基于MRI-T2*检查的无创性肝脏铁浓度检测对长期输血患者肝脏铁过载的评估价值

张岩，高万军，李文贵

(天津市宝坻区人民医院，天津301800)

铁过载作为一种系统性疾病，分为原发性和继发性两种。原发性铁过载主要由遗传性血色素沉着症导致；继发性铁过载主要为长期接受输血治疗的患者，继发输血性含铁血黄素沉着病而导致[1]。肝脏作为人体主要的储铁器官，是机体最先表现出铁过载的器官。肝脏铁过载后可激活活性氧的释放，引起肝细胞膜及细胞核的毒性反应，最终导致肝纤维化甚至肝细胞肝癌的发生[2]。因此，对长期输血患者进行肝脏铁过载的检测和分级具有重要意义。肝脏穿刺活检是检测和定量肝脏铁含量的金标准，但因其有创且无法对肝脏铁过载的异质性进行评估，患者接受度有限[3]。目前临床常用的评价铁过载的指标为血清铁蛋白(SF)和转铁蛋白饱和度(TSAT)[4]，此方法虽简单易行，但也存在一定局限性，例如血清铁蛋白可因炎症、感染或肝脏疾病而反应性升高，降低了其敏感度和特异度[5]。磁共振成像(MRI)技术的快速发展为肝脏铁含量提供了新的评估方式，其可用于对肝脏铁浓度(LIC)进行检测并评价分布和分级[1]。T2*序列是一种梯度回波序列，该序列用于获得组织的自由衰减信号，即T2*值。目前采用MRI-T2*技术无创计算长期输血患者的LIC的研究鲜有报道。本研究探讨了基于MRI-T2*的LIC检测对长期输血患者肝脏铁过载的评估价值，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2017年10月～2018年11月在我院长期输血的28例患者(输血组)，男15例、女13例，年龄(51.7±18.9)岁，输血史>2年。其中骨髓增生异常综合征11例，再生障碍性贫血7例，白血病4例，地中海贫血3例，免疫相关性全血细胞减少症2例，真性红细胞增多症1例。排除合并炎症、感染及肝衰竭者。同期收集性别、年龄匹配的10例健康志愿者作为对照组。本研究通过我院伦理委员会审查和批准，受试者均签署知情同意书。

1.2 血清SF、TSAT检测 采集受试者清晨空腹静脉血3 mL，离心取血清。使用全自动生化仪、免疫比浊法检测SF，Ferene法检测血清铁(SI)及总铁结合力(TIBC)，TSAT=SI/TIBC。SF和TSAT评估铁过载的分级标准[3]：SF<400 μg/L为正常，400～2 500 μg/L为轻/中度，>2 500 μg/L为重度；TSAT男性20%～45%、女性20%～50%为正常，男性>45%～70%、女性>50%～70%为轻/中度，>70%为重度。

1.3 LIC测算 采用GE signa HDxt 1.5 T MR扫描仪和16通道体部线圈采集肝脏T2*成像。受试者仰卧，脚部先进入仪器。T2*扫描采用梯度回波序列，深吸气末屏气扫描，扫描范围为肝脏最大横断面上下5个层面。参数设置：TR=200 ms，TE=1.1 ms、2.0 ms、2.9 ms、3.8 ms、4.7 ms、5.6 ms、6.5 ms、7.4 ms，FA=20°，层厚10 mm，层间距1 mm，FOV 400 mm×400 mm，矩阵192×192。由2名从事腹部MRI诊断5年以上的医师，应用GE AW4.4工作站R2STAR软件进行图像处理。在肝脏每个层面选取4个感兴趣区(ROI)，注意避开大血管、胆管及肝脏边缘，取T2*的平均值作为该患者的T2*值。LIC计算公式：LIC=0.025 4×1 000/T2*+0.202[6]。LIC评估铁过载的分级标准[3]：<3.2 mg/(g·dw)为正常，3.2～15 mg/(g·dw)为轻/中度，>15 mg/(g·dw)为重度。

2 结果

2.1 两组血清SF、TSAT比较 见表1。输血组SF、TSAT均高于对照组(P均<0.01)。

表1 两组血清SF、TSAT比较

注：与对照组比较，*P<0.01。

2.2 两组LIC比较 MRI-T2*序列扫描显示，输血组21例肝脏信号随TE的延长而信号减低，T2*值较对照组减低，R2*值则随之升高，提示肝脏存在铁过载现象；输血组另外7例及对照组肝脏信号随TE的延长信号稍减低，提示肝脏无铁沉积现象。输血组LIC为(6.6±4.7)mg/(g·dw)，对照组为(1.4±0.2)mg/(g·dw)，输血组高于对照组(P<0.01)。

