氢质子磁共振波谱成像在肝纤维化分期诊断中的意义研究

李晓栋 娄江华 李攀 孙明华 刘红明 李海婷

氢质子磁共振波谱成像在肝纤维化分期诊断中的意义研究

李晓栋 娄江华 李攀 孙明华 刘红明 李海婷

【摘要】目的 研究氢质子磁共振波谱（1H-MRS）中脂质（Lip）和胆碱（Cho）峰值及峰下面积数据在肝脏纤维化分期的应用。方法 收集经组织学证实的肝纤维化患者55例，对其进行1H-MRS成像，并计算脂质（Lip）和胆碱（Cho）峰值及峰下面积共4个参数（Lip-Amp、Lip-Are、Cho-Amp、Cho-Are），分析其与肝纤维化分期之间的相关性。结果 55例患者中，S 0期16例，S 1期12例，S 2期11例，S 3 期8例，S 4期8例，其脂质和胆碱峰值及峰下面积与其分期呈正相关。根据ROC曲线分析，单一参数对于患者肝纤维化分期的灵敏度及特异性较低，而4个参数联合区分肝纤维化相邻两区的ROC曲线下面积分别为0.875、0.848、0.830、0.813，具有较高的应用价值。结论 脂质和胆碱峰值及峰下面积联合诊断患者肝纤维化分期的效果要优于单一指标。

【关键词】磁共振波谱；肝纤维化分期；脂质；胆碱；ROC曲线

肝纤维化是由于各种病因导致的肝内结缔组织异常增生，是肝细胞外基质沉淀的病理过程[1]。早期肝纤维化是一个可逆的过程，可通过抑制肝内炎症或脂质过氧化进行治疗[2]；如肝纤维化得不到有效的控制，便有可能转为肝硬化这一不可逆的过程。我国每年有近28万人死于肝硬化，因此，对于肝纤维化患者的早期诊断具有重要意义。现阶段对于肝纤维化患者的检查方法主要有血清肝纤维化标志物检查、穿刺活检、磁共振成像等[3]。相对来说，核磁共振检查更易于被患者接受。MRI可以检查并鉴别各种肝脏弥漫性及局灶性病变，并可定量评估肝脂肪含量、铁沉积情况、纤维化分期及肝硬化程度[4-5]。目前体内最常用于磁共振波谱分析的含奇数质子的原子核是31P 和1H。国外已有研究发现[6]，1H-MRS中谷氨酰胺和谷氨酸复合物、糖原和葡萄糖复合物水平与慢性肝纤维化严重程度相关，可用于纤维化分期诊断。本文从肝纤维化患者1H-MRS成像中的脂质及胆碱数据入手，研究1H-MRS成像在肝纤维化分期诊断中的临床意义。

1　材料和方法

1.1 病例收集

收集河南省人民医院放射科2013年10月～2015年5月就诊的因肝炎所致的肝纤维化患者55例，将其肝穿刺病理切片进行常规苏木精-伊红染色法 （Hematoxylin-eosin Staining，HE）染色，并按照Scheuer分期法判断其肝纤维化程度，分为S 0-S 4共5个阶段，本研究中，S 0期患者16例，S 1期12例，S 2期11例，S 3期8例，S 4期8例。

1.2 影像学检查

患者于穿刺前当日行氢质子磁共振波谱（1H-MRS）成像检查。所采集图像采用GE Advantage Workstation 4.4工作站进行处理。测量时取3个ROI，求其平均值。ROI尽量定在肝脏Ⅴ、Ⅵ段，避开胆管、血管和伪影。运用SAGE 7.0计算脂质（Lip）、胆碱（Cho）的峰值（Amp）、峰下面积（Are）。

1.3 数据分析

所收集数据分别为Lip-Amp、Lip-Are、Cho-Amp、Cho-Are四组数据。添加GROUP标签组，患者按照肝纤维化分期标记为0、1、2、3、4。采用SPSS19.0分析各参数变量与GROUP变量之间的相关性。绘制单一变量相对于GROUP的ROC曲线及4个指标联合的ROC曲线。

2　结果

2.1 数据采集

分析所收集的肝纤维化病例分期及影像学检查数据结果。见表1。根据该表格绘制散点图，见图1。可知，随着分期的增加，各指标有不同程度的升高。

2.2 数据分析

对各组数据与GROUP之间的相关性进行分析，由结果可知看出各组数据与GROUP之间均成正相关。见表2。各变量以GROUP变量为状态变量绘制ROC曲线，对比曲线下面积。可知，每一个指标的灵敏度及特异性均较低，曲线下面积均小于0.5。见表3。因此，进行4个变量的联合ROC曲线分析。首先，建立4个指标的Logistic回归模型，根据Logistic回归模型计算出预测概率，然后建立预测概率与GROUP的ROC曲线。见表4。

