易 盈，金 科，陳文堅(jiān)，向永華，蔡齊芳

(湖南省兒童醫(yī)院放射科 南華大學(xué)兒科學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410007)

先天性膽總管囊腫(congenital choledochal cyst, CCC)是引起兒童膽汁性肝纖維化的主要病因之一[1]，手術(shù)解除梗阻可在一定程度上逆轉(zhuǎn)膽汁性肝纖維化，而若病程進(jìn)展至肝硬化，則不為可逆改變[2]，且重度肝纖維化患兒術(shù)后并發(fā)癥明顯增多[1]。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)磁共振(dynamic contrast enhanced MRI, DCE-MRI)具有無(wú)輻射、空間分辨率高、無(wú)創(chuàng)及多參數(shù)分析等優(yōu)點(diǎn)，主要用于評(píng)估成人及動(dòng)物模型肝纖維化[3]，針對(duì)兒童的研究相對(duì)較少。本研究探討以DCE-MRI定量參數(shù)容積轉(zhuǎn)移常數(shù)(volume transfer constant from blood plasma to extravascular extracellular space， Ktrans)、速率常數(shù)(transfer rate constant between extravascular extracellular space and blood plasma， Kep)和血管外細(xì)胞外間隙容積 (volume of extravascular extracellular space， Ve)評(píng)估兒童CCC所致肝纖維化的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 以2018年8月—2019年6月33例CCC所致肝纖維化患兒(男9例，女24例，月齡1.8～89.5個(gè)月)為病例組，14例因腹壁、腰背部軟組織內(nèi)血管瘤接受腹部MR檢查、且經(jīng)影像學(xué)及生化檢查確認(rèn)無(wú)肝腎異常患兒(男5例，女9例，月齡2.4～87.3個(gè)月)為對(duì)照組。病例組納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)臨床、影像學(xué)及手術(shù)證實(shí)為CCC，且病理證實(shí)存在不同程度肝纖維化；排除標(biāo)準(zhǔn)：肝組織標(biāo)本不足，對(duì)比劑過(guò)敏，腎功能異常等。本研究經(jīng)院人體研究機(jī)構(gòu)審查委員會(huì)批準(zhǔn)，患兒家長(zhǎng)均簽署知情同意書(shū)。

1.2 儀器與方法 掃描前禁食4 h以上。對(duì)于不能合作的患兒，檢查前按0.5 ml/kg體質(zhì)量給予10%水合氯醛鎮(zhèn)靜。采用Siemens Skyra 3.0T MR掃描儀，18通道體部相控陣線圈。使患兒仰臥，腹部加壓固定。掃描序列：①T2WI：TR/TE=5 920 ms/93 ms，F(xiàn)OV 250 mm,層厚3 mm；②采集兩個(gè)不同翻轉(zhuǎn)角的非增強(qiáng)T1WI-VIBE，生成T1 mapping圖像，TR/TE=4.09 ms/1.33 ms，F(xiàn)OV 260 mm,層厚3 mm，F(xiàn)A 2°/15°；③動(dòng)態(tài)增強(qiáng)VIBE序列：TR/TE=4.15 ms/1.16 ms，F(xiàn)OV 260 mm,層厚3 mm，F(xiàn)A 15°，掃描4期后注入對(duì)比劑Gd-DTPA-BMA釓雙胺(Omniscan，GE)，流率1～2 ml/s，劑量0.2 mmol/kg體質(zhì)量，跟注生理鹽水10 ml，行40期動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描，每期約7～9 s，共5～7 min。由同一技術(shù)員完成所有成像操作。

1.3 數(shù)據(jù)分析和圖像處理 將原始MR圖像傳至Syngo Via工作站，利用Tissue 4D軟件包進(jìn)行后處理。進(jìn)行呼吸校正后，選擇Tofts模型，避開(kāi)膽囊、擴(kuò)張膽管、血管及運(yùn)動(dòng)偽影，于最大肝臟層面在肝右葉勾畫(huà)最大ROI，面積約10 cm2，軟件自動(dòng)生成ROI偽彩圖。由2名放射科主治醫(yī)師在不知曉病理結(jié)果的前提下分析圖像，以平均值作為最終DCE-MRI灌注參數(shù)(圖1)。

