MR IDEAL-IQ脂肪定量技术评价进行性假肥大性肌营养不良患儿骨骼肌脂肪浸润程度

杜 婧，郑艺明，肖江喜*，朱 颖，于 磊

(1.北京大学第一医院医学影像科，2.神经内科，北京 100034)

进行性假肥大性肌营养不良(Duchenne muscular dystrophy， DMD)，又称迪谢内肌营养不良，为X染色体连锁隐性遗传病，是儿童最常见的神经肌肉疾病之一，发病率约1/3 500。DMD患者Dystrophin基因异常，导致抗肌萎缩蛋白异常或缺失，肌细胞易在收缩过程中受损；随着肌肉损伤、修复及炎性反应不断进展，最终出现不可逆性肌肉脂肪浸润[1]。判断DMD患者骨骼肌脂肪浸润程度，对评估疾病进展程度、判断治疗效果具有重要意义[2-3]。目前关于DMD骨骼肌脂肪浸润的研究多采用较粗略的主观肉眼评分法或客观半定量法，如T2 mapping及MR波谱(MR spectroscopy， MRS)技术等。基于最小二乘估算法和不对称回波迭代分解的水脂分离(iterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and least square estimation-iron quantification， IDEAL-IQ)技术，可利用化学位移原理进行水-脂分离而定量脂肪[4]。本研究采用MR IDEAL-IQ脂肪定量技术评估DMD患儿臀部及大腿骨骼肌脂肪浸润程度，观察脂肪分数(fat fraction， FF)与临床资料的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2014年1月—10月89例于北京大学第一医院确诊的DMD患儿，均为男性，年龄2～13岁，中位年龄6岁；均经病理学确诊，其中59例并经基因检测证实；髂腰肌、伸膝肌、屈膝肌、内收肌及外展肌群总肌力评分中位数为21.5(19.5，24.0)分；血清肌酸激酶(creatine kinase， CK)中位数为14 000.00(9 000.00，18 188.50)U/L。

1.2 仪器与方法 采用GE HD750 3.0T MR扫描仪，32通道体部线圈。嘱患儿仰卧，对年龄较小或无法配合检查者予口服10%水合氯醛镇静(50 mg/kg体质量，最大剂量1 g)。采集臀部及双侧大腿肌肉轴位MRI，扫描范围自髂前上棘至膝关节。参数：T1W，TR 590～740 ms，TE 9～10 ms，层厚5～8 mm，层间距1～2 mm，ETL 2，矩阵512×512，FOV (28～42)cm×(28～42)cm，NEX 2；IDEAL-IQ序列，TR 6.3 ms，采集6个回波TE，带宽111.11 kHz，FOV (32～40)cm×(32～40)cm，层厚7 mm，矩阵160×160，FA 3°；总扫描时间约5 min。

1.3 图像分析 由2名具有5年以上骨骼肌肉MRI诊断经验的影像科医师同时采用盲法，参照文献[5]标准，对轴位T1WI所示肌肉肌腹最大层面进行肌肉脂肪浸润程度主观评分：0分，正常；1分，肌肉内见散在脂肪浸润；2分，肌肉内见小片状脂肪浸润，累及面积<30%；3分，肌肉内脂肪浸润面积达30%～60%；4分，肌肉脂肪浸润面积>60%。于GE ADW4.6工作站选择与主观评分相同层面的IDEAL-IQ序列脂肪定量图像，沿肌肉边缘手动勾画肌肉ROI，工作站自动计算得出对应ROI内的FF；每名医师在同一层面勾画2次，计算平均值作为结果，见图1～4。

图1 患儿男，3岁，DMD 臀部轴位MR T1WI示右侧闭孔内肌(白箭)肌肉脂肪浸润程度主观评分为0分，右侧臀大肌(红箭)为1分 图2 患儿男，4岁，DMD A.臀部轴位MR T1WI示右侧臀大肌(箭)肌肉脂肪浸润程度，主观评分为2分； B.于相同层面IDEAL-IQ序列脂肪定量图中手动勾画右侧臀大肌ROI(紫色)，其FF为15.46%

图3 患儿男，7岁，DMD 臀部轴位MR T1WI示右侧臀大肌(箭)肌肉脂肪浸润程度，主观评分为3分 图4 患儿男，9岁，DMD A.臀部轴位MR T1WI示右侧臀大肌(箭)肌肉脂肪浸润程度，主观评分为4分； B.于相同层面IDEAL-IQ序列脂肪定量图中手动勾画右侧臀大肌ROI(紫色)，其FF为70.95%

1.4 统计学分析 采用SPSS 21.0统计分析软件。以Spearman相关性分析评价臀部及大腿各肌肉FF与肌肉脂肪浸润程度主观评分、患儿年龄、总肌力评分及CK水平的相关性：│r│<0.3为弱相关，0.3≤│r│<0.6为低度相关，0.6≤│r│<0.8为中度相关，│r│≥0.8为高度相关。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 主观评分与脂肪定量 主观评分结果显示，DMD患儿的臀大肌及大收肌肌肉受累最重，其次为股四头肌及股二头肌等，闭孔内肌、闭孔外肌、长收肌及短收肌等受累较轻。

