肝纤维化与早期肝硬化的CT、MRI诊断进展与无创肝纤维化肝硬化早期检测诊断方法

成都华西华科研究所研究肝纤维化是指肝细胞发生坏死及炎症刺激时，肝内纤维结 缔组织增生的病理过程，轻者称为肝纤维化，当有假小叶及结 节形成，则称为肝硬化。在肝纤维化与肝硬化形成可逆转的早 期阶段准确作出诊断并加以干预是极其重要的，如能阻断、减 轻乃至逆转肝纤维化，就能在很大程度上改善肝病的预后，使 其不发展为肝硬化。当前对肝纤维化及早期肝硬化的诊断方 法包括病理诊断、影像学检查、生化检查及临床诊断等。虽然 具有创伤性的肝脏穿刺活检仍然是肝纤维化和早期肝硬化程 度诊断的金标准，但其高费用、有创性以及由于组织标本取材 的误差也有可能低估了病变程度，因此，临床上迫切需要寻找 某些更为简便、非侵人性的诊断方法来帮助临床医生做出准确 诊断，以制订合适的治疗方案。本文主要介绍近年来CT和 MR〗在诊断肝纤维化和早期肝硬化方面的应用价值与进展。

1.1    CT检查

1.1    CT平扫和增强CT具有优良的软组织分辨力，能清楚 显示肝硬化的形态和轮廓改变，包括肝脏大小及外形改变、肝 脏各叶比例失调、肝裂增宽和胆囊窝扩大等表现^增强扫描可 观察肝脏密度变化和血管情况及继发的改变，包括脾大、腹水 并能评价肝硬化时门静脉高压表现及侧支循环形成，为临床诊 断及治疗方案的制订提供较多的信息。但常规CT检查仅能 在肝硬变后肝脏大体形态发生变化后进行诊断，不能衡量肝纤 维化程度和分期。

2.  2 CT灌注成像（CT perfusion imaging) CT灌注成像为 近年来开发的一种无创性评价脏器血流灌注的新方法。多排 螺旋CT具有更高的时间分辨力、空间分辨力、密度分辨力和 强大的软件支持，随着CT硬件、软件技术的发展，能在一次检 查中同时良好地显示解剖细节及有关灌注的定量信息，其扫描 速度快、可重复性强，且在肝脏实现了分别测定、评价门静脉和 肝动脉血流灌注情况，为无创性评价肝脏功能状态提供了新的 方法和研究方向^[11。

CT灌注成像采用高压注射器，对比剂剂量〇. 5mL/kg体 重或50mL，注射速率3. 5〜4. OmL/s，延迟5〜10s开始采集，

持续45〜50s。在工作站上进行图像后处理，测量靶层面不同 时间获得的所有CT图像上感兴趣区（region _〇nnt_ereSt，ROI) 的CT值，以获取其时间-密度曲线（time density _Curve，TDC)， 根据该曲线利用不同的数学模型可分别计算出肝血流量 (blood flow，BF)、肝血容量（blood volume，BV)、平均通过时间 (mean transit time，M丁T)、表面通透性(permeability surface area product，PS)和肝动脉灌注分数（hepatic arterial fraction， fiAF)等参数值，以此来评价组织器官的血液灌注状态。根据 肝脏的灌注指标如肝动脉灌注量（hepatic arterial perfusion， HAP)、门静脉灌注量（hepatic portal perfusion，HPP)、肝脏总 灌注量（total liver perfusion，TLP)、肝动脉灌流指数（hepatic arter丨al perfusion index，HPI)、门静脉灌流指数（hepatic portal perfusion imkx，PPI)等，可对肝硬化的程度进行客观评价。肝 硬化使得肝小叶结构和血液循环途径逐渐被改建，血管阻力的 增加使门静脉灌注逐渐减少，同时侧支环的形成更使得门静 脉对肝脏的灌注减少。肝脏的循环特点决定门静脉灌注减少 可由动脉灌注的增加来补偿。国内学者所测得的灌注参数与 国外测得的结果基本相同^D’^2]。Van Beers等^[3]的研究结果显 示，肝硬化组TLP较正常对照组下降，HPI较正常组增高， MTT较正常组延长，而且其参数与肝脏_变程度（根据临床生 化指标、Child分级)相关，这一结果与体外研究相符合，即小分 子物质在肝硬化者仍能进人Disse、间隙，但其通过时间延长。 肝脏灌注存在个体差异，目前以一绝对阈值临床诊断肝硬化尚 有困难，但因其与肝硬化严重程度密切相关，可作为肝硬化患 者随访、评价预后的指标之一。此外，对肝硬•化患者灌注测定 有助于研究血管活性药物及介人治疗门静脉高压的效果。

