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血吸虫肝病MRI研究进展

2015-03-20孟令平

国际医学放射学杂志 2015年5期
关键词:血吸虫血吸虫病门静脉

张 洪 孟令平*

血吸虫肝病MRI研究进展

张 洪1孟令平2*

血吸虫肝病是严重危害人类生命健康的寄生虫病,可导致肝纤维化、肝硬化,晚期可并发肝功能障碍及肝癌。因此早期发现和确诊血吸虫肝病,对制定治疗方案、监测病变程度和病情发展及判断预后等均有重要作用。MR成像对血吸虫肝病的诊断有较高的敏感性和特异性,就常规MRI、动态对比增强MRI及功能MRI在血吸虫肝病的研究现状和进展予以综述。

肝疾病;血吸虫性;磁共振成像;功能磁共振成像

Int J Med Radiol,2015,38(5):438-441

血吸虫病是一种广泛流行、严重危害人类生命的寄生虫病。根据世界卫生组织统计,血吸虫病是地理分布范围最广的疾病之一,居水传播疾病的首位,流行于热带和亚热带地区,大约共有76个国家与地区遭受侵犯,约有2.07亿感染人群,另外有7.79亿人受到感染威胁[1]。我国血吸虫病的流行情况虽较之前明显改善,但是仍有较高的患病人数,其中湖区5省(江苏、安徽、江西、湖北、湖南)占全国血吸虫病总数的98.33%[2]。血吸虫肝病的主要机制是血吸虫尾蚴穿过人体皮肤,经血液循环到达肠系膜下静脉内发育为成虫,再经过门静脉到达肝脏,寄生在门静脉系统,故门静脉高压出现较早,易引起上胃肠道大出血[3],虫卵在汇管区沉积,导致局部组织缺血和炎症,随着虫卵肉芽肿的形成,肝组织发生纤维化,晚期可引起肝硬化和肝癌。

1 影像检查概述

评估血吸虫性肝纤维化的金标准是肝楔形活检,但存在取样误差,局灶性病理改变难以反映肝脏的整体情况,且为有创操作,难以反复多次进行,并且有并发致死的报道[4]。超声、CT、MRI联合研究血吸虫肝病,其结果是一致的[5]。CT诊断血吸虫性肝硬化的主要依据是局限于汇管区内的钙化,有研究[6]表明早期血吸虫性肝硬化因缺乏特异性,依靠CT难以做出正确诊断。US是诊断血吸虫肝纤维化的一种简单、安全和价廉的成像技术,肝实质内见线形分隔为其典型表现,有的则联合正常的肝实质形成网格状改变[7],但其结果受操作者技术和病人状态的影响。MRI有生物安全性高、无辐射、多参数成像、软组织分辨力高、形态与功能并重等特点,在评估肝血吸虫病时,虽然MRI在显示钙化上不如CT,但其软组织分辨力高,在显示肝脏的早期纤维化方面优于CT。MR功能成像和增强扫描有助于评估肝纤维化程度,因此MRI也有望成为血吸虫肝病诊断、随访及监测病情发展的重要方法。

2 MR常规检查

MR平扫显示肝血吸虫病左叶增大,而肝炎后肝硬化以肝右叶缩小及单纯尾状叶增大为特点。Bezerra等[8]发现慢性血吸虫病病人的肝右叶横径、肝尾状叶与右叶之比和脾指数均增大(P<0.001),回归分析研究显示脾指数>1 197 cm3是诊断肝血吸虫病的重要指标,区分血吸虫肝病与其他原因肝硬化的敏感度和特异度分别为94%和84%。在大多数病例中,肝脾平行增大;也有许多病例,脾增大明显,并变得坚硬、光整、无压痛[9-10]。MRI还能对包括脾静脉、食管胃底静脉丛、肠系膜侧支血管等侧支循环形成及门静脉血栓形成进行识别[11]。门静脉高压时,MR血管成像显示血管影像较为清晰,有助于外科医生术前制定手术计划[12]。

