磁敏感加权成像评估慢性肝病铁沉积

范秋玲，曹代荣，游瑞雄，郑贤应，佘德君，熊美连，李秀梅，黄欣瑶

(1.福建省立医院影像科，福建 福州 350001；2.福建医科大学附属第一医院影像科，福建 福州 350005)

慢性肝炎患者肝脏常有轻至中度过量的铁沉积[1]，肝炎性铁沉积是慢性肝病重要的危险因素[2]。了解慢性肝病患者肝脏是否存在铁过载以及铁过载程度，对于评估病情、指导治疗以及判断预后具有重要意义。SWI是利用磁场中局部磁敏感差异而产生影像对比的一种梯度回波序列，目前为评估慢性肝病的首选检查手段[3-4]。本研究探讨SWI对评估慢性肝病肝内铁沉积及诊断慢性肝病的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2014年11月—2016年2月在福建医科大学附属第一医院接受MR检查的患者以及健康志愿者共335人。纳入标准：①可屏气至少20 s；②未接受部分肝切除或脾切除术[5]；排除肝癌、肝转移瘤、急性肝炎、血色病、溶血症以及诊断不明确者。最终纳入220人，根据2000年全国(西安)会议修订的病毒性肝炎防治方案[6]，将慢性肝病患者(慢性肝病组)分为肝炎亚组77例，其中男52例，女25例，年龄19～82岁，平均(43.6±3.3)岁，肝硬化亚组62例，其中男51例，女11例，年龄24～75岁，平均(48.3±3.1)岁；对照组(包括38名健康志愿者及43例住院患者)81人，其中男47人，女34人，年龄21～70岁，平均(36.6±3.3)岁。对45例患者行肝脏穿刺检查，男30例，女15例，年龄19～67岁，平均(41.6±3.7)岁，肝脏穿刺时间与MR检查的时间间隔为1～25天，平均(2.70±1.07)天。记录住院患者137例AST、ALT，135例TBIL，132例GGT及131例ALP。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Magnetom Verio 3.0T超导型MR扫描仪，16通道体部相控阵线圈。检查前嘱受检者禁食、禁饮4 h以上，检查时仰卧，采取呼气末屏气扫描。检查序列及参数见表1。SWI序列分3次屏气呼吸采集，每次采集时间17 s。

1.3 图像分析 由2名放射科医师(住院医师、副主任医师)于PACS影像工作站进行分析阅片，有分歧时经协商达成共识。取SWI幅值图，在肝脏最大层面，分别于肝右叶前后段及肝左叶内外段各勾画4个ROI(面积2.0 cm2)，测量信号强度值，并取均值，且尽量于同一层面取值，避开穿刺部位；之后在右侧竖脊肌中心部位勾画1个ROI(面积2.0 cm2)测量信号强度值，见图1。计算肝肌信号强度比(liver to muscle signal intensity ratio, LMR)：LMR=肝脏信号强度值/右侧竖脊肌信号强度值。

1.4 病理分级 肝脏穿刺病理按照METAVIR病理标准分级[5]：F0级为无纤维化；F1级为门静脉区纤维化，无分隔；F2级为门静脉区纤维化，少许分隔；F3级为许多分隔，无肝硬化；F4级为肝硬化。F0～F1定义为无—轻度肝纤维化；F2～F3定义为中晚期肝纤维化；F4定义为严重肝纤维化或肝硬化。

炎症活动度(inflammatory activity， A)分级标准：A0级为无炎症；A1级为轻度炎症；A2级为中度炎症；A3级为重度炎症。

病理检查：采用HE染色法确定肝实质内铁沉积与脂肪沉积。

1.5 统计学分析 采用SPSS 19.0统计分析软件，计量资料以±s表示，以单因素方差比较肝炎亚组、肝硬化亚组及对照组的实验室检查结果和LMR，以及不同METAVIR分级患者LMR的差异，两两比较采用LSD-t检验。采用独立样本t检验比较慢性肝病组和对照组有无铁沉积、有无脂肪沉积以及不同性别的LMR。采用ROC曲线分析LMR诊断慢性肝病的效能；以Pearson相关分析评估实验室检查指标、年龄与LMR的相关性；以Pearson相关分析和多元线性回归分析评价纤维化程度、炎症活动度、铁沉积、脂肪沉积、年龄与LMR间的关系。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

肝炎亚组、肝硬化亚组及对照组LMR总体差异有统计学意义(P<0.001)。对照组LMR高于肝炎亚组、肝硬化亚组(P均<0.01)，肝炎亚组LMR高于肝硬化亚组(P=0.002)；肝炎亚组、肝硬化亚组幅值图见图2、3；肝炎亚组、肝硬化亚组及对照组ALT、GGT及ALP总体差异均无统计学意义(P=0.084、0.064、0.307)；3组AST、TBIL总体差异均有统计学意义 (P=0.049、0.040)，其中肝炎亚组与对照组AST差异有统计学意义(P=0.049)，余两两比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。肝硬化亚组与对照组TBIL差异有统计学意义(P=0.040)，余两两比较差异均无统计学意义(均P>0.05)，见表2。ROC曲线分析结果显示当LMR阈值为0.032，LMR诊断慢性肝病的敏感度为80.24%，特异度为56.13%，曲线下面积为0.748(P<0.001)。

表1 MR检查序列及扫描参数

45例患者中，无—轻度肝纤维化20例，中晚期肝纤维化21例，严重肝纤维化或肝硬化4例。无—轻度肝纤维化、中晚期肝纤维化和严重肝纤维化或肝硬化的LMR值分别为0.69±0.03、0.59±0.02和0.78±0.02，差异无统计学意义(P>0.05)。慢性肝病组和对照组男性LMR值均明显低于女性(t=-6.706、-6.706，P均<0.001)，见表3。

