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磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像在肝纖維化中的應(yīng)用進(jìn)展

2014-12-16 12:31李秋菊趙周社李加慧郭啟勇
關(guān)鍵詞:水分子梯度磁共振

李秋菊,趙周社,于 兵,石 喻,李加慧,郭啟勇

(1.中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院放射科,遼寧 沈陽 110004;2.通用電氣(中國)醫(yī)療系統(tǒng)集團(tuán),北京 100176)

肝纖維化是指在不同病因慢性肝臟疾病作用下,肝臟中膠原蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)增生與降解失去平衡,導(dǎo)致肝臟內(nèi)纖維結(jié)締組織異常沉積的病理過程。肝纖維化是慢性肝病向肝硬化、肝癌進(jìn)展的重要中間環(huán)節(jié)[1]?;A(chǔ)和大量研究結(jié)果表明,由于體內(nèi)存在纖維降解過程,肝纖維化是可以減輕和逆轉(zhuǎn)的[2],但發(fā)展至肝硬化則有再不可逆性,如能阻斷、減輕乃至逆轉(zhuǎn)肝纖維化,就能在很大程度上改善肝病的預(yù)后。因此,肝纖維化的早期診斷和治療,對于防治肝硬化、肝癌有重要價(jià)值。

目前肝組織活檢仍被作為臨床上診斷肝纖維化程度的金標(biāo)準(zhǔn),但由于標(biāo)本量不足(肝組織抽?。┗虺闃樱ù┐涛恢茫┐嬖谡`差,以及在病理組織存在觀察者內(nèi)和觀察者間的差異所導(dǎo)致肝穿病理診斷不準(zhǔn)確[3-4],尤其是肝組織活檢屬創(chuàng)傷性檢查,存在出血、膽汁性腹膜炎、敗血癥和菌血癥等嚴(yán)重并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn),也使其應(yīng)用價(jià)值受到限制。為此,無創(chuàng)傷性、準(zhǔn)確、客觀和定量化評價(jià)肝纖維化方法成為世界肝臟病學(xué)研究的重點(diǎn)。

磁共振成像以其高生物安全性、高軟組織分辨力以及形態(tài)和功能并重的特點(diǎn),得到了醫(yī)學(xué)界的廣泛認(rèn)可。近年來磁共振成像中出現(xiàn)各種新技術(shù)用于肝纖維化的研究,如磁共振彈性成像(MRE)、磁共振灌注成像(PWI)、磁共振波譜(MRS)、磁共振血氧水平依賴成像(BOLD-MRI)等,但隨著研究的不斷進(jìn)展,各種技術(shù)的局限性也逐步顯現(xiàn)。MRE 評價(jià)肝纖維化結(jié)果較穩(wěn)定,但需要專門的轉(zhuǎn)換硬件及強(qiáng)大的圖像后處理,因而目前在國內(nèi)的應(yīng)用非常有限。PWI 的基礎(chǔ)是肝纖維化病程中肝血流的重構(gòu),應(yīng)用造影劑或動(dòng)脈自旋標(biāo)記(Auto spin label,ASL)實(shí)現(xiàn)灌注成像,但需要較高的時(shí)間分辨率和空間分辨率,另外成像時(shí)間相對長,臨床應(yīng)用不廣泛。

磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI-MRI)已經(jīng)是較成熟的磁共振功能成像技術(shù),能無創(chuàng)性反映活體組織功能狀態(tài)。DWI 對運(yùn)動(dòng)極為敏感,患者的位置移動(dòng)、呼吸、心跳、腸蠕動(dòng)等生理活動(dòng)均嚴(yán)重影響成像質(zhì)量,因而常規(guī)DWI 主要應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病特別是腦梗死、腦出血[5]等疾病診斷。近年來單次觸發(fā)、呼吸門控、心電門控,特別是平面回波成像(EPI)技術(shù)的應(yīng)用克服了上述不足,DWI 已逐步應(yīng)用到全身其他系統(tǒng)和器官[6-8],特別是在肝臟的應(yīng)用越來越廣泛。研究表明,DWI 中表觀彌散系數(shù)(ADC)的測量值對診斷和定量化分析肝纖維化有重要價(jià)值。Lewin 等[9]實(shí)驗(yàn)研究表明,和金標(biāo)準(zhǔn)“肝穿刺活檢”相比,DWI 多b 值(b=0、200、400 及800 s/mm2)圖像診斷重度肝纖維化的敏感度、特異度、陽性預(yù)測值及陰性預(yù)測值分別是87%、87%、72%及94%。自DWI 被用于肝纖維化診斷以來,學(xué)者們發(fā)現(xiàn)采用不同模型和選擇不同b 值獲得的ADC值對肝臟纖維化診斷靈敏度、特異性具有明顯的影響。本文就采用不同水分子擴(kuò)散模型和選擇不同b 值獲得ADC 在肝臟纖維化診斷的最新進(jìn)展進(jìn)行回顧和分析。

