DWI和超声瞬时弹性成像在肝纤维化诊断中的价值

金　军，汤小俐，香　辉，王小宜

（1.广东省深圳市南山区蛇口人民医院放射科，广东 深圳 518067；2.甘肃省兰州市西固区兰州石化总医院西区放射科，甘肃 兰州730060；3.中南大学湘雅医院放射科，湖南 长沙 410008）



DWI和超声瞬时弹性成像在肝纤维化诊断中的价值

金军1，汤小俐1，香辉2，王小宜3

（1.广东省深圳市南山区蛇口人民医院放射科，广东 深圳 518067；2.甘肃省兰州市西固区兰州石化总医院西区放射科，甘肃 兰州730060；3.中南大学湘雅医院放射科，湖南 长沙 410008）

目的：对比DWI和超声瞬时弹性成像（Fibroscan，FS）对肝纤维化的诊断价值。方法：对37例肝纤维化患者（研究组）及23例健康志愿者（正常对照组）行DWI（b=0、600 s/mm2）扫描，并测量ADC值；2组同时行FS检查，检测指标为肝脏弹性测量值（liver stiffness measurement，LSM）。分析并对比不同组间ADC值和LSM的变化规律。结果：LSM随肝脏纤维化分期（从S1～S4期）逐步呈升高趋势，而ADC值则呈降低趋势（P＜0.01）。肝纤维化各组与正常对照组间比较差异均有统计学意义，肝纤维化各组组间比较差异均有统计学意义。结论：在肝纤维化定量中，DWI和FS均具备一定的检测能力。在诊断肝纤维化敏感度方面，FS高于DWI；而在特异度方面，DWI优于FS，两者皆可检测重度肝纤维化及肝硬化。

肝硬化；磁共振成像，弥散；弹性成像技术

［Abstract］Objective：To investigate the value of diffusion weighted imaging（DWI）and Fibroscan（FS）in diagnosis of liver fibrosis.Methods：Thirty-five hepatic fibrosis patients and 21 normal controls received DWI scan（b1=0 s/mm2，b2=600 s/mm2），ADC value of different fibrosis stages was measured，while 33 patients and all 21 normal controls received FS.The liver stiffness measurement（LSM）achieved in 10 successful FibroScan examinations was taken as Fi-brosan index.Analysis of variances was performed to compare the difference among the groups in both examinations.Results：The LSM was gradually increased from the liver fibrosis stage S0 to S4，while the mean ADC value decreased as the severity of liver fibrosis increased （P＜0.01）.There were significant differences between control group and liver fibrosis groups，and the difference among fibrosis groups were also significant.Conclusion：In liver fibrosis quantitative evaluation，DWI and FS can all have a certain detection ability.Sensitivity of FS is higher than DWI，while specificity of DWI is superior to FS.At the same time，DWI and FS can detect severe liver fibrosis and cirrhosis of the liver.

［Key words］Liver cirrhosis；Diffusion magnetic resonance imaging；Elasticity imaging techniques

肝纤维化是一种纤维结缔组织异常沉积于肝脏的病理过程，若持续发展则可造成肝小叶改建伴结节形成，最终转变为肝硬化［1］。肝纤维化是一种可逆性病变，而肝硬化则相反。所以，在慢性肝病的诊断及治疗过程中，早期诊断肝纤维化并准确分期非常重要［2］。DWI可检测组织内水分子的运动，间接反映组织的结构特点［3］。超声瞬时弹性成像（Fibroscan，FS）是一项进行肝硬化分级和测量肝纤维化程度的简单、无创、客观、新颖的研究手段，近年来得到快速而广泛的应用［4］。然而，国内外同时对DWI和FS 2种方法的研究鲜有报道。本研究拟通过分析总结DWI和FS在肝纤维化中的诊断价值，以评价2种方法在早期肝纤维化诊断与鉴别中的作用。

