核磁共振弹性成像技术在肝纤维化诊断中的应用价值

于晓娟

肝纤维化是由多种原因引起的一种慢性肝损害的病理改变，一般表现为肝内细胞外间质成分过量沉积，影响肝脏功能。肝脏损伤程度越大，肝纤维化越严重，增加了肝硬化和肝癌的发生概率，严重影响患者的生活质量，加重其身心负担[1-3]。因此，做到早诊断、早治疗对患者的疾病治疗具有重要意义，选择合理有效的诊断方法在肝纤维化的诊断与治疗过程中起着关键作用。核磁共振弹性成像技术（magnetic resonance elastography，MRE）是近年来新兴的成像技术，被称为“影像触诊”，通过评价机械波在患者组织中的传播，提供所检查组织的弹性信息，现已被用于乳腺、骨骼肌、脑等器官的病理检查[4-6]，其在肝纤维化诊断中具有明显优势。磁共振扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）是指通过检测活体组织内水分子的弥散运动状态，反映水分子运动受限的程度，以判断肝纤维化/肝硬化程度。MRE需要配置额外的刺激器，但无创性，患者诊断依从性较高；而DWI则不需配置额外设备，其操作相对简单，因此两种诊断方法各具优势。本研究回顾性分析长春市人民医院收治的124例肝纤维化患者临床资料，探讨MRE与DWI对肝纤维化的诊断情况，对二者在肝纤维化分期诊断中的价值进行比较，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 资料 回顾性分析我院在2014-09至2017-02收治的124例肝纤维化患者临床资料，所有患者均行肝脏穿刺病理活检确诊，其中男73例，女51例，年龄24～63岁，平均（43.0±1.2）岁。疾病类型：慢性乙型肝炎21例，酒精性脂肪肝25例，丙型肝炎10例，非酒精性脂肪肝6例。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：（1）患者及家属同意此次研究，并签署知情同意书；（2）经肝穿刺活检确诊肝纤维化；（3）患者治疗依从性好[7]。排除标准：（1）不同意参与研究；（2）经磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）或超声检查有肝脏囊肿、肝脏脓肿、肝癌、血管瘤等影响组织弹性及表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值病变者[8]。

1.3 方法 采用SIEMENS Avanto 1.5T超导型MR扫描仪，8通道体部相控阵线圈，联合阵列空间敏感编码技术。在行肝穿刺病理活检前30 d内分别行MRE、DWI检查。扫描前叮嘱患者至少在8 h内禁水、禁食，扫描时取仰卧位。

1.3.1 DWI扫描 DWI采用呼吸触发自旋平面回波序列，参数设置：TR 6 000～10 000 ms，TE 55.5 ms，FOV 38 cm×38 cm，NEX 4～5，层厚6 mm，间隔2 mm，矩阵 128×128，b 值 0.5～600 s/mm2。

1.3.2 MRE扫描 将被动激发器的前端中心放在患者腹部右上方，采用腹带固定，以用来传递主动刺激器向肝脏发出的信号波。扫描序列为2D梯度回波序列，TE 24 ms，TR 52 ms，FOV 35×43 cm，振动频率 60 Hz，翻转角30°，层间隔10 mm，层厚10 mm，层数4，触发次数4，屏气扫描时间共为60 s。

1.3.3 肝脏穿刺病理活检 患者在手术前6 h禁食，并在超声引导下确定穿刺部位、方向和深度。通常情况下，穿刺部位选在腋前线或腋中线第8～9肋间。

1.4 数据采集

1.4.1 肝脏弹性值 采用GEAW4.4软件处理弹性图像，通过反演拟合法由获得的波形图生成弹性图。弹性值的测量以弹性图为基准，以信号清晰的部位为弹性成像的感兴趣区域( region interest, ROI），即为15 000～20 000 mm2面积的椭圆形或不规则形。ROI要尽可能包含较多的肝实质，尽量避开肉眼可见的胆管、血管及肝脏边缘。选择弹性图的标准：颜色较均匀，波形图的振幅良好、传播波移动方向明确，以肝实质为幅度图上的内部主要解剖结构。以kPa为单位，且每幅图绘制一个ROI并进行测量，弹性值取5次测量结果的均值。

