磁共振彈性成像技術(shù)在肝纖維化診斷中的應(yīng)用探討

李振倫 周靈虹

摘 要 磁共振成像技術(shù)成為當(dāng)前醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域不可或缺的工具，且在臨床醫(yī)學(xué)診斷和功能成像方面扮演著關(guān)鍵角色。實(shí)際上任何醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的核心內(nèi)容都是通過(guò)影像、灰度、顏色的差異來(lái)體現(xiàn)出正常組織和病變組織之間的差異以達(dá)到診斷的目的，且目前的磁共振彈性成像技術(shù)還可以反映出組織功能的灌注系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)等，在肝纖維化診斷的過(guò)程當(dāng)中也可以起到重要作用。

關(guān)鍵詞 磁共振彈性成像 肝纖維化 影像學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：R575.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）04-0026-02

磁共振彈性成像雖然有著多個(gè)發(fā)展方向，但是在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用主要是為了能夠縮短成像時(shí)間并保障圖像質(zhì)量，同時(shí)還可以降低使用成本。彈性成像技術(shù)利用的是組織彈性差異來(lái)進(jìn)行疾病診斷，并且分辨率較高，相對(duì)其他影像模式而言，分辨率要更高。肝纖維化程度、纖維化速率的判定臨床意義非常突出，是治療各類(lèi)肝臟疾病環(huán)節(jié)當(dāng)中不可或缺的因素。

1 磁共振彈性成像的技術(shù)原理

1.1 磁共振相位檢測(cè)

按照磁共振信號(hào)獲取以及圖像重建理論來(lái)看，通過(guò)共振圖像能夠重建模圖像與相位圖像。接收線圈接收到的信號(hào)經(jīng)由濾波放大和混頻之后進(jìn)行正交檢波，然后檢出信號(hào)的實(shí)部和虛部最終存儲(chǔ)在空間當(dāng)中。在當(dāng)前的臨床應(yīng)用領(lǐng)域，磁共振相位圖像應(yīng)用于某些特殊場(chǎng)合，例如磁場(chǎng)的不均勻測(cè)量和流動(dòng)性測(cè)量等，且實(shí)際應(yīng)用的相位圖像一般反映的都是相位差圖像[1]。

1.2 彈性成像

磁共振彈性成像本質(zhì)上就是通過(guò)在外部施加正應(yīng)力或是剪切應(yīng)力的方式來(lái)檢測(cè)較小程度的正應(yīng)變、剪切應(yīng)變[2]。為了在應(yīng)力的施加環(huán)節(jié)當(dāng)中對(duì)形變狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估并以此為基礎(chǔ)形成圖像，一般需要周期外力的支持并且在物體當(dāng)中形成波動(dòng)傳播模式，且多運(yùn)用施加周期剪切應(yīng)力的方式來(lái)進(jìn)行。因?yàn)檎龖?yīng)力在物體傳播的波長(zhǎng)比較長(zhǎng)且速度稍快，檢測(cè)難度相對(duì)較大。在某些硬度較小的塑料物體當(dāng)中，剪切波的傳播速度會(huì)相對(duì)較慢，通常經(jīng)過(guò)幾個(gè)周期之后方可完全地傳播至底部，且相位改變比較明顯。即便是相同的剪切波，在不同硬度物體當(dāng)中傳播速度與波長(zhǎng)也會(huì)有所差異，而磁共振成像中的剪切波傳播過(guò)程可以成為彈性系數(shù)分布結(jié)果的獲取參考依據(jù)。以實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程來(lái)看，運(yùn)用磁共振成像技術(shù)檢測(cè)體內(nèi)組織狀態(tài)時(shí)，會(huì)讓組織在周期外力作用之下發(fā)生質(zhì)點(diǎn)位移，再經(jīng)由運(yùn)動(dòng)敏感梯度作用在獲取MRI相位圖像[3]。

2 磁共振彈性成像的檢查

2.1 技術(shù)研究背景

由于人體的肝臟功能非常復(fù)雜且作用突出，一直以來(lái)臨床都高度重視有關(guān)肝功能的研究工作。肝纖維化是影響人們肝臟健康的主要因素，并且會(huì)直接導(dǎo)致肝臟小葉結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，甚至產(chǎn)生血流動(dòng)力學(xué)變化，直接或是間接地影響到肝臟的功能，致使肝臟儲(chǔ)備功能下降，對(duì)患者危害極大。對(duì)于一些有臨床經(jīng)驗(yàn)的外科醫(yī)生而言，他們?cè)诎l(fā)現(xiàn)某些患者肝臟纖維化程度偏高時(shí)，往往可能會(huì)放棄肝大部切除治療方式，這樣能夠避免患者出現(xiàn)術(shù)后肝功能衰竭問(wèn)題。另外也有研究指出，肝臟儲(chǔ)備功能和HCC術(shù)后死亡率之間存在著密切關(guān)聯(lián)，對(duì)于一些肝臟疾病的患者而言，不同程度的肝纖維化背景也使得對(duì)于肝臟功能的診斷過(guò)程。當(dāng)前臨床當(dāng)中最為常見(jiàn)的肝臟儲(chǔ)備功能評(píng)估方法主要是基于影像學(xué)的肝臟體積測(cè)量與靜態(tài)肝功能評(píng)估系統(tǒng)等，從不同角度來(lái)體現(xiàn)出肝臟代償能力。

