定量MRI評價(jià)肝泡型包蟲病肝儲(chǔ)備功能的初步探討

張茜茹， 依巴努·阿不都熱合曼， 王健， 蔣奕， 劉文亞

肝臟泡型包蟲(hepatic alveolar echinococcosis，HAE)在肝實(shí)質(zhì)內(nèi)呈浸潤性生長，破壞正常的肝臟組織，根治性病灶切除是肝臟泡型包蟲最理想的治療方式[1]，然而HAE起病隱匿，早期無明顯的臨床癥狀，很多患者就診時(shí)已經(jīng)發(fā)展到疾病終末期，HAE病灶往往侵犯肝靜脈根部、肝后下腔靜脈及第一肝門部大的脈管系統(tǒng)，此時(shí)常規(guī)的外科手術(shù)難以根治性切除病灶，自體肝移植手術(shù)[2]為這些患者帶來治愈疾病的希望，然而自體肝移植手術(shù)的復(fù)雜程度及對機(jī)體的創(chuàng)傷遠(yuǎn)高于常規(guī)肝臟切除手術(shù)，術(shù)前需要準(zhǔn)確的評估肝臟儲(chǔ)備功能，從而嚴(yán)格篩選合適的手術(shù)病例。在臨床工作中，Child-Pugh分級評分是術(shù)前評價(jià)肝臟功能常用的方法，然而該評分系統(tǒng)仍有一定缺陷[3]。目前通過影像學(xué)方法評價(jià)肝臟的儲(chǔ)備功能的方式主要是術(shù)前對于殘肝體積的計(jì)算，殘肝體積的大小與肝細(xì)胞數(shù)量的多少相關(guān)，可以在一定程度上反應(yīng)肝臟的貯備功能，然而目前對殘肝肝細(xì)胞功能狀態(tài)的影像學(xué)評估研究較少。本研究擬通過研究HAE患者的磁共振T1-mapping、T2-mapping成像特征，比較不同Child-Pugh分級評分的HAE患者殘肝的T1值、T2值是否存在差異，探討T1-mapping、T2-mapping成像技術(shù)在評價(jià)HAE肝儲(chǔ)備功能中的價(jià)值。

圖1 病例組及正常對照組興趣區(qū)設(shè)置示意圖。a) 肝方葉及肝右前葉可見肝泡型包蟲病灶，選取遠(yuǎn)離病灶1cm以上正常肝實(shí)質(zhì)進(jìn)行測量； b) 正常對照組肝臟，測量點(diǎn)選取在肝右葉。

材料及方法

1.臨床資料

本研究為前瞻性研究，得到新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，檢查前患者均簽署知情同意書。連續(xù)搜集2016年1月-2016年10月本院行磁共振T1-maping及T2-maping掃描的36例HAE患者(病例組)和20例肝臟功能正常的健康志愿者(對照組)，平均年齡(48±7)歲。病例組納入標(biāo)準(zhǔn)：臨床初診為HAE的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①影像檢查排除HAE；②HAE巨大，正常殘肝組織過小無法測值者；③合并其他影響肝功能疾病者，如肝硬化、脂肪肝等；④運(yùn)動(dòng)偽影嚴(yán)重，無法測量者。根據(jù)Child-Pugh分級評分(評分標(biāo)準(zhǔn)參考人衛(wèi)第8版內(nèi)科學(xué)表4-1-1)將病例組分為肝功能A級組(n=14)、B級組(n=12)和C級組(n=10)，見表1。

表1 研究人群的基本情況

2.檢查方法

MR檢查前，病例組空腹采血進(jìn)行各項(xiàng)生化指標(biāo)檢查。MR檢查和血生化檢查的時(shí)間間隔不超過2天。

采用Siemens Avanto DOT 1.5T 磁共振成像掃描儀，體部線圈，患者取仰臥位掃描。掃描范圍由膈頂至肝下緣，掃描包括常規(guī)序列(T1WI、T2WI、壓脂序列)及橫軸面T1-mapping、T2-mapping序列。T1-mapping掃描參數(shù)：TR 15 ms，TE 1.79 ms，視野380 mm×380 mm，F(xiàn)OV相位100%，相位分辨力100%，層厚5 mm，層間距2 mm，矩陣256×256；T2-mapping掃描參數(shù)：TR 1000 ms，TE 13.7 ms，視野380 mm×380 mm，F(xiàn)OV相位68.8%，相位分辨力100%，層厚8 mm，層間隔1.6 mm，矩陣256×256。本研究中T1-mapping屏氣掃描，T2-mapping序列采用呼吸觸發(fā)掃描。

