MRI-DWI不同模型参数评估CHB肝纤维化分级的价值观察＊

王航宇 魏书堂 杨文义 武利萍 徐梦阳 闫春晓 谭莉霞 董 勇 杨国威 华 静 杜莹莹

河南大学第一附属医院消化内科二病区(河南 开封 475001)

肝纤维化是肝实质损伤时引起炎症反应进而导致肝细胞肝细胞外胶原、糖蛋白等基质的异常沉积的病理过程，可进展为肝硬化，危及患者生命安全，慢性乙型病毒性肝炎(chronic viral hepatitis B，CHB)即是引起肝纤维化的主要原因[1]。若CHB患者在发生肝纤维化早期阶段能够及时得到有效的治疗，可减缓甚至逆转肝纤维化进程，从而降低肝硬化及多种严重并发症发生风险，因此，准确评估CHB患者肝纤维化程度从而筛查肝纤维化早期患者具有重要临床意义[2-3]。而作为评价肝纤维化分级“金标准”的检查方法为肝脏穿刺活检，其属于侵入性检查，创伤较大，患者接受度较低，因此临床已转入非侵入性的肝纤维化影像学检查方法研究中[4]。非侵入性检查方法中，磁共振成像技术弥散加权成像(magnetic resonance imaging-diffusion weighted imaging，MRI-DWI)具有无创、检查快速便捷、准确等优势被广泛应用于临床疾病评价[5-6]，检查时改变弥散梯度的强度与量级，可获得多幅DWI图像，经过不同模型公式计算获得相关参数，不同模型参数MRI-DWI技术的出现使得肝纤维化的非侵入性评估成为现实[7]。基于此，本研究对MRI-DWI不同模型参数在评价CHB肝纤维化分级的应用价值进行探讨。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2018年12月至2019年12月我院收治的48例CHB患者纳入病例组。病例组患者中男34例，女14例；年龄28～70岁，平均年龄(52.63±8.74)岁；肝纤维化分级结果：S0级(无纤维化)3例、S1级(汇管区纤维化扩大)10例、S2级(汇管区周围纤维化，纤维间隔形成)18例，S3级(纤维间隔伴小叶结构紊乱)11例和S4级(早期肝硬化)6例。对照组健康志愿者中男20例，女10例；年龄26～68岁，平均年龄(48.92±9.37)岁。两组研究对象性别、年龄的一般资料比较差异无统计学意义(P＞0.05)。同期选择性别比例、年龄与病例组相匹配的30例健康志愿者纳入对照组，健康志愿者常规体检显示身体健康，无肝脏病史、肝功能异常。

纳入标准：符合《慢性乙型肝炎防治指南(2015年版)》[8]诊断标准，经实验室检查、影像学检查及肝组织活检确诊；经肝活检病理学检查行肝纤维化分级[9]；无MRI检查禁忌，肝组织穿刺活检前2周内完成MRI-DWI检查；对研究知情同意。

排除标准：合并其他类型肝炎病毒重叠感染；存在其他干部病症；合并恶性肿瘤及其他重要脏器器质性病变；凝血功能异常；有精神疾病史或存在认知障碍；妊娠其或哺乳期女性。

1.2 方法

1.2.1 MRI检查 患者检查前均常规禁食、禁饮，检查前进行屏气训练。由专业影像科医师操作GE公司Signa HDxt 3.0T MRI扫描仪进行检查，八通道相控阵线圈。患者头先进，仰卧位，先行MRI常规扫描，扫描范围：隔顶至肝或脾下极，常规行横断位T1WI、T2WI扫描；常规扫描结束后进行单次激发平面回波成像序列，行采集机技术、呼吸门口技术，扫描参数：重复时间9230ms，层厚5mm，层间距1mm，380mm×360mm视野，矩阵128×128；弥散敏感系数(b)值为0、50、100、150、200、300、500、800s/mm2(0～800s/mm2激励次数为1)和1000、1300、1500、1700(1000～1700s/mm2激励次数为2)和2000s/mm2(激励次数为3)时，单次屏气时间为16s。保存采集图像上传至工作站。

1.2.2 图像分析及参数计算 采集图像均上传至GE AW 4.3工作站由影像科专业医师处理，选择感兴趣区，获取表观弥散系数(ADC)伪彩图，计算ADC值，通过多b值双指数模型公式[10]处理数据获取双指数模型参数的真实扩散系数(true diffusion coefficient，Dt)、假性扩散系数(pseudo diffusion coefficient，Dp)以及灌注分数(fraction of perfusion，f)，通过拉伸指数模型公式[11]获取拉伸指数模型的扩散分布指数(DDC)和扩散异质性指数(α)。