IDEAL-IQ序列脂肪定量显示，DMD患儿臀部及大腿肌肉中位FF总和为87.98%(39.66%，199.24%)，其中臀大肌及大收肌受累最重，其次为股四头肌及股二头肌等，闭孔内肌、闭孔外肌、长收肌及短收肌等受累较轻，见表1。

表1 89例DMD患儿臀部及大腿骨骼肌肌肉脂肪浸润程度主观评分及IDEAL-IQ定量结果比较

2.2 相关性分析 DMD患儿臀部及大腿各肌肉FF与主观评分结果均呈正相关(r=0.24～0.92，P均<0.05)，其中臀大肌、股四头肌、大收肌及股二头肌FF均与对应主观评分呈高度相关(r=0.81～0.92，P均<0.05)，闭孔外肌FF与主观评分呈弱相关(r=0.24，P<0.05)。FF总和与患儿年龄呈中度正相关(r=0.73，P<0.01)，各肌肉FF与年龄均呈正相关(r=0.28～0.76，P均<0.05)，其中臀大肌、股四头肌、大收肌及股二头肌长头FF与年龄均呈中度相关(r=0.64～0.76，P均<0.05)，股薄肌FF与年龄均呈弱相关(r=0.28，P<0.05)。FF总和与总肌力评分呈高度负相关(r=-0.82，P<0.01)，与CK水平无显著相关性(P>0.05)。

3 讨论

DMD相关研究中，主观肉眼评分无法精确反映肌肉的细微改变[5-7]；客观半定量法中，T2 mapping技术反映的是肌肉信号改变，而不能直接获得肌肉脂化率[8]，MRS技术虽可准确反映ROI内的肌肉脂化率[9]，但其测量范围有限，无法通过一次扫描评价全部肌肉情况。IDEAL-IQ技术多用于定量评价脂肪肝患者肝脏脂肪，可客观、准确定量FF，且结果与MRS结果呈高度相关[10-12]。

本研究采用MR IDEAL-IQ技术定量观察DMD患儿臀部及大腿肌肉脂肪，结果显示其中臀大肌及大收肌脂肪浸润程度最重，其次为股四头肌及股二头肌，而闭孔内肌、闭孔外肌、长收肌及短收肌脂肪浸润程度较轻，与既往报道[5-6]相符，提示DMD累及肌肉存在一定规律；且本研究中定量分析结果与主观评分结果相一致，其中臀大肌、股四头肌、大收肌及股二头肌FF与对应主观评分呈高度相关，提示2种评价方法均可较好地反映DMD患者的肌肉脂肪浸润情况；闭孔外肌FF与其主观评分呈弱相关，可能与闭孔内肌较薄，且上下斜行走行，图像存在部分容积效应而影响测量结果有关。而在主观评分等级相同的肌肉中，以IDEAL-IQ技术所测FF存在差异，并可加以区分，可能提示IDEAL-IQ评价DMD患儿臀部及大腿骨骼肌脂肪浸润程度更为精确。

较低年龄段DMD患儿各肌肉脂肪浸润程度差异较小，但随年龄增大，各肌肉脂肪浸润程度出现明显差异，表现为特征性的肌肉受累规律[5-6]。本组DMD患儿臀部及大腿肌肉FF总和与年龄呈正相关，提示随年龄增大，脂肪浸润程度逐步加重[2，13-14]；但各肌肉FF与年龄的相关性存在差异，臀大肌、股四头肌、大收肌及股二头肌长头FF与年龄呈中度相关，股薄肌FF则与年龄呈弱相关，进一步表明DMD患儿肌肉变化存在一定规律。

随着肌肉脂肪浸润程度加重，正常骨骼肌被脂肪组织替代，导致DMD患儿肌力下降。本研究中DMD患儿肌肉FF总和与其总肌力呈负相关，符合疾病演变规律。此外，本组3例DMD患儿股四头肌平均FF>60%且丧失行走能力，提示通过分析肌肉FF或可协助评估患儿活动能力[14]，有待进一步验证；FF与CK结果无显著相关，与既往文献[3-5]报道相符。

本研究存在一定局限性：①未能获得各肌肉浸润的病理学证据；②手动勾画ROI，可能导致测量结果存在一定误差；③仅对肌腹最大层面进行测量，未来可进一步定量评价肌肉全部容积内脂肪浸润情况，以便更准确地评估肌肉受累。

总之，MR IDEAL-IQ技术可无创、客观地定量测量FF，评价DMD患儿臀部及大腿肌肉脂肪浸润程度；臀大肌、大收肌、股四头肌及股二头肌受累较重，且肌肉受累程度与患儿年龄、肌力存在相关性。