1.2    MRI检查

1.2    MRI平扫和增强MRI具有更高的组织分辨率，其多方 位、多参数、无辐射的成像，是诊断肝硬化较有价值的手段，不 仅可以多方位显示肝脏的形态特征和病理改变，还有助于区分 再生结节、退变结节和肝细胞性肝癌（hepatocellular carcmo- ma，HCC)。此外还可提供肝硬化所伴发的其他异常改变的信

息，如门静脉高压、侧支血管开放等，为临床诊断和治疗方案的 制订提供较多的信息。MRI检查对肝硬化病变形态学上的分 辨能力明显优于CT检查，以T₂WI最为敏感，可见到肝实质 形态呈细网状或粗网状改变^[4]。MRI对比剂的应用又极大地 提高了图像的信噪比和病变的显示率，以Gd-螯合物为基础的 顺磁性对比剂，可显示出对比剂在纤维组织的延缓分布，因此， 在乃界〗上出现肝脏间隔纤维化的延迟强化。而超顺磁性氧 化铁(SPIO)是聚集在肝脏的网状内皮细胞中，引起肝脏T₂的 缩短和信号的丧失。Aguirre等^[5]通过利用以Gd-螯合物为基 础的顺磁性对比剂和超顺磁性氧化铁相结合，迸行双对比增强 磁共振成像（d〇uble~contrast MRI，DC-MRI),由于两者的协同 作用使肝实质的信号降低而纤维间隔的显示更为清楚，与病理 组织学比较其对F3、F4期肝纤维化总的评估特异性和敏感性 均高于90%。

1.  MRI功能成像

1.3    2. 1 磁共振弥散加权成像（diffusion weighted imaging, DWI) MR-DWI是磁共振成像的新技术，属功能成像范畴， 也是目前唯一能检测活体组织内水分子活动的技术。不同的 组织结构和分子环境对水分子运动的限制程度不同，DWI通 过检测组织内水分子的运动状态来反映组织的结构特点。 DWI用于中枢神经系统缺血性疾病的早期诊断的作用已得到 公认，随着平面回波成像（echo planar imaging, EPI)等快速序 列的应用及硬件的发展，使患者单次屏气就能得到多幅图像， 这使得DWI技术可以用于肝脏疾病的研究。

表观弥散系数（apparent diffusion coefficient, ADC)值的 变化可以反映肝纤维化或肝硬化程度。组织的ADC值主要来 源于独立的两部分，即细胞内间隙和细胞外间隙的作用，正常 肝脏肝细胞与基质成分（以胶原蛋白为主）呈高度有序排列，各 成分保持相对稳定性,慢性肝病肝纤维化时，成纤维细胞增生 并大量分泌胶原纤维，沉积于肝窦壁内外及基质中，这种基质 成分量与质的改变可影响细胞内外环境，并导致水分子热运动 受限，引起ADC值的下降，并且ADC值的下降程度可能揭示 病变的炎症坏死和纤维化的严重程度。多项研究结果表 明硬化肝脏的ADC值明显低于正常肝脏，而且随硬化程 度增加，肝脏的ADC值有所下降。八1^1!_〇等^[7]也认为肝硬化 组织ADC值降低是由于组织内纤维增生限制了水分子活动 所致。

弥散敏感度（b值）的选择对于准确计算组织的ADC值尤 为重要。LeBihan等^[1°^]研究报道，在以较小b值求得的ADC 值中，真实弥散仅占一小部分，而大部分的弥散效应是由微循 环灌注所致，所以，求得的ADC值偏高。1〇111等^[«的研究证 实，b值选择越大，求得的ADC值越小，越接近真实值，此外， 以较小b值求得的ADC值缺乏稳定性，因此，应使用较大的b 值。但另一方面，b值过大，所需TE较长，而肝脏的T_z弛豫 时间又较短，长TE就对肝脏T₂权重太大，致使信号强度太 低,影响图像质量。目前大多数的研究多选用400〜1 000的b值[S，ll〜13]

2. 2. 2 磁共振灌注成像（perfusion weighted imaging，PWI) MR-PWI是通过评价组织微循环血流动力学来评估组织的活 力和功能的一种无创性检查方法。根据MR-PWI成像原理可 分为对比剂首过灌注成像、动脉质子自旋标记法（ASL)及血氧 水平依赖（BOLD)对比增强技术，其中对比剂首过灌注成像是 目前最常用的方法。应用此法的对比剂主要有顺磁性和超顺 磁性对比剂，细胞外间隙非特异性对比剂是临床应用最广泛的

