劉瑞瑞，鄭建軍*，張景峰，陳斌，崔詩浛，閆昆

1.中國科學(xué)院大學(xué)寧波華美醫(yī)院放射科，浙江 寧波 315010；2.中國科學(xué)院大學(xué)寧波華美醫(yī)院疑難疾病診療中心，浙江 寧波315010； *通信作者 鄭建軍 zhengjianjun@ucas.ac.cn

肝纖維化是慢性肝病向肝硬化發(fā)展的中間過程，不易受到患者的重視，如不及時控制，易發(fā)展為肝衰竭、肝癌[1]。Scheuer評分系統(tǒng)將肝纖維化分為S0～S4期[2]，在臨床應(yīng)用中，常將S0～S1期定義為無顯著肝纖維化，S≥2期定義為顯著肝纖維化，S≥3期定義為進(jìn)展期肝纖維化。及早進(jìn)行積極有效的臨床干預(yù)，肝纖維化有延緩甚至逆轉(zhuǎn)的可能[3]。目前用于明確診斷、評估纖維化程度的方法是肝臟穿刺活檢，但存在出血、感染甚至更嚴(yán)重的并發(fā)癥[4]。

血清學(xué)診斷模型FIB-4、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（aspartate aminotransferase，AST）與血小板（platelet，PLT）比值指數(shù)（AST/PLT ratio index，APRI）被多項(xiàng)指南推薦用于評估肝纖維化[5-6]，但對肝纖維化的早期診斷仍存在諸多不確定性。擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）、體素內(nèi)不相干運(yùn)動成像（intravoxel incoherent motion，IVIM）和T1 mapping可以通過特殊的MR掃描序列采集肝臟定量信息。DWI通過表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）反映水分子在活體組織中的擴(kuò)散運(yùn)動情況[7]，IVIM基于多b值DWI圖像評估體素內(nèi)的微觀運(yùn)動，區(qū)分ADC中的真實(shí)擴(kuò)散系數(shù)（true diffusion coefficient，D）和血流擴(kuò)散系數(shù)，更準(zhǔn)確地評估肝纖維化[8]。T1 mapping可以測量T1弛豫時間評價肝組織含水量、大分子濃度及水的存在形式改變[9]。本研究以肝組織病理分期為“金標(biāo)準(zhǔn)”，評估DWI、IVIM、T1 mapping和血清學(xué)模型及聯(lián)合應(yīng)用在肝纖維化診斷和分期中的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性選取2020年3月—2021年3月就診于中國科學(xué)院大學(xué)寧波華美醫(yī)院的慢性肝病患者，納入標(biāo)準(zhǔn)：①在超聲引導(dǎo)下行肝臟穿刺活檢，具有明確的肝纖維化Scheuer病理分期；②血常規(guī)、肝功能檢測資料完整。同時排除合并其他影響肝功能疾病、有惡性腫瘤病史或其他肝臟彌漫性病變、嚴(yán)重心肺腎疾病、有MRI檢查禁忌證以及影響圖像測量者。最終納入45例，其中男18例，女27例，平均年齡（46±12）歲。本研究獲得本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)（KY-2020-152-01），所有患者均簽署知情同意書。

1.2 血清學(xué)檢測 收集患者肝臟穿刺前1周內(nèi)的血常規(guī)和肝功能指標(biāo)，記錄PLT計(jì)數(shù)、AST、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（alanine aminotransferase，ALT），確定AST正常值上限（upper limit of normal，ULN）。血常規(guī)使用自動化血細(xì)胞分析儀（LH750，Coulter，America）檢測，肝功能指標(biāo)使用全自動生化分析儀（ADVIA2400，Siemens）檢測。根據(jù)公式（1）、（2）計(jì)算APRI[10]和FIB-4[11]。