1 DWI 成像原理

DWI 成像是以組織細(xì)胞間水分子的布朗運(yùn)動(dòng)為成像基本原理。人體組織中水分子在血液、組織細(xì)胞間隙和細(xì)胞內(nèi)做布朗運(yùn)動(dòng),但由于水分子運(yùn)動(dòng)距離甚微,僅數(shù)微米,因而常規(guī)MRI 序列中水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)對信號的影響非常微小。為測量組織細(xì)胞間隙水分子擴(kuò)散信號,DWI 是在常規(guī)自旋回波(Spin echo,SE)T2加權(quán)序列的180°脈沖兩側(cè)各施加一個(gè)擴(kuò)散敏感梯度脈沖,這兩個(gè)梯度脈沖的方向相反,強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間完全相同。在梯度磁場下,對于靜止的水分子,第一個(gè)梯度脈沖所致的質(zhì)子自旋去相位會被第二個(gè)梯度脈沖完全再聚合,信號強(qiáng)度不受影響;而運(yùn)動(dòng)的水分子,在施加的梯度磁場方向會產(chǎn)生相位離散,即使擴(kuò)散效應(yīng)微弱,在第二個(gè)梯度脈沖時(shí)MR 信號也不能完全再聚合,從而導(dǎo)致信號強(qiáng)度隨擴(kuò)散時(shí)相而衰減。因而不同組織的不同的擴(kuò)散強(qiáng)度以不同信號強(qiáng)度的方式被顯示出來,從而構(gòu)成磁共振擴(kuò)散圖像的對比[10-12]。組織信號降低的程度與擴(kuò)散敏感度以及組織內(nèi)的水分子熱運(yùn)動(dòng)的自由度有關(guān)。其計(jì)算公式:A=exp(-bD),A 代表擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)引起的MR 信號衰減;D 為擴(kuò)散系數(shù),反映擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的快慢,單位為mm2/s;b 為擴(kuò)散因子,單位為s/mm2。從公式中可以看出,水分子運(yùn)動(dòng)自由度越高,即運(yùn)動(dòng)越快,信號降低越明顯;b值越大,信號降低越明顯。其中擴(kuò)散因子b 值與擴(kuò)散敏感梯度持續(xù)時(shí)間、幅度及形狀等有關(guān),其計(jì)算公式為:b=r2G2d2(sd/3),其中r 為旋磁比,G 為梯度場場強(qiáng),d 為施加的梯度場持續(xù)時(shí)間,s 為兩個(gè)梯度場的間隔時(shí)間,b 值的改變就是通過調(diào)整G、d 和s 來實(shí)現(xiàn)的[13]。

純水中水分子能自由運(yùn)動(dòng),而在活體組織中,由于生物膜及體液中的大分子等的限制作用,不同的組織結(jié)構(gòu)和分子環(huán)境中水分子運(yùn)動(dòng)自由度不同,如肝囊腫內(nèi)水分子可以認(rèn)為是理想的布朗運(yùn)動(dòng),而肝實(shí)質(zhì)性病變組織內(nèi)水分子則明顯受到限制,水分子運(yùn)動(dòng)減弱。DWI 可通過檢測水分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),觀察相應(yīng)信號降低程度,來反映不同組織的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。病變組織與正常組織相比,水分子自由運(yùn)動(dòng)度不同,因而通過觀察組織信號降低的程度來發(fā)現(xiàn)病變并幫助鑒別其良惡性[14-15]。

2 肝臟DWI 新技術(shù)及參數(shù)選擇

用于診斷肝臟纖維化DWI 技術(shù)可以分成定性診斷和定量診斷兩種方法。目前新近發(fā)展的背景信號抑制擴(kuò)散加權(quán)成像(DWIBS),就是在傳統(tǒng)DWI 基礎(chǔ)上新近逐漸發(fā)展起來的磁共振功能成像序列,不僅能反映水分子的布朗運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定性診斷,還能通過測量ADC 值來量化分子運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱。目前肝臟纖維化DWI 定量診斷技術(shù)主要是基于不同模型基礎(chǔ)上,計(jì)算ADC 值以定量診斷肝臟纖維化。

