王丹，陳天武，劉啟榆，張小明，易光明

肝纖維化是因?yàn)楦渭?xì)胞內(nèi)存在炎癥刺激及壞死時(shí)，以膠原纖維為主的細(xì)胞外基質(zhì)合成增多，而過多的細(xì)胞外基質(zhì)沉積于肝內(nèi)導(dǎo)致肝纖維化的發(fā)生[1]。目前肝纖維化治療指南[2]表明早期肝纖維化是可以逆轉(zhuǎn)的，因此診斷早期肝纖維化尤為重要。而肝穿刺活檢由于各種原因致其臨床應(yīng)用受限[3]，因此磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)作為一項(xiàng)無創(chuàng)、并發(fā)癥少且重復(fù)性高的成像方法得到廣泛的應(yīng)用，在診斷肝纖維化中扮演著重要的角色。

重度T2

*加權(quán)的三維梯度回波成像序列(enhanced T2star weight angiography，ESWAN)的成像原理是由于組織間存在磁敏感性差異，這種差異多由順磁性物質(zhì)引起，如鐵、去氧血紅蛋白以及部分血液產(chǎn)物等。ESWAN最初用于檢測顱內(nèi)出血灶[4]，隨著技術(shù)的發(fā)展逐漸應(yīng)用于肝臟。肝纖維化過程中，鐵與其進(jìn)展密切相關(guān)，鐵誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激損傷可以促進(jìn)肝細(xì)胞壞死、肝星狀細(xì)胞激活，導(dǎo)致肝纖維化發(fā)生[5]；同時(shí)在肝功能受損嚴(yán)重的肝硬化患者中，肝臟內(nèi)微循環(huán)發(fā)生改變，導(dǎo)致肝內(nèi)組織缺氧，引起去氧血紅蛋白增加[6]，隨著肝內(nèi)鐵及去氧血紅蛋白的增加，導(dǎo)致局部磁場發(fā)生改變，從而使ESWAN成像。

國內(nèi)研究報(bào)道，ESWAN可以間接評估肝內(nèi)鐵含量[7]，及ESWAN較磁共振常規(guī)序列能更敏感、更準(zhǔn)確地檢測肝臟鐵沉積結(jié)節(jié)[8]，但沒有關(guān)注肝纖維化各期與ESWAN參數(shù)之間的相關(guān)性，同時(shí)多定性研究幅度值和相位值。因此本研究的目的是探討T2

*值、幅度值和血清鐵蛋白能否用于定量診斷肝纖維化的存在和評估肝纖維化的嚴(yán)重程度及其對比研究。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及方法

實(shí)驗(yàn)新西蘭大白兔64只，6～8月齡，體重2.0～3.0 kg，雄性。建模分2批進(jìn)行，每批共32只，正常組4只，實(shí)驗(yàn)組28只，實(shí)驗(yàn)組分為4小組，每小組7只。第2批建模較第1批推遲2個(gè)月進(jìn)行，分組方案同第1批。根據(jù)Zhang等[9]的方法及采用純四氯化碳(CCl4)[10]建造兔肝纖維化模型。實(shí)驗(yàn)組兔每周2次純CCL4腹腔注射，劑量為0.1 ml/kg，對照組進(jìn)行同劑量的、同時(shí)間的生理鹽水腹腔注射。

1.2 MR檢查

造模第 6、8、10及12周隨機(jī)抽取1只對照組兔和1只實(shí)驗(yàn)組兔進(jìn)行MR檢查，使用美國GE Discovery MR750 3.0 T超導(dǎo)型MR機(jī)，膝關(guān)節(jié)線圈。掃描前兔8 h禁食，4 h禁水；使用麻醉機(jī)(美國Matrx，VIP3000；麻醉藥：異氟烷)對動(dòng)物進(jìn)行麻醉。兔取俯臥位固定，用腹帶控制動(dòng)物呼吸動(dòng)度。掃描完成取出肝臟做病理學(xué)檢查，由兩名高年資的病理學(xué)教授對標(biāo)本進(jìn)行肝纖維化METAVIR分期。