3.圖像分析

掃描圖像傳輸至磁共振掃描儀自帶的后處理工作站，由1名影像醫(yī)師評價(jià)圖像質(zhì)量并進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)測量。興趣區(qū)設(shè)置原則：①病例組測量時(shí)觀察偽彩圖顏色的改變并參照常規(guī)序列觀察病灶實(shí)性部分及病灶邊界，選取距離病灶1 cm以上正常肝實(shí)質(zhì)進(jìn)行測量(圖1a)；②由于肝左葉肝頂部易受心臟搏動(dòng)影響，所以正常對照組測量點(diǎn)選取在肝右葉(圖1b)，病例組在肝左葉選取ROI時(shí)盡量選擇在Ⅲ段進(jìn)行測量；③肝組織與周圍的臟器易產(chǎn)生磁敏感偽影，測量時(shí)應(yīng)盡量選擇不靠近肝緣同時(shí)避開大血管、膽管進(jìn)行。每個(gè)病例測量三個(gè)不同位置1.5 cm2左右圓形ROI的T1、T2值，計(jì)算平均值作為該病例的T1、T2值。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

更加清晰其內(nèi)大片狀液化壞死區(qū)； d) T1-mapping序列肝右葉病灶囊性成分呈現(xiàn)紅色或黃色區(qū)域，實(shí)性成分呈現(xiàn)綠色或淡藍(lán)色區(qū)域，殘肝組織呈均勻的藍(lán)色區(qū)域； e) T2-mapping序列肝右葉病灶囊性成分呈現(xiàn)紅色或黃色區(qū)域，實(shí)性成分呈呈現(xiàn)深藍(lán)色區(qū)域，殘肝組織呈均勻的藍(lán)色區(qū)域。

圖2 a) 正常肝實(shí)質(zhì)在T1-mapping序列上均表現(xiàn)為信號均勻的藍(lán)色區(qū)域，其中相間的肝內(nèi)血管表現(xiàn)為淡藍(lán)色，腹腔胃腸道內(nèi)的自由水，表現(xiàn)為紅色或者黃色; b) 正常肝實(shí)質(zhì)在T2-mapping序列上均表現(xiàn)為信號均勻的藍(lán)色區(qū)域，其中相間的肝內(nèi)血管表現(xiàn)為淡藍(lán)色，腹腔胃腸道內(nèi)的自由水，表現(xiàn)為紅色或者黃色。圖3 男，37歲，肝泡型包蟲病。a) 橫軸面T1WI示示肝右葉可見不規(guī)則實(shí)性病灶，邊界不清； b) 橫軸面T2WI示病灶內(nèi)大片狀液化壞死區(qū)； c) 橫軸面T2壓脂序列示病灶

表2 各組T1、T2值的變化 (ms)

表3 各組T1、T2值兩兩比較

使用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件包，對照組與病例A、B、C三組的組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較用LSD法，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.正常肝臟T1-mapping、T2-mapping影像表現(xiàn)

正常肝實(shí)質(zhì)在T1-mapping、T2-mapping序列上信號均勻，在T1-mapping、T2-mapping偽彩圖上表現(xiàn)為均勻的藍(lán)色區(qū)域，其中相間的肝內(nèi)血管表現(xiàn)為淡綠色。腹腔胃腸道內(nèi)的自由水，T1、T2值較高，表現(xiàn)為紅色或者黃色(圖2)。

2.肝泡球蚴病T1-mapping、T2-mapping影像表現(xiàn)

