功能磁共振成像診斷肝纖維化研究進(jìn)展

石鳴琪，王培源

(濱州醫(yī)學(xué)院煙臺附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，山東 煙臺 264100)

肝纖維化(hepatic fibrosis， HF)是慢性肝病進(jìn)展至肝硬化的中間環(huán)節(jié)，是肝組織對炎癥或損傷的代償性修復(fù)反應(yīng)。HF為可逆性病理過程，早期診斷與干預(yù)對阻止其向肝硬化發(fā)展具有重要臨床意義[1]。經(jīng)皮肝穿刺活檢為診斷HF的金標(biāo)準(zhǔn)，但為有創(chuàng)性檢查，且存在取樣誤差等不足。血清學(xué)檢查亦可用于診斷HF，標(biāo)記物包括Ⅲ、Ⅳ型膠原及透明質(zhì)酸、層黏連蛋白等[2]。傳統(tǒng)的血清學(xué)標(biāo)記物雖然能區(qū)分顯著HF與不顯著HF，但對于診斷F2期前早期HF缺乏敏感性[3]。在影像學(xué)診斷方面，超聲檢查易受觀察窗、胃腸道氣體、肥胖和腹腔積液等體質(zhì)因素影響；CT僅能發(fā)現(xiàn)肝臟形態(tài)學(xué)改變之后的變化，對早期診斷HF效能低。MRI具有無輻射、可多序列成像、軟組織分辨率高及可重復(fù)性好等優(yōu)點，在腹部疾病的診斷、復(fù)查、隨訪及病情監(jiān)測等方面具有明顯優(yōu)勢；尤其是近年來功能磁共振成像(functional MRI， fMRI)的發(fā)展，使其在觀察HF形態(tài)學(xué)改變的同時，能夠更全面地了解功能變化，有利于早期診斷HF。本文對fMRI診斷HF的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 磁共振彌散成像

1.1 DTI DTI是在DWI基礎(chǔ)上發(fā)展起來，能夠在三維空間定量分析組織內(nèi)水分子彌散特性的成像技術(shù)，初期主要用于診斷中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病[4]，近年來逐漸應(yīng)用于肝臟疾病。DTI常用參數(shù)有表觀擴散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)、平均擴散度(mean diffusivity, MD)、各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy, FA)、平均擴散峰度(mean kurtosis, MK)及擴散敏感因子b值等。在HF患者，肝臟水分子擴散能力受到其內(nèi)膠原纖維沉積的影響，但后者對擴散方向性及一致性的影響較小，因此HF的DTI表現(xiàn)為ADC值降低而FA值升高。Taouli等[5]觀察31例HF患者，結(jié)果顯示ADC值診斷F1～F3期HF的敏感度分別為78.30%、62.50%和41.20%，特異度分別為69.20%、70.00%和90.90%，提示ADC值對HF的診斷效能較好。Yang等[6]對81例HF患者的研究表明，MD值與HF呈負(fù)相關(guān)(r=-0.491，P<0.001)，MK值與HF呈正相關(guān)(r=0.537，P<0.001)，ADC值與HF呈負(fù)相關(guān)(r=-0.496，P<0.001)。Lee[7]的動物實驗結(jié)果顯示，F(xiàn)A值診斷早期輕中度HF的敏感度較高，且FA值與肝臟脂肪分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)(r=0.418，P=0.011)，說明脂肪對HF的發(fā)展有一定促進(jìn)作用。

1.2 體素內(nèi)不相干運動(intravoxel incoherent motion, IVIM)-DWI IVIM-DWI采用雙指數(shù)模型、選擇多個b值進(jìn)行掃描，能夠更真實、準(zhǔn)確地反映水分子的擴散運動，并可對獲得的組織灌注和擴散信息進(jìn)行定量分析；一般選擇6～8個b值，包括2～3個反映單純水分子擴散效應(yīng)的高b值(≥200 s/mm2)，反映水分子擴散與微循環(huán)灌注兩種效應(yīng)的低b值(<200 s/mm2)≥4個，后者對微循環(huán)灌注效應(yīng)更敏感[8]。IVIM-DWI的主要參數(shù)包括反映體素內(nèi)單純水分子擴散的D值(慢池擴散)、微循環(huán)灌注所引起擴散效應(yīng)的D*值(快池擴散)和灌注分?jǐn)?shù)f(微循環(huán)所致灌注效應(yīng)占總擴散效應(yīng)的比率)。Chen等[9]研究表明，b=60 s/mm2時IVIM-DWI對正常肝臟和纖維化肝臟的診斷效能較高。Yoon等[10]對106例HF患者的研究結(jié)果顯示，D*值的AUC值最大[0.89，95%CI(0.81,0.94)]，D*值比D值和f值有更好的診斷效能。

逐層動態(tài)勻場(integrated specific slice dynamic Shim， iShim)技術(shù)是IVIM-DWI技術(shù)的延伸，能夠提高主磁場B0的均勻性，減少局部磁敏感偽影，結(jié)合膈肌導(dǎo)航及呼吸觸發(fā)技術(shù)，可以保證圖像位置的匹配，并減少運動偽影，提高脂肪抑制效果[11]。該技術(shù)現(xiàn)已在腹部IVIM-DWI中應(yīng)用，但在診斷HF方面尚無確切研究成果。

