Elastografia wątroby
Redaktor: Aleksandra Lang
Data: 30.09.2022
Źródło: Prof. dr hab. med. Anatol Panasiuk
Oddział Gastroenterologii, Hepatologii i Chorób Wewnętrznych z Ośrodkiem Diagnostyki i Leczenia Endoskopowego, Wojewódzki Szpital Zespolony im. J. Śniadeckiego w Białymstoku
Kategorie:
Choroby wątroby
Choroby układu pokarmowego
Działy:
Aktualności w Gastroenterologia
Aktualności Powtarzalność, bezpieczeństwo oraz coraz większa dostępność nieinwazyjnej diagnostyki włóknienia wątroby to walory elastografii, która może być z sukcesem wykorzystywana w codziennej praktyce.
Zasadniczym celem diagnostyki hepatologicznej jest rozpoznanie przyczyny choroby oraz ustalenie jej zaawansowania. Symptomatologia chorób wątroby jest bardzo uboga. Ze względu na uwarunkowania anatomiczne, wątroba jest pozbawiona receptorów bólowych, z wyjątkiem torebki wątroby. Dlatego większość chorób wątroby przebiega przez kilka, a nawet kilkanaście lat bez dolegliwości.
Zwykle o chorobie wątroby świadczą poziomy aktywności aminotransferaz, które mogą pozostawać nieznacznie podwyższone nawet przy zaawansowanym procesie zapalnym, jakim jest marskość wątroby. Dlatego stwierdzenie nieprawidłowych wyników aktywności aminotransferaz powinno skłonić lekarza do ustalenia przyczyny. Niezależnie od wpółistniejących chorób, zaburzeń metabolicznych czy stłuszczenia wątroby, powinniśmy dążyć do przeprowadzenia nieinwazyjnej diagnostyki stopnia zaawansowania choroby. Następstwem przewlekłego zapalenia w miąższu wątroby jest aktywacja procesów fibrogenezy z odkładaniem się w przestrzeniach pozakomórkowych kolagenu. Szybkość oraz intensywność włóknienia w wątrobie jest wypadkową działania czynników uszkadzających wątrobę (aktywność procesów autoimmunologicznych, leki, toksyny, niewydolność krążenia, dysbioza, nieuregulowane zaburzenia metaboliczne, etc.) oraz procesów odtwórczych w wątrobie. Do oceny stopnia włóknienia wykorzystywane są różne skale punktowe określające zawartość tkanki łącznej w narządzie. W praktyce klinicznej przyjęto skalę METAVIR, gdzie podporządkowano rozległość włóknienia określonym punktom w zakresie od 0 do 4: 0 – brak włóknienia; 1 – łagodne włóknienie; 2 – umiarkowane; 3 - zaawansowane; 4 – odpowiada przebudowie marskiej wątroby. Zaawansowane włóknienie wątroby definiujemy jako stan F3-F4, natomiast śladowe włóknienie F0-F1. Szczególnej uwagi wymagają osoby mające włóknienie pośrednie F2, będących w tzw. „grey zone”, wymagają one powtórzenia badań w odstępie czasu, min. 12 miesięcy celem obserwacji dynamiki włóknienia, także wdrożenia leczenia i zmiany stylu życia.
Laboratoryjne testy nieinwazyjne
Dotychczas złotym standardem w diagnostyce włóknienia w wątrobie była gruboigłowa biopsja wątroby. Jednak badanie to jest zastępowane przez powszechne wprowadzenie nieinwazyjnych testów laboratoryjnych takich jak testy pośrednie proste (AAR, AP, APRI, APRI zmodyfikowane, CDS, FIB4, Fibroindex, Wsk. Fornsa, Kings Score, wsk. Pohl) i zaawansowane (FibroTest, FPI, PGA, PGAA) oraz testy bezpośrednie (ELFGa, Fibrometer, FibroSpect II, Hepascore, wsk. Leroy,a, MP3, SHASTA). Przy wyliczeniu testów pośrednich brane są pod uwagę parametry, które w pośredni sposób związane są z procesami tworzenia lub degradacji tkanki włóknistej w wątrobie (ALT, AST, GGTP, liczba płytek krwi, INR, wskaźnik protrombiny, stężenie cholesterolu lub bilirubiny). Testy bezpośrednie analizują stężenia cząsteczek biorących bezpośredni udział w procesach fibrogenezy lub fibrolizy (np. 2-makroglobulina, apolipoproteina A1).