1.4.2 肝脏ADC值 采用GEAW4.4软件测量ADC值，ADC值的计算以b值为0、50、100、150、200、300、500、600 s/mm2的合成图像为基准，选取肝门层面以上连续3层图像，在DWI图像上将类圆形ROI（面积80～150 mm2）分别置于肝右前叶、右后叶，尽可能避开大血管、胆管区域及肝脏边缘，ADC 值取5次测量结果均值。

1.5 肝脏纤维化分期标准 根据Metavir分期标准，将慢性肝病引起的肝纤维化过程分为S0～S4期[9-11]。（1）S0：无纤维化；（2）S1：汇管区纤维化扩大，无纤维间隔，局部窦周及小叶内纤维化；（3）S2：汇管区周围纤维化伴少量纤维间隔形成，小叶结构保留；（4）S3：纤维间隔伴小叶结构紊乱，无肝硬化；（5）S4：肝硬化。

1.6 观察指标 分别对各肝纤维化分期间弹性值和ADC值进行比较，分析二者与肝纤维化分期的相关性；采用受试者工作特征（receiver operator characteristic，ROC）曲线比较二者诊断肝病肝纤维化分期的效能。

1.7 统计学处理 应用SPSS 20.0统计学软件对数据进行处理，计量资料以表示，采用Spearman等级相关检验弹性值、ADC值与肝纤维化分期的相关性。各病理分期的弹性值、ADC值的多组间比较采用单因素方差分析，组内两两比较采用LSD-t检验。采用独立样本t检验进行各合并纤维化分期的组间比较。采用ROC曲线评价弹性值、ADC值诊断肝纤维化分期的效能。以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 不同病理分期肝纤维化的弹性值、ADC值分布及与分期的相关性 由表1可知，124例肝纤维化患者中，经病理活检确诊S0期29例，S1期31例，S2期24例，S3期22例，S4期18例。如表1所示，单因素方差分析结果显示不同肝纤维化分期之间弹性值及ADC值的比较，差异均具有统计学意义（P＜0.05）。组内进一步比较显示：S3、S4期的弹性值较S0期均显著提高，而S3、S4期的ADC值较S0期均显著降低（P＜0.05）。

表1 肝纤维化各分期的弹性值及ADC值比较

表1 肝纤维化各分期的弹性值及ADC值比较

注：ADC，表观扩散系数；与S0 期比较，① P＜0.05

指标 S0（n=29） S1（n=31） S2（n=24） S3（n=22） S4（n=18） F值 P 值ADC值（×10-3mm2/s） 1.24±0.22 1.22±0.98 1.17±1.01 1.04±0.32① 0.98±1.15① 2.352 0.035弹性值（kPa） 2.43±0.19 2.75±0.18 3.38±1.03 4.10±0.17① 4.89±1.12① 250.757 ＜0.001

Spearman等级相关检验显示：弹性值与肝纤维化分期呈正相关（r＝0.994，P＜0.001）；ADC值与肝纤维化分期呈负相关（r＝－0.594，P＜0.001）。

2.2 弹性值、ADC值诊断各合并分期肝纤维化的效能诊断各合并分期的肝纤维化时，各合并分期之间弹性值的比较，差异均具有统计学意义（P＜0.05），各合并分期之间ADC值的比较，差异均无统计学意义（P＞0.05，表2）。

表2 肝纤维化各合并分期弹性值、ADC值比较

表2 肝纤维化各合并分期弹性值、ADC值比较

注：ADC，表观扩散系数

分期 例数 弹性值（kPa） ADC值（×10-3mm2/s）S0期 29 2.43±0.19 1.24±0.22≥S1期 95 3.63±0.58 1.12±0.87 t值 －17.346 1.222 P值 ＜0.001 0.224≤S1期 60 2.60±0.18 1.23±0.61≥S2期 64 4.05±0.77 1.07±0.81 t值 －14.644 1.247 P值 ＜0.001 0.215≤S2期 84 2.82±0.43 1.21±0.73≥S3期 40 4.46±0.61 1.01±0.69 t值 －15.291 1.451 P值 ＜0.001 0.149≤S3期 106 3.09±0.37 1.18±0.64 S4期 18 4.89±1.15 0.98±1.12 t值 －6.583 0.737 P值 ＜0.001 0.470