1　资料与方法

1.1一般资料收集2011年8月至2013年8月在深圳市南山区蛇口人民医院及湘雅医院接受治疗的乙型肝炎患者37例作为研究组，其中，男25例，女12例；年龄17～60岁，平均（34.4±12.0）岁。37例均经肝穿刺活检证实为肝纤维化；均符合2005年慢性乙型肝炎防治指南中的诊断标准；排除甲、乙、丙、丁、戊病毒重叠感染，合并巨细胞病毒、人类疱疹病毒、HIV感染及其他肝脏疾病者。参照2000年国际慢性肝炎纤维化分级标准［1］，对肝纤维化程度进行分级（S1～S4），S1 14例，S2 11例，S3 8例，S4 4例。所有患者在肝穿刺前1 d行MRI检查，其中35例行FS检查，男24例，女11例；年龄29～55岁，平均（39.5±5.1）岁。正常对照组为同期选入的23例健康志愿者，男17例，女6例；年龄24～59岁，平均（35.7 ±10.1）岁，对照组均行DWI及FS检查。正常对照组体检均正常；排除肝脏病史、肝功能异常、年龄＜20或＞60岁者。本研究经医院医学伦理委员会批准，检查前所有受试者均知情同意。

1.2仪器与方法

1.2.1MRI检查采用GE Signa HDx 3.0 T超导型MRI扫描仪，8通道体部相控阵包裹线圈。扫描序列：常规T1WI、T2WI、T1同反相位序列及DWI序列。SE-EPI DWI参数：TR/TE（6 000～10 000）ms/55.5 ms；FOV 38 cm×38 cm；NEX 4～5；层厚6.0 mm；层距2.0 mm；矩阵128×128；b值为0及600 s/mm2。常规T1WI及T1同、反相位序列采集过程中要求受试者屏气以减少运动伪影。

1.2.2FS检查患者取仰卧位，右臂上抬，置于头部。将探头与体表垂直置于拟行穿刺部位（右侧腋前线至腋中线第7、8、9肋间隙），检测肝脏弹性测量值（liver stiffness measurement，LSM）。检测要求连续多次（成功得到10次检测数据，成功率＞60%），以kPa表示。

1.2.3测量指标将DWI图像传输至后处理工作站，自动生成ADC图，并测量肝脏的ADC值。设置6 个ROI（面积80～100 mm2）在肝内代表性层面，取平均值。ROI尽量避开胆管、大血管和肝脏边缘部分。

1.3统计学处理使用SPSS 13.0统计软件进行数据处理。计量资料以±s表示。用单因素方差分析不同组间的ADC值及LSM值差异，用LSD法行组间两两比较。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

不同组间肝纤维化平均ADC及LSM值（表1）。

表1　不同组间肝纤维化ADC值及肝脏弹性测量值（LSM）（±s）

表1　不同组间肝纤维化ADC值及肝脏弹性测量值（LSM）（±s）

组别　ADC（×10-3mm2/s）　LSM（kPa）对照组　1.368±0.245　3.86±0.24肝纤维S1组　1.425±0.137　6.32±0.41肝纤维S2组　1.392±0.282　10.01±0.55肝纤维S3组　1.216±0.016　15.26±0.89肝纤维S4组　0.932±0.249　21.26±0.38 F值　6.204　3.875 P值　0.001　0.020

随肝纤维化持续进展，各组间ADC值逐渐减低，而LSM值逐渐增加。肝纤维化S1与S2、S3、S4组间比较，ADC及LSM值差异均有统计学意义（均P＜0.05），S2与S3、S4组间比较，ADC及LSM值差异均有统计学意义（均P＜0.05）；S3与S4组间比较，ADC 及LSM值差异均有统计学意义（均P＜0.05）；正常对照组与肝纤维化S2、S3、S4各组间ADC及LSM值差异均有统计学意义（均P＜0.05）；正常对照组与肝纤维化S1组间LSM值差异有统计学意义（P＜0.05），而ADC值差异无统计学意义（P＞0.05）。

