陳鑫, 劉玉品, 唐梅麗, 黃汝杭, 張樹(shù)平, 沈泉章
(廣州中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院∥廣東省中醫(yī)院影像科,廣東廣州510120)
慢性乙型病毒性肝炎(chronic hepatitis B,CHB)是我國(guó)常見(jiàn)病、多發(fā)病,在病毒炎癥因子刺激等作用下,導(dǎo)致肝臟炎癥及肝纖維化(liver fibrosis,LF).早期的LF是可以逆轉(zhuǎn)恢復(fù)的,隨著LF程度的加重,最終轉(zhuǎn)變?yōu)楦斡不瘎t為不可逆性.對(duì)LF進(jìn)行早期診斷及有效干預(yù),逆轉(zhuǎn)或減緩LF的進(jìn)程是治療的關(guān)鍵.LF無(wú)明顯影像形態(tài)學(xué)改變,目前臨床確診仍主要依賴于有創(chuàng)性且容易出現(xiàn)采樣誤差的肝穿活檢,尋找無(wú)創(chuàng)、有效的檢測(cè)方法有重要意義.本研究嘗試?yán)?.0TMR彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,MR-DWI)技術(shù),通過(guò)測(cè)量肝表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)值評(píng)估CHB所致 LF的程度,初步探討該技術(shù)評(píng)價(jià)LF的價(jià)值.
回顧分析2012年5月至2015年1月期間,因CHB住院及經(jīng)肝穿活檢診斷為L(zhǎng)F、并于肝穿前2周內(nèi)進(jìn)行了MR-DWI檢查的患者49例,平均年齡(42.4±11.7)歲,同期進(jìn)行了上腹部 MRDWI檢查、確診為肝硬化患者14例,平均年齡(55.1±13.1)歲,健康志愿者 10例,平均年齡(38.4±9.5)歲,共計(jì)73例研究對(duì)象的 MR圖片資料.LF組根據(jù)Scheuer方案分級(jí),分成5期(S0-S4),S0:無(wú)肝纖維化;S1:匯管區(qū)纖維性擴(kuò)大及局限竇周纖維化;S2:匯管區(qū)周圍纖維化,小葉內(nèi)纖維間隔形成,小葉結(jié)構(gòu)保留;S3:大量纖維間隔形成,伴小葉結(jié)構(gòu)紊亂,無(wú)肝硬化;S4:小葉結(jié)構(gòu)紊亂明顯,出現(xiàn)早期肝硬化.本研究組肝穿刺結(jié)果:S0期2例,S1期10例,S2期10例,S3期14例,S4期13例.14例肝硬化患者均有長(zhǎng)期CHB病史及肝功能損害表現(xiàn),由臨床結(jié)合實(shí)驗(yàn)室及影像學(xué)綜合診斷,定義為S5期.對(duì)照組均為健康無(wú)肝炎等肝病史,在同期健康體檢中肝功、生化指標(biāo)無(wú)異常,其LF分級(jí)為S0期,LF病例組中有2例肝穿為S0期,總計(jì)S0期12例.
受試者仰臥,用GE 3.0T HDMR掃描儀,腹部8通道TORSOPA線圈,臍部水平綁定呼吸門控彈力帶,便于屏氣或呼吸觸發(fā)掃描.橫軸位,層厚7 mm,層距1 mm,層數(shù)16,F(xiàn)OV 40 cm;掃描序列包括:SPGR T1WI:TR=67 ms、TE=minfull;FSE-XL T2WI:TR=3 500 ms、TE=120 ms;DWI:Spine-Echo-EPI序列;TR=4 000 ms、TE=minimum(自動(dòng)選擇最小值),Inv-Time=960 ms,shots=1,EXN=4,矩陣 =128×128,b值 =800,Scan time=64 s,呼吸門控下自由平靜呼吸掃描.
于ADW 4.3工作站上用Functool 2軟件對(duì)DWI圖像進(jìn)行觀察及ADC值測(cè)量;選取無(wú)明顯偽影、肝門上下3~5層圖像,避開(kāi)肝內(nèi)肉眼可見(jiàn)血管及囊腫等病灶、畫取適當(dāng)大小感興趣區(qū)(ROI,約80~150 mm2),每層設(shè) 4~6個(gè) ROI分別置于肝右、左葉,多次測(cè)量ADC值、并計(jì)算平均值,其單位為:×10-3mm2/s.