W codziennej praktyce klinicznej każdy lekarz może dokonać oceny stopnia zwłóknienia wątroby wyliczając wskaźnik FIB-4. Do wyznaczenia wskaźnika potrzebne są jedynie trzy parametry laboratoryjne: wartości ALT, AST i liczba płytek krwi oraz wiek chorego. Dostępne są on-line kalkulatory, które po podstawieniu do wzoru danych automatycznie wyliczają wskaźnik włóknienia (np. kalkulator FIB-4 dostępny na stronie: www.fib4.pl). Wartość FIB-4 > 3.25 odznacza się 97% swoistością i PPV = 65% w rozpoznaniu zwłóknienia wątroby. U osób z wartościami wskaźnika w przedziale 1,3-2,67 określenie stopnia włóknienia wątroby jest obarczone wyższym błędem. U takich osób wskazane jest rozszerzenie diagnostyki o badanie elastograficzne.
Elastografia wątroby
Elastografia jest nieinwazyjną, ilościową metodą pomiaru włóknienia wątroby poprzez ocenę właściwości elastycznych tkanki. Elastografię można wykonać za pomocą obrazowania ultrasonograficznego (USG) lub rezonansu magnetycznego (MR). Elastografię USG można podzielić na elastografię przejściową z kontrolą drgań (VCTE, urządzenie FibroScan) oraz elastografię fali ścinającej (SWE, dodatkowa opcja w większości nowoczesnych aparatów USG). Przy użyciu fal elektromagnetycznych generowanych w głowicach ultrasonograficznych jest możliwa ocena stopnia „twardości” miąższu wątroby, co odpowiada pośrednio zawartości tkanki łącznej w podścielisku wątroby. Idealny test oceniający włóknienie wątroby powinien być swoisty dla stopnia włóknienia w wątrobie, prosty do oznaczenia, powtarzalny, czuły, pozwalać na zróżnicowanie poszczególnych stadiów włóknienia (F0–F4) oraz tani. Takie parametry spełnia elastografia. Elastografia mierzy sztywność tkanki, która wzrasta wraz z zaawansowaniem zwłóknienia wątroby. Czynnikami decydującymi o sztywności tkanki są elementy macierzy zewnątrzkomórkowej (m. in. kolagen, elastyna), ciśnienie śródmiąższowe, przepływu krwi oraz architektura tkanek (drogi żółciowe, naczynia, zmiany ogniskowe). W przewlekłej chorobie wątroby dochodzi do wzrostu kolagenu, co wpływa na wzrost sztywności miąższu wątroby. Ponadto na zwiększenie sztywności miąższu wątroby wpływają m. in. zapalenie wątroby, zwiększony przepływ krwi (po wysiłku, po spożytym posiłku), nadciśnienie wrotne, przekrwienie bierne wątroby (np. niewydolność krążenia) oraz cholestaza. Im sztywniejsza tkanka, tym szybciej rozchodzi się fala poprzeczna. Technika elastografii ilościowej obejmuje następujące etapy: indukcję fali poprzecznej w tkance, wizualizację i analizę propagacji fali poprzecznej, co jest wykorzystywane do oszacowania sztywności tkanki. Wyniki elastografii są wyrażone w kPa (stosunek naprężenia/odkształcenia tkanki) lub prędkości fali poprzecznej w metrach na sekundę (m/s).