45例接受肝脏穿刺的患者中，15例(15/45，33.33%)肝内有铁沉积，32例(32/45，71.11%)肝内脂肪沉积。肝内有无铁沉积LMR值差异有统计学意义(t=4.07，P<0.001),男性与女性LMR值的差异有统计学意义(t=-545，P<0.001)。见表4。

多元线性回归分析结果表明铁沉积是LMR的独立影响因素(P=0.005)，见表5。

3 讨论

肝内过量铁存在的主要形式是铁蛋白，通常被库普弗细胞吞噬，形成含铁血黄素，可缩短T2*值，SWI表现为低信号[7]。慢性肝炎患者肝内常有轻至中度铁沉积，引起Ⅳ型胶原细胞增生，导致肝脏纤维化包绕含铁的增生结节，故随着肝炎、肝硬化进展，SWI信号值随铁沉积和肝纤维化程度加重而减低[8]。本研究结果显示对照组、肝炎亚组、肝硬化亚组的LMR值两两比较差异有统计学意义，且LMR值随病情进展而降低。目前多采用相位图评估慢性肝病，当肝内铁沉积浓度在一定范围内时，肝脏/组织信号强度比与肝内铁沉积浓度有良好相关性[9]。随着呼吸运动伪影、零差调解后处理方法的应用以及高场强机器的磁场不均匀性增加，相对于常规幅度图，腹部SWI相位图的伪影更加明显[10-11]。由于铁、钙等元素的相互作用和高通滤波重建模式的应用，重建后的相位图会丢失病灶的部分信息[10]。SWI幅值图包含组织本身引起的磁场强度信号差异，且无相位伪影，利于显示慢性肝病肝内铁沉积情况。本研究结果证实幅值图LMR值可反映肝内铁沉积程度，且随慢性肝病进展，LMR值减低。研究[5]发现血清标志物在不同程度肝纤维化中含量不同；而高血清铁水平与年龄增加、男性、高体质量指数、高酒精摄入和非酒精性脂肪性肝病呈显著相关[12]。本研究中男性LMR值低于女性，差异有统计学意义，与既往研究[12]报道一致。男性血清铁含量较女性更高，肝脏是储存铁的主要脏器，更易出现肝铁沉积。SWI幅值图可用于评估慢性肝病，但LMR值还受炎症活动度、年龄等因素的影响，其评估慢性肝病的价值有待进一步研究。

表2 各组实验室指标及LMR的比较(±s)

表2 各组实验室指标及LMR的比较(±s)

组别 AST(U/L)ALT(U/L)GGT(U/L)ALP(U/L)TBIL(U/L)LMR慢性肝病组 肝炎亚组(n=77)68.37±18.66132.83±50.9157.53±43.00121.45±25.8324.81±9.190.69±0.03 肝硬化亚组(n=62)58.90±10.8082.75±27.99156.81±66.07131.92±36.3456.81±29.220.59±0.02对照组(n=81)32.29±11.4760.19±35.5762.86±30.9787.86±17.7020.74±10.290.78±0.02F值3.0792.5262.8031.1923.30821.070P值0.0490.0840.0640.3070.040<0.001

表3 慢性肝病组和对照组不同性别的LMR(±s)

表3 慢性肝病组和对照组不同性别的LMR(±s)

组别男性(n=150)女性(n=70)慢性肝病组0.65±0.020.79±0.03对照组0.74±0.030.83±0.04

表4 铁沉积、脂肪沉积、性别因素与LMR的关系

表5 纤维化程度、炎症活动度、铁沉积、脂肪沉积、年龄与LMR的多元线性回归分析

Balassy等[3]认为SWI对肝脏细胞内、外间隙基质的纤维性改变十分敏感，胶原纤维增加可能导致SWI信号降低，其次铁沉积、炎症等均可导致SWI信号降低。本研究接受肝脏穿刺患者中，无或轻度肝纤维化、中晚期肝纤维化和严重肝纤维化或肝硬化的LMR差异无统计学意义，与既往报道[3]不符。推测可能原因：①本研究病例数较少，F4级仅4例；②穿刺部位局部出血易影响LMR的测量，因此本研究选择避开穿刺部位，采用测量4个肝段获得平均LMR，但未进行精确地影像病理对照，且慢性肝病患者肝脏不同分段的受累情况可能不一致，导致局部肝穿刺标本未能代表全肝病理情况。因此，LMR是否与肝纤维化程度相关有待商榷，还需大样本的精确影像病理对照证实。有研究[3,13]报道临床生化指标与肝纤维化程度呈线性相关；LMR与肝纤维化程度呈显著相关，而与炎症活动度、铁沉积呈中度相关。本研究结果表明有无铁沉积和不同性别的LMR存在差异，铁沉积是LMR的独立影响因素，而纤维化程度、炎症活动度、脂肪沉积、年龄不是LMR的独立影响因素。本研究发现有无炎症活动度的LMR差异无统计学意义，与既往研究[3,13]报道不符。推测可能原因有：本研究肝炎病例较少；LMR反映的肝炎活动引起的铁过载情况不会随时间进展发生好转；肝炎生化指标只能反映某个时间点的肝脏功能。

肝纤维化是对多种类型慢性肝炎的治疗反应，酒精、肝炎病毒与铁过载具有协同毒性作用[3]。也有学者[14]认为在丙型肝炎患者中，铁蛋白浓度与肝脏铁含量不成比例。由于各病因导致慢性肝病机制尚未完全明确，故肝炎患者肝脏SWI幅值图的信号丢失机制尚待进一步研究。

综上所述，肝脏SWI幅值图可反映慢性肝病患者肝内铁含量，对于评估慢性肝纤维化进展程度有一定提示作用。