數(shù)據(jù)用 IBMSPSS 20.0處理分析;計(jì)量資料用(±s)表示.用單因素方差分析(經(jīng)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)為方差齊性)S0~5組ADC值組間及組內(nèi)是否存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,用Pearson相關(guān)性分析(經(jīng)K-S正態(tài)性檢驗(yàn)數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布)判斷ADC值與LF分期及炎癥級(jí)別之間是否具有相關(guān)性;受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC曲線)分析ADC值診斷LF程度的效力;以P<0.05水平判斷差別有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.
LF級(jí)別與炎癥程度呈正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)=0.859,P=0.000),見(jiàn)圖1.
圖1 LF級(jí)別與炎癥程度的相關(guān)性Fig.1 Correlation between the level of liver fibrosis and inflammation
LF程度與ADC值、肝臟炎癥程度與ADC值均呈負(fù)相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為 0.856、0.737,P值分別為 0.000、0.000),見(jiàn)圖2-3.
圖2 各LF組ADC值比較Fig.2 The comparison of liver fibrosis ADC value
圖3 各炎癥組ADC值比較Fig.3 The comparison of liver inflammation ADC value
各LF組及炎癥組ADC值情況見(jiàn)表1、表2.經(jīng)方差分析(ANOVA)顯示:LF組間ADC值均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(F=40.868,P<0.001),LSD法作進(jìn)一步組內(nèi)兩兩比較,結(jié)果為:S0與 S2、S3、S4、S5之間,S1與 S2、S3、S4、S5之間,S2與 S0、S1、S3、S4、S5之間,S3與 S0、S1、S2、S5之間,S4與 S0、S1、S2之間,S5與 S0、S1、S2、S3之間,組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);炎癥組組間ADC值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=18.311,P<0.001),LSD法作進(jìn)一步組內(nèi)兩兩比較,結(jié)果為:G0與G2、G3、G4之間,G1與 G2、G3、G4之間,G2與 G0、G1、G3之間,G3與 G0、G1、G2之間,G4與 G0、G1之間,組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05).
表1 各LF組ADC均值Table 1 Themean ADC value of liver fibrosis(±s)
表1 各LF組ADC均值Table 1 Themean ADC value of liver fibrosis(±s)
1)F值 =40.868,P值 =0.000
纖維化級(jí)別 n ADC1)S0 12 1.289±0.057 S1 10 1.259±0.089 S2 10 1.182±0.070 S3 14 1.064±0.061 S4 13 1.012±0.057 S5 14 0.971±0.083
表2 各肝炎癥組ADC均值Table 2 Themean ADC value of liver inflammation(±s)
表2 各肝炎癥組ADC均值Table 2 Themean ADC value of liver inflammation(±s)
1)F值 =18.311,P值 =0.01
炎癥級(jí)別 n ADC1)G0 10 1.282±0.080 G1 13 1.249±0.101 G2 20 1.123±0.093 G3 14 1.026±0.073 S4 2 1.023±0.028
ACD值的比較
合并S1、2期及S3、4期,分別定義為早期輕度LF組(S1+S2)和進(jìn)展期重度LF組(S3+S4),再與正常對(duì)照組S0、肝硬化組 S5進(jìn)一步分析ADC值的差異;單因素ANOVA統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示:S0、S1+S2、S3+S4、S5組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=49.215,P<0.001),組內(nèi)兩兩比較,均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P均 <0.05).
用ADC值預(yù)測(cè)LF(S≥1)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖4),曲線下面積(Area Under Curve,AUC)為0.914,P=0.000;以 ADC≤ 1.229為標(biāo)準(zhǔn),診斷 S≥1的敏感性為 91.7%、特異性為 88.5%.用ADC值預(yù)測(cè)進(jìn)展期LF及肝硬化(S≥3)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖5),AUC =0.981,P=0.000;以 ADC≤1.109為標(biāo)準(zhǔn),診斷 S≥3的敏感性為96.9%、特異性為90.2%.用ADC值預(yù)測(cè)肝硬化(S=5)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖6),AUC =0.884,P=0.000;以ADC≤1.034為標(biāo)準(zhǔn),診斷 S=5的敏感性為81.4%、特異性為 85.7%.