2.1 DWIBS

隨著磁共振硬件和后處理系統(tǒng)的發(fā)展和完善,DWIBS 逐漸應(yīng)用于肝臟疾病的研究。DWIBS 較傳統(tǒng)DWI 成像的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①在自由呼吸狀態(tài)下完成掃描,不需要屏氣掃描,并可以進(jìn)行薄層掃描,提高了小病灶的檢出率。②利用STIR 技術(shù)抑制脂肪信號,充分降低背景信號,同時(shí)能抑制短T1組織或病變的信號,增加病灶與正常組織的對比。③采用并行采集敏感性編碼(Sensitivity encoding,SENSE)技術(shù),在保持高圖像空間分辨力前提下成倍減少掃描的時(shí)間。④采用多平面重建(MPR)和最大強(qiáng)度投影(MIP)以及黑-白反轉(zhuǎn)技術(shù),可獲得高分辨的MPR 和MIP 圖像,還可獲得類似PET 的效果圖像。

DWIBS 均是建立在單指數(shù)模型基礎(chǔ)上的技術(shù)。DWIBS圖像中由于選擇的b 值不同,包含的灌注成分也有很大的不同。盡管DWIBS 不能提供定量化的信息,圖像受選擇b 影響。但是該方法能夠簡單快速完成全身成像仍然受到臨床工作者歡迎。

2.2 IVIM 模型肝臟纖維化診斷技術(shù)

Bihan 等[16]首先提出基于IVIM 的DWI 成像方法,在生物組織中,IVIM 現(xiàn)象包括單純的水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和血液的灌注等。IVIM 成像可分別用于量化其中的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)成分和血流灌注成分,其信號強(qiáng)度衰減符合以下方程式:

SI1和SI0分別為施加擴(kuò)散敏感梯度場b1與不施加擴(kuò)散敏感梯度場同一部位相應(yīng)像素的信號強(qiáng)度。當(dāng)b>200 s/mm2時(shí),體素內(nèi)微循環(huán)的不相干運(yùn)動(dòng),即灌注相關(guān)的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)對信號衰減造成的影響基本可以忽略不計(jì),上述公式可以簡化為:SI1/SI0=e-bD(2)

使用多組b 值進(jìn)行IVIM DWI 成像,即可計(jì)算水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散系數(shù)D,結(jié)合非線性擬合算法,從而計(jì)算出灌注相關(guān)的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散系數(shù)D* 及灌注分?jǐn)?shù)f 值[17]。1999 年Yamada 等[18]首次將IVIM 成像應(yīng)用于腹部,并證實(shí)正常臟器和肝臟病變的ADC 值明顯高于相應(yīng)的D 值[19],說明灌注效應(yīng)會影響測得的腹部實(shí)性器官的ADC 值。

常規(guī)DWI 成像使用單指數(shù)擬合函數(shù)得到ADC 值,但受b 值影響明顯,IVIM DWI 成像時(shí)采樣足夠多的低b 值和高b值DWI 圖像,可以得到更本質(zhì)的D 值、f 值和D* 值,有助于病變的定性診斷和鑒別診斷。

2.3 DWI 參數(shù)選擇

活體組織中所觀察到的擴(kuò)散效應(yīng)除反映水分子自身擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)外,還與使用的b 值、呼吸、脈搏、胃腸蠕動(dòng)、血流灌注及細(xì)胞膜通透性等因素有關(guān),因而常用表觀擴(kuò)散系數(shù)ADC描述DWI 成像時(shí)組織中水分子擴(kuò)散的快慢,而不直接采用擴(kuò)散系數(shù)D。

ADC 值的大小受很多因素影響,尤其是b 值的大小。DWI 只反映體素內(nèi)的水分子運(yùn)動(dòng)情況,而不能反映超出體素外的水分子運(yùn)動(dòng),當(dāng)選取低b 值施加擴(kuò)散梯度場時(shí),水分子的布朗運(yùn)動(dòng)超出體素范圍,所測得的ADC 值更傾向于反映組織內(nèi)的血流灌注,而高b 值時(shí),血流灌注超出了一定的體素范圍,反映的是組織內(nèi)水分子的運(yùn)動(dòng),一般認(rèn)為小b 值主要反映肝臟的血流灌注,測得的ADC 值偏大,變異大、不穩(wěn)定、準(zhǔn)確性不高,不能真實(shí)的反映分子的熱運(yùn)動(dòng),但圖像較清晰;大b 值主要反映水分子在組織細(xì)胞擴(kuò)散,測得的ADC 值較真實(shí)、穩(wěn)定、變異小,但隨著b 值的增大各種偽影增多,圖像易變形,信噪比下降,可嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量,小病變?nèi)菀茁┰\。因而,肝纖維化DWI 成像時(shí),b 值的選擇尤為重要,但國內(nèi)、外仍然沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 DWI b 值優(yōu)化