Zwłóknienie może wystąpić w każdej przewlekłej chorobie wątroby i wiąże się ze zwiększoną chorobowością i śmiertelnością. W praktyce klinicznej lekarza POZ badanie elastograficzne powinno być dodatkową opcją badania obrazowego wątroby, równolegle do badania USG. Oba te badania można wykonać jednoczasowo, przy takim samym przygotowaniu pacjenta. Badanie elastograficzne można traktować jako ocenę skreeningową grupy pacjentów, zwłaszcza tych, u których utrzymują się przewlekle nieznacznie podwyższone wartości aminotransferaz. Nieinwazyjność badania pozwala na powtarzanie badania w celu ustalenia dynamiki włóknienia wątroby. Takie badanie może być wykonywane co 12 miesięcy. Monitorowanie włóknienia wątroby jest wskazane u chorych z postępującą chorobą wątroby (stłuszczenie wątroby o różnej etiologii, autoimmunologiczne choroby wątroby, choroba alkoholowa wątroby, choroby metaboliczne). U pacjentów ze stłuszczeniem wątroby o etiologii alkoholowej proces włóknienia wątroby przebiega szybciej. Elastografia jest przydatna do monitorowania włóknienia wątroby wywołanego przez przewlekłe stosowanie leków, takich jak metrotreksat czy leki cytostatyczne. Ponadto elastografia niezbędna jest u osób kwalifikowanych do przeszczepu lub będących po przeszczepie wątroby.
Stopień stłuszczenia może wpływać na wartości sztywności tkanki, dlatego należy również rozważyć oszacowanie stopnia stłuszczenia wątroby za pomocą kontrolowanego parametru atenuacji (CAP), który jest dostępny w aparatach USG, obok opcji elastografii. Nieinwazyjne, monitorowanie obu parametrów: stłuszczenia (CAP) oraz włóknienia jest doskonałym sposobem oceny efektów leczenia. Dodatkowo, dużą zaletą tych badań jest ocena ilościowa zawartości tłuszczów oraz tkanki łącznej w wątrobie.
Powtarzalność, bezpieczeństwo oraz coraz większa dostępność nieinwazyjnej diagnostyki włóknienia wątroby to walory elastografii, która może być z sukcesem wykorzystywana w codziennej praktyce.
1. Sterling RK, Lissen E, Clumeck N, et. al. Development of a simple noninvasive index to predict significant fibrosis patients with HIV/HCV co-infection. Hepatology 2006; 43: 1317-1325.
2. Sigrist RMS, Liau J, Kaffas AE et al. Ultrasound elastography: review of techiques and clinical application. Theranostics. 2017;7:1303-1329.
3. da Silva LCM, de Oliveira JT, Tochetto S et al.Ultrasound elastography in patients with fatty liver disease. Radiol Bras. 2020;53:47-55.
4. Ferraioli G, Barr RG. Ultrasound liver elastography beyond liver fibrosis assessment. World J Gastroenterol. 2020;26:3413-3420.
5. Fang C, Sidhu PS. Ultrasound-based liver elastography: current results and future prospectives. Abdom Radiol (NY). 2020;45:3463-3472.
Zwykle o chorobie wątroby świadczą poziomy aktywności aminotransferaz, które mogą pozostawać nieznacznie podwyższone nawet przy zaawansowanym procesie zapalnym, jakim jest marskość wątroby. Dlatego stwierdzenie nieprawidłowych wyników aktywności aminotransferaz powinno skłonić lekarza do ustalenia przyczyny. Niezależnie od wpółistniejących chorób, zaburzeń metabolicznych czy stłuszczenia wątroby, powinniśmy dążyć do przeprowadzenia nieinwazyjnej diagnostyki stopnia zaawansowania choroby. Następstwem przewlekłego zapalenia w miąższu wątroby jest aktywacja procesów fibrogenezy z odkładaniem się w przestrzeniach pozakomórkowych kolagenu. Szybkość oraz intensywność włóknienia w wątrobie jest wypadkową działania czynników uszkadzających wątrobę (aktywność procesów autoimmunologicznych, leki, toksyny, niewydolność krążenia, dysbioza, nieuregulowane zaburzenia metaboliczne, etc.) oraz procesów odtwórczych w wątrobie. Do oceny stopnia włóknienia wykorzystywane są różne skale punktowe określające zawartość tkanki łącznej w narządzie. W praktyce klinicznej przyjęto skalę METAVIR, gdzie podporządkowano rozległość włóknienia określonym punktom w zakresie od 0 do 4: 0 – brak włóknienia; 1 – łagodne włóknienie; 2 – umiarkowane; 3 - zaawansowane; 4 – odpowiada przebudowie marskiej wątroby. Zaawansowane włóknienie wątroby definiujemy jako stan F3-F4, natomiast śladowe włóknienie F0-F1. Szczególnej uwagi wymagają osoby mające włóknienie pośrednie F2, będących w tzw. „grey zone”, wymagają one powtórzenia badań w odstępie czasu, min. 12 miesięcy celem obserwacji dynamiki włóknienia, także wdrożenia leczenia i zmiany stylu życia.