1.4 組織病理學(xué)檢查 于囊腫全切除、Roux-en-Y肝管空腸吻合術(shù)中切除肝臟右葉邊緣，獲得平均長(zhǎng)度約10 mm的肝臟標(biāo)本，對(duì)其進(jìn)行HE和MASSON染色。METAVIR肝纖維化分期標(biāo)準(zhǔn)[4]如下：F0級(jí)，匯管區(qū)無(wú)纖維化；F1級(jí)，匯管區(qū)纖維化擴(kuò)大，但無(wú)纖維間隔；F2級(jí)，匯管區(qū)纖維化擴(kuò)大，伴少量間隔；F3級(jí)，大量纖維間隔，呈包繞肝細(xì)胞團(tuán)趨勢(shì)；F4級(jí)，肝硬化。以F1～F2為輕度肝纖維化，將F3～F4歸為重度肝纖維化(圖2)。對(duì)照組14名患兒影像學(xué)檢查和肝功能實(shí)驗(yàn)室檢查無(wú)異常，為F0級(jí)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。正態(tài)分布資料以±s表示。采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較2組連續(xù)性變量參數(shù)，以單因素方差分析觀察不同肝纖維化亞組間參數(shù)值差異，組間兩兩比較采用LSD檢驗(yàn)。采用Spearman相關(guān)性分析觀察定量參數(shù)與肝纖維化程度的相關(guān)性，以ROC曲線分析其鑒別肝纖維化的程度的敏感度和特異度、AUC和最佳截界值。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2組性別、年齡及BMI等均匹配。病例組Ktrans、Kep值較對(duì)照組明顯下降(P均<0.05)，Ve組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.082)，見(jiàn)表1。

2.1 肝纖維化不同階段DCE-MRI參數(shù) 不同纖維化亞組Ktrans、Kep和Ve值均低于對(duì)照組(F0級(jí)，P均<0.05)，而重度纖維化Ktrans和Kep均低于輕度(P均<0.05)。見(jiàn)表2。Ktrans、Kep與肝纖維化分期呈負(fù)相關(guān)(r=-0.764、-0.720，P均<0.05)，但Ve與肝纖維化分期無(wú)明顯相關(guān)(r=-0.249，P>0.05)。

2.2 灌注參數(shù)對(duì)各期肝纖維化的診斷效能見(jiàn)圖3、 表3。

3 討論

CCC致肝纖維化主要表現(xiàn)為膽汁淤積及其繼發(fā)改變。膽汁淤積時(shí)膽汁酸濃度增高，使肝細(xì)胞受損、匯管區(qū)內(nèi)小膽管增殖，刺激匯管區(qū)促纖維化因子增生，從而形成肝臟纖維化或肝硬化。隨著肝纖維化程度加重，肝血竇內(nèi)皮細(xì)胞逐漸失去正常的滲透能力，肝血竇轉(zhuǎn)化為連續(xù)的毛細(xì)血管網(wǎng)，即肝血竇毛細(xì)血管化，肝實(shí)質(zhì)及其毛細(xì)血管網(wǎng)遭到破壞并重建，血流動(dòng)力學(xué)也發(fā)生相應(yīng)變化[5-7]。因此，評(píng)估肝臟血流動(dòng)力學(xué)改變有利于早期發(fā)現(xiàn)肝纖維化并對(duì)其分級(jí)。DCE-MRI主要通過(guò)T1WI記錄組織內(nèi)對(duì)比劑的信號(hào)強(qiáng)度變化，擬合血流動(dòng)力學(xué)模型，觀察對(duì)比劑自血管內(nèi)至血管外細(xì)胞外間隙(extravascular extracellular space， EES)及再次回到血管內(nèi)的整個(gè)滲透過(guò)程，獲得肝血流灌注定量參數(shù)，從而全面評(píng)估肝臟的血流灌注和毛細(xì)血管滲透性，進(jìn)一步評(píng)價(jià)肝組織的微循環(huán)狀態(tài)。Tofts雙室模型主要包括3個(gè)定量參數(shù)，其中Ktrans代表對(duì)比劑從血管內(nèi)擴(kuò)散至EES，反映血流速度和血管通透性；Kep反映對(duì)比劑自EES回流至血管內(nèi)；Ve代表整個(gè)體素內(nèi)EES對(duì)比劑濃度所占體積百分比；三者間關(guān)系如下：Kep=Ktrans/Ve[3]。

表1 患兒基本資料

圖1 CCC患兒，男，12.7個(gè)月 A.在偽彩圖上手動(dòng)勾畫(huà)肝臟最大層面肝右葉ROI，大小約10.97 cm2； B.Ktrans偽彩圖； C.Kep偽彩圖； D.Ve偽彩圖 圖2 肝纖維化病理圖(MASSON染色，×100) A.輕度肝纖維化； B.重度肝纖維化

表2 不同程度肝纖維化灌注參數(shù)比較(±s)

表2 不同程度肝纖維化灌注參數(shù)比較(±s)

纖維化程度Ktrans(min-1)Kep(min-1)Ve對(duì)照組[F0,(n=14)]0.270±0.0262.116±0.3040.136±0.014輕度亞組(n=11)0.226±0.036?1.705±0.244?0.131±0.009?重度亞組(n=22)0.195±0.022?#1.522±0.201?#0.129±0.011?F值33.43525.2961.716P值<0.001<0.0010.192