b 值的高低與成像的時(shí)間、質(zhì)量以及ADC 值測量密切相關(guān)。以往由于成像技術(shù)的限制,一次僅能進(jìn)行單b 值掃描。ADC 值計(jì)算是由不同b 值下DWI 的圖像相減所得,所以由呼吸、脈搏及胃腸蠕動(dòng)或者重新定位等因素造成的掃描位置的變動(dòng),都會導(dǎo)致ADC 圖像偽影,造成ADC 值評價(jià)肝纖維化的準(zhǔn)確性下降。

近年來,由于3.0T MRI 的應(yīng)用,多b 值掃描得到廣泛應(yīng)用。多b 值DWI 掃描不僅克服了上述不足,還能有效提高單次激發(fā)EPI 采集的信號噪聲比,圖像質(zhì)量明顯提高。

迄今國內(nèi)外進(jìn)行了大量多b 值下DWI ADC 值與肝纖維化的相關(guān)研究[20-24],王秋實(shí)等[20]動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示當(dāng)b 值取600 s/mm2時(shí),b 值既能滿足圖像質(zhì)量,又具備檢測和定量不同階段肝纖維化時(shí)相關(guān)病理變化的能力,可較好地對肝纖維化進(jìn)行評價(jià)。管生等[21]用不同b 值(0~1 000 s/mm2)研究早期肝臟彌漫性病變,結(jié)果顯示b=300 s/mm2時(shí)ADC 值對肝臟病變的反映較b=600 s/mm2和b=1 000 s/mm2時(shí)遲,提示b 值的大小影響DWI 的敏感性,實(shí)驗(yàn)中還提到b=600 s/mm2時(shí)DWI信噪比及圖像質(zhì)量較b=1 000 s/mm2時(shí)佳。李新瑜等[22]不同b值(b=300、600、800、1 000 s/mm2)ADC 值預(yù)測肝纖維化程度的ROC 曲線分析顯示:b=600 s/mm2時(shí)曲線下面積較其他b值大。Agnello 等[23]選擇b=600 s/mm2來鑒別肝臟病灶的良惡性,取得了滿意的臨床結(jié)果。因此,目前國內(nèi)肝纖維化研究中,得到大部分研究者認(rèn)可的b 范圍在300~800 s/mm2左右,認(rèn)為在該范圍b 值下,圖像質(zhì)量清晰,組織擴(kuò)散特性好,ADC值準(zhǔn)確。

3 DWI 在肝臟纖維化中應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 肝纖維化形成機(jī)制

肝纖維化是多種慢性肝病發(fā)展至肝硬化的必經(jīng)階段。目前研究普遍認(rèn)同肝星形細(xì)胞及其成纖維作用在肝臟損傷-修復(fù)過程中致纖維化的關(guān)鍵作用。當(dāng)肝竇受到各種病因刺激時(shí),存在于Disse 間隙的肝星形細(xì)胞在不斷的損傷-修復(fù)過程中被激活,而轉(zhuǎn)變成增殖性的成纖維性的、可收縮的產(chǎn)纖維細(xì)胞,導(dǎo)致Disse 間隙內(nèi)正?;|(zhì)分解、纖維堆積,這種改變進(jìn)一步導(dǎo)致肝細(xì)胞微絨毛減少、內(nèi)皮窗關(guān)閉,這個(gè)過程是一個(gè)閉聯(lián)系統(tǒng),隨之進(jìn)展,進(jìn)一步出現(xiàn)肝小葉重建。與此同時(shí)肝竇狀內(nèi)皮細(xì)胞Kuffer 細(xì)胞血小板及白細(xì)胞所介導(dǎo)的炎癥以及肝細(xì)胞的脂肪變性在纖維化的形成中有重要作用[25-26]。