一种顺磁性对比剂，最常用的为Gd-DTPA，剂量0. 1〜0. 2 mmol/kg，注射速率5~10mL/s，对比剂注射后以同样速度注 射10〜20mL生理盐水冲洗。对比剂首过灌注成像即团注顺 磁性对比剂后，利用其原子核外不成对电子T,增强特性，改 变局部组织的磁化率，可以得到造影剂通过组织时的信号强 度〜时间曲线（signal-time curve,STC)，并可推算局部组织相对 灌注情况。由灌注参数功能图产生各指标，如到达灌注峰值时 间（time to peak,TTP)、血容量分布（distribution volume’DV) 及肝脏强化曲线最大上升斜率（maximum slope of increase， MSI)等。

常用的MR-PWI扫描序列包括快速或超快速梯度回波技 术（FSPGR或FGRE)及平面回波成像（EPI)技术, EPI 序列对磁场的均勻性及梯度磁场的切换率要求高，同时也对呼 吸动度伪影敏感性高，限制了其在肝脏中的应用。FSPGR序 列成像速度快，呼吸运动伪影小，因此，目前国内外肝脏MR- PWI的研究多采用此序列。研究结果表明较早期的肝硬化 即有肝实质内门静脉血流的下降，随肝硬化的加重，肝实质门 静脉血流进一步减少^[18]。Armet等发现在肝硬化中门静脉 流量减少，平均通过时间增加。MR-PWI尤其是在门静脉血流 灌注成像时能较准确地反映肝实质的门脉血流灌注变化，从而 间接反映了肝纤维化及肝硬化的严重程度，但无法提供肝纤维 化的直接定量指标，因而不能直接反映肝硬化组织的纤维增生 '程度。其次，临床上肝硬化的不均一性使PWI能否对肝实质 微循环灌注的检测进行区域性功能评价还有待进一步研究。

3.  2. 3 磁共振弹性成像（magnetic resonance elastography， MRE)是提取组织的弹性特征并进行成像的一种新技术，它通 过应用振动激发装置和MRI梯度回波提取与组织弹性有关的 参数，形成剪切模量图，获得剪切模量。肝纤维化时肝脏硬度 增加，肝脏平均剪切模量随着肝纤维化程度的加重而升高，健 康志愿者的平均剪切模量明显低于慢性肝炎患者，甚至包括其 中的轻度肝纤维化者。MRE尽管在肝脏方面的研究尚处于起 步阶段，其在肝纤维化和肝硬化的早期评价中具有较大潜力， 已显示出良好的研究和应用前景^[2°〜^22]。

2.2. 4 磁共振波谱（magnetic resonance spectroscopy, MRS) MRS是利用核磁共振现象和化学位移作用，对特定原子核 及其化合物进行分析的方法，是目前无损伤性研究活体器官组 织代谢、生化变化及化合物定量分析的唯一方法。慢性肝炎、 肝硬化方面的研究一般采用³¹P-MRS为主，³¹ pMRS能检测到 三磷酸腺苷（ATP)、磷酸肌酸（Per)、无机磷（Pi)、磷酸单酯 (PME)和磷酸双酯（PDE)等能量代谢过程中的重要物质。肝 脏是人体重要的能量代谢器官，肝脏或其他器官的疾病可以引 起其代谢异常，这为³¹ P~MRS用于肝脏检查提供了理论基础。

Corbin等^[23]发现肝脏ATP水平的减低与血清清蛋白含 量的改变以及肝细胞的减少相关，提示慢性肝病向肝硬化转变 的过程中，肝脏ATP水平进行性减低，并且与肝功能及组织学 改变相关。1^11等^[24]研究发现PME/PDE在轻、中、重度慢性 肝炎和肝硬化患者之间均有显著性差异，当用〇. 2以下为轻度 肝炎、0.3以上为肝硬化作为诊断标准时，敏感度和特异度均 达到了 80%左右，认为此类患者在某些情况下，尤其是当评价 疾病进程时³¹P-MRS可作为肝活检的补充甚至可替代肝脏活 检。Corbin等^[23]发现失代偿组肝脏ATP水平较代偿组和对 照组显著降低，且PME/PDE高于对照组，提示代偿期肝硬化 的肝脏能量和磷脂代谢尚未发生异常。Taylor-Robinsoi/²⁵³的 最新报道认为，PME/ATP和PME/PDE的升高，PDE/ATP

的下降同慢性肝病的肝功能损伤程度密切相关，因而可作为慢

性肝病预后的指标。随着肝脏MRS临床研究的深入和对其

认识的不断提高，肝脏MRS将会在临床工作中发挥更大的作

用。

总之，随着现代医学影像技术的发展和设备的更新，CT

与MRI的各种新的技术和成像方法的改进，将在肝纤维化和

早期肝硬化程度的诊断中发挥越来越重要的作用，为临床早期

诊断和治疗提供更多有价值的帮助。 -

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

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