血吸虫肝病在T1WI上呈低信号,是早期肝内虫卵结节形成纤维化和纤维间隔的反映,纤维间隔内含有淋巴管、血管和炎性细胞浸润,T2WI上呈高信号。门静脉周围纤维增生导致门静脉壁增厚,表现为高信号的门静脉周围的低信号晕环影,或表现为弥漫小结节状,出现纤维袖口征,在T1WI和T2WI上均呈低信号[13]。Bezerra等[8]发现在血吸虫病组,周边汇管区的纤维化更明显(P<0.05),汇管区的纤维化分布存在很大差异(外周大于中央)。血吸虫肝病的病理学研究表明,中央纤维化发生的概率较小,因为肝损害从外围开始[14]。也有文献报道,肝纤维化程度不能反映肝脾血吸虫病的严重程度,组织学或影像技术也难以全面评估肝纤维化程度,许多慢性血吸虫肝病病人出现严重门静脉高压,但组织学上肝纤维化却较轻[15]。

血吸虫肝病较其他原因引起的肝病中含铁结节更多 (64.7%∶3.7%)[8]。MRI在显示这些含铁结节时有较高的敏感性,由于铁的顺磁效应,含铁结节在T1WI和T2WI上均呈低信号。Ito等[16]进行回顾性研究且经病理证实,含铁沉积结节恶变率明显高于无铁沉积的结节(P<0.015)。因此,利用MRI可监测血吸虫肝病中铁的沉积,追踪观察其信号变化进而早期发现其癌变。

3 MR功能成像

正常肝脏向肝纤维化、肝硬化发展的过程中,肝内出现代谢物和功能的异常往往早于肝形态学的异常,因此MR功能成像较常规MRI更早发现病变,从而可以对肝纤维化的诊断提供定性及定量的信息。

3.1 扩散加权成像 (diffusion weighted imaging,DWI) DWI是目前唯一能反映活体组织内水分子扩散运动的成像技术[17],DWI通过反映水分子扩散情况来评估肝纤维化程度。肝表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)值与肝纤维化严重程度呈负相关,即随着肝纤维化进展,肝ADC值逐渐降低[18]。低b值时的ADC值反映组织内血液灌注情况;高b值时的ADC值则反映肝脏扩散情况。因此,采用的b值越高,越能体现肝脏水分子的扩散,进而反映肝脏纤维化程度。Ozkurt等[19]的研究结果表明,当b值为750 s/mm2或更大时,对肝纤维化有定量作用。Barry等[20]研究发现ADC值的中位数与肝纤维化影像分析所得结果有很强的相关性(R=-0.89),而ADC标准差与其具有中度相关性(R=0.70)。因此,认为DWI是诊断肝纤维化的有效方法,能够用于预测中晚期肝纤维化病变。

3.2 扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)DTI是在DWI的基础上发展而来的,可无创性检测生物体内水分子的扩散,广泛用于中枢神经系统,近年来也用于肝脏研究。Lee等[21]认为对于轻中度的肝纤维化,DTI所得出的FA值比通过DWI得出的ADC值更为敏感。Tosun等[22]的研究结果显示,肝纤维化组的ADC值比正常组的低,且其差异具有统计学意义,FA值(部分各向异性)在肝纤维化组高于正常组且其差异具有统计学意义。因此,将DTI测得的ADC值和FA值结合起来可以定量评估肝纤维化。

3.3 MR波谱成像 (MR spectroscopy,MRS) MRS技术是一种通过检测活体组织的化学变化来了解组织及细胞代谢情况的无创性检查技术,也是目前唯一能够定性、定量评价体内代谢情况的技术[23]。对于肝脏MRS研究,目前最常用的是31P-MRS,多就肝脏能量代谢进行分析。Noren等[24]对肝纤维化病人行31P-MRS检查,发现磷酸二酯(PDE)与肝纤维化严重程度具有相关性,可区分早期和晚期肝纤维化,磷酸单酯(PME)/PME+PDE可用于区分中、重度肝纤维化。Godfrey等[25]认为PME/PDE与纤维化分期无意义(P=0.741)。早期1H-MRS只用于肝脂肪的研究,近年也用于肝纤维化的研究。van Beers等[26]发现PME/脂质(Lip)、谷氨酸(Glx)/Lip、糖原(Glyn)/Lip的比值随着肝纤维化程度的进展而增加,但不能较好地区分肝纤维化0期和l期,而在1~4期之间两者比较均有一定价值。因此,MRS在肝纤维化分期方面有一定潜力。