Laboratoryjne testy nieinwazyjne
Dotychczas złotym standardem w diagnostyce włóknienia w wątrobie była gruboigłowa biopsja wątroby. Jednak badanie to jest zastępowane przez powszechne wprowadzenie nieinwazyjnych testów laboratoryjnych takich jak testy pośrednie proste (AAR, AP, APRI, APRI zmodyfikowane, CDS, FIB4, Fibroindex, Wsk. Fornsa, Kings Score, wsk. Pohl) i zaawansowane (FibroTest, FPI, PGA, PGAA) oraz testy bezpośrednie (ELFGa, Fibrometer, FibroSpect II, Hepascore, wsk. Leroy,a, MP3, SHASTA). Przy wyliczeniu testów pośrednich brane są pod uwagę parametry, które w pośredni sposób związane są z procesami tworzenia lub degradacji tkanki włóknistej w wątrobie (ALT, AST, GGTP, liczba płytek krwi, INR, wskaźnik protrombiny, stężenie cholesterolu lub bilirubiny). Testy bezpośrednie analizują stężenia cząsteczek biorących bezpośredni udział w procesach fibrogenezy lub fibrolizy (np. 2-makroglobulina, apolipoproteina A1).
W codziennej praktyce klinicznej każdy lekarz może dokonać oceny stopnia zwłóknienia wątroby wyliczając wskaźnik FIB-4. Do wyznaczenia wskaźnika potrzebne są jedynie trzy parametry laboratoryjne: wartości ALT, AST i liczba płytek krwi oraz wiek chorego. Dostępne są on-line kalkulatory, które po podstawieniu do wzoru danych automatycznie wyliczają wskaźnik włóknienia (np. kalkulator FIB-4 dostępny na stronie: www.fib4.pl). Wartość FIB-4 > 3.25 odznacza się 97% swoistością i PPV = 65% w rozpoznaniu zwłóknienia wątroby. U osób z wartościami wskaźnika w przedziale 1,3-2,67 określenie stopnia włóknienia wątroby jest obarczone wyższym błędem. U takich osób wskazane jest rozszerzenie diagnostyki o badanie elastograficzne.
Elastografia wątroby
Elastografia jest nieinwazyjną, ilościową metodą pomiaru włóknienia wątroby poprzez ocenę właściwości elastycznych tkanki. Elastografię można wykonać za pomocą obrazowania ultrasonograficznego (USG) lub rezonansu magnetycznego (MR). Elastografię USG można podzielić na elastografię przejściową z kontrolą drgań (VCTE, urządzenie FibroScan) oraz elastografię fali ścinającej (SWE, dodatkowa opcja w większości nowoczesnych aparatów USG). Przy użyciu fal elektromagnetycznych generowanych w głowicach ultrasonograficznych jest możliwa ocena stopnia „twardości” miąższu wątroby, co odpowiada pośrednio zawartości tkanki łącznej w podścielisku wątroby. Idealny test oceniający włóknienie wątroby powinien być swoisty dla stopnia włóknienia w wątrobie, prosty do oznaczenia, powtarzalny, czuły, pozwalać na zróżnicowanie poszczególnych stadiów włóknienia (F0–F4) oraz tani. Takie parametry spełnia elastografia. Elastografia mierzy sztywność tkanki, która wzrasta wraz z zaawansowaniem zwłóknienia wątroby. Czynnikami decydującymi o sztywności tkanki są elementy macierzy zewnątrzkomórkowej (m. in. kolagen, elastyna), ciśnienie śródmiąższowe, przepływu krwi oraz architektura tkanek (drogi żółciowe, naczynia, zmiany ogniskowe). W przewlekłej chorobie wątroby dochodzi do wzrostu kolagenu, co wpływa na wzrost sztywności miąższu wątroby. Ponadto na zwiększenie sztywności miąższu wątroby wpływają m. in. zapalenie wątroby, zwiększony przepływ krwi (po wysiłku, po spożytym posiłku), nadciśnienie wrotne, przekrwienie bierne wątroby (np. niewydolność krążenia) oraz cholestaza. Im sztywniejsza tkanka, tym szybciej rozchodzi się fala poprzeczna. Technika elastografii ilościowej obejmuje następujące etapy: indukcję fali poprzecznej w tkance, wizualizację i analizę propagacji fali poprzecznej, co jest wykorzystywane do oszacowania sztywności tkanki. Wyniki elastografii są wyrażone w kPa (stosunek naprężenia/odkształcenia tkanki) lub prędkości fali poprzecznej w metrach na sekundę (m/s).
