в применяемом диапазоне частот определяется эластичность и вязкость печени. Механическое возбуждение способно достигать более глубоких отделов печени, позволяя оценить жесткость у лиц с патологическим ожирением. Это пока недоступно в продаже, и опубликованные исследования на данный момент проводились одним центром.
Elastance — это метод, в котором используется несколько акустических колонок, которые либо размещаются на столе для сканирования под пациентом, либо другие акустические колонки, которые могут быть соответствующим образом размещены на пациенте рядом с областью, подлежащей оценке. Технология позволяет использовать несколько частот от 50 до 2000 Гц одновременно, создавая реверберирующее поле (сложный рисунок волн). Ультразвуковой преобразователь может использоваться для получения информации по всем применяемым частотам и формирования кривой дисперсии по применявшимся частотам. Для каждой частоты может быть получено значение LS. Сбор данных может быть выполнен менее чем за 1 минуту. Предварительная работа с пациентами с высоким ИМТ подтвердила, что реверберирующее поле присутствует по всей печени, позволяя проводить измерения на различной глубине, и не ограничено особенностями телосложения пациента. Артефакты, возникающие при использовании этой системы, все еще недостаточно изучены.
Измерение портального давления
В настоящее время наиболее точным методом измерения портального давления является определение градиента венозного давления в печени, который является инвазивным и дорогостоящим методом, сопряженным с определенными рисками и малодоступным. Неинвазивный тест, позволяющий количественно определять РН и способный отслеживать изменения в процессе лечения, был бы чрезвычайно полезен при оценке и лечении РН. Исследования жесткости селезенки предполагают, что она может быть биомаркером портального давления. Этот метод более разработан для VCTE, чем ARFI, и с начала 2022 года необходимы дополнительные исследования.
Использование субгармонического CEU находится на очень ранней стадии исследования по состоянию на начало 2022 года, и его точность неизвестна. В рамках этого метода пузырьки с контрастным веществом вводятся в сосудистую систему, и субгармоническая визуализация используется для оценки реакции пузырьков. Затем реакцию пузырьков можно соотнести с давлением.
Другой возможный метод расчета объемного кровотока находится на очень ранней стадии разработки Комитетом по биомаркерам объемного кровотока Quantitative Imaging Biomarker Alliance (QIBA). Этот метод сочетает стандартные доплеровские измерения и декорреляцию по шкале серого. Используя управляемую допплерографию для определения скоростей в плоскости, можно оценить внеплоскостные скорости по временной декорреляции A-line. Результатом является трехмерное векторное поле потока, рассчитанное в плоскости изображения без использования ориентации сосуда. Объемный расход вычисляется путем интегрирования внеплоскостного потока по поперечному сечению сосуда.
Оценка воспаления
Использование дисперсионной визуализации, которая оценивает, как изменяется LS при изменении частоты ARFI, теоретически может предоставить информацию о вязкости ткани, как обсуждалось ранее. Воспаление должно изменять вязкость ткани, и, следовательно, дисперсионная визуализация может предоставить некоторую информацию о воспалении. Однако, по-видимому, на значения дисперсии поперечной волны могут влиять несколько кофакторов, и клинические последствия этих сложных взаимосвязей нуждаются в более точном уточнении в будущих исследованиях. Использование существующих методов ARFI допускает только небольшой диапазон частот ARFI. Неизвестно, какие диапазоны частот предоставили бы наибольшую информацию о CLD. Исследовательские системы, использующие методы внешней вибрации, могут обеспечивать гораздо больший диапазон частот и могут предоставлять больше информации, чем существующие одобренные системы. ,
Выводы
Американские методы, доступные в настоящее время для клинического применения, взятые вместе (т.е. Многопараметрический подход), позволяют оценить ХЗП по любой причине. MP-US — это безлучевой метод, относительно недорогой, широко доступный, но требующий соответствующей подготовки для получения точных результатов. Новые усовершенствования существующих технологий и новые методики на этапе исследования с начала 2022 года должны только улучшить способность оценивать CLD с помощью MP-US, обеспечивая полную оценку состояния пациента быстрым и неинвазивным способом, который может использоваться для наблюдения за пациентами с течением времени. Для оценки LS, дисперсии и биомаркеров портального давления в ближайшем будущем потребуется высококачественная система для точных измерений. Однако методы количественного определения содержания жира в печени, вероятно, будут внедрены в системы низкого уровня, позволяющие проводить скрининг на НАЖБП и, если эти методы окажутся точными и воспроизводимыми, сортировать пациентов с риском развития НАСГ для дальнейшей оценки.