趙黎明，宋 彬，陳光文，李迎春

(1.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院放射科，四川 成都 610072；2.四川大學(xué)華西醫(yī)院放射科，四川 成都 610041)

1H-MRS聯(lián)合梯度回波化學(xué)位移MRI定量評(píng)估脂肪肝的價(jià)值

趙黎明1，宋 彬2，陳光文1，李迎春1

(1.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院放射科，四川 成都 610072；2.四川大學(xué)華西醫(yī)院放射科，四川 成都 610041)

目的探討3.0 T 磁共振氫譜(proton magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS)聯(lián)合梯度回波化學(xué)位移MRI在定量評(píng)估脂肪肝中的價(jià)值。方法對(duì)31例健康志愿者及22例可獲得肝臟標(biāo)本的患者行梯度回波T1加權(quán)同相位/去相位(in-phase/opposed-phase，IP/OP)成像及肝臟1H-MRS檢查。測(cè)得IP/OP的信號(hào)強(qiáng)度值(SIin，SIout)，計(jì)算脂變指數(shù)(fat index，F(xiàn)I)。測(cè)定水峰及脂峰峰值(PW，PL)、水峰及脂峰峰下面積(AW，AL)，計(jì)算肝細(xì)胞的相對(duì)脂肪含量(relative lipid content，RLC)。22例患者于MRI掃描后接受外科手術(shù)切除，進(jìn)行組織學(xué)檢查，并用圖像分析軟件測(cè)得肝細(xì)胞脂變細(xì)胞百分比(proportion of fatty degenerative cells，PFDC)。結(jié)果脂肪肝組FI、PL、AL及RLC的平均值均高于非脂肪肝組(P< 0.05)。FI、PL、AL及RLC與PFDC之間存在正相關(guān)關(guān)系(P< 0.05)。PL、AL、RLC在無(wú)脂肪肝組、輕度脂肪肝組與中重度脂肪肝組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P< 0.05)。結(jié)論1H-MRS聯(lián)合梯度回波化學(xué)位移MRI可以在一定程度上區(qū)分有無(wú)脂肪肝；在脂肪肝定量分析方面，1H-MRS較梯度回波化學(xué)位移MRI更具優(yōu)越性；1H-MRS有助于脂肪肝的分級(jí)，但對(duì)于無(wú)脂肪肝與輕度脂肪肝的鑒別價(jià)值有限。

脂肪肝；氫質(zhì)子磁共振波譜；梯度回波化學(xué)位移MRI；定量分析

隨著人民生活水平的逐步改善，近年來(lái)脂肪肝的發(fā)病率正逐年增長(zhǎng)[1]。據(jù)報(bào)道在肥胖人群中，非酒精性脂肪性肝病高達(dá)30%[2]，而在糖尿病患者中，發(fā)生率可高達(dá)75%[3]。早期的脂肪肝完全可以逆轉(zhuǎn)[4]，于是對(duì)脂肪肝的早期診斷及療效監(jiān)測(cè)有著非常重要的意義。目前脂肪肝定量評(píng)價(jià)的熱點(diǎn)主要集中在無(wú)創(chuàng)性研究，如磁共振氫譜(proton magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS)和梯度回波化學(xué)位移MRI，但既往研究多為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，以人為研究對(duì)象相對(duì)較少，且多數(shù)缺乏病理學(xué)量化對(duì)照。本研究探討1H-MRS聯(lián)合梯度回波化學(xué)位移MRI在定量評(píng)價(jià)脂肪肝中的價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象2008年10月至2009年3月四川省人民醫(yī)院擬手術(shù)可獲取肝臟標(biāo)本的患者(需作肝段或肝葉切除的患者、活體肝移植供體候選者等)22例，年齡15～59歲，平均44歲；男14例，平均45.3歲；女8例，平均41.6歲。肝血管瘤2例，肝移植供體1例，肝包蟲(chóng)1例，肝腺瘤1例，膽管細(xì)胞性肝癌1例，肝內(nèi)膽管結(jié)石伴膽管炎1例，其余15例均為肝細(xì)胞癌。選取同期健康體檢志愿者31例，年齡21～60歲，平均30.4歲；男16例，平均29.7歲；女15例，平均31.2歲。均排除肥胖(BMI>25)、高脂血癥、糖尿病、高血壓等可能導(dǎo)致脂肪肝的特定疾病。

1.2檢查儀器使用GE Signa Excite 3.0 T超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)(通用電氣公司，美國(guó))，8通道體部相控陣線(xiàn)圈。

