磁共振扩散张量成像 在肝硬化诊断中的临床应用与无创肝纤维化肝硬化早期检测诊断方法

摘要：目的成都华西华科研究所研究探讨磁共振扩散张量成像（DTI)在肝硬化诊断中的价值。方法将临床病理证实肝硬化的患者20例（年龄38〜 75岁•平均52.4岁土6. 7岁）和健康对照组26例（年龄15〜70岁，平均48. 5岁士5. 9岁）纳人本研究。测量平均表观扩散系数 (ADC)值和各向异性分数（FA)值。用两样本f检验比较肝硬化组和健康对照组ADC值与FA值，PC0.05具有统计学差异。所 有的统计分析由SPSS17.0软件完成。结果肝硬化组与健康对照组相比，ADC值显著减低、FA值显著升高，肝硬化组和健康对照 组 ADC 值分别为（1.308士0. 188)X10 ³ mm²/s，（1.515士0. 134)X1(T³ mm²/sU = 4. 191，P<0.001);FA 值分别为 0.344士0. 124, 0. 259士0. 067(r=2. 760,P=0. 01)。结论肝脏DTI联合常规磁共振成像序列可获得更加丰富的信息，有助于肝硬化病变的诊断。 关键词：肝硬化;扩散张M成像；表观扩散系数；各向异性分数        DO丨：10. 3969/j.issn. 1002—1671.2012. 12.022

肝硬化是一种严重影响人类健康的常见慢性肝 病。目前，临床h对肝硬化的诊断最为可靠的诊断方 法仍然是肝组织活检，由于活检是一项有创伤性的检 查技术，以致部分患者不愿意接受肝组织活检。并且， 即使由经验丰富的临床医生完成相对规范的肝组织活 检的手术操作，仍然存在着一定的风险性，肝组织活检 因操作及并发症等因素吋能导致受检者有1%〜5% 需要住院治疗的风险^{u 2]}。磁共振扩散张M成像 (I )T I)通过测量水分子的扩散运动达到无创性地探测

生物组织的结构，为临床提供更多参数信息的功能性 MRI技术。本研究利用DTI技术，通过测量、分析肝 硬化患者肝脏的ADC值与FA值，初步探讨腹部DTI 在评价肝硬化中的应用价值。

1资料与方法

1.1临床资料20例肝硬化患者及26例健康者纳人本 研究。肝硬化组共20例，平均年龄52.4岁（38〜75岁）， 其中男17例，女3例。纳入标准:根据病史、临床表现、影 像学检查结果综合诊断为肝硬化不伴有其他肝占位性病 变的患者。健康对照组共26例，平均年龄48. 5岁（15〜 TO岁），男12例，女14例。纳人标准:无肝脏病史，体格 检查和各种生化检查、影像学检查均正常者。

1.2检查方法使用GE公司Signal Twin Speed

1.5T双梯度超导型磁共振们描仪。腹部8通道相控 阵线圈.辅以呼吸门控。相控阵线_用绑带固定，以尽 M•减少呼吸运动伪影，提高影像质M。MR丨扫描参数 为：平扫 T,W1 TR/TE 540 ms/11 ms、层厚 5 〜 7 mm、层间距0• 5 mm、层数为20、视野24 cm X 30 cm、矩阵为320X 192、信号采集次数2、成像时间 3 min 45 s?T₂WI TR/TE 7 058 ms/106. 3 ms、层厚 6〜7 mm、层间距0• 5 mm、层数为20、视野24 cm X 30 cm、矩阵320 X 192、信号采集次数2、成像时间 3 min 45 s; DT1采用SE-EP】序列，轴位扫描，TR/ TE 3 500 ms/70 ms、层厚 5 mm、层间距 0• 5 mni、层 数为16、视野24 cm X 30 cm、矩阵128 X 128, b值为 500 s/mm」，扩散取9个方向，扫描时间约为16 s。

1.3图像后处理方法行常规MRI及DTI检查后， 所有的原始数据采集后传人T:作站。I)TI数据测M及 分析在AW4. 4 I:作站上进行，采用Functool 6. 3. le 软件进行分析./+: adc m和fa m中，分别在肝左叶 及肝右叶各放置1个感兴趣区（region of interest， R()I)，其直径约1 cm，分别测量ADC值及FA值。放 置ROI时应尽量避开血管、胆管等脉管结构。

