腹部SWI检测肝硬化再生结节与脑内铁含量的相关性研究

秦江波，张 辉，王效春，谭 艳，吴晓峰，张 磊，王 乐

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腹部SWI检测肝硬化再生结节与脑内铁含量的相关性研究

秦江波，张 辉，王效春，谭 艳，吴晓峰，张 磊，王 乐

目的 评估腹部磁敏感加权成像(SWI)技术在肝硬化再生结节(RN)显示能力的价值，探讨肝硬化病人再生结节与脑内铁含量相关性。方法 选择45例经临床及病理证实的肝硬化病人，所有病人均行肝脏常规MRI序列(T1WI、T2WI)及SWI扫描，肝实质局灶性结节样低信号定义为肝硬化再生结节，在所显示低信号数目最多层面作为研究层面，比较常规MRI序列与SWI序列在显示肝硬化再生结节数目。采用头颅SWI技术评估肝硬化病人脑内双侧苍白球及壳核的铁含量，应用Spearman相关分析研究SWI显示肝硬化再生结节数目与脑内铁质沉积的相关性。结果 SWI序列显示肝硬化再生结节数目多于常规T2WI序列(87.3±5.3 vs 25.3±1.2)，对肝硬化再生结节显示敏感度更高(P<0.01)。肝脏SWI再生结节数目与苍白球铁含量呈正相关(r=0.834，P=0.030)，与壳核铁含量无相关性(r=0.012，P=0.430)。结论 肝脏SWI序列在显示肝硬化再生结节方面具有重要作用，为肝硬化病人肝功能的评估提供一定的参考依据，同时肝脏SWI序列可反映肝硬化病人脑内铁含量，为肝性脑病的发病机制提供重要信息。

肝硬化；再生结节；磁敏感加权成像；脑内铁沉积

肝硬化典型病理改变是肝硬化再生结节(regenerative nodule，RN)的形成，常规磁共振可在一定程度上发现并显示肝硬化结节[1-2]，但其敏感度较低。而肝硬化再生结节多有铁质沉积，磁敏感加权成像(susceptibility-weighted imaging，SWI)对顺磁性物质(如铁)具有高度敏感度，因此对RN具有较高的显示能力[3]。同时，肝硬化病人所致的肝功能异常可引起脑内一系列并发症，由于肝-脑代谢途径较为复杂，其机制目前尚不明确。据报道肝功能代谢异常所致的顺磁性物质(如锰、铁)在脑内过度沉积是肝性脑病的发病原因之一，铁质过度沉积在脑内疾病发生发展起重要作用。而RN含量与肝功能异常明显相关，本研究旨在探讨SWI在肝硬化再生结节的检出能力，及其与脑内铁含量的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2014年1月—2015年12月于我院就诊并经临床及病理证实的肝硬化病人45例，男29例，女16例，年龄45岁～68岁，平均年龄57.4岁。所有病例均行肝脏常规MRI、SWI扫描及头颅SWI扫描。

1.2 MRI扫描序列 采用1.5T(SIEMENS)MRI扫描仪，肝脏常规MRI扫描参数：T1WI轴位TR=90.0 ms，TE=4.9 ms，层厚=6 mm，层间距=0.6 mm，矩阵=216×256，FOV=380 mm×404 mm；T2WI轴位TR=4 898.2 ms，TE=101.0 ms，层厚=6 mm，层间距= 0.6mm，矩阵=320×320，FOV=400 mm×425 mm。肝脏SWI参数：TR=143.0 ms，TE=17.0 ms，层厚=6 mm，层间距=0.6 mm，矩阵=173×256。头颅SWI扫描参数：TR=43.4 ms，TE=3.5 ms，层厚=4 mm，层间距=0.4 mm，矩阵=256×256，FOV=240 mm×240 mm。

1.3 图像处理及数据测量 在SIEMENS工作站对肝脏及头颅SWI图后处理，通过SWI软件处理后分别得到肝脏及头颅幅度图(Magnitude)、相位图(Phase)及最小密度投影图(mIP)，比较肝脏T2WI图像与SWI图肝硬化低信号再生结节的数目。分别测量头颅SWI图上苍白球及壳核感兴趣区的平均相位值。根据文献报道，脑部SWI图平均相位值与该部位脑铁含量呈显著负相关，利用公式y=-0.005 5x+0.014 2(y代表相位值，x代表脑铁含量)计算苍白球及壳核的铁含量。

2 结 果

2.1 T2WI和SWI序列显示肝硬化再生结节的比较 肝脏T2WI序列及SWI序列显示的45例肝硬化病人，其显示数目分别为3～37(25.3±1.2)及21～101(87.3±5.3)，SWI序列显示肝硬化结节数目明显高于常规T2WI序列，差异有统计学意义(P<0.001)。