掃描序列如下：(1) T1LAVA-Flex：TR/TE=5.2/2.0 ms，帶寬166.67 KHz，F(xiàn)OV=20 cm×20 cm，矩陣=128×128，層厚3 mm，激勵(lì)次數(shù)1.0；(2) T2WI：TR/TE=3158/104 ms，帶寬83.34 KHz，F(xiàn)OV=14 cm×14 cm，矩陣=320×320，層厚4 mm，激勵(lì)次數(shù)2.0；(3) ESWAN：回波數(shù)為8個(gè)，TR=28.5 ms，TE=3.9～17.5 ms，翻轉(zhuǎn)角為20°，層厚3 mm，無間隔掃描，帶寬125 KHz，F(xiàn)OV=16 cm×16 cm，矩陣=256×256。

1.3 MR圖像及血清鐵蛋白

使用GE Advantage Workstation 4.6工作站測量ESWAN中的T2*值和幅度值。兩名放射學(xué)醫(yī)師采用雙盲法在圖像上勾畫出感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，選取圖像質(zhì)量較佳、肝臟較大的3個(gè)層面勾畫ROI，每個(gè)層面隨機(jī)勾畫3個(gè)ROI(圖1)，每個(gè)兔肝臟共9個(gè)ROI，每個(gè)ROI面積為12～28 mm2。勾畫ROI應(yīng)盡量避開大血管、膽管、偽影等，同時(shí)與肝臟邊緣保持足夠的距離。9個(gè)數(shù)據(jù)的平均值用于統(tǒng)計(jì)分析。

兩名病理學(xué)教授對肝臟標(biāo)本進(jìn)行肝纖維化METAVIR分期。抽取2 ml兔動(dòng)脈血，3000 r/min離心10 min，收集上層血清。按照ELISA試劑盒說明書操作，得到血清鐵蛋白濃度。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

使用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兔肝T2*值和幅度值用x±s表示。

兩名放射科醫(yī)師測量的參數(shù)間和第1名醫(yī)生兩次測量參數(shù)間的一致性檢驗(yàn)均用組間變異系數(shù)(coefficient of variation，CV)表示，CV(%)=(s/x)×100[11]。

2 結(jié)果

2.1 動(dòng)物造模結(jié)果

64只新西蘭大白兔，8只正常對照組，56只構(gòu)建肝纖維化模型。造模過程中共死亡19只，2只未造模成功(F0期)，共造模成功35只。肝臟纖維化分期結(jié)果見表1，各期肝纖維化Masson染色見圖2。

表1 各分組肝纖維化分期結(jié)果Tab.1 Results of stage of METAVIR in each group

表2 肝纖維化各期的ESWAN參數(shù)和血清鐵蛋白值Tab.2 Parameters of ESWAN and serum ferritin values at various stages of hepatic fi brosis

2.2 T2*值、幅度值和血清鐵蛋白與不同肝纖維化分期的關(guān)系

各期肝纖維化的T2*值、幅度值及血清鐵蛋白見表2、圖3。肝纖維化組的T2*值和幅度值均小于正常組，隨著肝纖維化的進(jìn)展，T2*值(r=-0.588，P＜0.05)和幅度值(r=-0.388，P＜0.05)呈下降的趨勢。T2*值能區(qū)分正常組分別與F2、F3、F4期(P＜0.05)，以及F1期分別與F4期、F2～4期(P＜0.05)；幅度值能鑒別正常組和F4期、F1期和F4期、F1～3期和F4期(P＜0.05)。

肝纖維化組血清鐵蛋白值較正常組高，隨著肝纖維化的進(jìn)展，血清鐵蛋白值呈上升趨勢(r=0.409，P＜0.05)。血清鐵蛋白能區(qū)分正常組分別與F3、F4期(P＜0.05)，同時(shí)與T2*值和幅度值均沒有相關(guān)性。

2.3 觀察者間、觀察者內(nèi)差異性分析

兩名醫(yī)師測量的T2*值和幅度值之間的差異性用CV表示，2 w后兩名醫(yī)師分別再次測量數(shù)據(jù)，并進(jìn)行觀察者內(nèi)差異性分析。兩者CV值超過和低于10%的數(shù)據(jù)見表3。