3.2 肝纖維化分期

肝纖維化分期國內(nèi)外有多種分期標(biāo)準(zhǔn),如Knodell、Iskak、Scheuer、METAVIR 等分期,目前國內(nèi)常采用的是Scheuer 分類法,按膠原纖維沉積部位、范圍、對肝結(jié)構(gòu)破壞程度和肝微循環(huán)的影響大小將肝纖維化分為5 期[27]:S0:無肝纖維化;S1:無匯管區(qū)擴(kuò)大纖維化及局限竇周纖維化;S2:匯管區(qū)周圍纖維化或纖維間隔形成小葉結(jié)構(gòu)保留;S3:大量纖維間隔形成伴小葉結(jié)構(gòu)紊亂,無肝硬化;S4:早期肝硬化。

3.3 ADC 值與肝纖維化相關(guān)性研究

肝纖維化對ADC 值的影響近年來已有一些不同意見的文獻(xiàn)報(bào)道。大部分研究者[28-34]的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究結(jié)果是:隨著肝纖維化程度加重,ADC 值降低。

王秋實(shí)等[28-29]實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示ADC 值不僅可將S0~S1期與S4期進(jìn)行區(qū)分,還可以將S3~S4期與S0期進(jìn)行區(qū)分,但ADC值在S0期和S1~S2期之間差異不顯著。Roth 等[30]研究也得出類似的結(jié)論:ADC 值并不能精確有效地區(qū)分肝纖維化的S1和S0期,認(rèn)為對早期肝纖維化的提示性診斷尚存在一定的局限性。他們認(rèn)為原因可能是肝纖維化時(shí)肝內(nèi)纖維結(jié)締組織異常增生和沉積,其主要成分是膠原,膠原中質(zhì)子不豐富并緊密結(jié)合,將限制組織內(nèi)的水分子運(yùn)動(dòng),在重度肝纖維化或肝硬化中,膠原沉積較多,水分子受限明顯,在輕中度纖維化時(shí),S1~S2期肝組織結(jié)構(gòu)變化不明顯,肝內(nèi)纖維散在、稀疏、數(shù)量較少,對肝組織內(nèi)水分子的彌散運(yùn)動(dòng)尚未起到明顯限制作用。但楊正漢等[31]對肝硬化患者及犬不均勻性肝硬化模型DWI 的研究認(rèn)為,其機(jī)制可能是增生的纖維破壞了微循環(huán),造成肝實(shí)質(zhì)血流灌注下降所致。

張冬艷等[32]對39 例病毒性肝炎患者及15 例健康志愿者進(jìn)行DWI 掃描,分別采用b 值=200、400、600、800、1 000 s/mm2,在肝右葉和脾臟分別選擇感興趣區(qū),經(jīng)圖像后處理得到ADC值,計(jì)算肝脾ADC 值之比,結(jié)果發(fā)現(xiàn)肝脾ADC 比值在小b值(b=200 和400 s/mm2)時(shí)與S 分期無明顯相關(guān)性,P 值>0.05,而與S2期以上的肝纖維化呈負(fù)相關(guān),且于b=800 s/mm2時(shí)相關(guān)性最強(qiáng),評價(jià)S2期以上肝纖維化的效能較單純測肝臟ADC 值更高。

然而,Annet 等[35]以鼠為研究對象b 值0~500 s/mm2發(fā)現(xiàn)鼠肝臟ADC 值與鼠肝臟纖維化程度成負(fù)相關(guān)(r=-0.712,P<0.001),然而,該結(jié)果并不能在處死鼠和鼠離體肝臟組織上重復(fù),因而作者提出DWI 并不能反映肝臟纖維化后水在組織間擴(kuò)散受限程度。

肝纖維化過程ADC 值變化受到眾多因素影響,以至于學(xué)者們的報(bào)道結(jié)果差異較大,歸納起來可能有以下原因:①選擇b 值范圍不同,當(dāng)b 值或b 差值較小時(shí),測量ADC 值變異度較大、測量結(jié)果不穩(wěn)定;另外小b 受血流灌注影響較大。②ADC 值影響因素較多,呼吸、脈搏、胃腸蠕動(dòng)等因素?zé)o法避免,SNR 也不盡相同。③樣本量影響,樣本量過小造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠性下降。