2 MRS

MRS成像的基本原理是化學(xué)位移和J-耦合，采集化合物自由感應(yīng)衰減信號經(jīng)傅里葉轉(zhuǎn)換為波譜，可在肝臟發(fā)生形態(tài)學(xué)變化前檢測到物質(zhì)代謝改變。HF修復(fù)過程需要大量的ATP提供能量，MRS可檢測到肝細(xì)胞內(nèi)ATP含量降低[12]。MRS還可以根據(jù)化合物的化學(xué)位移進(jìn)一步定量分析化合物的濃度。Puustinen等[13]對12例肝炎患者的研究結(jié)果顯示，磷酸酰乙酰胺/甘油磷酸酰乙酰胺可用于HF的診斷。目前1H-MRS是臨床應(yīng)用最多的MRS。

由于MRS對磁場均勻性和梯度場強要求較高，肝臟檢查受呼吸運動影響較重，存在波譜基線穩(wěn)定性差、化合物波峰波動范圍大且相互重疊等影響，目前肝臟活體MRS臨床應(yīng)用受到一定限制。

3 磁共振彈性成像(MR elastography, MRE)

MRE是新型、無創(chuàng)、具有高度可重復(fù)性的評價肝臟硬度的成像方法。HF使得肝組織內(nèi)膠原沉積，肝臟硬度增大。MRE有助于檢出HF，被稱為“影像觸診”。Besa等[14-15]的研究結(jié)果顯示，MRE彈性值與HF程度呈正相關(guān)。Morisaka等[16]報道，MRE對F2～F4期HF的診斷準(zhǔn)確率分別為79.00%、88.00%和82.00%，與肝穿刺活檢相當(dāng)，提示MRE可以代替穿刺活檢診斷HF。Dyvorne等[17]的結(jié)果顯示MRE對晚期HF與肝硬化的鑒別診斷效能優(yōu)于DWI和DCE-MRI。Imajo等[18]觀察142例非酒精性脂肪性肝病患者，發(fā)現(xiàn)MRE的無創(chuàng)性及對HF診斷的優(yōu)越性使其能在一定程度上替代肝臟穿刺活檢，可作為HF長期隨訪和療效監(jiān)測的無創(chuàng)性手段。

MRE檢測HF不受患者體質(zhì)的影響，可用于超聲顯像較差的肥胖和腹腔積液患者，不受觀察窗的限制，且無操作者依賴性；其缺點是肝內(nèi)鐵沉積會影響MRE成像，可能導(dǎo)致掃描失敗[19]，且對于圖像處理技術(shù)的要求較高，目前已有的數(shù)據(jù)處理方法尚未達(dá)到能夠準(zhǔn)確成像的水平。

4 磁共振動態(tài)增強成像(dynamic contrast-enhanced MRI, DCE-MRI)

DCE-MRI屬于磁共振灌注成像中使用外源性示蹤劑的對比劑首過灌注成像法。目前肝臟DCE-MRI掃描通常使用平面回波序列，超快速、快速小角度激發(fā)梯度回波[20]進(jìn)行成像；靜脈團注對比劑后掃描，對所獲圖像進(jìn)行后處理，得到組織的時間-信號強度曲線(time-signal intensity curve, TIC)，可以觀察組織內(nèi)微循環(huán)血流動力學(xué)變化，無創(chuàng)評價組織的功能狀態(tài)。隨著纖維化的發(fā)展，肝內(nèi)結(jié)締組織異常增生，造成門靜脈回流壓力增大、供血逐漸減少，而肝動脈供血相應(yīng)增多。張嵐等[21]對經(jīng)肝穿刺活檢確診的65例HF患者及20名正常對照者行肝臟DCE-MRI，通過Exchange血流動力學(xué)模型對相關(guān)定量參數(shù)進(jìn)行測量，結(jié)果顯示對比劑容積轉(zhuǎn)運常數(shù)(Ktrans)、血管外細(xì)胞外間隙容積分?jǐn)?shù)(Ve)與HF嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)，肝動脈灌注指數(shù)(hepatic arterial perfusion index, HPI)、對比劑平均通過時間(mean transit time, MTT)、達(dá)峰時間(time to peak, TTP)與HF嚴(yán)重程度呈正相關(guān)；ROC曲線顯示Ktrans對輕度與重度HF均有較高的診斷效能，且明顯高于Ve；HPI、MTT、TTP對輕度與重度HF有較好的診斷效能。Norén等[22]應(yīng)用Gd-EOB-DTPA對38例HF患者行DCE-MRI檢查，發(fā)現(xiàn)不同HF階段的肝細(xì)胞對于對比劑的攝取率差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，可用于分期診斷HF。Hako等[23]研究表明，DCE-MRI能可靠區(qū)分輕度與重度HF(P<0.01)，與Norén等[22]的結(jié)果一致。

目前有關(guān)DCE-MRI對比劑使用濃度與用量尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范；掃描時間和空間分辨率需進(jìn)一步提高。由于含釓對比劑可加重腎功能受損患者的腎損害程度，對于HF合并急慢性腎功能損傷患者應(yīng)慎行DCE-MRI檢查。

5 小結(jié)與展望

fMRI技術(shù)具有無創(chuàng)性和可重復(fù)性好的特點，能夠較好地應(yīng)用于疾病的臨床與基礎(chǔ)研究。無創(chuàng)性fMRI技術(shù)的普及應(yīng)用，特別是MRE技術(shù)，使fMRI有望代替經(jīng)皮肝穿刺活檢用于診斷HF。目前部分fMRI技術(shù)在HF分期方面的敏感度和特異度尚有所欠缺。相信隨著檢查設(shè)備與技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，fMRI必將能更客觀、準(zhǔn)確地早期診斷HF，并促進(jìn)早期治療。