2.4 ROC曲線分析

3 討論

鐵在肝纖維化發(fā)展過程中非常重要[5]。肝臟是人體鐵最主要的代謝和儲(chǔ)存器官，肝臟的鐵濃度可以反映體內(nèi)鐵濃度，因?yàn)檠彖F蛋白不能準(zhǔn)確評估體內(nèi)的鐵含量[12]，因此MRI被應(yīng)用于測量肝內(nèi)鐵含量[3]。有研究報(bào)道，ESWAN可以定性診斷肝脾內(nèi)鐵沉積結(jié)節(jié)[13-14]。

圖1 A～D分別代表正常和F1～F4期肝纖維化的肝臟MR圖 圖2 A～D分別代表肝纖維化F1～F4期，藍(lán)色區(qū)域?yàn)楦卫w維化(Masson染色，1100倍) 圖3 A～C分別表示T2*值、幅度值和血清鐵蛋白在各肝纖維化期的分布Fig.1 A—D represents the liver MR map of normal and F1-F4 stage liver fi brosis, respectively. Fig.2 A—D represents hepatic fi brosis stage F1-F4,and blue region is liver fi brosis (Masson staining, ×1100). Fig.3 A—C indicated the distribution of fi brosis stage.

本研究發(fā)現(xiàn)，幅度值能區(qū)分正常組與F4期、F1期和F4期、F1～3期和F4期。幅度圖像對局部磁場的不均勻比較敏感[14]。肝纖維化過程中，肝內(nèi)鐵含量增加，使局部磁場發(fā)生改變、局部磁場不均勻，從而使幅度值發(fā)生改變，隨著肝纖維化程度的加重，鐵也愈加增多，因此幅度值呈下降的趨勢。但是在正常組分別與F1、F2、F3期纖維化比較中，幅度值差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能是由于差異不明顯導(dǎo)致。

本研究發(fā)現(xiàn)血清鐵蛋白能分別區(qū)分正常組與F3、F4期。有研究報(bào)道血清鐵蛋白的水平能輔助診斷肝纖維化[18]。血清鐵蛋白是鐵儲(chǔ)存的最主要方式，因此鐵過載時(shí)，組織內(nèi)和血循環(huán)中的血清鐵蛋白都將增加[19]。肝臟中鐵持續(xù)增加導(dǎo)致肝纖維化程度加重，同時(shí)血循環(huán)中的血清鐵蛋白也逐漸增加。因此血清鐵蛋白隨著肝纖維化程度的加重呈上升趨勢；然而血清鐵蛋白不能區(qū)分正常對照和早期肝纖維化，究其緣由可能是因?yàn)樵缙诟卫w維化時(shí)，肝臟的代償能力較強(qiáng)，兩者之間差異較小所導(dǎo)致。

通過ROC分析得出，在鑒別正常對照組和F4期肝纖維化中，幅度值和T2*值的AUC均≥0.825，其中T2*值的診斷效能較高。在各期肝纖維化之間比較中，幅度值與T2*值能鑒別F1期和F4期，且AUC均≥0.8，其中幅度值的診斷效能較高；T*2值能鑒別F1期和F2～4期肝纖維化，AUC值為0.74；而幅度值能鑒別F1～3期和F4期纖維化，AUC值為0.822。血清鐵蛋白較ESWAN的參數(shù)診斷價(jià)值稍低，僅能區(qū)別正常對照組分別與F3期、F4期肝纖維化，AUC值分別為0.873、0.886。綜上所述，T*2值較幅度值與血清鐵蛋白的診斷效能高。

本實(shí)驗(yàn)有幾點(diǎn)不足：(1)本實(shí)驗(yàn)未進(jìn)行相位值分析，有報(bào)道相位值可以評估鐵含量[20]，在將來筆者將進(jìn)一步進(jìn)行這方面的研究。(2)本實(shí)驗(yàn)不是臨床研究而是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。

T2

*值、幅度值及血清鐵蛋白能定量診斷肝纖維化以及評估肝纖維化的嚴(yán)重程度，其中T2*值診斷價(jià)值較高。

表3 觀察者內(nèi)及觀察者間的ESWAN參數(shù)的變異系數(shù)比較Tab.3 Comparison of interobserver and intraobserver variability of parameters of ESWAN

表4 ESWAN參數(shù)值與血清鐵蛋白的ROC曲線診斷肝纖維化Tab.4 Parameters of ESWAN and serum ferritin values in stages of fi brosis

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