4 DWI 成像原理新的闡釋

傳統(tǒng)觀念認(rèn)為水在組織細(xì)胞間隙和細(xì)胞膜是屬于自由擴(kuò)散,然而,1993 年Agre 等水通道蛋白(Water channel protein,WCP),即水孔蛋白(Aquaporins,AQPs)的發(fā)現(xiàn)以全新的觀念解釋了水通過細(xì)胞膜的機(jī)理和詳細(xì)過程[36],認(rèn)為水分子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)是由WCP 介導(dǎo)的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),這徹底改變了傳統(tǒng)觀念上水在細(xì)胞膜自由擴(kuò)散的觀念,創(chuàng)立了水在細(xì)胞膜主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)全新理論基礎(chǔ)。水分子經(jīng)WCP 的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),主要驅(qū)動(dòng)力是溶液滲透梯度。借助水通道,水分子可以由低滲向高滲溶液中轉(zhuǎn)運(yùn),并且這種主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水分子自由擴(kuò)散速度。

大量的研究表明[37-40],WCP 在多種器官的生理和病理過程中發(fā)揮重要的作用。潘雪陽等[34]結(jié)果提示AQP1 通過改變腫瘤細(xì)胞通透性等,在腫瘤新生血管和腫瘤生長中發(fā)揮著主要作用。Jablonski 等[39]在對肝腫瘤的研究中發(fā)現(xiàn),與正常肝組織相比,肝腫瘤組織中的AQP8 和AQP9 的表達(dá)明顯減少,這種變化改變了肝腫瘤組織的水通透性,增加了腫瘤細(xì)胞抵抗細(xì)胞凋亡信號的能力。Huebert 等[40]研究顯示在肝纖維化、肝硬化過程中,AQP1 通過表達(dá)上調(diào),促進(jìn)新生血管侵入纖維間隔,以適應(yīng)微環(huán)境變化。

Badaut 等[41]采用siRNA 技術(shù)對鼠AQP4 表達(dá)進(jìn)行干擾,結(jié)果表明與對照組相比,實(shí)驗(yàn)組ADC 值降低30%,這說明AQP4 的表達(dá)與ADC 之間存在顯著的相關(guān)性,作者認(rèn)為傳統(tǒng)觀念“ADC 值代表水在細(xì)胞間隙擴(kuò)散過程”的理論存在缺陷,并不能準(zhǔn)確反映水分子在組織中運(yùn)動(dòng)的真實(shí)過程,該過程應(yīng)該包括水分子在細(xì)胞間隙、跨細(xì)胞膜和細(xì)胞內(nèi)3 個(gè)部分,即ADC 值是這3 個(gè)部分的綜合表現(xiàn)。李加慧等[42]應(yīng)用高b 值DWI 研究離體紅細(xì)胞,結(jié)果提示當(dāng)b 值>1 500 s/mm2時(shí),純水和血清組織的信號基本可以忽略,這時(shí)獲得水分子運(yùn)動(dòng)的信號主要是來自水分子通過細(xì)胞膜AQP 的信息。Tourdias 等[43-44]研究者通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)AQP 表達(dá)與ADC 之間具有一定的相關(guān)性。因而,Badaut 等[46]提出有望將ADC 值作為定量化的生物標(biāo)志物。

DWI 作為非創(chuàng)傷性的研究肝臟纖維化的方法,其應(yīng)用仍處于初級階段,但隨著MRI 硬件和后處理軟件的迅速發(fā)展,在保證高空間分辨率前提下掃描時(shí)間大大縮短,DWI 將得到越來越廣泛的應(yīng)用。另外,WCP 的發(fā)現(xiàn),從分子生物學(xué)、分子醫(yī)學(xué)和分子影像技術(shù)的角度,為重新認(rèn)識以及擴(kuò)大DWI 的研究和臨床應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。在生理及病理狀態(tài)下,細(xì)胞通過主動(dòng)調(diào)節(jié)AQP 表達(dá)數(shù)量及功能,適應(yīng)周圍微環(huán)境的變化,相應(yīng)ADC 值也會發(fā)生改變。因而,我們設(shè)想,可以通過觀察高b值下肝纖維化組織中水分子通過細(xì)胞膜的信息,了解肝臟組織的病理或生理狀態(tài),即通過高b 值DWI WCP 特異性分子成像,實(shí)現(xiàn)對肝纖維化的早期無創(chuàng)診斷。目前AQP 表達(dá)與ADC 之間的相關(guān)性,亟待進(jìn)一步深入的研究。

[1]Afdhal NH,Nunes D.Evaluation of liver fibrosis:a concise review[J].Am J Gastroenterol,2004,99(6):1160-1174.

[2]Friedman SL.Liver fibrosis—from bench to bedside[J].J Hepatol,2003,38(suppl 1):38-53.

[3]Goldin RD,Goldin JG,Burt AD,et al.Intra-observer and interobserver variation in the histopathological assessment of chronic viral hepatitis[J].J Hepatol,1996,25(5):649-654.