3.4 MR灌注成像(perfusion weighted imaging,PWI)PWI是在活体上检测组织的血流灌注情况,了解微循环和血流动力学的检查技术。Haglwara等[27]研究发现,肝动脉灌注量、分布容积和对比剂平均通过时间随着肝纤维化程度的增加而上升,而门静脉灌注随肝纤维化程度的增加而下降。门静脉和肝实质的最大上升斜率、门静脉的最大下降斜率与肝纤维化分期呈负相关(P<0.01),门静脉和肝实质的峰值时间随肝纤维化程度加重而增加(P<0.01),可区分中重度(S2~S4期)肝纤维化[28]。PWI能准确地反映门静脉压力增高的血流动力学变化趋势和肝纤维化肝实质灌注下降,从而间接反映肝纤维化的严重程度,对肝纤维化早期诊断、量化分析及其分期有一定价值。

3.5 MR弹性成像 (MR elastography,MRE)MRE是评估软组织黏弹性的诊断手段。肝脏硬度值随肝纤维化的进展而增高,MRE可以检测到肝脏硬度的改变。Godfrey等[25]研究发现肝脏硬度值随纤维化分期而增加,并且能对纤维化进行分期(Spearman系数=0.622,P<0.001),MRE硬度值的曲线下面积较高(0.75~0.97)。Kim等[29]以肝脏硬度值3.05 kPa为阈值时,MRE区分肝纤维化1期和大于2期纤维化的敏感度和特异度分别为89.7%和87.1%;以肝脏硬度值5.32kPa为阈值时,MRE能够鉴别肝纤维化3期和肝硬化,其敏感度和特异度分别为100%和92.2%。有研究发现以肝脏硬度值 2.45 kPa、2.69 kPa、3.0 kPa和3.94 kPa为阈值时可对肝纤维化1期、2期、3期和4期进行鉴别[30]。可见,MRE能对肝纤维化进行定量分析。

4 MR增强检查

MR增强检查常规对比剂为钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA),应用广泛,能提高正常组织与病变之间的对比度,较常规MRI评价肝纤维化更有意义。Gd-DTPA使肝脏纤维化区的信号增强,由于它是一种细胞外对比剂,缺乏定量参数,因此在肝纤维化的分期评估中有一定限度,缺乏组织特异性。

MR增强检查最常见的特异性对比剂为超顺磁性氧化铁颗粒(SPIO),能被网状内皮系统的Kupffer细胞摄取。因此,正常肝实质呈低信号,而肝纤维化组织中Kupffer细胞量减少,呈相对高信号。Aguirre等[31]提出诊断肝纤维化时Gd-DTPA和SPIO两种对比剂具有协同作用,先对肝纤维化病人输入稀释的SPIO,获得SPIO增强成像,再单次快速注射Gd-DTPA,获得双对比增强影像,结果显示,单独使用SPIO时,诊断肝纤维化的准确度仅为85%,而双对比MR增强成像诊断肝纤维化的准确度提高到93%。由于SPIO副作用较大,且Kupffer细胞数量较少,故临床应用并不广泛。钆塞酸二钠(GD-EOBDTPA)能特异性地被肝细胞摄取而经过胆道系统代谢,肝纤维化病人对其摄取减少,增强后肝实质的强化程度可用于分析肝功能。Chen等[32]研究表明Gd-EOB-DTPA动态增强MRI可以评估纤维化的严重程度,信号强度-时间曲线的斜率和曲线下面积随着纤维化程度的增加而下降。Mn被称为肝胆管特异性对比剂,被正常肝细胞摄取而经过胆道排泄,进而使纤维化区域信号低于非纤维化区。使用Mn增强后,在快速多层面扰相梯度回波序列上,各级肝纤维化增强信号绝对值均低于正常组,尤其在增强后1 h信号绝对值降低最显著,且其差异有统计学意义(P<0.05),但各级纤维化之间信号绝对值的差异无统计学意义(P>0.05)[33]。