ADC值区分有无肝纤维化的最佳临界值为1.452×10-3mm2/s，LSM值区分有无肝纤维化的最佳临界值为6.45kPa；ADC与LSM对肝纤维化诊断的敏感度分别为79.40%和86.33%，特异度分别为83.60%、76.91%。

3　讨论

DWI是一种功能成像技术，其通过检测组织内水分子的运动及血流灌注特性来反映组织结构的特性，在微观分子层面对肝脏疾病进行诊断和鉴别诊断［5-6］。ADC值的高低代表了组织水分子的运动速度，一般来讲弥散速度越快，ADC值越大，反之则越低［7］。而肝纤维化为纤维结缔组织在肝脏内的异常沉积及增生，可导致肝组织血流灌注减少、水分子活动受限，因此发生纤维化的肝组织ADC值低于正常肝实质。

Guan等［8］研究大鼠肝纤维化模型后发现，肝纤维化严重程度与ADC值之间呈负相关。周梅玲等［9］研究发现，肝组织纤维化时水分子扩散明显减弱，与正常肝脏相比，ADC值减低。Nakashige等［10］报道，肝纤维化程度与ADC值降低幅度间存在相关性。由此可知，肝纤维化的程度能通过ADC值评估。

本研究b值取0及600 s/mm2，肝纤维化分级越高（程度越严重），ADC值逐渐减低，即肝纤维化程度与ADC值之间成反比，说明肝细胞内水分子扩散运动降低，原因为肝纤维化的出现及程度增加，这与Nakashige等［10］的研究结果相吻合。此外，病理方面研究表明，肝脏中胶原与网状纤维数目增加且范围增大，反映了DWI具有定量评价肝纤维化严重程度的能力［2］。

弹性是人体组织的重要物理特性，人体不同的正常组织结构之间以及某些正常组织与病理组织之间均存在一定弹性差异。在慢性肝脏疾病的主要病理表现中，肝硬化和肝纤维化肝实质硬度增加，弹性变差。FS可反复应用于评估肝脏纤维化的程度并进行定量分级［11-12］，当肝组织出现纤维化病理改变时，通过测定肝脏的LSM来反映其弹性。

随着肝纤维化的持续进展，LSM值逐渐增加［13］。本研究发现，肝脏硬度与肝纤维化程度呈正相关，LSM亦随之增加，与病理学结果相符：肝内网状和胶原纤维范围扩大，数目增多，表明肝纤维化进展程度可用FS定量检测。同时，LSM和ADC值在肝纤维化各期之间差异有统计学意义，表明DWI或FS均可应用于肝纤维化早期诊断及分级中。

从成像原理、扫描技术及诊断能力等方面比较，FS方便、成本低、成像快速、重复性好，但取样范围局限且不能进行常规超声成像，检测时受腹腔积液、肋间隙狭窄、腹部气体及肝脏血管及胆管的影响［14］。以往研究［12，15］表明，FS检测的失败率为2.4%～9.4%。DWI则具有不易受到脂肪、严重肝脏体积缩小、腹腔积液、肋间隙狭窄等因素干扰的特点。本研究发现正常对照组与S1组间ADC值差异无统计学意义，提示DWI在轻度早期肝纤维化检测中具有一定的局限性。肝纤维化程度较轻时，肝组织结构变化不明显，肝内纤维组织数目减少，且稀疏、散在，肝小叶组织结构完整，水分子的扩散运动无明显限制作用［16］，其主要原因在于肝细胞外基质的异常沉积范围局限。

在肝纤维化诊断方面，LSM值及ADC值各有不同的诊断价值。FS在肝纤维化的敏感度方面胜过DWI，而DWI在肝纤维化的特异度方面优于FS。因此，将两者结合应用，是临床诊断肝纤维化的最合理方案。

综上所述，DWI与FS均可检测重度肝纤维化、肝硬化，以及定量评价肝纤维化的病变程度。但两者之间是否存在相关性，是否存在超微结构和功能代谢改变中某种内在联系［17］，仍是亟待研究的课题。

［1］Han KN，Yoon KT.New diagnostic method for liver fibrosis and cirrhosis［J］.Intervirology，2008，51：S11-S16.

