鄧乾華，阮繼銀，江錦趙，馮飛，謝家鈞，鄒立秋*

1.北京大學(xué)深圳醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，深圳 518036

2.香港大學(xué)深圳醫(yī)院放射科，深圳518053

肝纖維化(liver fi brosis)是各種致病因素引起肝細(xì)胞炎癥反應(yīng)后組織修復(fù)、肝內(nèi)結(jié)締組織異常增生及細(xì)胞外基質(zhì)過度沉積引起慢性肝臟損害，最終導(dǎo)致肝硬化及其并發(fā)癥。如果疾病早期給予抗纖維化治療，可以減緩或逆轉(zhuǎn)肝纖維化的進(jìn)程。

目前，肝臟穿刺活檢仍是監(jiān)測(cè)和量化肝纖維化的“金標(biāo)準(zhǔn)”[1-2]。但是，它是一種創(chuàng) 傷性的檢查方法，存在著自身的局限性和風(fēng)險(xiǎn)(致死率0.01%～0.1%)。肝纖維化時(shí)，細(xì)胞外膠原和蛋白多糖等大分子沉積，導(dǎo)致水分子在肝實(shí)質(zhì)內(nèi)擴(kuò)散受限。磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)正是以突出水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)為圖像對(duì)比的成像方法，可反映活體組織結(jié)構(gòu)的微環(huán)境[2-4]，但臨床上一直未得到廣泛的應(yīng)用。本研究擬通過測(cè)量兔肝纖維化模型不同分期的DWI量化指標(biāo)——表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC值)，探討D WI在肝纖維化分期診斷中的價(jià)值。

1 材料與方法

本研究經(jīng)醫(yī)院動(dòng)物倫理委員會(huì)審查批準(zhǔn)。

1.1 動(dòng)物模型制作

新西蘭大白兔60只，雄性，6月齡，平均體重(2.66±0.126)kg，隨機(jī)分成HF組(n=32只)、對(duì)照組(n=16只)、補(bǔ)充組(n=12只)。兔檢疫合格后，將100%CCl4與橄欖油按體積比為1∶1配成50%的CCl4油溶液。HF組和補(bǔ)充組兔在頸部及背部皮下注射50%的CCl4油溶液，第1～3周劑量為0.1 ml/kg。根據(jù)動(dòng)物狀態(tài)每周注射1～2次，第3～6周調(diào)整劑量為0.2 ml/kg，6～8周調(diào)整為0.3 ml/kg，正常對(duì)照組兔頸部皮下注射生理鹽水溶液。分別在注射50% CCl4第4、5、6、10周從模型組隨機(jī)選取8只HF組兔和4只正常對(duì)照組兔進(jìn)行MR掃描。當(dāng)HF組有動(dòng)物死亡時(shí)，用補(bǔ)充組動(dòng)物隨機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充，確保每組8只實(shí)驗(yàn)兔。

1.2 MR-DWI檢查

采用高場(chǎng)3.0 T Siemens Spectra掃描機(jī)，采用聚能膝關(guān)節(jié)線圈。掃描前3%戊巴比妥鈉以0.1 ml/kg經(jīng)耳緣靜脈注射進(jìn)行全身麻醉。兔取仰臥位，腹部加壓固定，包括肝臟軸位常規(guī)序列及軸位DWI序列。

常規(guī)序列包括：軸位T1WI：TR 165 ms，TE 2.9 ms，F(xiàn)OV 160 mm×140 mm，矩陣256×168，層厚5 mm，層間距1 mm；軸位T2WI：TR 4500 ms，TE 82 ms，F(xiàn)OV 160 mm×120 mm，矩陣256×144，層厚5 mm，層間距1 mm。

DWI掃描及圖像后處理：采用SE-EPI序列，b值施加在X、Y、Z軸3個(gè)方向上，b值分別取50 s/mm2、400 s/mm2、800 s/mm2。掃描參數(shù)：TR 3000 ms，TE 67 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，矩陣128×128，F(xiàn)OV 136 mm×180 mm。使用Syngoview軟件對(duì)DWI圖像進(jìn)行后處理，每只家兔在ADCmap圖連續(xù)3個(gè)層面，避開大血管和膽管，每層選取5個(gè)興趣區(qū)，測(cè)量ADC值，取平均值。

1.3 病理學(xué)檢查

MRI掃描后立即氣體栓塞法處死兔，取兔肝臟，10%甲醛固定，行HE、Masson膠原纖維和網(wǎng)狀纖維染色。肝臟纖維化程度采用Scheuer分期[5]，即：S0為無纖維化；S1為無匯管區(qū)擴(kuò)大纖維化及局限竇周纖維化；S2為匯管區(qū)周圍纖維化或纖維間隔形成，小葉結(jié)構(gòu)保留；S3為大量纖維間隔形成伴小葉結(jié)構(gòu)紊亂，無肝硬化；S4為可能的或肯定伴有肝硬化形成。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。采用單因素方差分析比較不同病理分期和ADC值均數(shù)之間差異，方差分析前對(duì)各組數(shù)據(jù)進(jìn)行Levene方差齊性檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用Spearman相關(guān)性分析研究各期ADC值均數(shù)與HF病理分期之間的相關(guān)性。運(yùn)用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve，ROC)比較DWI診斷HF病理分期的價(jià)值。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。將實(shí)驗(yàn)兔根據(jù)病理結(jié)果分為不同的組群：S0:S1-2-3-4(≥S1)，S0-1:S2-3-4(≥S2)，S0-1-2:S3-4(≥S3)和S0-1-2-3:S4(S4)。比較DWI鑒別不同組群的曲線下面積(AUC)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 組織病理學(xué)結(jié)果