36例肝泡球蚴患者中，10例病灶分布在肝左葉，14例病灶分布在肝左內(nèi)葉及肝右前葉，12例病灶分布在肝右葉，36例患者中10例行手術(shù)治療，其中6例術(shù)后復(fù)發(fā)，其余26例行藥物治療。肝內(nèi)泡型包蟲病灶在常規(guī)序列表現(xiàn)為肝內(nèi)不均質(zhì)腫塊，邊界不清，其內(nèi)可見大片狀液化壞死區(qū)(圖3a～c)。在T1-mapping、T2-mapping序列上殘肝實(shí)質(zhì)表現(xiàn)同正常肝臟，為信號均勻的藍(lán)色區(qū)域，而病灶輪廓顯示更加清晰，其內(nèi)液化壞死區(qū)T1、T2值較高，呈現(xiàn)紅色或黃色區(qū)域，病灶內(nèi)實(shí)性成分T1-mapping序列T1值高于正常肝組織低于液化壞死區(qū)，呈現(xiàn)綠色或淡藍(lán)色區(qū)域，T2-mapping序列T2值低于正常肝組織也低于液化壞死區(qū)，呈深藍(lán)色區(qū)域，但病變的鈣化區(qū)域及小囊泡表現(xiàn)不明顯(圖3d、e)。

圖4 a)鏡下示HAE病灶(HE，×40)； b) 鏡下示病灶周圍邊緣帶肝組織間見膠原纖維增生，大量炎細(xì)胞(包括淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞)浸潤(HE，×40)； c) 鏡下示遠(yuǎn)離病灶肝細(xì)胞輕度水腫伴點(diǎn)灶狀壞，肝竇擴(kuò)張，炎細(xì)胞浸潤，kuffer細(xì)胞增生，多處匯管區(qū)明顯擴(kuò)大，中度界面性炎形成，膽管增生(HE，×100)。

3.T1-mapping、T2-mapping成像定量分析

正常對照組、病例組的T1、T2值見表2。4組間T1、T2值的比較見表3。四組間T1值比較組間差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=1.696，P>0.05)，四組間T2值比較組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=70.323，P<0.05)。T2值四組兩兩比較，正常對照組與病例A組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，正常對照組與病例B組及C組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，病例組間兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

4.Child-Pugh分級與HAE患者殘肝病理的關(guān)系

由于C-P分級B、C級的HAE患者不適宜行手術(shù)治療，最后本研究只取得了肝功能A級患者殘肝的病理結(jié)果。肝功能A級的HAE患者行肝葉切除及自體肝移植術(shù)后病理結(jié)果顯示遠(yuǎn)離病灶的周圍肝實(shí)質(zhì)主要改變?yōu)檠仔苑磻?yīng)、細(xì)胞水腫、壞死，肝纖維化不明顯(圖4)。

討 論

對于終末期HAE患者，術(shù)前準(zhǔn)確評價(jià)肝儲(chǔ)備功能對于治療方式的選擇至關(guān)重要，它不僅關(guān)系到患者是否可以耐受手術(shù)，并且外科醫(yī)生可以根據(jù)患者的肝儲(chǔ)備功能的情況，制定恰當(dāng)?shù)氖中g(shù)切除范圍[4]。國內(nèi)外研究結(jié)果顯示肝體積大小可以反映肝臟實(shí)質(zhì)細(xì)胞容量的變化，肝臟體積與肝臟儲(chǔ)備功能之間具有很高的相關(guān)性, 可以用于評估肝臟切除手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和指導(dǎo)治療方式的選擇[5]，己被視為與Child-Pugh分級評分同等重要的評價(jià)肝臟儲(chǔ)備功能的指標(biāo)[6]。目前影像學(xué)檢查及其3D后處理技術(shù)能夠準(zhǔn)確的測量殘肝體積[7]，是肝臟外科術(shù)前評估的一項(xiàng)重要內(nèi)容，然而肝臟體積大小并不能反應(yīng)肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞功能的好壞，基于影像學(xué)檢查評估肝臟的貯備功能的探索是當(dāng)前熱點(diǎn)研究之一。