1.3磁共振檢查檢查均由同一放射科醫(yī)師實(shí)施。掃描序列包括：FES T2 WI、IP/OP和肝臟單體素點(diǎn)分辨選擇波譜(point-resolved selective spectroscopy，PRESS)。依據(jù)T2 WI圖像選擇波譜掃描最佳層面，在避開(kāi)病灶、周?chē)竽懝芗按笱艿那疤嵯?，感興趣區(qū)選擇盡量大。IP/OP主要參數(shù)：TR 150 ms，TE 4.8/2.4 ms，F(xiàn)A 85°，NSA 1，F(xiàn)OV 380 mm×340 mm，層厚8 mm，間距2 mm，分2次屏氣完成。PRESS主要參數(shù)：TR 3000 ms，TE 35 ms，F(xiàn)A 90°，F(xiàn)OV 380 mm×380 mm，Echo 1。

測(cè)量IP/OP圖像上感興趣區(qū)信號(hào)強(qiáng)度值，測(cè)3次，取平均值，肝脂變指數(shù)(FI)=(SIin-SIout)/ SIin。采用GE SAGE軟件對(duì)獲取的原始波譜圖像進(jìn)行后處理及計(jì)算，得到1H-MRS波譜水峰峰值PW、脂峰峰值PL、水峰峰下面積AW及脂峰峰下面積AL，RLC=AL/(AL+AW)。

1.4手術(shù)及病理學(xué)檢查22例患者于MRI檢查后一周內(nèi)行外科手術(shù)，所取標(biāo)本行HE及蘇丹Ⅲ染色，并及時(shí)、隨機(jī)采集高倍鏡下蘇丹Ⅲ切片圖片十張。利用Image Pro-Plus 6.0軟件進(jìn)行脂變細(xì)胞計(jì)數(shù)，獲得十張圖片的平均值當(dāng)作最終肝臟PFDC。依據(jù)2003年中華醫(yī)學(xué)會(huì)肝臟病分會(huì)制訂的脂肪肝分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)[5，6]：30%～50%的肝細(xì)胞脂肪變者為輕度脂肪肝，50%～75%的肝細(xì)胞脂肪變者為中度脂肪肝，超過(guò)75%的肝細(xì)胞脂肪變者為重度脂肪肝。視野內(nèi)脂肪變細(xì)胞低于30%者稱(chēng)為脂肪變性，不夠脂肪肝標(biāo)準(zhǔn)，本研究視為無(wú)脂肪肝。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SAS 9.1統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)。多組間比較采用方差分析及SNK-q檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)。P< 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1病理學(xué)及1H-MRS檢查結(jié)果依據(jù)2003年中華醫(yī)學(xué)會(huì)肝臟病分會(huì)制訂的脂肪肝分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[5，6]，本組患者分級(jí)情況如下：無(wú)脂肪肝組7例，輕度脂肪肝組11例，中重度脂肪肝組4例(中度脂肪肝1例、重度脂肪肝3例)。1H-MRS掃描均取得了成功，經(jīng)圖像后處理得到了清晰顯示脂峰和水峰的波譜曲線(xiàn)，于4.7 ppm附近顯示水峰，1.3 ppm 附近顯示脂峰。無(wú)脂肪肝組脂峰均矮小低平或未見(jiàn)脂峰(圖1 a)，其對(duì)應(yīng)肝臟組織蘇丹Ⅲ染色僅見(jiàn)幾個(gè)脂滴(圖1b)；輕度及中重度脂肪肝組均可見(jiàn)脂峰，且其峰值及峰下面積隨脂肪肝程度的增加而增加；重度脂肪肝者脂峰峰值逼近水峰，另見(jiàn)甲基峰(0.9 ppm附近)、烯屬基團(tuán)(2.8 ppm附近)及羧基峰(2.0 ppm附近)(圖2a)，相應(yīng)肝臟組織蘇丹Ⅲ染色圖片滿(mǎn)布大小不等的脂滴，且部分脂滴融合成脂肪囊(圖2b)。

圖1 無(wú)脂肪肝組1H-MRS掃描結(jié)果 a：脂峰矮小低平；b：僅見(jiàn)幾個(gè)脂滴(蘇丹Ⅲ×200)

圖2 重度脂肪肝1H-MRS掃描結(jié)果 a：脂峰峰值逼近水峰；b：滿(mǎn)布脂滴，部分融合成脂肪囊(黑箭)(蘇丹Ⅲ×200)