HF組兔第5周2只、第6周5只由于急性肝壞死、肝破裂出血、全身衰竭等原因死亡，由補(bǔ)充組隨機(jī)補(bǔ)充。16只對(duì)照組中，1只病理檢查出現(xiàn)肝纖維化，Scheuer分期結(jié)果顯示：S0期15只，S1期8只，S2期8只，S3期8只，S4期8只(圖1、2)。

2.2 DWI

HF各分期的平均ADC值(×10-3mm2/s)為S0：1.392±0.29，S1：1.247±0.27，S2：1.381±0.29，S3：1.032±0.20，S4：0.932±0.23。隨HF級(jí)別的升高，平均ADC值相應(yīng)降低。不同HF病理分期之間ADC值存在明顯差異(F=5.344，P＜0.005)。但是S0、S1和S2三者之間以及S3和S4之間ADC值無明顯差異(P＞0.1)。ADC值與HF病理分期之間存在明顯相關(guān)性(r=－0.630，P＜0.001；圖3)。

圖1 肝纖維化S2期。A：DWI，b=800 s/mm2；B：ADC圖，ADC=1.216×10-3 mm2/s；C：Masson染色病理圖片( ×100)圖2 肝纖維化S4期。A：DWI，b=800 s/mm2；B：ADC圖，ADC=0.757×10-3 mm2/s；C：Masson染色病理圖片( ×100)Fig.1 S2 of liver fi brosis.A:DWI,b=800 s/mm2; B:ADC mapping,1.216×10-3 mm2/s; C:picture of Masson staining(×100).Fig.2 S4 of liver fi brosis.A:DWI,b=800 s/mm2; B:ADC mapping,ADC=0.757×10-3 mm2/s;C:picture of Masson staining( ×100)

圖3 肝臟ADC值與HF病理分期明顯負(fù)相關(guān)Fig.3 Scatterplot shows the relationship between the ADC value and HF stages.The ADC values inversely correlated with HF stages.

表1 ADC值不同肝纖維化分期的診斷價(jià)值Tab.1 Diagnostic value of ADC values at different HF stages

2.3 ROC曲線分析

ADC值肝纖維化的曲線下面積(AUC)≥S1：0.712；≥S2：0.699；≥S3：0.867；S4：0.795。ADC值鑒別各組群的閾值、敏感性、特異性、陽性預(yù)測(cè)率(PPV)及陰性預(yù)測(cè)率(NPV)見表1。

3 討論

HF是各種病因?qū)е碌穆愿螕p傷向肝硬化發(fā)展的必然病理過程，病理上主要表現(xiàn)為肝竇毛細(xì)血管化與肝小葉內(nèi)以及匯管區(qū)纖維化。如果能夠早期診斷HF，為臨床阻斷HF進(jìn)展、減輕甚至逆轉(zhuǎn)HF、改善預(yù)后提供幫助。目前，肝穿刺活檢是HF病理分期的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但該技術(shù)作為一種有創(chuàng)檢查，會(huì)引起疼痛、甚至危及生命，且肝穿活檢存在一定的取樣誤差(取樣長(zhǎng)度一般在2.5 cm)，由于整個(gè)肝臟纖維化是不一致的，肝穿刺活檢對(duì)HF病理分期存在一定的誤判。因此運(yùn)用無創(chuàng)檢查手段對(duì)HF進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)病情的監(jiān)測(cè)、療效觀察具有重要價(jià)值。MRI是迄今為止肝病診斷最主要、最準(zhǔn)確的檢查手段之一[5-7]。理論上，DWI可反映生物組織內(nèi)水分子布朗運(yùn)動(dòng)，它反映毛細(xì)血管床的微循環(huán)(或微灌注)、擴(kuò)散。肝纖維化對(duì)時(shí)內(nèi)膠原纖維沉積、膠原纖維內(nèi)水分子少并與其緊密結(jié)合，通過測(cè)量ADC值，可以評(píng)估整個(gè)肝臟的肝纖維化程度[4，8-9]。較多的研究結(jié)果已表明，水分子在纖維化肝組織中擴(kuò)散減弱，ADC值出現(xiàn)有意義的下降[10-11]。

本研究顯示不同HF病理分期之間ADC值存在明顯差異。DWI在診斷早期肝纖維化S1、S2期的敏感性分別在75%、79%。掃描和數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)便可行，對(duì)已肝臟穿刺活檢的患者可采用DWI進(jìn)行療效觀察及復(fù)查。但是，S0、S1和S2三者之間以及S3和S4之間ADC值無明顯差異(P＞0.1)。

文獻(xiàn)報(bào)道肝纖維化的ADC值測(cè)量受到與血管相關(guān)的擴(kuò)散程度D值和與毛細(xì)胞血管床相關(guān)的f值影響，一般較低的b值(＜200 s/mm2)主要反映實(shí)質(zhì)的微量灌注，較高的b值(250～1000 s/mm2)可較好地反映擴(kuò)散情況而減少血流灌注的影響[8，12-14]，但隨著b值的增高，圖像質(zhì)量下降影響測(cè)量。有文獻(xiàn)建議取b≥750 s/mm2可計(jì)算出更為準(zhǔn)確的ADC值[14-16]。本研究所得ADC值通過b=50 s/mm2、800 s/mm2計(jì)算得出。

本研究存在的不足主要有：研究對(duì)象為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，無法屏氣掃描，只能加壓抑制腹部呼吸運(yùn)動(dòng)偽影，所以圖像質(zhì)量稍差。CCl4誘導(dǎo)兔肝纖維化模型，與人體合并肝基礎(chǔ)病變所致的肝纖維化可能存在不同。人體肝纖維化不同分期間的ADC值差異仍需要進(jìn)一步深入研究。

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