2.2 肝硬化病人脑内铁含量测定 肝硬化病人头颅SWI图像中相位图测定的相位值后，利用公式分别计算苍白球及壳核的铁含量。结果显示，苍白球和壳核平均铁含量分别为14.45 mg/100 g weight和22.64 mg/100 g weight。苍白球和壳核分别代表脑内不同部位铁含量，脑铁含量测定是进行脑内不同部位铁含量与肝硬化程度相关性分析的基础。详见表1。

表1 肝硬化病人脑内铁含量测定

2.3 SWI序列显示肝硬化再生结节数目与脑内铁含量相关性分析 肝硬化病人SWI显示再生结节数目与脑内苍白球铁含量呈正相关(r=0.834，P=0.030)，肝硬化病人SWI显示再生结节数目与脑内壳核铁含量无相关性(r=0.012，P=0.430)。

3 讨 论

SWI是功能磁共振的一种新技术，在颅脑病变应用逐步成熟，但由于SWI扫描时间长，腹部MRI扫描需憋气，限制其在腹部如肝脏的应用。本研究SWI技术通过多次憋气扫描得到肝脏SWI图。铁作为顺磁性物质，可缩短T2时间，在T2WI图像呈现低信号，而SWI通过利用高通滤过相位信息明显提高磁敏感效应，其相位图可敏感地检测含铁组织，而肝硬化再生结节中绝大多数为含铁质结节[4-7]，因此通过SWI检测含铁信号可准确发现肝硬化再生结节。

本研究通过比较SWI与常规MRI T2WI图像在显示肝硬化再生结节的能力，发现SWI在肝硬化再生结节方面具有较高的检出率。在肝硬化SWI图像中检出再生结节是T2WI常规序列的4倍，其中1例SWI图是常规T2WI图像的10.3倍。腹部SWI技术除可检出较多数目的肝硬化再生结节，同时，对于微小再生结节的检出优于常规磁共振图像。例如最大径小于2.5 mm的再生结节，SWI图像检出率是常规T2WI序列的2.3倍。可解释SWI图像在肝硬化再生结节检出率提高的原因为：SWI使用后处理的相位信息增强其磁敏感效应，从而可检测磁敏感变化。有研究表明，高顺磁性物质具有放大效应，SWI可检测出体素内25%面积中所含的高顺磁性物质[8]。应用二维多次屏气技术明显减少呼吸运动伪影。

本研究使用SWI检测肝硬化病人脑内的铁含量有无变化，发现肝硬化病人在苍白球及壳核内有异常铁质沉积。肝功异常可出现多种脑部并发症，如认知功能障碍、意识下降等改变[9-11]。肝硬化病人相应中枢神经系统并发症的机制复杂，有研究认为与氨中毒、神经递质改变有关[12-14]。也有学者发现颅脑肝硬化病人头颅异常信号与某些金属元素锰、铁在脑内异常沉积有关[15]。本研究发现在肝硬化病人的脑内存在异常沉积铁，与上述研究结果一致。

肝-脑代谢途径机复杂，目前肝硬化导致脑内铁异常沉积的机制研究较少，本研究对SWI所检测的肝硬化再生结节与脑内铁含量进行相关性分析，认为肝硬化再生结节与苍白球铁含量存在明显正相关，与壳核铁含量无显著相关，提示肝硬化所致的肝功能异常程度与脑内铁含量存在一定的相关性，认为肝硬化可导致外周循环铁稳定失衡，循环铁异常增多，过多的铁可通过一定途径运送至脑，导致脑内铁含量增加。肝硬化所致肝功能障碍与外周铁代谢紊乱致循环铁含量增高可能是病人脑内铁含量增高原因，但目前铁由外周转运至脑的转运途径及机制尚未阐明，需进一步深入研究。

SWI技术对肝硬化再生结节的显示能力明显高于常规MRI，且SWI对肝硬化诊断具有较高特异度和灵敏度(准确性)，SWI可作为肝硬化的临床常规检查方法，并为临床评估肝硬化严重程度提供一定参考价值。肝脏SWI序列可反映肝硬化病人脑内铁含量，为进一步研究肝硬化病人外周铁向脑内转运机制研究提供一定的基础。

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(本文编辑薛妮)

山西医科大学第一医院院基金资助项目(No.YQ1316)

山西医科大学第一医院(太原 030001)

张辉，E-mail：zhanghui_mr@163.com

R575.2 R256.4

C

10.3969/j.issn.1672-1349.2016.23.040

1672-1349(2016)23-2840-02

2016-08-28)

引用信息：秦江波，张辉，王效春，等.腹部SWI检测肝硬化再生结节与脑内铁含量的相关性研究[J].中西医结合心脑血管病杂志，2016，14(23)：2840-2841.