彈性是人體組織的一種物理屬性，組織疾病的發(fā)生和進(jìn)展都會(huì)導(dǎo)致組織彈性發(fā)生一定程度改變，例如最常見(jiàn)的就是炎癥的出現(xiàn)，臨床上通過(guò)對(duì)這些組織彈性的變化來(lái)有效地區(qū)分疾病的狀態(tài)。傳統(tǒng)的觸診敏感性不足，而且這種方法主要應(yīng)用于表面器官，醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的深度應(yīng)用得到了廣泛關(guān)注，例如本次研究當(dāng)中提到的MRE方法。

以常見(jiàn)的肝纖維化患者來(lái)說(shuō)，一般需要切除一部分肝才能保障自身的安全，且肝纖維度的差異也會(huì)引起肝功能受損程度的差異。磁共振彈性成像MRE本質(zhì)上是一種無(wú)創(chuàng)定量評(píng)估軟組織彈性特征的技術(shù)，其基本原理在于使用MR設(shè)備采集組織在內(nèi)源性機(jī)械波或是外源性機(jī)械波作用下的機(jī)械位移，然后再通過(guò)數(shù)據(jù)運(yùn)算過(guò)程來(lái)表現(xiàn)出組織彈性特征的具體特征。通過(guò)機(jī)械波改變現(xiàn)有的組織形態(tài)之后，可以通過(guò)MRI設(shè)備來(lái)檢測(cè)組織在機(jī)械波作用之下產(chǎn)生的位移，然后換算得到組織彈性圖反映出組織的彈性特點(diǎn)。綜合來(lái)看，磁共振彈性圖的獲取過(guò)程主要包含三個(gè)步驟：首先是使用機(jī)械波改變組織形態(tài)，這種機(jī)械波可以是外源性，亦可是內(nèi)源性;第二步則是使用MRI儀器采集組織位移得到組織波圖;最后是使用后期處理軟件換算得到組織彈性屬性圖。

除去肝臟之外，在全身其他器官的檢查環(huán)節(jié)當(dāng)中（如大腦、心臟、骨骼肌等）同樣可以發(fā)揮良好的作用，現(xiàn)有的研究資料當(dāng)中也說(shuō)明了MRE可以對(duì)肝纖維化進(jìn)行分期、分級(jí)甚至是取代傳統(tǒng)的肝穿刺檢查。當(dāng)前無(wú)創(chuàng)診斷肝纖維化方法有很多種，常用的方法包括超聲彈性成像、PET/SPECT等。不過(guò)與這些方法相比MRE是無(wú)創(chuàng)診斷，操作上更加簡(jiǎn)便，而且具有可重復(fù)性，患者的接受度比較高，而且可以獲取肝臟不同區(qū)域的量化指標(biāo)，與肝活檢、超聲彈性成像相比較而言，其對(duì)于肝纖維化評(píng)估的準(zhǔn)確性非常高。即便是某些肝腹水患者或是肥胖患者也可以正常地進(jìn)行診斷，量化地評(píng)估肝臟纖維化程度以及與肝臟儲(chǔ)備功能之間的關(guān)系。

2.2 檢查過(guò)程

磁共振檢查過(guò)程當(dāng)中，患者需在清晨處于空腹?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行MR掃描。使用磁共振儀讓患者取仰臥位，氣動(dòng)振動(dòng)裝置將振動(dòng)波經(jīng)由塑料管傳至圓形非金屬驅(qū)動(dòng)片之上，該驅(qū)動(dòng)片被放置在患者的右側(cè)肋弓區(qū)域，并且使用彈性腹帶固定。圖像處理環(huán)節(jié)當(dāng)中將MRE序列所采集的所有數(shù)據(jù)借助處理軟件完成磁共振數(shù)據(jù)重建過(guò)程以獲取磁共振彈性波圖以及肝臟磁共振的彈性圖。通常挑選和肝臟中心層面比較接近的層面或是非腫瘤肝實(shí)質(zhì)較大的層面作為主要的測(cè)量層面，并避免一些大血管、肝臟邊緣區(qū)域[4]。

