磁共振扩散加权成像在慢性乙型肝炎纤维化分级诊断中的研究进展

董景辉，刘渊，叶慧义*

1.解放军总医院第一医学中心放射科，北京 100853；2.解放军总医院第五医学中心放射科，北京 100039；*通讯作者 叶慧义 13701100368@163.com

慢性乙型肝炎（chronic hepatitis B，CHB）是由乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）持续感染引起的慢性肝脏弥漫炎症性疾病[1]。HBV严重威胁着人类健康，全球慢性HBV感染者超过2.57亿[2]，我国CHB患者较多，约7000万慢性HBV感染者和2000万～3000万CHB患者[3]。CHB可发展为肝硬化及肝癌，严重威胁患者的健康，早期的肝脏纤维化可逆转，但进展至肝硬化则不可逆转[4]。肝脏炎症分级的早期诊断对于评估CHB的严重程度和临床治疗尤为关键[5]。本文对磁共振扩散加权成像（DWI）在CHB纤维化分级诊断中的研究进展进行综述。

1 DWI的原理及演进过程

DWI理论最早由Hahn首次提出[6]，是一种功能MRI，其成像原理是根据组织内水分子扩散的布朗运动反映活体组织内的功能及结构特性[7-8]。DWI是一种无创且无需依赖操作者的便捷的检查方法，最初主要用于诊断颅内病变，如脑肿瘤、脑炎等[9]；随着MRI扫描和采集技术的不断发展，其在乳腺、腹部、盆腔器官及骨肌等方面均得到较好的应用，对良、恶性病变的鉴别也有显著效果[10-12]。

2 DWI对CHB纤维化分级的诊断效能

纤维化可造成肝脏损伤，使肝脏细胞外基质过度沉积，限制了水分子的扩散运动[13]。DWI可定量无创地对组织内水分子的扩散运动进行扫描，检查过程快 捷，因此采用DWI对CHB进行纤维化分级诊断逐渐成为研究热点。DWI无法直观地显示组织内的水分子扩散图像，需利用表观扩散系数（ADC）图对扩散受限程度进行量化，才能够实现肝纤维化的分级诊断，由于纤维化使肝组织内水分子扩散受限，其ADC值低于正常肝实质。既往研究证实，ADC值与肝纤维化分级呈显著负相关，表明肝纤维化分级越高，ADC值越低[8,14-16]。目前利用DWI进行肝纤维化分级诊断的研究较多，但结论并不统一。李鹏等[15]对84例CHB肝纤维化患者研究发现，b值为600、800 s/mm2时，S3和S4组ADC值与其他分级之间差异有统计学意义（P＜0.05）；许尚文等[16]通过ADC值与病理分级对比发现，ADC值预测肝纤维化≥S1级、≥S2级、≥S3级、S4级的ROC曲线下面积分别为0.893、0.991、0.966、0.952，敏感度和特异度均高于80%，表明DWI在肝纤维化分级诊断中的准确度较高（图1）；Jiang等[14]发现ADC值对于F1～F4级肝纤维化分级诊断的曲线下面积为0.8554、0.8770、0.8836、0.8596；Chen等[17]研究发现，当b值为400、600、800 s/mm2时，肝纤维化分级各期间差异有统计学意义（P＜0.05）。而刘春堂等[18]研究认为肝脏ADC值对区分是否有肝纤维化具有较高的诊断价值，但肝纤维化分级各期间差异无统计学意义（P＞0.05）。目前DWI对肝纤维化分级诊断的结论不完全相同，大部分研究证明DWI在肝纤维化分级诊断中有较高的临床价值和较好的应用前景。

图1 女，32岁，CHB。轴位T2WI示肝内未见明确占位性病变，图像无明显伪影及变形，结构清晰，信号略增高（A）；同一层面1.5T DWI（b=800 s/mm2）及ADC图，选择感兴趣区时避开肉眼可见的肝内大血管及胆管走行区域的肝实质，距离肝脏边缘0.5 cm以上，感兴趣区平均ADC值1.17×10-3 mm2/s，拟评价肝脏中度炎症及纤维化（B、C）；病理镜下见肝细胞较弥漫性水样变性，较多点灶状坏死，汇管区明显扩大，纤维组织增生，纤维间隔形成，大量炎症细胞浸润，分级为G3S2（HE，×100，D）