2.3 弹性值与ADC值诊断不同肝纤维化分期的ROC曲线分析 弹性值与ADC值诊断肝纤维化分期的临界值、曲线下面积、敏感度和特异度结果见表3。在诊断≥S1（t=22.416，P＜0.001）、 ≥S2（t=18.461，P＜0.001）、≥S3（t=52.369，P＜0.001）期肝纤维化时，弹性值的ROC的曲线下面积均大于ADC值（P＜0.05），诊断S4期肝纤维化时，弹性值的ROC曲线下面积数值大于ADC值，但差异无统计学意义（Z=1.863，P=0.127）。

3 讨 论

肝纤维化是各类肝脏疾病早期的病理改变，其程度和进展情况严重影响患者的治疗及预后，是慢性肝病到肝硬化的必经之路。肝纤维化的病理改变比较缓慢，患者的临床表现也不明显，其形成与血清生化密切相关，可分为慢性肝损伤、细胞因子网络失调及细胞外间质代谢异常三个环节，致病因子复杂，主要有抗原（如乙肝病毒、丙肝病毒等）、四氯化碳、肝脏炎性反应、血吸虫病、酒精等。根据致病因子不同，在选择肝纤维化治疗方法时也不同，如酒精性肝病患者采取戒酒措施；丙型病毒性肝炎或乙型病毒性肝炎感染的肝纤维化者采取抗病毒治疗；血吸虫引起的肝纤维化采取杀灭血吸虫等，均可显著改善患者病情[12,13]。肝纤维化程度诊断的金标准是肝穿刺活检，但是由于肝纤维化分布不均匀，导致肝穿活检取样存在很大误差，并且此方法具有创伤性，引起患者疼痛，甚至存在威胁其性命的风险，致使其诊断依从性较差[14]。

MRE是指实时应变成像技术，是一种新型核磁共振诊断技术，利用人体组织的弹性信息帮助疾病检测，能够检测以往MRI无法探测的扩散疾病及肿瘤成像。在相同外力作用下，弹性系数比较小的组织，所引起的应变比较大；弹性系数大的组织，相应的应变比较小。也就是说在检测过程中比较柔软的正常组织变形信息超过坚硬的肿瘤组织信息[15,16]。MRE利用人体正常组织间弹性系数与肿瘤或其他病变的不同，进而产生应变信息大小的不同，最终达到诊断某些病变过程的目的。MRE检测是利用磁共振技术检查患者体内组织在剪切波的作用下产生的质点移位，通过运动敏感梯度获得磁共振相位图，经处理后组成各点振动相位图的弹性图，以组织及器官的弹性力学参数作为疾病的诊断依据。MRE为无创伤性检查，不仅可以提高诊断效果，而且可分析大体积的肝脏，可用于肥胖及伴有腹水患者的诊断，目前已被应用到多种器官和组织的检查，如脾脏、胰腺、肾脏、心脏、乳腺、软骨、前列腺、脊髓、肺、眼、跟腱脂肪垫及肌肉，具有很好的临床应用前景[17]。

表3 弹性值与ADC值诊断不同肝纤维化分期的ROC曲线分析

为探讨MRE与DWI在肝纤维化诊断中的价值，本研究回顾性分析我院收治的肝纤维化患者临床资料显示，患者弹性值、ADC值均与肝纤维化分期呈线性关系，且不同纤维化分期之间弹性值及ADC值的差异均具有统计学意义；但进一步比较二者肝纤维合并分期值显示，弹性值合并分期间比较，差异均有统计学意义，而ADC值各合并分期间比较，差异均无统计学意义；且除S4期外，其余分期弹性值的ROC曲线下面积大于ADC值，差异具有统计学意义。以上结果推测，MRE对肝纤维分期诊断的价值优于DWI，并且在早中期的纤维化诊断中优势更为显著。刘莹等[18]研究指出MRE在肝纤维化分期诊断中的价值优于DWI，与本研究结果相符，但在其还指出DWI对进展期肝纤维化及肝硬化有一定的诊断价值，该结果在本研究中未得到论证，推测可能与本研究所纳入样本引起肝纤维化的原因复杂有关。在今后研究中，应在扩大样本量的同时对研究对象进行详细分类，进一步探讨两种诊断方法的优缺点及适应范围。总之，MRE为无创伤性反应组织生物力学特征的检查手段，具有检查精准度高、分辨率高的优点,值得临床推广。

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