2.3 具體應(yīng)用

通過(guò)對(duì)MRE檢查安全性進(jìn)行評(píng)估，可以了解到MRE檢查當(dāng)中最大振動(dòng)強(qiáng)度低于人體安全振動(dòng)限制標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明患者可以適應(yīng)這種振動(dòng)強(qiáng)度，在人體當(dāng)中應(yīng)用具有良好的安全性。盡管當(dāng)前能夠應(yīng)用的影像學(xué)技術(shù)方法都可以在肝硬化、肝纖維化等疾病的發(fā)生過(guò)程當(dāng)中起到診斷功能。然而，MRE無(wú)疑是現(xiàn)階段唯一一個(gè)可以對(duì)肝纖維化進(jìn)行分級(jí)和診斷的方法，并且其所測(cè)得的肝硬度和病理結(jié)果之間存在著明顯關(guān)聯(lián)性，不受到一些外界因素的干擾（患者肥胖因素、患者性別等），說(shuō)明檢查方法受到主觀因素的干擾比較小，在不同的評(píng)估者之間具有良好的可靠性。當(dāng)然這并不代表MRE檢查在任何情況下都能完全保持準(zhǔn)確，例如患者無(wú)法正常屏氣時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致檢查結(jié)果失敗[5]。

從具體作用來(lái)看，肝纖維化病理學(xué)基礎(chǔ)是ECM蛋白積累形成纖維瘢痕之后引起肝臟結(jié)構(gòu)的改變，肝細(xì)胞再生結(jié)節(jié)形成最終發(fā)展成為肝硬化。在這一環(huán)節(jié)當(dāng)中肝臟質(zhì)地持續(xù)地增加，所以肝臟硬度某種程度上可以間接地體現(xiàn)出肝的纖維化程度。臨床上對(duì)于肝纖維化的判定主要是根據(jù)不同階段的結(jié)果來(lái)進(jìn)行說(shuō)明：

F0——無(wú)纖維化;

F1——纖維性擴(kuò)展;

F2——細(xì)纖維發(fā)出;

F3——纖維隔橋接匯管區(qū)和中央靜脈;

F4——肝硬化。

而患者具有脂肪肝性肝炎或是病毒性肝炎時(shí)也會(huì)影響到肝纖維化發(fā)生以及進(jìn)展，當(dāng)肝臟硬度高于3kPa時(shí)，進(jìn)行診斷的敏感性和特異度結(jié)果都比較穩(wěn)定。

值得一提的是肝纖維化或是因肝硬化所導(dǎo)致的肝臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變會(huì)使得肝內(nèi)的血流阻力增加引起門(mén)靜脈壓力增高，導(dǎo)致靜脈曲張等繼發(fā)性改變問(wèn)題。針對(duì)這一情況有研究使用MRE在間接地評(píng)估門(mén)靜脈高壓與肝臟之間的關(guān)系，結(jié)果表明兩者之間呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明MRE可以成為無(wú)創(chuàng)診斷方法，這一點(diǎn)在某些動(dòng)物研究結(jié)果當(dāng)中也得到了證實(shí)。在現(xiàn)有醫(yī)療條件的支持下，已經(jīng)正式肝纖維化的早期進(jìn)行治療是可以逆轉(zhuǎn)疾病的，即便是一些中度肝纖維化問(wèn)題也可以進(jìn)行逆轉(zhuǎn)，但需要時(shí)刻關(guān)注纖維化程度的變化趨勢(shì)和監(jiān)測(cè)結(jié)果。未來(lái)的研究當(dāng)中可以把研究方向進(jìn)一步拓展，例如評(píng)估肝纖維化和肝硬化程度是否可以應(yīng)用MRE進(jìn)行間接評(píng)估，來(lái)確定肝功能損傷問(wèn)題等。當(dāng)然，這項(xiàng)工作本身沒(méi)有完全統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，還需要在臨床上進(jìn)行大樣本研究。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)MRE監(jiān)察可以測(cè)量肝纖維化程度，并且間接對(duì)患者進(jìn)行準(zhǔn)確而無(wú)創(chuàng)的評(píng)估，為臨床治療方法的選擇和預(yù)后判斷提供更加有力的技術(shù)幫助。與此同時(shí)，為了避免原發(fā)性肝癌或是其它肝臟疾病的產(chǎn)生，需要對(duì)患者肝臟儲(chǔ)備功能作出評(píng)估，選擇最佳的肝功能評(píng)價(jià)方法。磁共振彈性成像不受到各類(lèi)影響因素的深度干擾，比其他檢查方法有著更加穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，因此該方法具有良好的應(yīng)用前景，可以成為肝儲(chǔ)備功能和肝纖維化程度判斷的技術(shù)

手段。

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