2.2非脂肪肝組與脂肪肝組各磁共振指標(biāo)比較非脂肪肝組38例(包括無(wú)脂肪肝者7例、健康志愿者31例)，其中男19例，女19例，年齡21～59歲[(31.76±9.84)歲]。脂肪肝組15例，其中男11例，女4例，年齡15～59歲[(44.73±12.06)歲]。脂肪肝組FI、PL、AL及RLC的平均值均高于非脂肪肝組(P< 0.05)，見(jiàn)表1。

表1 非脂肪肝組與脂肪肝組各磁共振指標(biāo)比較

2.3各磁共振指標(biāo)與PFDC的相關(guān)性分析結(jié)果FI、PL、AL及RLC與PFDC呈線(xiàn)性正相關(guān)(r分別為0.468、0.6802、0.5757和0.771，P< 0.05)，以RLC相關(guān)性最好。以PFDC為因變量，以不同病理分級(jí)單因素方差分析中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)為自變量，采用逐步回歸建立多元線(xiàn)性回歸方程Y= 2889.7907X+18.5405，Y：PFDC，X：RLC。由表2可以看出，RLC對(duì)脂肪肝患者的病理百分含量有重要的影響作用。在方格坐標(biāo)紙上作圖，以肝臟病理百分含量結(jié)果為縱坐標(biāo)，RLC為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)得圖3。

表2 脂肪肝患者的多元線(xiàn)性回歸分析

*回歸方程中的常數(shù)項(xiàng)

圖3 脂肪肝患者RLC與PFDC的關(guān)系

2.4脂肪肝各組各磁共振指標(biāo)比較由表3可知，PL、AL、RLC在無(wú)脂肪肝組、輕度脂肪肝組與中重度脂肪肝組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P< 0.05)；FI在三組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)。

表3 不同脂肪肝病理級(jí)別間各指標(biāo)比較

*與無(wú)脂肪肝組比較，P< 0.05；#與輕度脂肪肝組比較，P< 0.05

3 討論

3.1脂肪肝定量診斷的現(xiàn)狀早期的脂肪肝是可以逆轉(zhuǎn)的，及時(shí)治療常可恢復(fù)正常。如不干預(yù)，可演變?yōu)橹拘愿窝住⒏卫w維化、肝硬化，甚至可進(jìn)展為肝功能衰竭[7]。有創(chuàng)性的肝穿活檢雖作為脂肪肝診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但不宜廣泛開(kāi)展，且不易為患者所接受，特別是無(wú)臨床癥狀的脂肪肝患者。因此，肝穿活檢不能作為脂肪肝人群篩查、縱向監(jiān)測(cè)和療效隨訪(fǎng)的理想診斷方法，目前迫切需要準(zhǔn)確、無(wú)創(chuàng)的新方法來(lái)替代。超聲對(duì)輕度脂肪肝不敏感，且漏診率高，無(wú)法量化脂肪含量[8～10]。CT雖可作脂肪肝的粗略分級(jí)，但其特異性、敏感性均不高[10]，且不宜作為普查和隨訪(fǎng)的手段。目前脂肪肝定量研究主要集中在1H-MRS和梯度回波同相位/去相位序列，鑒于既往報(bào)道多為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，本研究以人為活體研究對(duì)象，且與病理學(xué)量化對(duì)照，探討1H-MRS聯(lián)合梯度回波化學(xué)位移MRI在定量評(píng)價(jià)脂肪肝中的價(jià)值。

3.21H-MRS聯(lián)合梯度回波化學(xué)位移MRI在脂肪肝定量診斷中的價(jià)值梯度回波同/去相位序列通過(guò)同相位和去相位圖像上肝實(shí)質(zhì)的信號(hào)差異計(jì)算FI，具有易操作、序列時(shí)間較短，可評(píng)估全肝等優(yōu)點(diǎn)[3，11，12]。Hussain等[13]報(bào)道，脂肪肝的雙回波定量檢測(cè)結(jié)果符合肝穿刺活檢。本研究顯示，脂肪肝組FI值明顯高于非脂肪肝組，說(shuō)明梯度回波化學(xué)位移MRI可以在一定程度上區(qū)分有無(wú)脂肪肝。本研究表明，F(xiàn)I值與組織學(xué)PFDC僅呈輕中度相關(guān)，與Qayyum等[14]得出的結(jié)論類(lèi)似。盡管與病理結(jié)果相關(guān)程度不高，但梯度回波化學(xué)位移MRI可以快速、直觀(guān)的觀(guān)察估測(cè)脂肪肝的有無(wú)，并能提供解剖信息，彌補(bǔ)1H-MRS坐標(biāo)圖像不能顯示解剖結(jié)構(gòu)的不足，二者可互為補(bǔ)充，在定量評(píng)價(jià)脂肪肝方面是可行和有效的。

