A New Two-Dimensional Shear Wave Elastography for Noninvasive Assessment of Liver Fibrosis in Healthy Subjects and in Patients with Chronic Liver Disease

Ultraschall Med. 2018 Aug;39(4):432-439. doi: 10.1055/s-0043-119356. Epub 2018 Feb 19.

Abstract

Purpose: To assess the performance of two-dimensional shear wave elastography (2D-SWE) on the GE LOGIQ E9 ultrasound system in a cohort of healthy subjects and to investigate its accuracy in the staging of liver fibrosis in patients with chronic liver disease (CLD) using liver biopsy as a reference standard.

Materials and methods: From October 2014 to June 2016, 54 healthy subjects and 174 patients with CLD were consecutively enrolled. Liver fibrosis stage was assessed by the METAVIR scoring system. 18 (10.3 %) and 17 (9.8 %) patients had advanced fibrosis and cirrhosis, respectively. The correlation of liver stiffness measurement (LSM) and continuous variable was assessed using the Spearman rank correlation. The accuracy of 2D-SWE was evaluated with areas under the receiver operating characteristics curves (AUROC).

Results: Reliable LSMs were obtained in all subjects. The interobserver agreement ICC was excellent: 0.847. In healthy subjects, gender, but not anthropometric and biochemical data, were correlated with LSM. In patients with CLD, LSM had a strong positive correlation with fibrosis stage (rho = 0.628; p > 0.001). The AUROC was 0.724 for mild fibrosis (F≥ 1), 0.857 for moderate fibrosis (F≥ 2), 0.946 for severe fibrosis (F≥ 3), and 0.935 for cirrhosis (F4). Likewise, good accuracy was observed in the HCV subgroup. The optimal cut-off value in differentiating healthy subjects from CLD patients with any fibrosis was 5.47 kPa with an AUROC of 0.875.

Conclusion: 2D-SWE is a reliable and reproducible method to assess LSM with good diagnostic accuracy to assess liver fibrosis in patients with CLD.

ZIEL: Beurteilung der Leistungsfähigkeit der zweidimensionalen, auf dem GE LOGIQ E9 Ultraschallsystem durchgeführten Shear-Wave-Elastografie (2D-SWE) in einer Kohorte gesunder Probanden (HS) und die Untersuchung der Genauigkeit beim Staging der Leberfibrose bei Patienten mit chronischer Lebererkrankung (CLD) mittels Leberbiopsie als Referenzstandard.

Material und methoden: Von Oktober 2014 bis Juni 2016 wurden 54 HS und 174 CLD-Patienten nacheinander aufgenommen. Das Stadium der Leberfibrose wurde durch das METAVIR-Scoring-System beurteilt. Es zeigten 18 Patienten (10,3 %) eine fortgeschrittene Fibrose und 17 Patienten (9,8 %) eine Zirrhose. Die Korrelation der Lebersteifigkeitsmessung (LSM) und der stetigen Variablen wurde mittels Spearman-Rangkorrelation beurteilt. Die Genauigkeit der 2D-SWE wurde durch „Areas Under the Receiver Operating characteristics Curves“ (AUROC) ausgewertet.

Ergebnisse: Eine verlässliche LSM wurden bei allen Probanden erzielt. Die Inter-Observer-Übereinstimmung (ICC) war mit 0,847 hervorragend. In HS waren geschlechtsspezifische, nicht aber anthropometrische und biochemische Daten, mit der LSM korreliert. Bei CLD-Patienten zeigte die LSM eine signifikante positive Korrelation mit dem Fibrose-Stadium (rho = 0,628; p > 0,001). Die AUROC betrug 0,724 bei milder Fibrose (F≥ 1), 0,857 bei moderater Fibrose (F≥ 2), 0,946 bei schwerer Fibrose (F≥ 3) und 0,935 bei Zirrhose (F4). Ebenso wurde in der HCV-Untergruppe eine hohe Genauigkeit beobachtet. Der optimale Grenzwert für die Differenzierung der HS von den CLD-Patienten mit jeglicher Fibrose betrug 5,47 kPa bei einer AUROC von 0,875.

Schlussfolgerung: Die 2D-SWE ist eine verlässige und reproduzierbare Methode zur LSM, um mit hoher diagnostischer Treffsicherheit die Leberfibrose bei CLD-Patienten zu beurteilen.

MeSH terms

  • Case-Control Studies
  • Elasticity Imaging Techniques*
  • Healthy Volunteers
  • Humans
  • Liver
  • Liver Cirrhosis* / diagnostic imaging
  • Liver Diseases* / diagnostic imaging