1.3 MRI檢查 采用3.0T超導(dǎo)MR掃描儀（MAGNETOM Prisma，Siemens AG）和18通道體陣線圈。囑患者檢查前空腹4～6 h。經(jīng)常規(guī)冠狀面、橫斷面T2WI和橫斷面T1WI掃描對肝臟形態(tài)學(xué)進(jìn)行評估后，行橫斷面多b值DWI、橫斷面T1 mapping掃描，經(jīng)系統(tǒng)自動生成ADC圖、T1 mapping偽彩圖。掃描參數(shù)：T1 mapping：TR 5.0 ms，TE 2.3 ms，視野305 mm×380 mm，層厚4 mm，層間距4 mm。多b值DWI序列：TR 3 500 ms，TE 43 ms，矩陣108×134，視野370 mm×300 mm，層厚5 mm，層間距1 mm，層數(shù)24，激勵次數(shù)2，b值取0、10、20、40、60、80、100、200、400、600、800 s/mm2。MRI檢查與肝臟穿刺時間間隔不超過1個月。所有操作均由1名具有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的技師完成。

1.4 圖像分析 在后處理工作站（Siemens Syngo.Via）進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，為避免呼吸運(yùn)動及心臟活動的影響，在ADC、T1 mapping圖上選取顯示肝右葉范圍最大的3個連續(xù)層面進(jìn)行測量，避開血管、肝內(nèi)占位，在距離肝臟邊緣約2 cm處均勻放置3個感興趣區(qū)（ROI），大小為（1±0.05）cm2，每個序列共9個ROI（圖1A、B）。將多b值DWI序列導(dǎo)入MITK-Diffusion 2018（German Cancer Research Center）進(jìn)行IVIM分析，同樣選取顯示肝右葉范圍最大的3個連續(xù)層面進(jìn)行測量，獲得每個ROI的D、假性擴(kuò)散系數(shù)（pseudodiffusion coefficient，D*）和灌注分?jǐn)?shù)（perfusion fraction，f）值，為避免結(jié)果偏倚，放置ROI時參考ADC和T1 mapping圖，使ROI位置盡量一致（圖1C），取平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

圖1 肝纖維化的MRI圖像定量分析。A～C分別為ADC圖像、T1 mapping圖像、IVIM圖像

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用SPSS 25.0和MedCalc 18.2.1進(jìn)行分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以M（Q1，Q3）表示，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用Spearman相關(guān)分析各參數(shù)間的相關(guān)性。繪制受試者工作特征（ROC）曲線，計(jì)算曲線下面積（AUC），并用Delong檢驗(yàn)比較不同方法的診斷價值。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 肝纖維化分期與基本特征 肝纖維化病理分期為S0期1例（2.2%），S1期14例（31.1%），S2期20例（44.4%），S3期7例（15.6%），S4期3例（6.7%）。S≥2組D、ADC均低于S0～S1組，S≥3組D、ADC均低于S≤2組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.05）。S≥3組T1弛豫時間高于S≤2組（P＜0.01），而S0～S1、S≥2組間T1弛豫時間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。APRI在不同程度肝纖維化組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.01）。各組間D*、f、FIB-4差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05），見表1。

表1 不同程度肝纖維化患者的基本特征比較

2.2 肝纖維化分期與MRI參數(shù)、血清學(xué)模型的相關(guān)性D、ADC隨著肝纖維化分期的增高而減低，與肝纖維化分期呈中度負(fù)相關(guān)（r=-0.617、-0.552，P均＜0.01）；T1弛豫時間與肝纖維化分期呈輕度正相關(guān)（r=0.377，P＜0.05）；APRI與肝纖維化分期呈中度正相關(guān)（r=0.514，P＜0.01），F(xiàn)IB-4與肝纖維化分期呈輕度正相關(guān)（r=0.372，P＜0.05）。f、D*與肝纖維化無顯著相關(guān)性（P均＞0.05）。2.3 磁共振參數(shù)、血清學(xué)模型單獨(dú)診斷肝纖維化的效能 D、ADC、T1弛豫時間、APRI、FIB-4評估肝纖維化S≥2、S≥3的效能見表2及圖2。診斷S≥2時，D優(yōu)于T1弛豫時間（Z=2.178，P=0.0294），ADC、D均優(yōu)于FIB-4（Z=2.139，P=0.0324；Z=2.361，P=0.0182）；診斷S≥3時，APRI優(yōu)于FIB-4（Z=2.459，P=0.0139）；其余各參數(shù)間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

