磁共振弹性成像评价肝脏疾病的研究进展

王敏，石喻，郭启勇

（ 中国医科大学附属盛京医院放射科，沈阳 110004）

肝纤维化、肝硬化和肝脏肿瘤一直是临床研究的热点和难点。肝脏穿刺活检是肝脏疾病诊断的金标准，然而由于其存在有创性、出血、疼痛、针道转移等并发症限制了其临床应用，而且由于存在取样误差，容易导致疾病程度误判。近年来，医学影像技术飞速发展，磁共振弹性成像 （magnetic resonance elastography，MRE） 作为一种无创性评估组织机械属性的检查手段，可以用于全身许多器官的检查，如肝脏、心脏、大脑等。然而，MRE在肝脏疾病检查中的应用最为成熟。

MRE是一种新型无创性成像技术，可以将人体的弹性特征定量化，被称作“影像触诊”。MRE的成像原理是通过主动刺激器-塑料连接管道-被动刺激器将声波传递至肝脏，肝脏内质点产生微小位移；通过检测质点位移计算剪切波速度，从而得到组织弹性特征。良好的组织波传播是图像质量好坏的关键，由于肝脏的位置较浅，机械波往往有很好的传播，肝脏常用的刺激频率是60 Hz，MRE测量前常需要禁食4～6 h，正常志愿者肝脏的弹性值范围约2.05～2.44 kPa，且其测量值不受年龄、性别、体质量指数或脂肪含量及磁共振增强钆对比剂的影响［1-3］，HINES等［4］通过多因素影响重复测量的混合线性回归模型证明，2次测量间的差异的容错在37%以内都属于正常测量误差。肝内铁含量会影响图像质量，但对弹性值的测量是否有影响还不清楚，同时为了获得良好的弹性图及波形图，需要患者呼吸的配合。既往研究表明MRE在肝脏疾病的评估方面应用广泛，本研究旨在归纳总结MRE在诊断及评估慢性肝病方面的现状，为肝脏疾病的预后和治疗提供参考依据。

1 慢性肝炎、肝纤维化的MRE诊断与评估

慢性肝病是一个全球性公共卫生问题，其早期主要病理改变是肝纤维化，纤维化的进一步进展将导致肝硬化，因此肝硬化的早期逆转对于肝病的治疗至关重要。近年来，研究［5-6］表明MRE对慢性肝病的临床治疗和预后随访有一定的临床意义。多项研究表明，对于肝纤维化分期的检测，MRE优于其他非侵入性检测，如肝功能的血清检测［7］、瞬态弹性成像 （transient elastography，TE）［8］、弥散加权成像 （diffusion weighted imaging，DWI）［9］、T1ρ值［10］、声 脉 冲辐射力成像［11］及其他磁共振参数指标。MRE常用的扫描序列包括二维梯度回波序列及三维平面回波序列。SHI等［12］在179例病理证实的慢性乙型及丙型肝炎的2种序列成像对比分析中发现，平面回波成像的失败率低，且对于不同纤维化分期的诊断效能两者均优于血清学指标，对于不同分期 （≥F1期、≥F2期、≥F3期、F4期） 的诊断效能平面回波成像优于梯度回波。可能由于患者入组标准的不同、进食状态的差异、不同测量者感兴趣区域选取的差异、实验MRE序列设置的差异，不同测量者测量的不同纤维化分级的弹性值有一定的差异，但均表明MRE测量的弹性值与肝纤维化分级呈正相关 （P ＜ 0.001）［13］，即肝脏平均硬度随着肝纤维化程度的增加而增加。因此，认为MRE是一种可靠的测量肝弹性值及评估肝纤维化分期的方法。且MRE对于进展期纤维化 （F3～F4期） 诊断的曲线下面积达到0.94，高于TE、动态增强MRI、DWI、血清学标志物的曲线下面积，对于中晚期纤维化 （F2～F4期） 诊断的曲线下面积达到0.78，略低于TE （0.82） 和DWI （0.79）［7］。另一项TE和MRE的对比研究［14］结果表明，对于F0～F1期或F2～F4期诊断的准确性达到64%和66%的TE界值分别是＜ 5.2 kPa和≥8.9 kPa，MRE的界值分别是＜1.66 kPa和≥2.18 kPa，对于TE不确定的病例，同时进行MRE检测，可将诊断的准确性提高到80%。另外，MRE对于慢性肝病复发的肝移植的晚期纤维化的检测有一定的诊断价值［15］。但值得注意的是，门静脉压力、心源性因素和胆道梗阻、组织学坏死性炎症［16］等因素都可能影响肝硬度，因此在行MRE测量时应该避免这些因素的影响。

2 非酒精性脂肪肝病的MRE诊断与评估

非酒精性脂肪肝病通常分为非酒精性脂肪肝和非酒精性脂肪性肝炎2种表型，在3年内约40%的非酒精性脂肪性肝炎患者可进展为进展期纤维化，

非酒精性脂肪肝病与肝纤维化、肝硬化、肝细胞癌及其并发症的发病率和死亡率有关［17］。研究［18-19］表明，MRE和质子密度脂肪含量对于非酒精性脂肪肝患者肝纤维化、脂肪变性的无创性诊断效能优于TE和对照衰减参数。以2.74 kPa 为诊断界值，对脂肪变性和非酒精性脂肪性肝炎鉴别诊断的准确性为0.93，灵敏度为94%，特异度为73%，且对进展期纤维化 （F3～F4期） 的诊断，MRE的准确性优于其他8个实验室检查指标［20］。 SINGH等［21］的研究进一步证实了MRE可以准确、无创评估非酒精性脂肪肝病患者的肝纤维化分期，且研究结果不受年龄、性别、肥胖和炎症浸润程度的影响。

