磁敏感加權(quán)成像評估慢性肝病鐵沉積

范秋玲，曹代榮，游瑞雄，鄭賢應(yīng)，佘德君，熊美連，李秀梅，黃欣瑤

(1.福建省立醫(yī)院影像科，福建 福州 350001；2.福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院影像科，福建 福州 350005)

慢性肝炎患者肝臟常有輕至中度過量的鐵沉積[1]，肝炎性鐵沉積是慢性肝病重要的危險(xiǎn)因素[2]。了解慢性肝病患者肝臟是否存在鐵過載以及鐵過載程度，對于評估病情、指導(dǎo)治療以及判斷預(yù)后具有重要意義。SWI是利用磁場中局部磁敏感差異而產(chǎn)生影像對比的一種梯度回波序列，目前為評估慢性肝病的首選檢查手段[3-4]。本研究探討SWI對評估慢性肝病肝內(nèi)鐵沉積及診斷慢性肝病的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2014年11月—2016年2月在福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院接受MR檢查的患者以及健康志愿者共335人。納入標(biāo)準(zhǔn)：①可屏氣至少20 s；②未接受部分肝切除或脾切除術(shù)[5]；排除肝癌、肝轉(zhuǎn)移瘤、急性肝炎、血色病、溶血癥以及診斷不明確者。最終納入220人，根據(jù)2000年全國(西安)會(huì)議修訂的病毒性肝炎防治方案[6]，將慢性肝病患者(慢性肝病組)分為肝炎亞組77例，其中男52例，女25例，年齡19～82歲，平均(43.6±3.3)歲，肝硬化亞組62例，其中男51例，女11例，年齡24～75歲，平均(48.3±3.1)歲；對照組(包括38名健康志愿者及43例住院患者)81人，其中男47人，女34人，年齡21～70歲，平均(36.6±3.3)歲。對45例患者行肝臟穿刺檢查，男30例，女15例，年齡19～67歲，平均(41.6±3.7)歲，肝臟穿刺時(shí)間與MR檢查的時(shí)間間隔為1～25天，平均(2.70±1.07)天。記錄住院患者137例AST、ALT，135例TBIL，132例GGT及131例ALP。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Magnetom Verio 3.0T超導(dǎo)型MR掃描儀，16通道體部相控陣線圈。檢查前囑受檢者禁食、禁飲4 h以上，檢查時(shí)仰臥，采取呼氣末屏氣掃描。檢查序列及參數(shù)見表1。SWI序列分3次屏氣呼吸采集，每次采集時(shí)間17 s。

1.3 圖像分析 由2名放射科醫(yī)師(住院醫(yī)師、副主任醫(yī)師)于PACS影像工作站進(jìn)行分析閱片，有分歧時(shí)經(jīng)協(xié)商達(dá)成共識(shí)。取SWI幅值圖，在肝臟最大層面，分別于肝右葉前后段及肝左葉內(nèi)外段各勾畫4個(gè)ROI(面積2.0 cm2)，測量信號強(qiáng)度值，并取均值，且盡量于同一層面取值，避開穿刺部位；之后在右側(cè)豎脊肌中心部位勾畫1個(gè)ROI(面積2.0 cm2)測量信號強(qiáng)度值，見圖1。計(jì)算肝肌信號強(qiáng)度比(liver to muscle signal intensity ratio, LMR)：LMR=肝臟信號強(qiáng)度值/右側(cè)豎脊肌信號強(qiáng)度值。

1.4 病理分級 肝臟穿刺病理按照METAVIR病理標(biāo)準(zhǔn)分級[5]：F0級為無纖維化；F1級為門靜脈區(qū)纖維化，無分隔；F2級為門靜脈區(qū)纖維化，少許分隔；F3級為許多分隔，無肝硬化；F4級為肝硬化。F0～F1定義為無—輕度肝纖維化；F2～F3定義為中晚期肝纖維化；F4定義為嚴(yán)重肝纖維化或肝硬化。

炎癥活動(dòng)度(inflammatory activity， A)分級標(biāo)準(zhǔn)：A0級為無炎癥；A1級為輕度炎癥；A2級為中度炎癥；A3級為重度炎癥。