據(jù)Lee等[15]對(duì)161例活體肝臟捐贈(zèng)者的研究顯示，梯度回波同/去相位序列診斷≥5%的脂肪肝的敏感度僅為76.7%，特異度為87.1%；診斷≥30%的脂肪肝敏感度達(dá)90.9%，特異度為94.0%。陽(yáng)寧?kù)o等[11]通過(guò)對(duì)脂肪肝大鼠模型的研究，得出FI可用于鑒別中度和重度脂肪肝，但無(wú)法區(qū)分正常與輕度脂肪肝、輕度與中度脂肪肝。本研究顯示，在不同級(jí)別脂肪肝比較中，F(xiàn)I值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與大量肝硬化患者存在于病例組有關(guān)，肝硬化患者肝臟鐵質(zhì)沉積增多，磁場(chǎng)均勻性受到影響，導(dǎo)致T2﹡效應(yīng)，造成同/去相位圖像上局部信號(hào)的丟失?？偨Y(jié)雙回波序列不足在于：對(duì)輕度脂肪肝容易漏診；信號(hào)強(qiáng)度容易受馳豫時(shí)間、含鐵血黃素沉著、纖維化等影響，從而影響其檢測(cè)脂肪變的準(zhǔn)確性[16，17]。鑒于T2﹡對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，三回波序列演變而來(lái)[13，18]，IP1-OP-IP2圖像可通過(guò)一次采集得到，糾正T2﹡值后得出的FI值更可靠。韓成坤等[19]研究結(jié)果顯示三回波測(cè)定的FI與組織病理學(xué)結(jié)果成正相關(guān)。

有研究證實(shí)[9，20]，在評(píng)價(jià)脂肪肝方面，1H-MRS是最準(zhǔn)確、最可靠的影像檢查手段。張羲娥等[21]對(duì)26例脂肪肝患者治療前后對(duì)比研究，得出1H-MRS定量評(píng)估脂肪肝治療效果具有可行性。陽(yáng)寧?kù)o等[22]通過(guò)對(duì)1H-MRS兩種后處理方法量化大鼠脂肪肝模型的對(duì)比研究得出：僅參考亞甲基峰測(cè)得的RLC1在各組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；而參考全部脂肪峰(包括亞甲基峰、甲基峰、羧基峰及烯屬基團(tuán)等)測(cè)得的RLC2差異僅存在于中、重度組之間；即RLC2僅能鑒別中度與重度脂肪肝，而各種程度的脂肪肝均能被RLC1所鑒別。本研究中脂肪肝組PL、AL及RLC的平均值均高于非脂肪肝組，但對(duì)于無(wú)脂肪肝與輕度脂肪肝的鑒別價(jià)值仍有限，結(jié)果與范明霞等[23]的研究類(lèi)似?？赡苡幸韵略颍孩儆捎跇颖玖坎蛔阍斐傻?。②本研究RLC是參考所有脂肪峰計(jì)算得出的，類(lèi)似陽(yáng)寧?kù)o等[22]研究的RLC2。因此，我們認(rèn)為對(duì)于正常及輕度脂肪肝人群，1H-MRS檢測(cè)時(shí)單獨(dú)參考亞甲基峰更有意義。

本研究結(jié)果顯示PL、AL及RLC與PFDC之間存在線(xiàn)性正相關(guān)關(guān)系，與Vuppalanchi等[24]研究結(jié)果相似。本研究顯示RLC與PFDC相關(guān)性最好，并建立線(xiàn)性回歸方程：PFDC= 2889.7907RLC+18.5405，由于病例數(shù)偏少，回歸方程的穩(wěn)定性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。趙爽等[25]研究得出正常人肝臟RLC的95%可信區(qū)間(2.51±2.61)%，但結(jié)果缺乏病理對(duì)照，本研究因樣本量小，無(wú)法得出非脂肪肝組各磁共振指標(biāo)的正常范圍，有待擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。