1.2.3 肝纤维化程度评价 穿刺获取患者肝组织，肝组织病理切片常规进行HE染色，Masson染色后评估肝纤维化程度。

1.3 观察指标根据肝活检病理学检查评价的肝功能纤维化分级结果，比较不同肝纤维化分级CHB患者MRI-DWI模型参数ADC、Dt、Dp、f、DDC、α结果差异即与对照组健康志愿者MRI-DWI模型参数结果。

1.4 统计学方法数据分析采用SPSS 19.0软件，计量资料以()形式表示，采用t检验进行组间比较；计数资料以例(n)及百分数(%)形式表示，采用χ2检验；采用Spearman相关性分析法分析MRI-DWI各模型参数与CHB患者肝功能分级的相关性，以受试者工作特征曲线(ROC)下面积(area under the curve，AUC)评价MRI-DWI多模型参数评估CHB患者肝功能分级的效能，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 不同研究对象MRI-DWI多模型参数比较由表1可知，病例组无纤维化患者MRI-DWI多模型参数与对照组志愿者比较差异均无统计学意义(P＞0.05)；病例组中肝纤维化患者的ADC、Dt、f、DDC水平均低于对照组志愿者和病例组无纤维化患者，差异有统计学意义(P＜0.05)，Dp、α水平与对照组健康志愿者和病例组无纤维化患者比较差异无统计学意义(P＞0.05)。

表1 不同研究对象MRI-DWI多模型参数比较()

表1 不同研究对象MRI-DWI多模型参数比较()

注：＊ 表示与对照组比较，差异具有统计学意义(P＜0.05)；#表示与无纤维化病例组患者比较，差异具有统计学意义(P＜0.05)。

2.2 不同肝纤维化分级CHB患者MRI-DWI多模型参数比较不同肝纤维化分级CHB患者ADC、Dt、f、DDC水平比较差异有统计学意义(P＜0.05)，Dp、α水平比较差异无统计学意义(P＞0.05)，其中，S4级患者ADC、DDC水平均低于S0级、S1级、S2级患者，Dt水平低于S0级、S1级、S2级、S3级患者，f水平低于S0级、S1级患者，S3级患者的ADC、Dt、f水平及S2级患者的Dt、f、DDC水平均低于S1级患者，S3级患者DDC水平低于S0级、S1级患者，差异均有统计学意义(P＜0.05)。

2.3 MRI-DWI 多模型参数与肝纤维化分级的相关性Spearman相关分析结果显示，MRI-DWI多模型参数ADC、Dt、f、DDC水平与CHB患者肝纤维化分级均呈负相关关系(r=-0.535、-0.594、-0.474、-0.651、P＜0.05)，Dp、α水平与CHB患者肝纤维化分级无相关性(r=-0.238、-0.040、P＞0.05)。

2.4 MRI-DWI多模型参数诊断≥S2级、≥S3级肝纤维化的效能ROC曲线显示，ADC、Dt、f、DDC评估CHB患者≥S2级肝纤维化的AUC对应为0.766、0.824、0.820和0.812，评估阈值对应为0.94×10-3mm2/s、0.68×10-3mm2/s、35.79%、1.27×10-3mm2/s时对应评估敏感性和特异性分别为74.29%和76.92%、82.86%和76.92%、74.29%和84.62%、82.86%和69.23%；ADC、Dt、f、DDC评估CHB患者≥S3级肝纤维化的AUC对应为0.766、0.760、0.694和0.851，评估阈值对应为0.94×10-3mm2/s、0.52×10-3mm2/s、25.85%、1.03×10-3mm2/s时对应评估敏感性和特异性分别为94.12%和58.06%、47.06%和100.00%、47.06%和93.55%、76.47%和83.87%。

表2 不同肝纤维化分级CHB患者MRI-DWI多模型参数比较()

表2 不同肝纤维化分级CHB患者MRI-DWI多模型参数比较()

注：a表示与S0级患者比较，差异有统计学意义(P＜0.05)；b表示与S1患者比较，，差异有统计学意义(P＜0.05)；c表示与S2患者比较，差异有统计学意义(P＜0.05)；d表示与S3患者比较，差异有统计学意义(P＜0.05)。

