磁共振成像對(duì)肝纖維化診斷及分期的價(jià)值

何澤明，韓 冬，于 楠，張喜榮，賈永軍，任占麗，賀太平（通信作者）

（1陜西中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院 陜西 咸陽 712046）

（2陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院影像科 陜西 咸陽 712000）

肝纖維化（liver fibrosis，LF）是多種病因所致的慢性肝損傷進(jìn)展至肝硬化的必經(jīng)階段，肝穿刺活檢為確診LF的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但因有創(chuàng)無法滿足對(duì)病程多次評(píng)估的需求。傳統(tǒng)影像學(xué)僅反映組織器官相對(duì)遲發(fā)的形態(tài)學(xué)變化而無法評(píng)估疾病早期的功能及代謝變化，MRI具有高空間分辨率、多參數(shù)成像及無電離輻射等優(yōu)勢(shì)，為無創(chuàng)評(píng)估LF提供了新思路，本文就近年來應(yīng)用于LF診斷及分期的MRI序列做一綜述。

1 彌散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）與彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）

DWI序列可對(duì)組織敏感梯度場(chǎng)擴(kuò)散的信號(hào)進(jìn)行采集，獲得組織內(nèi)水分子自由擴(kuò)散程度的量化信息，DTI序列是其發(fā)展和深化，可探測(cè)活體組織中纖維結(jié)締組織的分布和走行以及水分子自由彌散速率和方向變化[1]，此技術(shù)已廣泛應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究，并逐步向腹部疾病研究方向發(fā)展。

LF過程中膠原蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)彌漫性增生，并沉積于細(xì)胞及血管外間隙導(dǎo)致組織水分子擴(kuò)散受限。ADC值可以量化肝組織內(nèi)水分子布朗運(yùn)動(dòng)的綜合效應(yīng)，b值代表對(duì)組織內(nèi)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的敏感度，可以通過測(cè)量不同b值下的ADC值獲得組織血流灌注及病變情況[2]。Jiang等[3]研究表明DWI序列是一種對(duì)LF分期可靠的無創(chuàng)技術(shù)，b值≥800 s/mm2及高場(chǎng)強(qiáng)也可優(yōu)化DWI的診斷性能。徐開武等[4]將DWI序列的ADC值與DTI序列的平均彌散率（mean diffusivity，MD）分別應(yīng)用于LF分期診斷對(duì)比得出，ADC值與LF呈高度負(fù)相關(guān)，MD值與LF程度呈中度負(fù)相關(guān)，雖然MD取自6個(gè)方向不同ADC值的平均值，所得結(jié)果理論上比ADC值更為精確，但在LF分期診斷中ADC值的精確度優(yōu)于MD值，造成該類現(xiàn)象的原因可能是因?yàn)镈TI序列本身在腹部成像中信噪比低于DWI序列，且DWI序列的門控技術(shù)較為成熟。

目前對(duì)于不同b值的應(yīng)用仍有異議，以及所量化的參數(shù)對(duì)LF分期診斷仍無明確閾值等一系列問題等待進(jìn)一步研究得出結(jié)論。

2 體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)（intravoxel incoherent motion，IVIM）

IVIM成像的定量參數(shù)包括微血管容積與灌注分?jǐn)?shù)的百分比（f）、水分子真實(shí)擴(kuò)散系數(shù)（D）和與灌注相關(guān)的非相干微循環(huán)（D*）等均可量化組織中水的微觀運(yùn)動(dòng)，基于IVIM理論的雙指數(shù)模型與ADC值相比能更準(zhǔn)確地反映組織的生理和病理變化[5]。

Tosun等[6]研究指出D值與LF分期呈負(fù)相關(guān)，可以反映LF的進(jìn)展程度，而D*值與f值并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Zheng等[7]研究發(fā)現(xiàn)D*值因不同的b值會(huì)有較大差異，這與前者結(jié)論相同，并指出D值為LF分期診斷的最佳指標(biāo)，指出IVIM對(duì)LF分期有較大價(jià)值。

