增强MRI T1 mapping定量评估慢性乙型肝炎患者肝纤维化程度效能分析

杨永汉，路 萍，孟庆宁，张枫婕

慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B，CHB)是导致肝纤维化发生的重要因素之一[1-3]。肝纤维化是由多种慢性肝病引起的肝脏弥漫性病变。随着肝纤维化病情的进展，最终会导致肝硬化，甚至肝脏恶性肿瘤的发生。肝纤维化的早期诊断和监测以及及时有效的治疗干预，对控制病情进展是至关重要的。目前，肝组织活检是诊断肝病患者肝纤维化的金标准，但由于该方法是侵袭性的，存在出血和造成组织损伤的潜在风险，同时操作的可重复性差，临床应用受到限制。因此，临床需要一种无创、全面、准确的评估肝纤维化的方法。近年来，非侵入性方法越来越多地被应用，如血清学检测、弹性超声成像和磁共振扩散加权成像等[4-8]。钆塞酸二钠(gadolinium-ethoxybenzyl-diethylenetriamine-pentaacetic acid，Gd-EOB-DTPA)是一种肝脏特异性造影剂，研究报道称其被肝细胞摄取率高于Gd-BOPTA[9-10]。肝细胞内Gd-EOB-DTPA的转运是由有机阴离子转运多肽调控的[11]，而肝纤维化则阻碍了Gd-EOB-DTPA向肝细胞表面转运体的输送，导致有机阴离子转运多肽表达下调，影像学表现为Gd-EOB-DTPA 的T1缩短效应下降[12]。磁共振纵向弛豫时间定量(T1 mapping)技术是一种评价肝组织T1弛豫时间的非侵袭性定量方法。在肝组织纤维化后，其结构和功能均发生变化，影像学表现为纤维化组织T1弛豫时间的变化，目前已广泛开展有关T1 mapping技术应用于评价肝纤维化的研究[13，14]。Banerjee R et al报道称MRI T1 mapping技术是能够评估所有患者肝纤维化程度的方法[15，16]。本研究旨在应用Gd-EOB-DTPA增强MRI T1 mapping技术定量评估CHB患者肝纤维化程度，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2018年1月～2020年6月我院诊治的CHB患者74例，男性40例，女性34例；平均年龄为(40.2±12.4)岁。诊断符合《慢性乙型肝炎防治指南(2015 年版)》的标准[17]。排除标准：既往曾行肝脏手术或介入治疗、胆道或脾脏手术史；合并感染其他类型的肝炎病毒或人类免疫缺陷病毒；存在中重度脂肪肝、梗阻性黄疸、自身免疫性肝病；存在肝脏恶性肿瘤；不能配合完成MRI检查。本研究经我院医学伦理委员会批准，患者在检查前签署书面知情同意书。

1.2 MRI检查 使用荷兰Philips Achieva 3.0T MRI扫描仪和SENSE-XL-TORSO 16通道相控阵体线圈。常规检查序列包括T2WI-SPAIR、T1WI(双回波序列)、弥散加权成像(DWI)(b值=0～800 mm2/s)。嘱患者禁食，检查时取仰卧位，扫描范围为自膈顶至肝脏下缘。注射造影剂后进行多期动态增强扫描，采用T1高分辨率各向同性容积激发扫描序列，造影剂为Gd-EOB-DTPA(拜耳医药保健有限公司，德国)，以高压注射器经肘前静脉以2.0 ml/s速率注入，注入剂量为0.025 mmol.kg-1。分别于注射后20 s、60 s和180 s采集动脉期、门静脉期和平衡期图像，于注射后9 min和19 min采集肝胆期图像。T1 mapping采用Look-Locker序列，于增强前、后5 min、10 min、15 min和20 min采集图像，扫描参数：TR 5.0 ms、TE 1.7 ms、层厚8.0 mm、FOV 380 mm×380 mm、矩阵98×288，扫描时间为20 s。采用MRI Map软件进行图像后处理，根据Couinaud分类将肝脏分为8段，在避开血管和运动伪影后，尽可能大地选取感兴趣区，检测肝胆期信号强度值(signal intensity，SI)和T1值，并计算相对增强值(relative enhancement，RE)和T1值变化率，公式为：RE=(肝胆期SI-增强前SI)/增强前SI；T1值变化率=(增强前T1值-肝胆期T1值)/增强前T1值。