不同組織的T1和T2弛豫時(shí)間不同，而常規(guī)的T1加權(quán)與T2加權(quán)圖像分別混有T2及T1弛豫信息，無法進(jìn)行定量測定，T1-mapping及T2-mapping技術(shù)能夠準(zhǔn)確的測量肝臟組織的T1和T2弛豫時(shí)間，進(jìn)行定量分析。從理論上講，當(dāng)肝臟細(xì)胞受到損害，發(fā)生水腫、變性、壞死及纖維化時(shí)，其弛豫時(shí)間會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，通過測量弛豫時(shí)間進(jìn)行定量分析，是能夠間接反映著肝臟組織功能狀態(tài)的。Kamimura等[8]及Ding等[9]應(yīng)用T1-mapping技術(shù)定量評價(jià)肝功能的研究中認(rèn)為，T1-mapping成像可作為一種基于MRI的肝功能檢查技術(shù)。張小彪等[10]認(rèn)為組織弛豫速度的差異使T2值可以反映組織內(nèi)磁敏感性的改變。因此，T2-mapping成像可以定量觀察肝臟組織結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化。

泡球蚴病灶由無數(shù)小囊泡構(gòu)成，小囊泡的角皮層發(fā)育不完全，囊液不斷外滲在周圍組織內(nèi)浸潤，激發(fā)人體宿主細(xì)胞免疫反應(yīng)，形成以小囊泡為中心的肉芽組織結(jié)構(gòu)[11]，進(jìn)而肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞不斷被破壞，隨著泡球蚴病灶的增大，周圍的組織也因受壓迫而發(fā)生萎縮、變性甚至壞死，最終引起患者肝功能下降甚至衰竭[12]。本研究通過對Child-Pugh分級肝功能A級的HAE患者術(shù)后殘肝組織病理學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，殘肝的病理學(xué)改變主要是肝細(xì)胞的水腫、變性和壞死，殘肝組織發(fā)生纖維化少見或者不存在。肝細(xì)胞的水腫、變性使細(xì)胞體積增大，細(xì)胞內(nèi)含水量增加，理論上這種病理變化會(huì)導(dǎo)致肝組織T1、T2弛豫時(shí)間延長[13]。本研究結(jié)果也顯示病例組患者T2弛豫時(shí)間確實(shí)隨著Child-Pugh分級增加而呈上升趨勢，是因?yàn)門2-mapping技術(shù)對水成分敏感，在組織水腫方面有較高的敏感度及特異度。但各組間的T1弛豫時(shí)間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這與Besa等[14]報(bào)道的利用T1-mapping技術(shù)增強(qiáng)前定量評價(jià)肝功能的研究結(jié)果相似。目前的研究顯示T1-mapping技術(shù)在定量評估臟器纖維化方面具有潛在價(jià)值，尤其是在評價(jià)心肌纖維化方面有突出貢獻(xiàn)[15]，而HAE患者多數(shù)無慢性肝病、肝纖維化病史。汪蒼等[16]利用這兩種技術(shù)評價(jià)大鼠大鼠肝纖維化分期的研究中也顯示，T1值與肝纖維化病理學(xué)分期呈正相關(guān)，T2值與肝纖維化病理學(xué)分期無明顯相關(guān)性。本研究還發(fā)現(xiàn)肝功能A級的HAE患者殘肝的T2值與健康志愿者T2值間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這也映證了Child-Pugh分級評分A級肝功能的患者接受自體肝移植手術(shù)是相對安全的。

本研究結(jié)果表明，磁共振T2-mapping成像可以用于定量分析HAE患者殘肝儲(chǔ)備功能，隨著HAE患者肝功能受損程度的加重，T2值逐漸增高，因此T2-mapping技術(shù)有可能成為評價(jià)HAE肝臟儲(chǔ)備功能的一項(xiàng)影像學(xué)評估方法，為臨床醫(yī)生制定HAE患者的治療方案提供一定的幫助。

本研究的不足之處是病例樣本量偏小，需要進(jìn)一步積累臨床病例。T1-mapping成像評價(jià)肝儲(chǔ)備功能目前多使用肝細(xì)胞特異性對比劑進(jìn)行肝膽期掃描，測量T1弛豫時(shí)間的差值來反應(yīng)肝細(xì)胞對對比劑的攝取，但本研究未能涉及肝細(xì)胞特異性對比劑進(jìn)行T1-mapping成像。