病理檢查：采用HE染色法確定肝實(shí)質(zhì)內(nèi)鐵沉積與脂肪沉積。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，計(jì)量資料以±s表示，以單因素方差比較肝炎亞組、肝硬化亞組及對照組的實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果和LMR，以及不同METAVIR分級患者LMR的差異，兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較慢性肝病組和對照組有無鐵沉積、有無脂肪沉積以及不同性別的LMR。采用ROC曲線分析LMR診斷慢性肝病的效能；以Pearson相關(guān)分析評估實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)、年齡與LMR的相關(guān)性；以Pearson相關(guān)分析和多元線性回歸分析評價(jià)纖維化程度、炎癥活動(dòng)度、鐵沉積、脂肪沉積、年齡與LMR間的關(guān)系。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

肝炎亞組、肝硬化亞組及對照組LMR總體差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。對照組LMR高于肝炎亞組、肝硬化亞組(P均<0.01)，肝炎亞組LMR高于肝硬化亞組(P=0.002)；肝炎亞組、肝硬化亞組幅值圖見圖2、3；肝炎亞組、肝硬化亞組及對照組ALT、GGT及ALP總體差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.084、0.064、0.307)；3組AST、TBIL總體差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P=0.049、0.040)，其中肝炎亞組與對照組AST差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.049)，余兩兩比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。肝硬化亞組與對照組TBIL差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.040)，余兩兩比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，見表2。ROC曲線分析結(jié)果顯示當(dāng)LMR閾值為0.032，LMR診斷慢性肝病的敏感度為80.24%，特異度為56.13%，曲線下面積為0.748(P<0.001)。

表1 MR檢查序列及掃描參數(shù)

45例患者中，無—輕度肝纖維化20例，中晚期肝纖維化21例，嚴(yán)重肝纖維化或肝硬化4例。無—輕度肝纖維化、中晚期肝纖維化和嚴(yán)重肝纖維化或肝硬化的LMR值分別為0.69±0.03、0.59±0.02和0.78±0.02，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。慢性肝病組和對照組男性LMR值均明顯低于女性(t=-6.706、-6.706，P均<0.001)，見表3。

45例接受肝臟穿刺的患者中，15例(15/45，33.33%)肝內(nèi)有鐵沉積，32例(32/45，71.11%)肝內(nèi)脂肪沉積。肝內(nèi)有無鐵沉積LMR值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.07，P<0.001),男性與女性LMR值的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-545，P<0.001)。見表4。

多元線性回歸分析結(jié)果表明鐵沉積是LMR的獨(dú)立影響因素(P=0.005)，見表5。

3 討論

肝內(nèi)過量鐵存在的主要形式是鐵蛋白，通常被庫普弗細(xì)胞吞噬，形成含鐵血黃素，可縮短T2*值，SWI表現(xiàn)為低信號[7]。慢性肝炎患者肝內(nèi)常有輕至中度鐵沉積，引起Ⅳ型膠原細(xì)胞增生，導(dǎo)致肝臟纖維化包繞含鐵的增生結(jié)節(jié)，故隨著肝炎、肝硬化進(jìn)展，SWI信號值隨鐵沉積和肝纖維化程度加重而減低[8]。本研究結(jié)果顯示對照組、肝炎亞組、肝硬化亞組的LMR值兩兩比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且LMR值隨病情進(jìn)展而降低。目前多采用相位圖評估慢性肝病，當(dāng)肝內(nèi)鐵沉積濃度在一定范圍內(nèi)時(shí)，肝臟/組織信號強(qiáng)度比與肝內(nèi)鐵沉積濃度有良好相關(guān)性[9]。隨著呼吸運(yùn)動(dòng)偽影、零差調(diào)解后處理方法的應(yīng)用以及高場強(qiáng)機(jī)器的磁場不均勻性增加，相對于常規(guī)幅度圖，腹部SWI相位圖的偽影更加明顯[10-11]。由于鐵、鈣等元素的相互作用和高通濾波重建模式的應(yīng)用，重建后的相位圖會(huì)丟失病灶的部分信息[10]。SWI幅值圖包含組織本身引起的磁場強(qiáng)度信號差異，且無相位偽影，利于顯示慢性肝病肝內(nèi)鐵沉積情況。本研究結(jié)果證實(shí)幅值圖LMR值可反映肝內(nèi)鐵沉積程度，且隨慢性肝病進(jìn)展，LMR值減低。研究[5]發(fā)現(xiàn)血清標(biāo)志物在不同程度肝纖維化中含量不同；而高血清鐵水平與年齡增加、男性、高體質(zhì)量指數(shù)、高酒精攝入和非酒精性脂肪性肝病呈顯著相關(guān)[12]。本研究中男性LMR值低于女性，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與既往研究[12]報(bào)道一致。男性血清鐵含量較女性更高，肝臟是儲(chǔ)存鐵的主要臟器，更易出現(xiàn)肝鐵沉積。SWI幅值圖可用于評估慢性肝病，但LMR值還受炎癥活動(dòng)度、年齡等因素的影響，其評估慢性肝病的價(jià)值有待進(jìn)一步研究。

