磁共振成像对肝纤维化诊断及分期的价值

何泽明，韩 冬，于 楠，张喜荣，贾永军，任占丽，贺太平（通信作者）

（1陕西中医药大学医学技术学院 陕西 咸阳 712046）

（2陕西中医药大学附属医院影像科 陕西 咸阳 712000）

肝纤维化（liver fibrosis，LF）是多种病因所致的慢性肝损伤进展至肝硬化的必经阶段，肝穿刺活检为确诊LF的“金标准”，但因有创无法满足对病程多次评估的需求。传统影像学仅反映组织器官相对迟发的形态学变化而无法评估疾病早期的功能及代谢变化，MRI具有高空间分辨率、多参数成像及无电离辐射等优势，为无创评估LF提供了新思路，本文就近年来应用于LF诊断及分期的MRI序列做一综述。

1 弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）与弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）

DWI序列可对组织敏感梯度场扩散的信号进行采集，获得组织内水分子自由扩散程度的量化信息，DTI序列是其发展和深化，可探测活体组织中纤维结缔组织的分布和走行以及水分子自由弥散速率和方向变化[1]，此技术已广泛应用于神经系统疾病的研究，并逐步向腹部疾病研究方向发展。

LF过程中胶原蛋白等细胞外基质弥漫性增生，并沉积于细胞及血管外间隙导致组织水分子扩散受限。ADC值可以量化肝组织内水分子布朗运动的综合效应，b值代表对组织内扩散运动检测的敏感度，可以通过测量不同b值下的ADC值获得组织血流灌注及病变情况[2]。Jiang等[3]研究表明DWI序列是一种对LF分期可靠的无创技术，b值≥800 s/mm2及高场强也可优化DWI的诊断性能。徐开武等[4]将DWI序列的ADC值与DTI序列的平均弥散率（mean diffusivity，MD）分别应用于LF分期诊断对比得出，ADC值与LF呈高度负相关，MD值与LF程度呈中度负相关，虽然MD取自6个方向不同ADC值的平均值，所得结果理论上比ADC值更为精确，但在LF分期诊断中ADC值的精确度优于MD值，造成该类现象的原因可能是因为DTI序列本身在腹部成像中信噪比低于DWI序列，且DWI序列的门控技术较为成熟。

目前对于不同b值的应用仍有异议，以及所量化的参数对LF分期诊断仍无明确阈值等一系列问题等待进一步研究得出结论。

2 体素内不相干运动（intravoxel incoherent motion，IVIM）

IVIM成像的定量参数包括微血管容积与灌注分数的百分比（f）、水分子真实扩散系数（D）和与灌注相关的非相干微循环（D*）等均可量化组织中水的微观运动，基于IVIM理论的双指数模型与ADC值相比能更准确地反映组织的生理和病理变化[5]。

Tosun等[6]研究指出D值与LF分期呈负相关，可以反映LF的进展程度，而D*值与f值并无统计学意义。Zheng等[7]研究发现D*值因不同的b值会有较大差异，这与前者结论相同，并指出D值为LF分期诊断的最佳指标，指出IVIM对LF分期有较大价值。

IVIM序列无需额外设备且可重复性高，但其参数的精确估计依赖于b值，目前对于IVIM在肝脏成像中b值的参考标准尚未达成共识。理想情况下使用更多的b值、适当的信噪比和稳健的拟合算法可保证IVIM参数的精确性，在未来的临床工作中有待进一步改善。

3 灌注加权成像（perfusion weighted imaging，PWI）

PWI序列是采集对比剂通过组织的时间—信号曲线以反映组织器官形态和血流灌注情况的序列，LF进展过程中，由于增生的肝星状细胞引起细胞外基质过度沉积以及肝内假小叶生成等因素导致血管结构异常引发血流动力学的变化[8]，故PWI序列可通过评估灌注参数对肝纤维化进行评估。

有学者[9]指出LF进展程度与肝动脉灌注指数（hepatic arterial perfusion index，HPI）呈显著正相关。Fan等[10]指出LF进展程度与最大信号强度下降百分比呈负相关与达峰时间和平均通过时间则呈正相关，但由于样本量太少，在早期LF的检测中未达到理想的成果。