表3 MRI-DWI多模型参数与肝纤维化分级的相关性

表4 MRI-DWI多模型参数诊断≥S2级、≥S3级肝纤维化的效能

图1 MRI-DWI多模型参数诊断≥S2级肝纤维化的ROC曲线。图2 MRI-DWI多模型参数诊断≥S3级肝纤维化的ROC曲线。

3 讨 论

肝纤维化是CHB向肝硬化、肝癌发展的必经阶段，且随着病理分级的递增，CHB患者进展为肝硬化及多种严重并发症的危险性明显增加[12]。目前肝纤维化尚无理想治疗药物，但多项研究表明，在肝纤维化早期阶段通过肝保护剂、免疫制剂、肝星状细胞活化抑制剂等治疗能够缓解甚至逆转肝纤维化进程[13]，因此，准确评估CHB患者肝纤维化分期具有重要临床意义。目前临床上可通过肝组织活检、血清生化指标检测、影像学检查等方法评价CHB患者肝纤维化程度，其中肝组织活检为肝纤维化诊断和分级的“金标准”，但其创伤较大、重复性差，患者接受度低，并不适合动态监测肝纤维化程度及长期随访，而血清生化指标检测目前尚缺乏灵敏度与特异度较高的指标[14]，因此，具有无创、快速、可重复检查特点的超声、MRI等影像学检查方法成为近年评价CHB患者肝纤维化的热门手段，其中MRI发展出了DWI的多种模型参数，而相关研究表明，MRI-DWI的多种模型参数均与肝纤维化分级相关，在肝纤维化分级评估中显示了良好的应用前景[15-16]。

MRI-DWI技术能够反映生物组织中水分子的微观热运动情况从而判断机体组织的生理、病理特征。CHB患者出现肝纤维化后，肝脏内纤维细胞增生，葡糖胺聚糖、胶原纤维等大量聚集在肝脏细胞间质中，在一定程度上阻碍了水分子扩散运动，MRI-DWI检查时多采用单指数模型参数与ADC评价肝纤维化状况[17]。目前已有研究表明，MRI-DWI的ADC值在评价CHB患者肝纤维化程度方面具有良好应用价值，但ADC值定量评价肝组织扩散特征时准确性会受到微循环灌注的影响[18]。而目前MRI-DWI检查时改变弥散梯度的强度与量级获取多幅DWI图像后可通过不同指数模型计算获取Dt、Dp、f、DDC、α等参数，更真实、准确地反映组织的病理生理变化，更有利于肝纤维化评估[19]。本研究分析CHB患者与对照组健康志愿者MRIDWI不同模型参数结果显示，病例组中肝纤维化患者的ADC、Dt、f、DDC水平均低于对照组志愿者和病例组无纤维化患者，不同肝纤维化分级CHB患者ADC、Dt、f、DDC水平也存在明显差异，均接近于对照组志愿者参数水平，表明MRI-DWI不同模型参数中ADC、Dt、f、DDC水平在不同纤维化分级患者中存在异常变化，这与CHB患者出现肝纤维化后肝脏细胞间质中大量聚集胶原纤维限制水分子活动有关；而不同肝纤维化分级的CHB患者Dp、α水平无明显差异，Dp与血流量有关，受血流灌注影响稳定性及重复性较差，α反映体素内水分子弥散的不均质性，其水平未出现异常变化说明肝纤维化患者肝脏与正常肝脏的异质性无明显差异。进行相关性分析发现，MRI-DWI多模型参数ADC、Dt、f、DDC水平与CHB患者肝纤维化分级均呈负相关关系，Dp、α水平与CHB患者肝纤维化分级无相关性，进一步对存在相关关系的模型参数ADC、Dt、f、DDC与肝纤维化≥S2级、≥S3级分别进行ROC曲线分析，结果显示，ADC、Dt、f、DDC在诊断CHB≥S2级的肝纤维化时具有良好诊断效能，在诊断≥S3级肝纤维化分级时ADC与DDC具有较好诊断效能，而Dt、f诊断的敏感性较低较低，研究结果与付芳芳等[20]的研究显示的多种模型MRI-DWI评估CHB患者肝纤维化分级效能结果存在一定差异，可能与纳入研究的患者个体化差异有关。此外，本研究仍存在纳入样本量较少、不同肝纤维化程度患者分布不均的不足，有待增加样本量开展下一步的深入研究。

综上所述，MRI-DWI不同模型参数中ADC、Dt、f、DDC可用于评价CHB患者肝纤维化分级，具有良好的临床应用价值。