《Journal of Radiation Research and Applied Sciences》：Evaluation value of ultrasonic shear wave elastic imaging, MRI combined with ADC value in liver fibrosis degree of nonalcoholic fatty liver
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本文针对非酒精性脂肪肝病（NAFLD）肝纤维化无创评估的临床需求，研究了超声剪切波弹性成像（SWE）、磁共振成像（MRI）质子密度脂肪分数（PDFF）与表观扩散系数（ADC）值的联合应用价值。研究通过150例NAFLD患者和150例健康对照发现，杨氏模量、MRI-PDFF与肝纤维化程度呈正相关，ADC值呈负相关；三者联合检测的AUC值（0.959）显著高于单一指标，且构建的列线图模型显示出良好的预测性能与临床实用性，为NAFLD肝纤维化的无创精准分期提供了新策略。
在当代社会，非酒精性脂肪肝病（NAFLD）已成为全球最常见的慢性肝病之一，其发病率在中国成年人群中高达约15%，是仅次于病毒性肝炎的第二大肝病。NAFLD的疾病谱广泛，可从单纯的肝脏脂肪变性进展为非酒精性脂肪性肝炎、肝纤维化、肝硬化，甚至肝细胞癌。其中，肝纤维化是疾病进展的关键转折点，早期发现并有效干预有望实现病情的逆转，从而阻止其向终末期肝病发展。
然而，准确评估肝纤维化程度一直是临床面临的挑战。肝组织病理学活检被奉为诊断的“金标准”，但其作为一种有创操作，存在出血、感染等风险，且因取样误差和观察者间差异，其可重复性受限，难以用于常规筛查和动态监测。传统的影像学方法，如常规超声，虽能提示脂肪肝，但对纤维化分期能力不足。磁共振成像（MRI）技术，如质子密度脂肪分数（MRI-PDFF）可量化肝脏脂肪变，扩散加权成像（DWI）的衍生指标表观扩散系数（ADC）值能在一定程度上反映组织内水分子扩散受限情况（与纤维化相关），但单独应用诊断效能有限。近年来，超声剪切波弹性成像（SWE）技术应运而生，它通过测量组织硬度（以杨氏模量值表示）来间接反映纤维化程度，具有无创、实时、可重复的优点，但其准确性是否受肝脏炎症等因素影响仍需探讨。因此，探索一种能够整合多种无创影像学技术优势的联合诊断方案，对于实现NAFLD肝纤维化的精准、无创评估具有重要的临床意义。
为解决上述问题，刘洋等人的研究团队在《Journal of Radiation Research and Applied Sciences》上发表论文，旨在系统评估SWE、MRI-PDFF和ADC值三者单独及联合应用在评估NAFLD患者肝纤维化程度中的价值，并构建一个可用于临床风险预测的列线图（Nomogram）模型。该研究纳入了150名经肝穿刺活检确诊的NAFLD患者作为观察组，并匹配了150名健康志愿者作为对照组。所有受试者均接受了SWE（测量肝组织杨氏模量值）、MRI（测量肝脏PDFF）和DWI（测量肝脏ADC值）检查。肝纤维化的分期严格依据METAVIR评分系统（F0：无纤维化，F1：轻度纤维化，F2：显著纤维化，F3：严重纤维化，F4：肝硬化）这一金标准。
主要技术方法概述：
研究采用病例对照设计，样本来源于2022年8月至2024年8月期间入院患者。所有入组NAFLD患者均行肝穿刺活检进行METAVIR病理分期。影像学检查包括：使用GE LOGIQ E11超声诊断仪进行二维剪切波弹性成像（2D-SWE）测量肝组织杨氏模量；使用Philips Ingenia 3.0T MRI扫描仪进行PDFF定量分析和DWI扫描（b值=800 s/mm2）获取ADC值。由不知病理结果的医师独立测量影像学参数，统计分析采用SPSS 27.0软件，包括组间比较、Spearman相关性分析、受试者工作特征（ROC）曲线分析评估诊断效能，并使用R软件构建列线图模型并进行校准曲线和决策曲线分析。
研究结果
3.1. 观察组与对照组各参数比较
研究结果显示，NAFLD观察组患者的肝脏杨氏模量值（9.85 ± 2.14 kPa）和MRI-PDFF值（8.85 ± 2.27%）均显著高于健康对照组（5.82 ± 1.05 kPa；4.22 ± 1.64%），而ADC值（0.80 ± 0.06 × 10-3mm2/s）则显著低于对照组（0.98 ± 0.08 × 10-3mm2/s），所有差异均具有统计学意义（P < 0.001）。这初步表明NAFLD患者的肝脏硬度增加、脂肪含量更高，而水分子扩散能力受限。