2.3 LIC与SF、TSAT的相关性 LIC与SF、TSAT均呈正相关(r=0.815，P<0.001；r=0.708，P<0.001)。

2.4 LIC评估肝脏铁过载的灵敏度和特异度 以SF为诊断标准，LIC诊断肝脏铁过载的灵敏度为77.8%，特异度为100%；以TSAT为诊断标准，LIC诊断肝脏铁过载的灵敏度为76.0%，特异度为84.6%。

3 讨论

目前临床常用的评价铁过载的指标为SF和TSAT，长期输血患者输入大量血红蛋白，可导致SF、TSAT显著增高。本研究中，输血组SF达(1 703.3±1 309.4)μg/L，TSAT达60.5%±16.6%，达到临床铁过载的标准。SF容易检测，价格低廉，通常与全身铁存储量相关，可作为肝脏铁过载的间接测量方式。但SF易受各种因素的影响，如恶性肿瘤、肝病、抗坏血酸缺乏及炎症反应等，且有研究表明输血后SF升高的比率也取决于输血率和疾病特征[5～7]。TSAT是广泛用于评价体内铁平衡的血清学标志物，TSAT的升高与高铁血症有关。但TSAT也不能定量反映体内铁的存储情况，也无法准确反映组织铁含量[8，9]。肝脏活检是一种定量、直接评估肝脏铁含量的方法，具有高度特异性和敏感性，但约有0.5%接受肝脏穿刺活检的患者出现并发症，如胆汁性腹膜炎、胆周出血等。此外，活检标本大小差异或肝脏中铁的不均匀分布导致的高采样变异性可能导致活检结果出现差异[10]。由于长期输血患者的肝脏铁过载情况需要定期评估，而肝脏铁过载作为一种非恶性疾病，特别是对于本来就患有严重血液疾病的患者来说，实时进行肝穿刺检查确有难度，患者接受度很低，本文28例患者中仅2例进行过穿刺检查。基于以上原因，临床急需一种能够实时、简便、无创评估肝脏铁含量的检查技术。

随着MRI技术的快速发展，其在肝脏铁过载评估中的价值日趋显现。大量研究已应用MRI检测肝脏铁含量的分布、分级，并可监测去铁治疗的效果[11，12]。目前用于肝脏铁含量的MRI技术主要有四种[13]：①肝脏/肌肉信号比值：此方法简单、易行，但它假定参考组织(即肌肉)是正常的，因此对于某些肌肉信号异常的患者，此方法易造成结果误判。②横向磁化弛豫率(即R2)：该方法已经被证实能够检测肝脏铁含量，但由于较长的采集时间易产生呼吸运动伪影，目前仅可用于1.5 T MR的成像。③R2*技术：此方法采集时间短，对肝脏铁含量的检测范围广泛，同时可用于1.5 T MR和3.0 T MR成像，但需要额外的后处理软件。④定量磁敏感成像：对检测铁沉积具有最高的灵敏度，然而其与肝脏铁含量的相关性尚未确定，因此仍在进一步的实验研究中。

T2/R2技术检测肝脏铁含量的原理为：肝脏中沉积的铁具有顺磁性效应，可造成局部磁场的不均匀，从而降低肝实质T2值，升高其R2值[14]。利用MR多回波技术的T2*map序列较T2能更好地反映组织内信号的不均匀性，具有扫描时间短、伪影较小等多个优点[1]。Henninger等[15]报道，应用T2*值对遗传性血色素沉着病患者进行肝脏铁过载检测，其结果与肝穿刺结果有着良好的一致性，敏感度达84%，特异度达100%。Wood等[16]将T2*值转换成LIC值，发现其与穿刺得出的肝脏铁含量单位相同，可进行直接对比。有学者主张利用MRI-LIC进行肝脏铁含量的量化，并认为应将其作为大多数患者LIC评估的标准[17]。Wahidiyat等[6]利用MRI-LIC对肝脏及心脏进行非侵入性铁含量评估，发现肝脏较心脏更早出现铁过载现象，且LIC与SF呈显著相关。我国对于肝脏铁过载的研究一般为基于R2*技术，通过对比R2*的数值变化进行铁过载检测及分级，但对于将R2*换算成LIC进行铁过载评估的研究鲜有报道。

由于血清SF和TSAT易受感染和肝脏基础疾病的影响，因此本研究排除了感染和炎性疾病、肝脏疾病患者，以血清SF和TSAT作为诊断标准，评价基于MRI-T2*的LIC检测对长期输血患者肝脏铁过载的评估价值。结果显示，长期输血组基于T2*的LIC为(6.6±4.7)mg/(g·dw)，说明存在肝脏铁过载现象，与SF及TSAT结果一致；相关性分析显示，LIC与血清SF及TSAT均呈正相关。

Alam等[18]认为，基于MR的LIC检测更适用于1.5 T MR，高场强的MR仪会增强磁敏感伪影，且R2*值随场强的增高而增高，3.0 T MR上测得的肝脏R2*值约为1.5 T MR上测得肝脏R2*值的2倍，因此使用3.0 T MR进行MR-LIC时，需对LIC的计算进行相应校准。本研究中MRI-LIC扫描均采用1.5 T MR，因此LIC的计算无需进一步校准。但也有学者指出，当肝脏出现异常严重的铁过载(LIC>25 mg/g)时，对应的T2*值将≤1 ms，此时信号强度将低于噪声水平，造成测量得出的T2*值偏高，从而低估了铁过载的水平[2]。本研究中测得的LIC最大为21.4 mg/g，未达出现偏差所需的LIC值，因此对肝脏铁过载的评估较为准确。同时，本研究采用了多点、多层面小ROI测量方法，最后取其平均值，尽量减少因为肝脏铁沉积的不均匀性而造成结果误差，此方法可一定程度地弥补肝脏穿刺活检的缺陷。

综上所述，准确评估和监测肝脏铁过载对长期输血患者的预后和生活质量有重大影响，而MR检查有着无创、无辐射、可反复实施等诸多优点，是评估肝脏铁含量的理想方式。其中，基于T2*的LIC检测与临床铁过载指标有着良好的一致性，可以通过无创评估肝脏铁过载的程度来进一步指导个体化去铁治疗。本研究的不足之处在于，入选病例仅3例同时进行了肝穿刺检测，无法将基于T2*的LIC与肝穿刺所得的肝脏铁含量进行直接对比，而只分析了LIC与临床常用指标SF及TSAT的相关性，因此研究还缺乏一定的直接证据。未来我们将进一步扩大样本量，弥补此不足。