5 小结

MRI作为一种无创性检查手段,不仅能从形态学上观察和评价肝纤维化,而且还能从血流动力学、功能、力学性能等多方面对其进行评价诊断。在全面观察血吸虫性肝硬化及其并发症方面具有较高的诊断价值,虽然不能作为确诊血吸虫病的首要方法,但MRI的表现仍具有较高的特异性和敏感性。目前,由于MR功能成像对慢性血吸虫性肝病研究尚少,其在血吸虫虫卵结节影像表现方面的研究还有待深入;MRI常规检查及功能成像在比较不同病因肝纤维化及肝硬化的差异方面仍需要大量病例对照分析,应成为今后研究的方向。

[1] Colley DG,Bustinduy AL,Secor WE,et al.Human schistosomiasis [J].Lancet,2014,383:2253-2264.

[2] 李石柱,郑浩,高婧,等.2012年全国血吸虫病疫情通报[J].中国血吸虫病防治杂志,2013,25:557-563.

[3] Mauad T,Pozzan G,Lanças T,et al.Immunopathological aspects of schistosomiasis-associated pulmonary arterial hypertension[J].J Infect,2014,68:90-98.

[4] Rockey DC,Caldwell SH,Goodman ZD,et al.Liver biopsy[J].Hepatology,2009,49:1017-1044.

[5] Silva L C,Pereira AC,Queiroz LC,et al.Disagreement between ultrasound and magnetic resonance imaging in the identification of schistosomal periportal fibrosis[J].Mem Inst Oswaldo Cruz,2006, 101 Suppl 1:279-282.

[6] 刘华.慢性血吸虫性肝硬化CT诊断[J].医学信息(中旬刊),2010, 12:3864-3865.

[7] Lambertucci JR,dos Santos Silva LC,Andrade LM,et al.Imaging techniques in the evaluation of morbidity in schistosomiasis mansoni [J].Acta Trop,2008,108:209-217.

[8] Bezerra AS,D'Ippolito G,Caldana RP,et al.Differentiating cirrhosis and chronic hepatosplenic schistosomiasis using MRI[J]. AJR,2008,190:W201-W207.

[9] Elbaz T,Esmat G.Hepatic and intestinal schistosomiasis:review[J]. J Adv Res,2013,4:445-452.

[10]Barsoum RS,Esmat G,El-Baz T.Human schistosomiasis:clinical perspective:review[J].J Adv Res,2013,4:433-444.

[11]Bezerra AS,D'Ippolito G,Caldana RP,et al.Chronic hepatosplenic schistosomiasis mansoni:magnetic resonance imaging and magnetic resonance angiography findings[J].Acta Radiol,2007,48:125-134.

[12]Lambertucci JR. Revisiting the concept of hepatosplenic schistosomiasis and its challenges using traditional and new tools[J]. Rev Soc Bras Med Trop,2014,47:130-136.

[13]张雪瑞,翟建.血吸虫病肝脏的影像学表现[J].医学综述,2009, 15:1094-1096.

[14]Andrade ZA.Schistosomal hepatopathy[J].Mem Inst Oswaldo Cruz, 2004,99(5 Suppl 1):51-57.

[15]Voieta I,de Queiroz LC,Andrade LM,et al.Imaging techniques and histology in the evaluation of liver fibrosis in hepatosplenic schistosomiasis mansoni in Brazil:a comparative study[J].Mem Inst Oswaldo Cruz,2010,105:414-421.

[16]Ito K,Mitchell DG,Gabata T,et al.Hepatocellular carcinoma: association with increased iron deposition in the cirrhotic liver at MR imaging[J].Radiology,1999,212:235-240.

[17]Koinuma M,Ohashi I,Hanafusa K,et al.Apparent diffusion coefficientmeasurements with diffusion-weighted magnetic resonance imaging for evaluation of hepatic fibrosis[J].J Magn Reson Imaging,2005,22:80-85.

[18]Bakan AA,Inci E,Bakan S,et al.Utility of diffusion-weighted imaging in the evaluation of liver fibrosis[J].Eur Radiol,2012,22: 682-687.

[19]Ozkurt H,Keskiner F,Karatag O,et al.Diffusion weighted MRI for hepatic fibrosis:impact of b-value[J].Iran J Radiol,2014,11:e3555.