表1　 数据收集

表2　相关性分析

表3　 S 0和S 1分期单一指标ROC曲线下面积

表4　 联合ROC曲线下面积

图1　数据的散点图

3　讨论

肝纤维化程度的评估对临床治疗及预后评价有重要的指导意义。从肝纤维化患者的1H-MRS成像入手，研究其脂质及胆碱峰值及峰下面积数据与患者肝纤维化分期的相关意义。研究结果显示，参数Lip-Amp、Lip-Are、Cho-Amp、Cho-Are与分期变量GROUP均呈正相关关系。表明在一定意义上，若该指标的值偏大便预示着患者的纤维化分期较高。应用单独指标区分肝纤维化不同分期时特异性和灵敏度较低，而4个指标联合判断分期则表现出较高的敏感度和特异性。1H-MRS可检测出生物体细胞内的许多代谢物，正常肝脏和病变组织代谢物的组成和含量存在差异，因此根据1H-MRS谱线变化和曲线下面积可以定性、定量分析肝内代谢物变化[7]。目前，如何诊断肝纤维化的分期仍是研究的难点。张兰等[8]认为，磁共振R 2*值随着纤维化分期的进展而升高，通过患者肝脏平均的R 2*值可以对患者的肝纤维化分期进行诊断，但是对早期纤维化的诊断尚不敏感。由于在肝纤维化进程中存在代谢物含量的变化，应用1H-MRS来诊断肝纤维化的分期已成为研究热点。柴维敏等[9]认为1H-MRS成像可用于临床评估肝纤维化，Lip-Amp、Lip-Are诊断中重度肝纤维化效能都很高，而二者诊断轻度肝纤维化的效能均较弱。本研究应用Lip-Amp、Lip-Are、Cho-Amp、Cho-Are 4个指标来诊断区分肝纤维化的不同时期，与文献报道不同的是，单个指标诊断的灵敏度和特异性均较差，但4个指标联合可灵敏、特异地区分相邻两个时期，目前还鲜有文献做过相关方面的报道，这在肝纤维化分期诊断中是个突破，为准确诊断肝纤维化分期寻求可能。后期进行数据的收集和分析研究，以期更加明确磁共振波普数据在检测患者的肝纤维化分期上的应用。

参考文献

[1] 夏海珊，陈少茹，钟月春，等. 肝纤维化的发病机制和药物治疗现况[J]. 中国医药导报，2014，11（18）：162-168.

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[3] 邓乾华，阮继银，江锦赵，等. 磁共振扩散加权成像在家兔肝纤维化分期的诊断价值[J]. 磁共振成像，2015，6（6）：467-470.

[4] 郭启勇，石喻. 磁共振成像在肝病的应用及进展[J]. 磁共振成像，2014，5（S 1）：10-14.

[5] Talwalkar JA, Yin M, Fidler JL, et al. Magnetic resonance imaging of hepatic fibrosis: emerging clinical applications[J]. Hepatology，2008 （47）：332-342.

[6] Orlacchio A, Bolacchi F, Cadioli M, et al. Evaluation of the severity of chronic hepatitis C with 3-T1H-MR spectroscopy[J]. AJR，2008（190）：1331-1339.

[7] Lim AK, Hamilton G, Patel N, et al.1H-MRS spectroscopy in the evalution of the severity of chronic liver disease[J]. Radiology，2003，226（1）：288-289.

[8] 张兰，石喻，卞胜昕，等. 3.0 T磁共振R 2*值在肝纤维化诊断及分期中应用价值初探[J]. 中国临床医学影像杂志，2013，24（7）：481-484.

[9] 柴维敏，朱乃懿，李卫侠，等. 氢质子磁共振波谱及磁共振R2*成像在肝纤维化诊断及分期中价值的初步探讨[J]. 诊断学理论与实践，2010，9（4）：320-326.

作者单位：450003郑州，河南省人民医院放射科

To Investigate the Significance of Hydrogen Magnetic Resonance Spectroscopy imaging in Diagnosis of Hepatic Fibrosis Staging

LI Xiaodong LOU Jianghua LI Pan SUN Minghua LIU Hongming LI Haiting He’nan Provincial the People's Hospital Department of Radiology, Zhengzhou 450003, China

[Abstract]Objective To investigate the application of peak value of lipid ( Lip ) and choline ( Cho ) in hydrogen proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS ) as well as its area under the peak in the diagnosis of hepatic fibrosis staging. Methods Selected 55 hepatic fibrosis patients who were diagnosed by histology, and then the1H-MRS imaging was performed on them. Parameters as the peak value and the area under the peak of lip and cho of every patient ( Lip-Amp, Lip-Are, Cho-Amp and Cho-Are) were calculated. Analyze their correlation with the hepatic fibrosis staging. Results Among all the 55 patients, there were 16 cases in stage 0, 12 in stage 1, 11 in stage 2, 8 in stage 3 and the same for stage 4, and their peak value as well as the area under the peak of lip and cho had a positive correlation with their staging. According to the ROC curve, it can be observed that single parameter had relatively low sensitivity and specificity in diagnosis of hepatic fibrosis staging while the effect got better when diagnosing with 4 combined parameters and the sensitivity and specificity of combined diagnosis were 0.875, 0.848, 0.830, 0.813, it had good application value. Conclusion The effect of combined diagnosis with peak value and the area under the peak of lip and cho has better than that of the single diagnosis.

[Key words]Magnetic resonance spectroscopy, Hepatic fibrosis staging, Lipid, Choline, Receiver operating characteristic curve

通讯作者：李海婷，E-mail：lihaiting01@163.com

doi：10.3969/j.issn.1674-9308.2015.23.045

【文章编号】1674-9308（2015）23-0064-02

【文献标识码】B

【中图分类号】R181.2