1.4统计学分析实验数据测!it值采用表示。 使用SPSS17. 0软件进行统计学分析.对照组和肝硬 化组的肝左、右叶的AIX’值和FA值的比较采用配对 样本的/检验，对照组与肝硬化组的实验数据采用两 样本的/检验。比较健康组和病例组AIX'及F八值 的差异，以P<〇. 05为差异具有统丨丨•学意义。

2结果

1.1  1健康组和肝硬化绀的肝左、右叶的平均AI)C'值 和F A值的比较健康对照组中，肝左叶~肝心叶的 ADC 值分别为（1. 577 士 0. 112) X 10 mm²/s 和 (1.515 士 0. 134)X 10 ^:i mnr’/s,差异无统计学意义 (/ = 1.786，P=0. 080)。肝硬化组中，肝左叶与肝右 叶的 ADC 值分別为（1.316土0.21) X 10 _< mm 7s 和 (1. 308±0.188)X10_ ³ mm²/s,差异无统计学意义 =0. 126,P=0. 900).

健康对照组中，肝左叶与肝右叶的FA值分别为

2007,   262土0.059和0.259士0. 067,差异尤统计学意义（/ =0. 146，P=0. 884>，肝硬化组中，肝左叶与肝右叶 的 FA 值分别为 0. 329士0.074 和 0.344±0. 124,差异 无统计学意义（< = 0.474 ,P = 0. 638)。

2.2健康组和肝硬化组的平均AI〕C值和FA竹的比 较在健康对照组和肝硬化组的平均AIXMft f1l FA 值的比较中，R()I均选在肝右叶少血管健康对照 组和肝硬化组AI〕C分別为（1. 515 ± 0• 134 )

10『³ mnr' /s 和（1. 308 士 0. 188) X 10 mm ■s.益异

有统计学意义（/ = 4. 191,P<0.001)。两片的FA值 分别为〇. 259土0. 067和0. 344 士0. 124,差异有统计 学意义（/ = 2.760，P=0.01)(图 1，2)。

3讨论

本研究资料表明，间一患者的肝左、右叶取R()I 分析时，得到的ADC值与FA值的差异均尤统汁学左

图1A〜C女，39岁，健康志愿者。A. T.;WI示肝脏体积正常，肝实质信号正常；B. ADC彩丨？1.测量肝实质Arx’值为1. _I9X 10 —³ mm-Vs;C. FA彩图，测M肝实质FA值为0.23图2A〜C女,40岁，肝硬化患者。/V T:W1肝实质信号致密₌肝内胆管扩张. 肝右叶胆管及肝门胆管见多发充盈缺损,脾肝体积增大;R ADC图，测量ADC值为1.11X10— mm²/s_;(’. FA图，测量FA值为0.43

异。在实际工作中，由于肝左叶的体积较右叶小，而且 左叶容易受呼吸伪影的影响，因此，本研究中数据测量 时的ROI均取自肝右叶。

DTI是一种显示活体组织微观扩散特点的无创性 影像技术。DTI常用的参数有：表观扩散系数、平均扩 散度、各向异性分数、相对各向异性。其中以表观扩散 系数、各向异性分数应用较多^[3]。DTI对组织内水分 子的运动极其敏感。扩散是指水分子的随机不规则运 动，也就是水分子的自由运动，又称布朗运动。扩散分 为各向同性扩散和各向异性扩散。各向同性扩散是指 在均匀的介质中，水分子向各个方向运动的距离相等。 各向异性扩散是指分子向各个方向扩散距离不相等， 具有方向依赖性。人体内的水分子在各个方向的扩散 是不同的，这与体外水分子的运动不同，常倾向于纤维 束走行的方向进行扩散，而较少沿着垂直纤维束走行 的方向进行扩散。有研究证实，水分子扩散的各向异 性可以用来追踪纤维束走行，从而评估组织结构的完 整性。