[4]Kleiner DE,Brunt EM,Van Natta M,et al.Design and validation of a histological scoring system for nonalcoholic fatty liver disease[J].Hepatology,2005,41(6):1313-1321.

[5]Eastwood JD,Lev MH,Wintermark M,et al.Correlation of early dynamic CT perfusion imaging with whole-brain MR diffusion and perfusion imaging in acute hemispheric stroke[J].AJNR,2003,24(9):1869-1875.

[6]Guo Y,Cai YQ,Cai ZL,et al.Differentiation of clinically benign and malignant breast lesions using diffusion-weighted imaging[J].J Magn Reson Imaging,2002,16(2):172-178.

[7]Ren J,Huan Y,Wang H.Diffusion-weighted imaging in normal prostate and differential diagnosis of prostate diseases[J].Abdom Imaging,2008,33(6):724-728.

[8]Moteki T,Ishizaka H.Diffusion-weighted EPI of cystic ovarian lesions:evaluation of cystic contents using apparent diffusion coefficients[J].J Magn Reson Imaging,2000,12(6):1014-1019.

[9]Lewin M,Poujol-Robert A,Boelle PY,et al.Diffusion-weighted magnetic resonance imaging for the assessment of fibrosis in chronic hepatitis C[J].Hepatology,2007,46(3):658-665.

[10]Namimoto T,Yamashita Y,Sumi S,et al.Focal liver masses:characterization with diffusion-weighted echo-planar MR imaging[J].Radiology,1997,204(3):739-744.

[11]Ichikawa T,Haradome H,Hachiya J,et al.Diffusion-weighted MR imaging with a single-shot echoplanar sequence:detection and characterization of focal hepatic lesions[J].AJR,1998,170(2):397-402.

[12]Yamashita Y,Tang Y,Takahashi M.Ultrafast MR imaging of the abdomen:echo planar imaging and diffusion-weighted imaging[J].J Magn Reson Imaging,1998,8(2):367-374.

[13]Moteki T,Horikoshi H.Evaluation of hepatic lesions and hepatic parenchyma using diffusion-weighted reordered turbo flash magnetic resonance images[J].J Magn Reson Imaging,2002,15(5):564-572.

[14]Amano Y,Kumazaki T,Ishihara M.Single-shot diffusion-weighted echo-planar imaging of normal and cirrhotic livers using a phased-array multicoil[J].Acta Radiol,1998,39(4):440-442.

[15]Pickles MD,Gibbs P,Sreenivas M.Diffusion-weighted imaging of normal and malignant prostate tissue at 3.0T[J].J Magn Reson Imaging,2006,23(2):130-134.

[16]Le Bihan D,Breton E,Lallemand D,et al.Separation of diffusion and perfusion in intravoxel incoherent motion MR imaging[J].Radiology,1988,168(2):497-505.

[17]尹茵,甘潔.體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)成像[J].中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2013,24(5):353-356.

[18]Yamada I,Aung W,Himeno Y,et al.Diffusion coefficients in abdominal organs and hepatic lesions:evaluation with intravoxel incoherent motion echo-planar MR imaging[J].Radiology,1999,210(3):617-623.

[19]Luciani A,Vignaud A,Cavet M,et al.Liver cirrhosis:intravoxel incoherent motion MR imaging pilot study[J].Radiology,2008,249(3):891-899.

[20]王秋實(shí),鄒艷,劉輝,等.肝纖維化MR 彌散加權(quán)成像與病理的對照研究[J].南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2009,29(10):1965-1968.

[21]管生,趙衛(wèi)東,周康榮,等.磁共振功能彌散成像對肝臟早期彌漫性病變診斷價(jià)值的實(shí)驗(yàn)研究[J].中華肝臟病雜志,2005,13(7):524-527.

[22]李新瑜,韓路軍,張雪林,等.3T MR 功能成像評價(jià)肝纖維化的臨床應(yīng)用研究[J].實(shí)用放射學(xué)雜志,2010,26(10):1465-1469.

[23]Agnello F,Ronot M,Valla DC,et al.High-b-value diffusionweighted MR imaging of benign hepatocellular lesions:quantitative and qualitative analysis[J].Radiology,2012,262(2):511-519.

[24]Kitajima K,Takahashi S,Ueno Y,et al.Clinical utility of apparent diffusion coefficient values obtained using high-value when diagnosing prostate cancer using 3 Tesla MRI:comparison between ultra-high-value(2 000 s/mm2)and standard high-value(1 000 s/mm2)[J].J Magn Reson Imaging,2012,36(1):198-205.