3.2. 不同肝纤维化分期各组间参数比较
根据METAVIR分期，150例NAFLD患者被分为F0期（38例）、F1期（45例）、F2期（32例）、F3期（28例）和F4期（7例）。分析发现，随着肝纤维化程度的加重（从F0期到F4期），杨氏模量值和MRI-PDFF值均呈现逐级显著升高趋势，而ADC值则呈现逐级显著下降趋势。例如，F4期患者的杨氏模量值（13.30 ± 3.45 kPa）显著高于F3期（10.78 ± 1.80 kPa）及更早期，ADC值（0.74 ± 0.06 × 10-3mm2/s）则显著低于F3期（0.80 ± 0.06 × 10-3mm2/s）及更早期。各组间的差异均具有统计学意义（P < 0.05），提示这三个影像学参数能有效区分不同严重程度的肝纤维化。
3.3. 各参数与肝纤维化分期的相关性分析
Spearman相关性分析进一步证实，肝脏杨氏模量值（r = 0.662, P < 0.001）和MRI-PDFF值（r = 0.542, P < 0.001）与NAFLD肝纤维化程度呈显著正相关，即纤维化越严重，肝脏越硬、脂肪分数越高。相反，ADC值与肝纤维化程度呈显著负相关（r = -0.571, P < 0.001），即纤维化越严重，水分子扩散能力越低。
3.5. 各参数评估肝纤维化效能的比较
ROC曲线分析显示，单独应用时，杨氏模量、MRI-PDFF和ADC值评估NAFLD肝纤维化程度的曲线下面积（AUC）分别为0.927、0.758和0.846，均表现出一定的诊断价值。然而，将三者联合检测时，其AUC值显著提高至0.959，且敏感度（88.57%）和特异度（92.17%）均优于任一单项检测。统计检验表明，联合检测的AUC值显著高于单项检测（Z = 3.283, 3.276, 4.038, P < 0.05）。
3.6. 列线图模型的构建与验证
研究人员基于杨氏模量、MRI-PDFF和ADC值的测量结果，构建了一个预测NAFLD肝纤维化风险的列线图模型。将总样本按7:3随机分为训练集（105例）和验证集（45例）进行内部验证。结果显示，该模型在训练集和验证集中的AUC值分别高达0.99和0.96，表明模型具有极佳的区分能力。校准曲线显示预测概率与实际发生率高度一致（P值均大于0.05），决策曲线分析（DCA）进一步表明，在40%至100%的阈值概率范围内，使用该模型进行临床决策能带来明确的净收益。
结论与讨论
本研究系统论证了超声剪切波弹性成像（SWE）测量的杨氏模量、磁共振成像（MRI）衍生的质子密度脂肪分数（PDFF）以及表观扩散系数（ADC）值在评估非酒精性脂肪肝病（NAFLD）肝纤维化程度中的重要作用。研究结论明确指出：第一，NAFLD患者的肝脏硬度（杨氏模量）和脂肪含量（MRI-PDFF）显著高于健康人群，而水分子扩散能力（ADC值）则显著降低。第二，这三个参数的变化与肝纤维化的METAVIR分期密切相关，且能有效区分不同纤维化程度。第三，最为关键的是，杨氏模量、MRI-PDFF和ADC值的联合检测在诊断肝纤维化方面展现出显著的协同效应，其效能（AUC = 0.959）显著优于任何单一指标。第四，基于这三项指标构建的列线图预测模型，经过内部验证，显示出优异的预测准确性、校准度和临床实用性，为NAFLD肝纤维化的无创、个体化风险评估提供了有力的量化工具。
这项研究的重要意义在于，它成功整合了两种不同原理的影像学技术（反映组织硬度的SWE和反映组织成分/水分子运动的MRI），实现了优势互补。SWE能直接反映纤维化导致的组织刚度增加，MRI-PDFF能精确量化脂肪变性（NAFLD的核心病变），而ADC值则敏感于纤维化引起的微观结构改变对水分子扩散的限制。这种多参数、多模态的联合评估策略，有望在很大程度上减少对有创肝活检的依赖，特别适用于需要长期随访监测病情变化或存在肝活检禁忌症的患者。尽管本研究存在单中心、样本量有限以及未详细分析不同纤维化阶段各技术独特价值等局限性，但其结果为推动NAFLD肝纤维化的无创诊断进程提供了高质量的证据。未来的研究方向应包括开展大规模、多中心的前瞻性研究以进行外部验证，并进一步探索该联合模型在指导治疗决策、评估疗效和预测长期预后方面的潜在价值。