3 门静脉高压和食管静脉曲张的MRE诊断与评估

门静脉高压是肝纤维化的常见并发症和相关血管病变引起的病症。食管静脉曲张是门静脉高压的常见并发症，上消化道内镜检查是评估门静脉高压并发症的最好方法［6］，但属有创性检查手段。因此，无创性诊断手段更加受到青睐。早期的动物研究［22］表明，门静脉压力与肝脏硬度、脾脏硬度之间呈高度正相关，故MRE可以成为一种无创性诊断和筛查门静脉高压的方法。门静脉的血流参数、肝硬度及灌注指标可作为预测慢性肝病患者食管胃底静脉曲张严重程度和门静脉高压的有用指标［23-24］。既往研究［25-26］表明，肝脏的弹性值与食管静脉曲张的严重程度及门静脉压力相关性良好。进一步的研究［27］表明，肝脏弹性值、脾脏弹性值及脾脏的长度与食管静脉曲张相关，且前两者的诊断性能优于脾脏长度，在预测食管静脉曲张和高危静脉曲张方面，MRE可与动态增强MRI相媲美，但联合评估的诊断敏感度更高。

4 代偿和失代偿性肝硬化的MRE诊断与评估

肝硬化患者根据有无相关并发症 （静脉曲张出血、腹水、肝性脑病） 及肝功能是否衰竭，进一步分为代偿和失代偿性肝硬化。从纤维化到代偿和失代偿性肝硬化进展的风险和速度决定了肝病的预后，因此早期发现和预防策略对患者预后意义重大。肝脏的弹性值与失代偿性肝病独立相关［28］，SINGH等［29］的研究表明，采用MRE测量的肝弹性值与失代偿风险增加、肝细胞癌的发生和死亡相关。失代偿性病患者的平均肝脏剪切硬度为6.8 kPa，显著高于代偿性肝病患者 （5.2 kPa），代偿期肝病且平均肝脏剪切硬度≥5.8 kPa的患者肝功能失代偿的风险性为4.96%［28］。另有研究［30］表明，MRE评估的代偿性肝硬化患者的肝弹性值与疾病进展为原发性肝癌之间并无系统性联系。

5 肝局灶性病变的MRE诊断与评估

MOTOSUGI等［31］的研究发现，慢性肝病患者中，肝癌患者肝脏硬度明显高于无肝癌患者［5.0 （2.3～9.3） kPa和3.9 （1.8～8.8） kPa，P = 0.002 5］，但两者的弹性值有一定程度的重叠。ANAPARTHY等［30］也对肝纤维化背景下患有肝癌和不患有肝癌的患者进行对比研究，结果表明肝癌患者非瘤肝组织的硬度与非肝癌患者的肝组织硬度相近［ （6.1±2.0） kPa和 （6.3±2.5） kPa，P = 0.7］。这些研究结果表明，MRE的肝脏硬度对于肝癌评估的独立危险因素尚存在争议，可能需要大样本的数据、规范化的测量、统一规范化的序列设置，才能得出更有信服力的结果。而对于肝脏良恶性病变的评估，研究表明［32］，以5.08 kPa为界值可鉴别良恶性肝肿瘤和正常肝实质，优于DWI对肝良恶性病变的鉴别［33］。且有研究［34］表明，对于良恶性病变的鉴别诊断，弹性值的相关参数中损失模量比储能模量或剪切模量更有意义，但由于不同肿瘤的弹性之间有一定的重叠区域，因此MRE并不能作为定性诊断手段，但可以辅助鉴别诊断肝脏肿瘤。对于肿瘤的弹性值，研究［35］表明肿瘤的弹性值与肿瘤的大小及肝脏的弹性值无明显的相关性，高中分化的肿瘤［ （6.5±1.2） kPa］较低分化的肿瘤［ （4.9±1.2） kPa］弹性值高。且经MRE检测的肿瘤组织的弹性值与T1加权肿瘤增强和坏死有显著相关性，尤其是经过放射栓塞处理的肝癌患者［36］。MRE还可以有效评估肝癌患者的肝功能储备［37］。

6 总结与展望

综上所述，MRE在各种肝病的诊断中均发挥一定的优势，有望作为一种无创性影像学诊断手段取代病理诊断在肝病中应用。然而，最优参数拟合模型、图像信噪比的提高、更好的序列设置、合适的刺激频率、患者的配合等多因素仍然是影响研究结果和辅助诊断的重要因素。统一规范化的扫描序列设置是标准规范化的前提，尽早将MRE加入到MRI肝脏扫描的常规序列，增加微小病灶的检测，从而提高诊断的敏感度和特异度，为疾病的早期诊断和检出提供更有利的工具，从而改善肝病患者的预后。