[25]Brenner DA.Molecular pathogenesis of liver fibrosis[J].Trans Am Clin Climatol Assoc,2009,120:361-368.

[26]Saile B,Ramadori G.Inflammation,damage repair and liver fibrosis—role of cytokines and different cell types[J].Z Gastrolenterol,2007,45(1):77-86.

[27]Desmet VJ,Gerber M,Hoofnagle JH,et al.Classification of chronic hepatitis:diagnosis,grading and staging[J].Hepatology,1994,19(6):1513-1520.

[28]Taouli B,Vilgrain V,Dumont E,et al.Evaluation of liver diffusion isotropy and characterization of focal hepatic lesions with two single-shot echo-planar MR imaging sequences:prospective study in 66 patients[J].Radiology,2003,226(1):71-78.

[29]王秋實(shí),郭啟勇,梁長虹,等.MR 彌散加權(quán)成像在兔肝纖維化模型中的初步實(shí)驗(yàn)研究[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2007,23(7):952-955.

[30]Roth Y,Tichler T,Kostenich G,et al.High-b-value,diffusion-weighted MR imaging for pretreatment prediction and early,monitoring of rumor response to therapy in mice[J].Radiology,2004,232(3):685-692.

[31]楊正漢,謝敬霞,胡碧芳,等.肝硬化組織表觀擴(kuò)散系數(shù)改變及其可能機(jī)制的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2002,18(9):849-851.

[32]張冬艷,薛雁山.磁共振擴(kuò)散成像肝脾ADC 比值評價(jià)肝纖維化程度的研究[J].中國CT 和MRI 雜志,2012,10(3):46-49.

[33]Boulanger Y,Amara M,Lepanto L,et al.Diffusion-weighted MR imaging of the liver of hepatitis C patients[J].NMR Biomed,2003,16(3):132-136.

[34]Koinuma M,Ohashi L,Hanafusa K,et al.Apparent diffusion coefficient measurements with diffusion-weighted magnetic resonance imaging for evaluation of hepatic fibrosis[J].J Magn Reson Imaging,2005,22(1):80-85.

[35]Laurence A,Frank P,Jorge AQ,et al.Assessment of diffusionweighted MR imaging in liver fibrosis[J].J Magn Reson Imaging,2007,25(1):122-128.

[36]Agre P,Sasaki S,Chrispeels MJ.Aquaporins a family of water channel proteins[J].Am J Physiol,1993,265(3 Pt 2):F461.

[37]Benga G.Water channel proteins(later called aquaporins)and relatives:past,present,and future[J].IUBMB Life,2009,61(2):112-133.

[38]潘雪陽,李學(xué)軍.水通道蛋白與腫瘤血管新生[J].國際病理科學(xué)與臨床雜志,2008,28(4):302-305.

[39]Jablonski EM,Mattocks MA,Sokolov E,et al.Decreased aquaporin expression leads to increased resistance to apoptosis in hepatocellular carcinoma[J].Can Lett,2007,250(1):36-46.

[40]Huebert RC,Vasdev MM,Shergill U,et al.Aquaporin-1 facilitates angiogenic invasion in the pathological neovasculature that accompanies cirrhosis[J].Hepatology,2010,52(1):238-348.

[41]Badaut J,Arash S,Adami A,et al.Brain water mobility decreases after astrocytic aquaporin-4 inhibition using RNA interference[J].J Cereb Blood Flow Metab,2011,31(3):819-831.

[42]李加慧,李秋菊,于兵,等.DWI-MRI 多b 值水通道蛋白分子成像機(jī)理和方法學(xué)研究[J].中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2014,25(3):186-189.

[43]Tourdias T,Dragonu I,Fushimi Y.Aquaporin 4 correlates with apparent diffusion coefficient and hydrocephalus severity in the rat brain:a combined MRI-histological study[J].NeuroImage,2009,47(4):659-666.

[44]Wang HW,Wang XM,Guo QY.The correlation between DTI parameters and levels of AQP-4 in the early phases of cerebral edema after hypoxic-ischemic/reperfusion injury in piglets[J].Pediatr Radiol,2012,42(8):992-999.

[45]Badaut J,Ashwal S,Obenaus A.Aquaporins in cerebrovascular disease:a target for treatment of brain edema?[J].Cerebrovas Dis,2011,31(6):521-531.

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