[20]Barry B,Buch K,Soto JA,et al.Quantifying liver fibrosis through the application of texture analysis to diffusion weighted imaging[J]. Eur Radiol,2014,32:84-90.

[21]Lee Y,Kim H.Assessment of diffusion tensor MR imaging(DTI)in liver fibrosis with minimal confounding effect of hepatic steatosis[J]. Magn Reson Med,2015,73:1602-1608.

[22]Tosun M,Inan N,Sarisoya HT,et al.Diagnostic performance of conventional diffusion weighted imaging and diffusion tensor imaging for the liver fibrosis and infl ammation[J].AJR,2013,2: 203-207.

[23]Wang J.Study on chronic pancreatitis and pancreatic cancer using MRS and pancreatic juice samples[J].World J Gastroenterol,2011, 17:2126-2130.

[24]Noren B,Dahlqvist O,Lundberg P,et al.Separation of advanced from mild fibrosis in diffuse liver disease using31P magnetic resonance spectroscopy[J].Eur J Radiol,2008,66:313-320.

[25]Godfrey EM,Patterson AJ,Priest AN,et al.A comparison of MR elastography and31P MR spectroscopy with histological staging of liver fibrosis[J].Eur Radiol,2012,22:2790-2797.

[26]van Beers B.Magnetic resonance imaging for quantifying hepatis steatosis and hepatic fibrosis[J].Bull Mem Acad R Med Belg,2009, 164:44-50.

[27]Hagiwara M,Rusinek H,Lee VS,et al.Advanced liver fibrosis: diagnosis with 3D whole-liver perfusion MR imaging--initial experience[J].Radiology,2008,246:926-934.

[28]刘鑫,郭启勇,廖伟,等.肝纤维化磁共振灌注成像的初步实验研究[J].中国临床医学影像杂志,2009,20:442-445.

[29]Kim BH,Lee JM,Lee YJ,et al.MR elastography for noninvasive assessment of hepatic fibrosis:experience from a tertiary center in Asia[J].J Magn Reson Imaging,2011,34:1110-1116.

[30]Lee JE,Lee JM,Lee KB,et al.Noninvasive assessment of hepatic fibrosis in patients with chronic hepatitis B viral infection using magnetic resonance elastography[J].Korean J Radiol,2014,15:210-217.

[31]Aguirre DA,Behling CA,Alpert E,et al.Liver fibrosis:noninvasive diagnosis with double contrast material-enhanced MR imaging[J]. Radiology,2006,239:425-437.

[32]Chen BB,Hsu CY,Yu CW,et al.Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging with Gd-EOB-DTPA for the evaluation of liver fibrosis in chronic hepatitis patients[J].Eur Radiol,2012,22: 171-180.

[33]范明霞,周康荣,沈继章,等.大鼠CCl_4诱发的肝纤维化模型Mn-DPDP MR研究[J].临床放射学杂志,2004,23:722-726.

(收稿2015-03-25)

The progress of MRI application in hepatic schistosomiasis

ZHANG Hong1,MENG Lingping2.1 Graduate School, Taishan Medical University,Taian 271000,China;2
Department of Radiology,Jinshan Branch,Shanghai 6thPeople's Hospital

Hepatic schistosomiasis is a parasitic disease which seriously threatens the health of human beings and may cause hepatic fibrosis or cirrhosis,even hepatosis or liver cancer in advanced stage.Early detection and diagnosis of hepatic schistosomiasis are important in planning treatment,monitoring the severity and progression,and assessing prognosis, etc.MRI has rather high sensibility and specificity in the diagnosis of the hepatic schistosomiasis.We reviewed the research status and progress of MRI,especially fMRI,in the diagnosis of the hepatic schistosomiasis.

Liver disease;Schistosomial;Magnetic resonance imaging;Functional magnetic resonance imaging

10.3874/j.issn.1674-1897.2015.05.Z0506

1泰山医学院研究生部,泰安 271000;2上海市第六人民医院金山分院放射科

孟令平,E-mail:menglingping2004@163.com

*审校者

上海市科学技术委员会科研计划项目(124119b1400)

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