石鳴琪,王培源
(濱州醫(yī)學(xué)院煙臺(tái)附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科,山東 煙臺(tái) 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(duì)炎癥或損傷的代償性修復(fù)反應(yīng)。HF為可逆性病理過(guò)程,早期診斷與干預(yù)對(duì)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(duì)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(duì)早期診斷HF效能低。MRI具有無(wú)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(diǎn),在腹部疾病的診斷、復(fù)查、隨訪及病情監(jiān)測(cè)等方面具有明顯優(yōu)勢(shì);尤其是近年來(lái)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(shí),能夠更全面地了解功能變化,有利于早期診斷HF。本文對(duì)fMRI診斷HF的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。
1.1 DTI DTI是在DWI基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái),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(lái)逐漸應(yīng)用于肝臟疾病。DTI常用參數(shù)有表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)、平均擴(kuò)散度(mean diffusivity, MD)、各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy, FA)、平均擴(kuò)散峰度(mean kurtosis, MK)及擴(kuò)散敏感因子b值等。在HF患者,肝臟水分子擴(kuò)散能力受到其內(nèi)膠原纖維沉積的影響,但后者對(duì)擴(kuò)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(duì)HF的診斷效能較好。Yang等[6]對(duì)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(dòng)物實(shí)驗(yàn)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(shuō)明脂肪對(duì)HF的發(fā)展有一定促進(jìn)作用。
1.2 體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(intravoxel incoherent motion, IVIM)-DWI IVIM-DWI采用雙指數(shù)模型、選擇多個(gè)b值進(jìn)行掃描,能夠更真實(shí)、準(zhǔn)確地反映水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),并可對(duì)獲得的組織灌注和擴(kuò)散信息進(jìn)行定量分析;一般選擇6~8個(gè)b值,包括2~3個(gè)反映單純水分子擴(kuò)散效應(yīng)的高b值(≥200 s/mm2),反映水分子擴(kuò)散與微循環(huán)灌注兩種效應(yīng)的低b值(<200 s/mm2)≥4個(gè),后者對(duì)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(kuò)散的D值(慢池?cái)U(kuò)散)、微循環(huán)灌注所引起擴(kuò)散效應(yīng)的D*值(快池?cái)U(kuò)散)和灌注分?jǐn)?shù)f(微循環(huán)所致灌注效應(yīng)占總擴(kuò)散效應(yīng)的比率)。Chen等[9]研究表明,b=60 s/mm2時(shí)IVIM-DWI對(duì)正常肝臟和纖維化肝臟的診斷效能較高。Yoon等[10]對(duì)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(dòng)態(tài)勻場(chǎng)(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(chǎng)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(yùn)動(dòng)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(wú)確切研究成果。
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(hào)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(cè)到物質(zhì)代謝改變。HF修復(fù)過(guò)程需要大量的ATP提供能量,MRS可檢測(cè)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(duì)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(duì)磁場(chǎng)均勻性和梯度場(chǎng)強(qiáng)要求較高,肝臟檢查受呼吸運(yùn)動(dòng)影響較重,存在波譜基線穩(wěn)定性差、化合物波峰波動(dòng)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。
MRE是新型、無(wú)創(chuàng)、具有高度可重復(fù)性的評(píng)價(jià)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(bào)道,MRE對(duì)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(duì)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(wú)創(chuàng)性及對(duì)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(zhǎng)期隨訪和療效監(jiān)測(cè)的無(wú)創(chuàng)性手段。
MRE檢測(cè)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(wú)操作者依賴性;其缺點(diǎn)是肝內(nèi)鐵沉積會(huì)影響MRE成像,可能導(dǎo)致掃描失敗[19],且對(duì)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。
DCE-MRI屬于磁共振灌注成像中使用外源性示蹤劑的對(duì)比劑首過(guò)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(tuán)注對(duì)比劑后掃描,對(duì)所獲圖像進(jìn)行后處理,得到組織的時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線(time-signal intensity curve, TIC),可以觀察組織內(nèi)微循環(huán)血流動(dòng)力學(xué)變化,無(wú)創(chuàng)評(píng)價(jià)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(dòng)脈供血相應(yīng)增多。張嵐等[21]對(duì)經(jīng)肝穿刺活檢確診的65例HF患者及20名正常對(duì)照者行肝臟DCE-MRI,通過(guò)Exchange血流動(dòng)力學(xué)模型對(duì)相關(guān)定量參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果顯示對(duì)比劑容積轉(zhuǎn)運(yùn)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(dòng)脈灌注指數(shù)(hepatic arterial perfusion index, HPI)、對(duì)比劑平均通過(guò)時(shí)間(mean transit time, MTT)、達(dá)峰時(shí)間(time to peak, TTP)與HF嚴(yán)重程度呈正相關(guān);ROC曲線顯示Ktrans對(duì)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(duì)輕度與重度HF有較好的診斷效能。Norén等[22]應(yīng)用Gd-EOB-DTPA對(duì)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(duì)于對(duì)比劑的攝取率差異有統(tǒng)計(jì)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(duì)比劑使用濃度與用量尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范;掃描時(shí)間和空間分辨率需進(jìn)一步提高。由于含釓對(duì)比劑可加重腎功能受損患者的腎損害程度,對(duì)于HF合并急慢性腎功能損傷患者應(yīng)慎行DCE-MRI檢查。
fMRI技術(shù)具有無(wú)創(chuàng)性和可重復(fù)性好的特點(diǎn),能夠較好地應(yīng)用于疾病的臨床與基礎(chǔ)研究。無(wú)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。