3 DWI诊断CHB炎症分级准确性的主要影响因素

利用DWI对肝纤维化进行分级诊断时，准确性会受到多种成像参数的影响，主要包括b值、场强及扫描方式等。不同的b值会影响DWI对肝纤维化分级的诊断效能，当b值＜200 s/mm2时，ADC值代表微循环过程中毛细血管的血流灌注情况，当b值由200 s/mm2逐渐增加至1000 s/mm2时，血流灌注的影响逐渐减小，此时ADC值能够单纯地反映组织内水分子的扩散运动[19]。既往研究认为b值较大（b值为800 s/mm2）能够提高ADC值的准确性和诊断价值[8,15]。DWI对肝纤维化进行分级诊断的研究均为单一场强，近年通过对不同场强的研究发现，场强对ADC值也有影响，不同场强下相同受试者的ADC值差异有统计学意义（P＜0.001）[20-21]。扫描方式也是影响DWI准确性的重要因素，既往研究报道，呼吸触发方式扫描的DWI图像质量较高，而屏气扫描的肝脏ADC值可重复性及准确性不如呼吸触发或自由呼吸扫描方式[22-23]，因此在研究过程中应考虑选用合适的扫描方式以保证其准确性。此外，选择测量ADC值的层面也会影响DWI的诊断效能，由于肝脏紧邻膈肌及心脏，因此在DWI扫描过程中心脏搏动会影响肝左叶图像的采集，造成图像伪影及影响ADC值测量的重复性，测量层面尽量选择受心脏搏动影响较小和重复性较好的肝右叶，避开肉眼可见的肝内脉管结构，同时选择多个感兴趣区测量，求其平均值，均能够更好地提高ADC值测量的准确性[8,21]。

4 其他CHB肝纤维化分级诊断方法的应用

除DWI外，目前还有很多其他肝纤维化的评估方法应用于临床，以血清生化指标、穿刺活检及其他影像学检查方法较多见。穿刺活检是目前肝纤维化分级诊断的“金标准”，对肝纤维化评估较为准确，但具有一定的风险，约0.3%的患者穿刺后会发生严重的并发症[13]，且穿刺活检需要患者住院，获得病理结果时间较长，限制了其临床推广。血清学诊断目前应用较多的指标是层黏连蛋白、Ⅲ型前胶原、Ⅳ型胶原及透明质酸，以上指标均可动态评估肝纤维化的进展，具有较高的诊断价值[22]，但无法对肝纤维化诊断进行准确分级。常规超声、CT和MRI检查均无法早期对肝纤维化进行准确分级，仅在肝纤维化进展至中重度出现形态改变时才能进行诊断。超声瞬时弹性成像是近年发展的新技术，其利用超声波发射及跟踪测定患者肝脏硬度值，进而判断肝纤维化程度，与DWI均具有无创、操作快捷、可重复性高的特点。Ragazzo等[23]报道肝脏瞬时弹性硬度检查（FibroScan）为无创性检查方法，对F3～F4期肝纤维化分级的诊断准确率达98%。尽管超声瞬时弹性成像的诊断效能较高，但其图像质量可能与操作者的经验有关，当腹腔积液较多或患者较肥胖时可能导致检测失败。磁共振弹性成像可动态检测机械波在肝脏中的传播，而波长与肝组织硬度相关，因此可进行肝脏硬度的无创定量检测以确定肝纤维化程度，其优点是检测范围可显示整个肝脏结构[22]。然而，肝脏内的铁沉积会使图像信噪比降低，从而影响评估结果的准确性，与超声弹性成像类似，进食后、脂肪肝及胆汁淤积等均会导致肝脏硬度评估结果偏高，降低肝纤维化分级的准确性和可靠性[24]。

5 总结与展望

尽管DWI在CHB肝纤维化分级诊断中的研究取得了较好的效果，但由于DWI受b值、扫描技术、扫描机型及其他参数的影响，尚缺乏统一的诊断标准，导致不同研究之间的数据差异较大，对肝纤维化分级诊断评估的效能也不一致。已有研究通过联合其他评估方法对ADC值进行标准化以提高DWI对肝纤维化分级诊断的效能和可重复性[19,25-26]，并取得了较好的效果。目前肝纤维化分级诊断和疗效评估仍需穿刺活检确定，而随着MRI技术的发展和不断进步，DWI有望在未来的肝纤维化分级诊断中成为更具临床价值的无创性检测技术，可逐渐替代穿刺活检技术，推动肝纤维化分级诊断向无创方向发展，成为新的诊断方式。