注：*：與對(duì)照組比較P<0.05；#：與輕度比較，P<0.05

表3 灌注參數(shù)鑒別有無(wú)肝纖維化和輕、重度肝纖維化的診斷效能

由于Tofts模型要求增強(qiáng)過(guò)程掃描時(shí)間足夠長(zhǎng)(5～10 min)才能使血池和血管外細(xì)胞外間隙內(nèi)對(duì)比劑濃度達(dá)到平衡期，故本研究連續(xù)進(jìn)行40期掃描，每期7～9 s，5～7 min完成動(dòng)態(tài)掃描。RONOT等[8]分別在肝左、右葉勾畫(huà)ROI，發(fā)現(xiàn)獲得參數(shù)無(wú)差異。據(jù)此，本研究在肝臟最大層面上勾畫(huà)右葉最大ROI進(jìn)行觀察。本研究結(jié)果顯示，病例組Ktrans、Kep較對(duì)照組明顯下降，與既往研究[6,9]結(jié)果相符，且隨肝纖維化程度加重而減低，提示CCC致肝纖維化時(shí)，組織內(nèi)微血管通透性下降，且釓對(duì)比劑從肝血竇內(nèi)擴(kuò)散至竇周間隙的速率降低。分析其原因，可能是擴(kuò)張的膽管使門(mén)靜脈受壓、變扁，導(dǎo)致門(mén)靜脈血流阻力上升，門(mén)靜脈血流灌注量下降和血流速度變慢[10]；其次，隨著肝纖維化程度加重，貯脂細(xì)胞異常增殖，產(chǎn)生過(guò)量細(xì)胞外基質(zhì)，即大量膠原纖維沉積于竇周間隙，使入竇血流阻力增加，門(mén)靜脈灌注量及血流速率下降[7]。利用Ktrans、Kep均可鑒別有無(wú)肝纖維化以及輕度、重度肝纖維化，且與纖維化程度的相關(guān)性較高，具有較高敏感度與特異度。因此，Ktrans、Kep可作為肝纖維化分期的重要指標(biāo)。

圖3 Ktrans、Kep和Ve診斷ROC曲線 A.診斷肝纖維化； B.診斷重度肝纖維化

Ve間接反映局部細(xì)胞密度及通透性。膽道梗阻時(shí)，膽管內(nèi)壓增高，膽小管正常結(jié)構(gòu)被破壞，膽汁溢入竇周間隙，間隙內(nèi)對(duì)比劑所占容積分?jǐn)?shù)下降[11]。隨著肝纖維化程度加重，肝血竇內(nèi)皮細(xì)胞窗孔毛細(xì)血管化，使得原本排列松散的內(nèi)皮細(xì)胞變得緊密，滲透能力下降及竇周間隙變小，導(dǎo)致肝血竇內(nèi)擴(kuò)散至竇周間隙內(nèi)的對(duì)比劑減少，竇周間隙內(nèi)對(duì)比劑濃度占比下降[6]。本研究中病例組與對(duì)照組Ve差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示Ve與肝纖維化程度無(wú)明顯相關(guān)，與李坤芳等[9]的結(jié)果相似。LI等[12]則認(rèn)為Ve在不同程度纖維化之間存在差異，且隨肝纖維化加重而逐漸減低。ZHANG等[13]利用Gd-EOB-DTPA觀察小鼠肝纖維化模型，發(fā)現(xiàn)Ve與肝纖維化分級(jí)呈正相關(guān)，重度肝纖維化組Ve明顯高于其他2組，可能與Ve存在一定不穩(wěn)定性有關(guān)。

本研究的主要局限性：使用單輸入Tofts模型，而非更符合肝臟血供的雙輸入模型，但對(duì)所有樣本均采用同一方法獲得參數(shù)，可將模型擬合的不足視為系統(tǒng)誤差，不同組間計(jì)算值具有可比性，既往研究也采用Tofts雙室模型[9,12-13]評(píng)估肝纖維化。其次，兒童呼吸頻率較成人快，且多為腹式呼吸，本研究使用腹部綁帶加壓固定，盡量控制呼吸偽影，所得圖像均具有較高的空間分辨率。

綜上所述，采用DCE-MRI研究?jī)和懼愿卫w維化目前尚處于探索階段，尚需要大量臨床實(shí)踐，以優(yōu)化DCE-MRI參數(shù)、藥物動(dòng)力學(xué)模型、對(duì)比劑選擇、流率及ROI勾畫(huà)方法。本研究結(jié)果初步表明，利用DCE-MRI評(píng)估兒童膽汁性肝纖維化具有可行性；定量參數(shù)Ktrans和Kep可鑒別正常肝組織(F0)和肝臟纖維化(F1～F4)以及輕、重度肝纖維化。