IVIM序列無需額外設(shè)備且可重復(fù)性高，但其參數(shù)的精確估計(jì)依賴于b值，目前對(duì)于IVIM在肝臟成像中b值的參考標(biāo)準(zhǔn)尚未達(dá)成共識(shí)。理想情況下使用更多的b值、適當(dāng)?shù)男旁氡群头€(wěn)健的擬合算法可保證IVIM參數(shù)的精確性，在未來的臨床工作中有待進(jìn)一步改善。

3 灌注加權(quán)成像（perfusion weighted imaging，PWI）

PWI序列是采集對(duì)比劑通過組織的時(shí)間—信號(hào)曲線以反映組織器官形態(tài)和血流灌注情況的序列，LF進(jìn)展過程中，由于增生的肝星狀細(xì)胞引起細(xì)胞外基質(zhì)過度沉積以及肝內(nèi)假小葉生成等因素導(dǎo)致血管結(jié)構(gòu)異常引發(fā)血流動(dòng)力學(xué)的變化[8]，故PWI序列可通過評(píng)估灌注參數(shù)對(duì)肝纖維化進(jìn)行評(píng)估。

有學(xué)者[9]指出LF進(jìn)展程度與肝動(dòng)脈灌注指數(shù)（hepatic arterial perfusion index，HPI）呈顯著正相關(guān)。Fan等[10]指出LF進(jìn)展程度與最大信號(hào)強(qiáng)度下降百分比呈負(fù)相關(guān)與達(dá)峰時(shí)間和平均通過時(shí)間則呈正相關(guān)，但由于樣本量太少，在早期LF的檢測(cè)中未達(dá)到理想的成果。

PWI序列作為一種基于血流動(dòng)力學(xué)的無創(chuàng)功能成像技術(shù)，已經(jīng)成為影像醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的突破，相較于CT灌注成像，PWI序列具有更廣闊的灌注面積，可灌注整個(gè)肝臟提供更全面的血供信息且無電離輻射。但目前大多數(shù)PWI序列對(duì)LF分期診斷的研究是基于動(dòng)物肝纖維化模型，臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)匱乏，未來仍需進(jìn)一步探索。

4 磁共振彈性成像（magnetic resonance elastography，MRE）

使用外置機(jī)械波發(fā)生器產(chǎn)生剪切波（通常為60 Hz）使組織質(zhì)點(diǎn)發(fā)生空間移位，再使用運(yùn)動(dòng)敏感梯度獲取的MRI相位圖像被稱為MRE，剪切波傳播速度與組織彈性程度成正比，通過擬合反演算法得出肝硬度來描述組織硬度及彈性的變化，并以此來評(píng)估病情進(jìn)展程度[11]，目前MRE被認(rèn)為是檢測(cè)和分期最準(zhǔn)確的無創(chuàng)性診斷工具，主要分為2D MRE及3D MRE，且有研究指出3D MRE有空間覆蓋面廣、對(duì)肝鐵過載不敏感、測(cè)量數(shù)值更精準(zhǔn)、掃描速度快等優(yōu)勢(shì)，因此更值得推廣[12]。

Morisaka等[13]研究表明MRE對(duì)LF分期診斷結(jié)果與肝穿刺活檢結(jié)果大致相同，推薦各期檢測(cè)所采取的最佳閾值分別為2.32 kPa、2.61 kPa、3.02 kPa、4.23 kPa，并指出其對(duì)LF分期診斷結(jié)果與肝穿刺活檢結(jié)果大致相同，未來有望替代肝穿刺活檢，Wang等[14]同樣指出MRE對(duì)LF分期診斷的敏感度和特異度較高且優(yōu)于實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)。但近期Idilman等[15]研究表明不同病因造成的LF所用分期的LSM值是不同的，造成這種原因的可能是目前的研究報(bào)道在患者選擇和LF分期的組織學(xué)方法等方面存在異質(zhì)性，因此缺乏對(duì)不同病因的LSM截止值的直接比較。