［2］王秋实，梁长虹，刘辉，等.DWI和1H-MRS在肝纤维化中的诊断价值［J］.放射学实践，2012，27（2）：136-139.

［3］陈鑫，梁长虹，刘再毅，等.磁共振扩散加权成像在肝脏中的应用［J］.磁共振成像，2013，4（1）：76-80.

［4］卢利霞，杨碧伟，王丽春，等.肝纤维化无创性诊断的研究进展［J］.华西医学，2013，28（1）：44-47.

［5］吴广宇，路青，许建荣.不同b值扩散加权成像鉴别上尿路肿瘤及炎症性病变的应用研究［J］.磁共振成像，2012，3（6）：446-450.

［6］程悦，沈文，祁吉.MR扩散加权成像和CT灌注成像对肝纤维化诊断价值的比较［J］.中国临床医学影像技术，2010，26（2）：297-300.

［7］Cho SG，Kim MY，Kim HY，et al.Chronic hepatitis：in vivo proton MR spectrosvcopic evaluation of the liver and correlation with histopathlogic findings［J］.Radiology，2001，221：740-746.

［8］Guan S，Zhou KR，Zhao WD，et al.Magnetic resonance diffusionweighted imaging in the diagnosis of diffuse liver diseases in rats［J］.Chin Med J（Engl），2005，118：639-644.

［9］周梅玲，严福华，徐鹏举.磁共振弥散加权成像评价肝纤维化的临床病理对照研究［J］．中华医学杂志，2009，89（25）：1757-1761.

［10］Nakashige A，Horiguchi J，Tamura A，et al.Quantitative measurement of hepatic portal perfusion by multidetector row CT with compensation for respiratory misregistration［J］．Br J Radiol，2004，77：728-734.

［11］Sandrin L，Fourquet B，Hasquenoph JM，et al.Transient elastography：a new noninvasive method for assessment of hepatic fibrosis［J］.Ultrasound Med Biol，2003，29：1705-1713．

［12］Ziol M，Handra-Luca A，Kettaneh A，et al.Noninvasive assessment of liver fibrosis by measurement of stiffness in patients with chronic hepatitis C［J］.Hepatology，2005，41：48-54．

［13］张均倡，熊倩，黎凤娇，等.瞬时弹性记录仪Fibroscan在慢性病毒性肝炎及肝硬化中的应用［J］.中西医结合肝病杂志，2010，20 （5）：301-303.

［14］Ghany MG，Doo E.Assessment of fiver fibrosis：poke or pulse［J］. Hepatology，2005，42：759-761．

［15］Sandrin L，Fourquet B，Hasquenoph JM，et al.Transient elastography：a new noninvasive method for assessment of hepatic fibrosis［J］.Ultrasound Med Biol，2003，29：1705-1713．

［16］王秋实，邹艳，刘辉，等.肝纤维化MR弥散加权成像与病理的对照研究［J］．南方医科大学学报，2009，29（10）：1965-1968.

［17］黄勇跃，金军，汤小俐，等.扩散加权成像和瞬时弹性成像在肝纤维化诊断价值中的对比研究［J］．磁共振成像，2013，4（4）：261-265.

Diffusion weighted imaging and Fi-Broscan used in diagnosis of liver fibrosis

JIN Jun，TANG Xiaoli，XIANG Hui，WANGXiaoyi.Department of Radiology，Lanzhou Petrochemical General Hospital，Lanzhou，730060，China.

10.3969/j.issn.1672-0512.2016.05.007

2011深圳市科技计划项目（医疗卫生类）（2011033 21）。

汤小俐，E-mail：303175614@qq.com。

2016-03-13）