圖2 MRI參數(shù)、血清學(xué)模型各參數(shù)單獨(dú)診斷肝纖維化的ROC曲線。A.肝纖維化S≥2期；B.肝纖維化S≥3期。D：真實(shí)擴(kuò)散系數(shù)；ADC：表觀擴(kuò)散系數(shù)；APRI：天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶/血小板比值指數(shù)

表2 MRI參數(shù)和血清學(xué)模型單獨(dú)診斷肝纖維化的效能比較

2.4 MRI參數(shù)、血清學(xué)模型聯(lián)合診斷肝纖維化的效能診斷S≥2時，D聯(lián)合T1弛豫時間、ADC聯(lián)合T1弛豫時間顯著優(yōu)于單獨(dú)應(yīng)用T1弛豫時間（Z=2.175，P=0.030；Z=2.255，P=0.024），D聯(lián)合FIB-4顯著優(yōu)于T1弛豫時間聯(lián)合FIB-4（Z=2.416，P=0.016），但與其他單一參數(shù)對比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。診斷S≥3時，D聯(lián)合FIB-4顯著優(yōu)于單一FIB-4（Z=2.225，P=0.026），但與其他單一參數(shù)對比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見圖3和表3。

表3 MRI參數(shù)、血清學(xué)模型聯(lián)合診斷肝纖維化的效能比較

圖3 MRI參數(shù)、血清學(xué)模型聯(lián)合診斷肝纖維化的ROC曲線。A、B分別為MRI參數(shù)聯(lián)合診斷肝纖維化S≥2、S≥3；C、D分別為MRI參數(shù)聯(lián)合APRI診斷肝纖維化S≥2、S≥3；E、F分別為MRI參數(shù)聯(lián)合FIB-4診斷肝纖維化S≥2、S≥3。D：真實(shí)擴(kuò)散系數(shù)；ADC：表觀擴(kuò)散系數(shù)；APRI：天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶/血小板比值指數(shù)

ADC聯(lián)合APRI、D聯(lián)合FIB-4診斷S≥3的敏感度均為100.0%，特異度分別為71.4%、54.3%。ADC聯(lián)合T1弛豫時間診斷S≥2、S≥3的特異度分別為93.3%、94.3%，敏感度分別為66.7%、60.0%。

3 討論

慢性肝病是世界范圍內(nèi)的重大公共衛(wèi)生問題，肝臟疾病相關(guān)的死亡率隨著肝纖維化程度增加而升高[12]，因此，對慢性肝病患者進(jìn)行肝纖維化早期準(zhǔn)確評估，不僅能為臨床早期干預(yù)提供依據(jù)，還能降低患者的負(fù)擔(dān)和死亡風(fēng)險。目前主要通過血清學(xué)指標(biāo)和影像學(xué)檢查無創(chuàng)評估肝纖維化程度，然而這些檢查方法的診斷價值仍有不足，更多肝纖維化無創(chuàng)診斷模型的探索成為目前研究的新方向。本研究評價3種MRI功能成像和2種血清學(xué)模型及其聯(lián)合應(yīng)用診斷肝纖維化的價值，為臨床應(yīng)用提供一定的參考。

3.1 血清學(xué)模型診斷肝纖維化的價值 本研究結(jié)果顯示APRI與肝纖維化分期的相關(guān)性較高，診斷S≥2和S≥3期肝纖維化的AUC分別為0.747、0.893，對于區(qū)分有無進(jìn)展期肝纖維化具有較高的價值，診斷顯著肝纖維化的敏感度較低，與Dong等[13]的研究結(jié)果一致。FIB-4在不同程度肝纖維化組間無顯著差異，與肝纖維化分期呈弱相關(guān)，診斷肝纖維化的價值較低，與張啟迪等[14]的結(jié)果不一致。FIB-4涉及參數(shù)較多，本研究中肝纖維化分期與PLT無顯著相關(guān)、與年齡呈弱相關(guān)，可能是造成結(jié)果不一致的原因。

3.2 MRI診斷肝纖維化的價值 一項(xiàng)Meta分析表明，DWI肝纖維化S≥2期的AUC為0.86，診斷S≥3期的AUC為0.83，具有較高的診斷效能[15]。既往研究顯示，基于ADC圖的影像組學(xué)模型診斷肝纖維化的效能優(yōu)于單獨(dú)使用ADC值[16]。本研究中，DWI診斷S≥2期和S≥3期的價值相對較低。不同研究b值的選擇和MR設(shè)備的場強(qiáng)不同，選擇的研究方法不同，可能會引起結(jié)果的差異，ADC值在定量評估時會受到血流灌注的影響，也可能是影響結(jié)果準(zhǔn)確性的原因之一。