表2 各組實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)及LMR的比較(±s)

表2 各組實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)及LMR的比較(±s)

組別 AST(U/L)ALT(U/L)GGT(U/L)ALP(U/L)TBIL(U/L)LMR慢性肝病組 肝炎亞組(n=77)68.37±18.66132.83±50.9157.53±43.00121.45±25.8324.81±9.190.69±0.03 肝硬化亞組(n=62)58.90±10.8082.75±27.99156.81±66.07131.92±36.3456.81±29.220.59±0.02對照組(n=81)32.29±11.4760.19±35.5762.86±30.9787.86±17.7020.74±10.290.78±0.02F值3.0792.5262.8031.1923.30821.070P值0.0490.0840.0640.3070.040<0.001

表3 慢性肝病組和對照組不同性別的LMR(±s)

表3 慢性肝病組和對照組不同性別的LMR(±s)

組別男性(n=150)女性(n=70)慢性肝病組0.65±0.020.79±0.03對照組0.74±0.030.83±0.04

表4 鐵沉積、脂肪沉積、性別因素與LMR的關(guān)系

表5 纖維化程度、炎癥活動(dòng)度、鐵沉積、脂肪沉積、年齡與LMR的多元線性回歸分析

Balassy等[3]認(rèn)為SWI對肝臟細(xì)胞內(nèi)、外間隙基質(zhì)的纖維性改變十分敏感，膠原纖維增加可能導(dǎo)致SWI信號降低，其次鐵沉積、炎癥等均可導(dǎo)致SWI信號降低。本研究接受肝臟穿刺患者中，無或輕度肝纖維化、中晚期肝纖維化和嚴(yán)重肝纖維化或肝硬化的LMR差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與既往報(bào)道[3]不符。推測可能原因：①本研究病例數(shù)較少，F(xiàn)4級僅4例；②穿刺部位局部出血易影響LMR的測量，因此本研究選擇避開穿刺部位，采用測量4個(gè)肝段獲得平均LMR，但未進(jìn)行精確地影像病理對照，且慢性肝病患者肝臟不同分段的受累情況可能不一致，導(dǎo)致局部肝穿刺標(biāo)本未能代表全肝病理情況。因此，LMR是否與肝纖維化程度相關(guān)有待商榷，還需大樣本的精確影像病理對照證實(shí)。有研究[3,13]報(bào)道臨床生化指標(biāo)與肝纖維化程度呈線性相關(guān)；LMR與肝纖維化程度呈顯著相關(guān)，而與炎癥活動(dòng)度、鐵沉積呈中度相關(guān)。本研究結(jié)果表明有無鐵沉積和不同性別的LMR存在差異，鐵沉積是LMR的獨(dú)立影響因素，而纖維化程度、炎癥活動(dòng)度、脂肪沉積、年齡不是LMR的獨(dú)立影響因素。本研究發(fā)現(xiàn)有無炎癥活動(dòng)度的LMR差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與既往研究[3,13]報(bào)道不符。推測可能原因有：本研究肝炎病例較少；LMR反映的肝炎活動(dòng)引起的鐵過載情況不會(huì)隨時(shí)間進(jìn)展發(fā)生好轉(zhuǎn)；肝炎生化指標(biāo)只能反映某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的肝臟功能。

肝纖維化是對多種類型慢性肝炎的治療反應(yīng)，酒精、肝炎病毒與鐵過載具有協(xié)同毒性作用[3]。也有學(xué)者[14]認(rèn)為在丙型肝炎患者中，鐵蛋白濃度與肝臟鐵含量不成比例。由于各病因?qū)е侣愿尾C(jī)制尚未完全明確，故肝炎患者肝臟SWI幅值圖的信號丟失機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。

綜上所述，肝臟SWI幅值圖可反映慢性肝病患者肝內(nèi)鐵含量，對于評估慢性肝纖維化進(jìn)展程度有一定提示作用。