1.3 肝活检 在MRI检查结束后行超声引导下经皮肝穿刺活检术。使用美国巴德公司生产的16 G全自动活检穿刺枪，获取活检肝组织约为1.5 cm长，置于4%中性福尔马林液中固定、石蜡包埋，采用HE、Masson和网状纤维染色。应用METAVIR评分系统进行肝纤维化程度分级：F0期为无纤维化；F1期为门静脉区纤维组织增大、无纤维隔形成；F2期为门静脉区纤维化增大伴少数纤维隔形成；F3期为多数纤维隔形成且无硬化结节；F4期为早期肝硬化。将F0/F1期定义为非显著性肝纤维化，将F2～F4期定义为显著性肝纤维化。

2 结果

2.1 CHB患者腹部MRI表现 见图1。

图1 CHB患者腹部MRI表现 A：男性，58岁CHB患者腹部MR平扫提示肝脏形态不规正，肝内信号欠均匀，见条索状低信号影，脾肿大；B：增强扫描提示条索状低信号影明显强化，门静脉增宽，主干直径约为1.63 cm

2.2 不同肝纤维化的CHB患者MRI指标比较 在74例CHB患者中，经肝活检组织病理学检查，诊断为肝纤维化F0期22例，F1期12例，F2期15例，F3期9例，F4期16例；显著性肝纤维化患者MR肝胆期SI、肝胆期T1值、RE和T1值变化率与非显著性肝纤维化患者比，差异均具有统计学意义(P<0.05，表1)。

表1 非显著与显著性肝纤维化患者MRI指标比较

2.3 诊断表现 由表2所示，在评估显著肝纤维化时，T1值变化率诊断AUC值均分别显著高于肝胆期SI、肝胆期T1值及RE(P<0.05)。

表2 MRI指标诊断显著性肝纤维化的效能

3 讨论

MRI是一项独特的影像学成像技术。与其他成像方式相比，MRI能够获取与软组织背景优越对比度的高分辨率图像，通过不同成像序列获得多项参数，可以对脏器形态学和功能等方面进行诊断评价。近年来，已逐步开发许多基于MRI的改良技术，包括DWI、MRE和CE-MRI等用于肝脏疾病的诊断[18-20]。以前的研究应用RE、肝脾比或基于Gd-EOB-DTPA增强MRI的动态测量来量化肝实质的变化。Gd-EOB-DTPA是肝细胞特异性MRI造影剂，目前已较多地应用于肝癌的临床诊断[21，22]。研究报道称Gd-EOB-DTPA增强MRI诊断肝癌的显著优势在于能够获得病灶快进快出的增强表现，而在肝胆期表现为低信号，将肝胆期和血管期影像表现相结合后能够提高对肝癌特别是小肝癌的诊断敏感度和特异度。

当下，已有一些研究将Gd-EOB-DTPA增强MRI应用于肝纤维化的无创性诊断。多项研究应用T1 mapping技术来准确衡量肝纤维化程度。T1 mapping技术是无创性、定量分析病灶T1值的方法，通过脏器弛豫时间的变化采集T1值，而在此过程中，T1值并不受其他参数、造影剂浓度的影响，从而能够客观地反映脏器摄取Gd-EOB-DTPA的实际情况。近年来，基于Gd-EOB-DTPA增强MRI的T1 mapping技术主要应用于肝病诊断的研究。Katsube T et al首次报道称通过T1 mapping技术评估肝脏对Gd-EOB-DTPA的摄取可以帮助评价肝功能[23]。Yoneyama T et al的研究得出类似的结果，也证明了T1 mapping技术在肝病中的诊断价值[24]。基于Gd-EOB-DTPA增强MRI的T1 mapping技术测定肝细胞分数和弛豫时间减少率来评价CHB患者肝纤维化分期。经ROC曲线的AUC进行分析，比较肝细胞分数和弛豫时间减少率在预测肝纤维化的诊断效能，结果发现肝细胞分数较弛豫时间减少率能够更加准确地评价肝纤维化分期，是一种有效的诊断方法[16]。

本研究旨在应用Gd-EOB-DTPA增强MRI T1 mapping技术定量评估CHB患者肝纤维化程度。研究结果表明几个指标都可以用于诊断肝纤维化程度。总体来说，T1值变化率相对更好。有研究报道称T1值变化率与CHB患者肝纤维化程度成显著的负相关，即当肝纤维化程度不断进展后其T1值变化率不断降低，经ROC曲线计算后能够利用T1值变化率区分各个不同分期的肝纤维化阶段[25]。基于上面的论述，我们认为应用Gd-EOB-DTPA增强MRI T1 mapping技术定量评价CHB患者显著性肝纤维化有一定的价值，值得临床验证。