目前MRE被認(rèn)為是檢測(cè)和分期LF最準(zhǔn)確的無創(chuàng)性診斷工具，但在實(shí)際應(yīng)用中仍有一定的局限性，如炎癥、充血和門靜脈血流量的變化對(duì)肝臟硬度值的影響使得MRE用于肝纖維化分期診斷有一定阻力，仍需進(jìn)一步優(yōu)化。

5 磁共振T1ρ弛豫成像

T1ρ弛豫反映了運(yùn)動(dòng)受限的水分子與局部大分子環(huán)境之間的相互作用，對(duì)低頻運(yùn)動(dòng)過程具有高度敏感性，可用于研究組織的大分子組成和質(zhì)子交換，LF是生物大分子沉積的結(jié)果，因此T1ρ弛豫可用于監(jiān)測(cè)LF及肝損傷進(jìn)展[16]。

Xie等[17]研究表明，LF患者的T1ρ值顯著高于健康對(duì)照組且與LF程度呈中度正相關(guān)，但研究過程中發(fā)現(xiàn)肝臟中大量的血液信號(hào)使T1ρ值易受到運(yùn)動(dòng)的影響，并指出黑血技術(shù)對(duì)診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性可能有幫助。祁漢雄等[18]利用T1ρ弛豫黑血技術(shù)對(duì)大鼠肝纖維化模型研究發(fā)現(xiàn)T1ρ值與LF程度呈低度正相關(guān)，黑血技術(shù)對(duì)LF病情進(jìn)展及轉(zhuǎn)歸評(píng)價(jià)有一定意義，但對(duì)輕度與中重度肝纖維化的鑒別價(jià)值較低。

該技術(shù)具有成像速度快、無需額外硬件、無需注射造影劑等優(yōu)勢(shì)，但缺乏大量研究數(shù)據(jù)、無明確診斷閾值以及對(duì)場(chǎng)強(qiáng)不均性敏感等一系列問題，在未來的臨床研究中仍需要進(jìn)一步的探討。

6 磁敏感加權(quán)成像（susceptibility weighted imaging，SWI）

SWI序列可獲得不同組織的磁敏感性差異從而提供圖像對(duì)比增強(qiáng)，可檢測(cè)組織間不同程度磁化率、血液代謝物和組織鐵沉積[19]，肝臟為鐵代謝的主要器官，LF會(huì)導(dǎo)致鐵沉積使質(zhì)子弛豫角度發(fā)生偏移。

Cai等[20]研究表明肝臟/肌肉信號(hào)強(qiáng)度比與LF程度呈顯著負(fù)相關(guān)，可對(duì)LF進(jìn)行分期評(píng)估。Yang等[21]研究指出不能僅通過測(cè)量肝臟/肌肉信號(hào)強(qiáng)度比，需考慮到LF時(shí)肝實(shí)質(zhì)纖維化的異質(zhì)性，并指出分析圖像紋理中描述信號(hào)強(qiáng)度水平分布的SWI序列直方圖可以有效地對(duì)LF進(jìn)行分期，且回波時(shí)間為10 ms時(shí)效果最好。Zou等[22]研究表明MRE、T1ρ、SWI三個(gè)序列聯(lián)合應(yīng)用時(shí)優(yōu)于其中任意兩個(gè)序列組合，強(qiáng)調(diào)MRI序列聯(lián)合應(yīng)用的重要性。SWI序列單獨(dú)應(yīng)用于LF分期診斷時(shí)準(zhǔn)確性及參數(shù)閾值仍存在許多爭(zhēng)議，但其無創(chuàng)、快速、無需額外設(shè)備以及和其他序列聯(lián)合應(yīng)用提升診斷效能等優(yōu)勢(shì)使SWI序列在LF分期診斷方面有廣闊的前景。

綜上所述，MRI相較于X線、CT和超聲具有無輻射及高空間分辨率等優(yōu)勢(shì)，在LF分期診斷中具有較大價(jià)值，但每種序列都有其優(yōu)勢(shì)和不足，需將各序列的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，這對(duì)提高LF分期診斷的性能具有重要意義。