PWI序列作为一种基于血流动力学的无创功能成像技术，已经成为影像医学领域的突破，相较于CT灌注成像，PWI序列具有更广阔的灌注面积，可灌注整个肝脏提供更全面的血供信息且无电离辐射。但目前大多数PWI序列对LF分期诊断的研究是基于动物肝纤维化模型，临床试验数据匮乏，未来仍需进一步探索。

4 磁共振弹性成像（magnetic resonance elastography，MRE）

使用外置机械波发生器产生剪切波（通常为60 Hz）使组织质点发生空间移位，再使用运动敏感梯度获取的MRI相位图像被称为MRE，剪切波传播速度与组织弹性程度成正比，通过拟合反演算法得出肝硬度来描述组织硬度及弹性的变化，并以此来评估病情进展程度[11]，目前MRE被认为是检测和分期最准确的无创性诊断工具，主要分为2D MRE及3D MRE，且有研究指出3D MRE有空间覆盖面广、对肝铁过载不敏感、测量数值更精准、扫描速度快等优势，因此更值得推广[12]。

Morisaka等[13]研究表明MRE对LF分期诊断结果与肝穿刺活检结果大致相同，推荐各期检测所采取的最佳阈值分别为2.32 kPa、2.61 kPa、3.02 kPa、4.23 kPa，并指出其对LF分期诊断结果与肝穿刺活检结果大致相同，未来有望替代肝穿刺活检，Wang等[14]同样指出MRE对LF分期诊断的敏感度和特异度较高且优于实验室检查指标。但近期Idilman等[15]研究表明不同病因造成的LF所用分期的LSM值是不同的，造成这种原因的可能是目前的研究报道在患者选择和LF分期的组织学方法等方面存在异质性，因此缺乏对不同病因的LSM截止值的直接比较。

目前MRE被认为是检测和分期LF最准确的无创性诊断工具，但在实际应用中仍有一定的局限性，如炎症、充血和门静脉血流量的变化对肝脏硬度值的影响使得MRE用于肝纤维化分期诊断有一定阻力，仍需进一步优化。

5 磁共振T1ρ弛豫成像

T1ρ弛豫反映了运动受限的水分子与局部大分子环境之间的相互作用，对低频运动过程具有高度敏感性，可用于研究组织的大分子组成和质子交换，LF是生物大分子沉积的结果，因此T1ρ弛豫可用于监测LF及肝损伤进展[16]。

Xie等[17]研究表明，LF患者的T1ρ值显著高于健康对照组且与LF程度呈中度正相关，但研究过程中发现肝脏中大量的血液信号使T1ρ值易受到运动的影响，并指出黑血技术对诊断结果的准确性可能有帮助。祁汉雄等[18]利用T1ρ弛豫黑血技术对大鼠肝纤维化模型研究发现T1ρ值与LF程度呈低度正相关，黑血技术对LF病情进展及转归评价有一定意义，但对轻度与中重度肝纤维化的鉴别价值较低。

该技术具有成像速度快、无需额外硬件、无需注射造影剂等优势，但缺乏大量研究数据、无明确诊断阈值以及对场强不均性敏感等一系列问题，在未来的临床研究中仍需要进一步的探讨。

6 磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）

SWI序列可获得不同组织的磁敏感性差异从而提供图像对比增强，可检测组织间不同程度磁化率、血液代谢物和组织铁沉积[19]，肝脏为铁代谢的主要器官，LF会导致铁沉积使质子弛豫角度发生偏移。

Cai等[20]研究表明肝脏/肌肉信号强度比与LF程度呈显著负相关，可对LF进行分期评估。Yang等[21]研究指出不能仅通过测量肝脏/肌肉信号强度比，需考虑到LF时肝实质纤维化的异质性，并指出分析图像纹理中描述信号强度水平分布的SWI序列直方图可以有效地对LF进行分期，且回波时间为10 ms时效果最好。Zou等[22]研究表明MRE、T1ρ、SWI三个序列联合应用时优于其中任意两个序列组合，强调MRI序列联合应用的重要性。SWI序列单独应用于LF分期诊断时准确性及参数阈值仍存在许多争议，但其无创、快速、无需额外设备以及和其他序列联合应用提升诊断效能等优势使SWI序列在LF分期诊断方面有广阔的前景。

综上所述，MRI相较于X线、CT和超声具有无辐射及高空间分辨率等优势，在LF分期诊断中具有较大价值，但每种序列都有其优势和不足，需将各序列的优势充分发挥，这对提高LF分期诊断的性能具有重要意义。