3.3本研究的不足①病例組納入較多肝硬化患者，磁場(chǎng)的均勻性受到患者肝內(nèi)鐵質(zhì)沉積的影響，由此產(chǎn)生的T2﹡效應(yīng)影響了梯度回波化學(xué)位移MRI的準(zhǔn)確性。在今后的研究中，可以運(yùn)用糾正T2﹡值后得到的三回波序列，通過(guò)三回波序列測(cè)量肝內(nèi)FI進(jìn)行對(duì)比研究。②本研究RLC是參考所有脂肪峰計(jì)算得出的，對(duì)于正常肝臟和輕度脂肪肝鑒別價(jià)值有限。建議以后的1H-MRS研究，采用兩種后處理方法(一種參考所有脂肪峰，另一種僅參考亞甲基峰)，比較兩種后處理方法的診斷效能。③本研究樣本量偏小，需擴(kuò)大樣本量，提高M(jìn)RI對(duì)無(wú)脂肪肝與輕度脂肪肝人群的鑒別能力；評(píng)價(jià)各種疾病對(duì)定量測(cè)定肝臟脂肪含量的影響亦有待進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量進(jìn)行研究。④雖然檢測(cè)到了敏感穩(wěn)定的1H-MRS譜線(xiàn)，并且獲得了線(xiàn)性回歸方程，但得到的線(xiàn)性回歸公式的穩(wěn)定性有待進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量進(jìn)行前瞻性的驗(yàn)證，包括其診斷的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性、陽(yáng)性預(yù)檢值等指標(biāo)。

綜上所述，1H-MRS聯(lián)合梯度回波化學(xué)位移MRI可以在一定程度上區(qū)分有無(wú)脂肪肝；在脂肪肝定量分析方面，1H-MRS較梯度回波化學(xué)位移MRI更具優(yōu)越性；1H-MRS有助于脂肪肝的分級(jí)，但對(duì)于無(wú)脂肪肝與輕度脂肪肝的鑒別價(jià)值有限，有待進(jìn)一步研究。1H-MRS聯(lián)合梯度回波化學(xué)位移MRI能無(wú)創(chuàng)、活體、準(zhǔn)確反映和量化肝臟脂肪含量，對(duì)脂肪肝人群的早期診斷、縱向監(jiān)測(cè)和療效評(píng)估有重要意義，臨床應(yīng)用前景廣闊。

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Thevalueof1H-MRScombinedwithgradient-echochemicalshiftMRIinquantitativeevaluationoffattyliver

ZHAOLi-ming1，SONGBin2，CHENGuang-wen1，LIYing-chun1

(1.DepartmentofRadiology，SichuanAcademyofMedicalSciences&SichuanProvincialPeople’sHospital，Chengdu610072，China；2.DepartmentofRadiology，WestChinaHospital，SichuanUniversity，Chengdu610041，China)

SONGBin

ObjectiveTo investigate the value of proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) combined with gradient-echo chemical shift MRI in quantitative evaluation of fatty liver at 3.0 T MR Unit.MethodsGradient-echo T1 W in-phase/opposed-phase (IP/OP) images and1H-MRS were performed in 31 healthy volunteers and 22 patients who were candidates for liver surgery.Signal intensities of IP&OP (SIin& SIout) were measured respectively.The fat index (FI) was calculated.The values of water peak (PW) and lipid peak (PL)，as well as the area under water peak (AW) and lipid peak (AL) were measured，respectively.Then the relative lipid content of liver cells (RLC) was calculated.Twenty-two patients accepted liver resection and histological examination after MRI scanning.The proportion of fatty degenerative cells (PEDC) was calculated by image analysis software.ResultsThe fatty liver group showed higher average values of FI，PL，ALand RLC compared to non-fatty liver group (P< 0.05).FI，PL，ALand RLC were positively correlated with the PFDC (P< 0.05).There were significant differences in PL，AL and RLC between non-and moderate-severe fatty liver group，as well as between mild and moderate-severe fatty liver group (P< 0.05).Conclusion1H-MRS combined with gradient-echo chemical shift MRI can help to differentiate fatty liver patients from normal persons.In quantitative evaluation of fatty liver content，1H-MRS is superior to gradient-echo chemical shift MRI.1H-MRS can help to classify fatty liver，while the role is limited for the identification non-fatty liver and mild fatty liver.

Fatty liver；Proton magnetic resonance spectroscopy；Gradient-echo chemical shift MRI；Quantitative analysis

宋 彬

R814.42

A

1672-6170(2017)06-0076-05

2017-03-21；

2017-05-23)