ADC值对肝脏病变的评估价值已有不少研究。 本研究结果显示，肝硬化组的ADC值比正常对照组 明显减低，与文献报道一致^[4_7]。肝硬化扩散受限的 机制并不完全清楚，可能是多种原因导致，可能与肝脏 质子比较少的结缔组织的增加及血流灌注的减少有 关。几项研究发现^[8-^9]肝硬化ADC值较正常肝脏低， 可能的原因是肝硬化患者肝组织含有大量的结缔组 织，窦状隙狭窄，血流灌注减少。另一个可能的解释就 是肝脏纤维化导致水分子扩散受限^[1°_^13]。Girometti 等^[11]研究认为，肝硬化的ADC值低于健康对照组，受 试者操作特征（ROC)曲线分析的曲线下面积（AUC) 为0. 93,诊断肝硬化的敏感性为89. 7%，特异性为 100%。动物研究发现^[12]，鼠肝纤维化在体的ADC值 减少，而离体后完成DWI检查其ADC值并未减少， 这也意味着灌注减少是主要影响扩散下降的重要原 因。此外，Ludani等^[13]研究认为，肝硬化患者扩散受 限反映了毛细血管灌注减少。他们分析了 37例患者， 发现肝硬化的ADC值低于正常肝脏，ADC值分别为 (1. 23 ± 0. 4) X 10—³ mm²/s 和（1. 39 ± 0. 2) X 10-³ mm²/s，他们认为主要是肝硬化的灌注减少。黄 仲奎等M研究发现，正常组ADC值为（0. 47±0. 02) X10—³mm²/s，肝硬化组为（0. 36±0. 04) X l(T³mm²/_S，差异有统计学意义。有关肝脏病变的 ADC值的研究在探讨其形成机制方面已有不少共识， 但是，各研究机构对于相同病变获得的ADC值并不 完全相同，差异性可能是多种原因所致，在这些研究中 可能存在多种不确定因素，如MRI设备场强的差异、

成像参数和（或）序列选择的差异、患者的屏气与自由 呼吸的差异、环境温度及多种生理过程如水的扩散、灌 注，这些都会影响ADC值的测量结果。因此，对于肝 硬化的诊断难以获得普遍认可的ADC值的参考范 围，这可能也是以后研究需考虑的因素。

组织内水分子的扩散运动与细胞膜、基底膜等膜 性结构的分布、核浆比以及大分子物质(如：蛋白质等） 在细胞内外含量多少密切相关。病理情况下细胞膜结 构的完整性受到破坏，大分子物质在细胞内、外分布发 生变化，均可引起DTI上信号异常，这是DTI用于影 像诊断与鉴别诊断的基础。张丽等^[15]在一项对87例 肝硬化患者行DTI的研究认为，DTI中联合FA和 ADC值得出的ROC分析时AUC为0. 671，据此认为 DTI在肝硬化的诊断和分级方面有较好的效果_D肝硬 化组ADC值随Child-Pugh分级的增加而减低，FA值 则先降低再増高，各组间差异具有统计学意义^[16]。不 同方向的扩散能力的差异表现为各向异性，即肝组织 水分子运动越自由，扩散程度就越高，其各向异性就越 低；肝组织水分子运动越受限，扩散程度就越低，其各 向异性就越高。当肝组织出现病理变化时，其相应的 参数就会发生变化，DTI可以通过测定肝脏组织的相 关参数评估肝脏的影像学改变，据此推测其间接的病 理学改变。肝硬化由于肝小叶结构破坏，有广泛增生 的纤维组织逐渐形成，正常肝组织间质的胶原（I型及 n型胶原)蛋白明显增多，沉积于小叶各处并伴有窦状 隙内皮细胞的改变，血管内的大分子物质及水分子外 渗至细胞外间隙，这个过程在急性期呈进行性加重，加 重了微循环的障碍，导致肝细胞的破坏，肝细胞结构的 破坏导致组织微观结构正常顺序的丧失，从而导致了 各向异性的改变。

综上所述，DTI是非常具有潜力的功能性MRI技 术，有助于提髙肝脏病变的认识。当然，未来进一步的 研究是必要的。

成都华西华科研究所研发生产无创肝纤维化肝硬化早期检测诊断仪

网址:http:// www.qctqct.cn 

手机 : 13072875151传真 :028-65830598

市场部电话 :028-65830598 028-67708638 

在线 QQ:110480527 联系人 : 王先生

邮箱:samwangcn@126.com

地址 : 成都市静康路536号