Zwłóknienie może wystąpić w każdej przewlekłej chorobie wątroby i wiąże się ze zwiększoną chorobowością i śmiertelnością. W praktyce klinicznej lekarza POZ badanie elastograficzne powinno być dodatkową opcją badania obrazowego wątroby, równolegle do badania USG. Oba te badania można wykonać jednoczasowo, przy takim samym przygotowaniu pacjenta. Badanie elastograficzne można traktować jako ocenę skreeningową grupy pacjentów, zwłaszcza tych, u których utrzymują się przewlekle nieznacznie podwyższone wartości aminotransferaz. Nieinwazyjność badania pozwala na powtarzanie badania w celu ustalenia dynamiki włóknienia wątroby. Takie badanie może być wykonywane co 12 miesięcy. Monitorowanie włóknienia wątroby jest wskazane u chorych z postępującą chorobą wątroby (stłuszczenie wątroby o różnej etiologii, autoimmunologiczne choroby wątroby, choroba alkoholowa wątroby, choroby metaboliczne). U pacjentów ze stłuszczeniem wątroby o etiologii alkoholowej proces włóknienia wątroby przebiega szybciej. Elastografia jest przydatna do monitorowania włóknienia wątroby wywołanego przez przewlekłe stosowanie leków, takich jak metrotreksat czy leki cytostatyczne. Ponadto elastografia niezbędna jest u osób kwalifikowanych do przeszczepu lub będących po przeszczepie wątroby.
Stopień stłuszczenia może wpływać na wartości sztywności tkanki, dlatego należy również rozważyć oszacowanie stopnia stłuszczenia wątroby za pomocą kontrolowanego parametru atenuacji (CAP), który jest dostępny w aparatach USG, obok opcji elastografii. Nieinwazyjne, monitorowanie obu parametrów: stłuszczenia (CAP) oraz włóknienia jest doskonałym sposobem oceny efektów leczenia. Dodatkowo, dużą zaletą tych badań jest ocena ilościowa zawartości tłuszczów oraz tkanki łącznej w wątrobie.
Powtarzalność, bezpieczeństwo oraz coraz większa dostępność nieinwazyjnej diagnostyki włóknienia wątroby to walory elastografii, która może być z sukcesem wykorzystywana w codziennej praktyce.
1. Sterling RK, Lissen E, Clumeck N, et. al. Development of a simple noninvasive index to predict significant fibrosis patients with HIV/HCV co-infection. Hepatology 2006; 43: 1317-1325.
2. Sigrist RMS, Liau J, Kaffas AE et al. Ultrasound elastography: review of techiques and clinical application. Theranostics. 2017;7:1303-1329.
3. da Silva LCM, de Oliveira JT, Tochetto S et al.Ultrasound elastography in patients with fatty liver disease. Radiol Bras. 2020;53:47-55.
4. Ferraioli G, Barr RG. Ultrasound liver elastography beyond liver fibrosis assessment. World J Gastroenterol. 2020;26:3413-3420.
5. Fang C, Sidhu PS. Ultrasound-based liver elastography: current results and future prospectives. Abdom Radiol (NY). 2020;45:3463-3472.
Przegląd Gastroenterologiczny