基于多b值DWI的IVIM參數(shù)既可以反映血管外組織中的真實(shí)水分子擴(kuò)散系數(shù)D，又可以對肝臟血流灌注情況進(jìn)行量化[17]，能夠更準(zhǔn)確地反映肝組織的病理生理變化。本研究中，D診斷S≥2期的能力較強(qiáng)，AUC為0.862，特異度和敏感度均為80.0%，與付芳芳等[18]的研究一致，表明IVIM中的D值對肝纖維化具有較高的診斷價值。由于IVIM涉及參數(shù)較多，b值的設(shè)定缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)D、D*和f與肝纖維化的相關(guān)性不盡相同，而本研究結(jié)果提示無顯著相關(guān)性，可能與b值設(shè)定和圖像測量標(biāo)準(zhǔn)不同有關(guān)。

肝細(xì)胞損傷后發(fā)生水腫和細(xì)胞外基質(zhì)纖維過度沉積及炎癥引起肝組織結(jié)構(gòu)變化，導(dǎo)致T1弛豫時間隨著肝纖維化的進(jìn)展而延長[19]。本研究中T1弛豫時間診斷S≥3期肝纖維化具有一定的價值，但是對S≥2期肝纖維化的診斷價值不高。目前對T1弛豫時間診斷肝纖維化的研究較少，多為動物實(shí)驗(yàn)，該參數(shù)仍需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。

3.3 MRI和血清學(xué)模型聯(lián)合應(yīng)用診斷肝纖維化的價值纖維化是由多種因素共同作用且機(jī)制復(fù)雜的一種慢性疾病，單一的檢測方法很難做出準(zhǔn)確判斷。一項(xiàng)研究利用MR波譜成像、MR彈性成像和T1 mapping成像參數(shù)建立聯(lián)合診斷模型，用于診斷非酒精性脂肪肝的嚴(yán)重程度，結(jié)果表明該模型具有較高的診斷價值，AUC達(dá)0.88[20]。張豪等[21]聯(lián)合MR彈性成像與磁敏感加權(quán)成像診斷兔肝纖維化嚴(yán)重程度，得到了較高的診斷效能。為了尋求更簡便、經(jīng)濟(jì)的診斷方法，本研究嘗試將DWI、IVIM及T1 mapping參數(shù)和血清學(xué)模型聯(lián)合應(yīng)用，結(jié)果顯示ADC聯(lián)合APRI、D聯(lián)合FIB-4診斷S≥3期肝纖維化的敏感度均為100.0%，能夠?yàn)楦卫w維化的篩查及早期預(yù)警提供參考；ADC聯(lián)合T1弛豫時間評價S≥2期、S≥3期肝纖維化的特異度均有所提高，有助于肝纖維化分期的診斷，減少肝臟穿刺的需要。

3.4 本研究的局限性 首先，納入樣本量較少，未結(jié)合患者病因及治療情況進(jìn)行分析，患者年齡、性別等差異也可能對結(jié)果的準(zhǔn)確性造成一定的影響；其次，需要更多的前瞻性研究對本研究中的聯(lián)合應(yīng)用模型進(jìn)行驗(yàn)證；最后，本研究是基于回顧性資料的單中心性研究，存在無法避免的選擇偏倚，不同的MR設(shè)備及場強(qiáng)均可能對結(jié)果造成影響，還需要更多的大樣本研究適應(yīng)不同條件的臨床應(yīng)用。

綜上所述，ADC、D、T1弛豫時間和APRI對各期肝纖維化的診斷均具有一定的價值，其中ADC、D診斷S≥2期的價值較高，為臨床診斷提供了更多的選擇。肝纖維化檢測方法的聯(lián)合應(yīng)用對疾病篩查、診斷和監(jiān)測均具有重要意義，仍需要增加樣本量進(jìn)行驗(yàn)證，新的聯(lián)合診斷方法亦有待探索。