圖4 診斷S≥1期LF的ROC曲線Fig.4 ROC curve of ADC value diagnosed stage 1ormore liver fibrosis
圖5 診斷S≥3期LF的ROC曲線Fig.5 ROC curve of ADC value diagnosed stage3 ormore liver fibrosis
圖6 診斷S=5肝硬化的ROC曲線Fig.6 ROC curve of ADC value diagnosed cirrhosis(S=5)
肝炎病毒慢性感染是全球慢性肝病的主要病因[1],在我國(guó)CHB情況更為嚴(yán)重.在炎癥因子等長(zhǎng)期刺激下,肝臟包括纖維狀膠原蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrix,ECM)的沉積,纖維結(jié)締組織的異常增生,與纖維分解不平衡,形成不同程度的肝纖維化,是慢性肝炎發(fā)展為肝硬化的必經(jīng)階段[2-3].CHB患者約有10% ~20%以肝硬化為首發(fā)癥狀,另有20%~30%的患者最終會(huì)在1至數(shù)10年內(nèi)發(fā)展為肝硬化及其相關(guān)并發(fā)癥[4].定期檢測(cè)CHB患者LF的程度,有針對(duì)性進(jìn)行合理的干預(yù)治療,可使LF減緩或逆轉(zhuǎn),盡量阻止其發(fā)展為不可逆的肝硬化.有創(chuàng)性肝穿活檢仍然為目前評(píng)估LF的金標(biāo)準(zhǔn)[5],但它容易出現(xiàn)穿刺所致的抽樣誤差,也存在病理觀察者之間的主觀差異[6-7].因此,臨床上更需要一種無(wú)創(chuàng)性、可靠、簡(jiǎn)便的檢測(cè)LF的方法.近年來(lái),利用肝臟彈性測(cè)量[1]、MR磁化傳遞成像[2]、DWI等方法對(duì) LF評(píng)估的研究逐漸增多.本研究使用3.0 T高場(chǎng)MR DWI技術(shù)對(duì)LF進(jìn)行評(píng)估,與以往1.5 T MR相比,可提高DWI檢測(cè)水分子彌散差異的能力;且增加了肝硬化組(S5),并定義早期輕度LF(S1+S2)及進(jìn)展期重度LF(S3+S4),再重新與正常組S0、肝硬化組S5進(jìn)一步分析,使組間、組內(nèi)對(duì)比更加全面.結(jié)果表明ADC值測(cè)量,能區(qū)分正常肝組織、輕度LF、進(jìn)展期重度LF及肝硬化.經(jīng)ROC曲線分析,用ADC值預(yù)測(cè)S≥1、S≥3、S=5均有較高的AUC值及較好的敏感性和特異性.
MR-DWI是一種能在活體內(nèi)、分子運(yùn)動(dòng)水平上無(wú)創(chuàng)性分析組織及病變內(nèi)部水分子微觀運(yùn)動(dòng)的功能成像方法,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用.隨著MR單次激發(fā)平面回波(EPI)快速成像技術(shù)的發(fā)展,EPI-DWI序列抑制或減弱了生理運(yùn)動(dòng)偽影,使該技術(shù)在腹部的臨床應(yīng)用成為可能,并且在肝臟疾病的診斷中起了重要的作用.因DWI具有無(wú)創(chuàng)、簡(jiǎn)便、易于重復(fù)操作的優(yōu)勢(shì),將其用于評(píng)估LF程度的研究也成為了熱點(diǎn).研究表明[8-12],通過(guò)MR DWI成像,測(cè)量肝臟ADC值能對(duì)LF的程度進(jìn)行評(píng)估,與病理學(xué)對(duì)照有良好的一致性.CHB等慢性肝病患者LF的不同時(shí)期,肝內(nèi)存在不同程度的膠原纖維生成、成纖維細(xì)胞增生及ECM沉積[2],將限制肝細(xì)胞內(nèi)外水分子的自由布朗運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致其彌散程度與范圍受限,ADC值降低.本研究結(jié)果也顯示ADC值與LF程度呈負(fù)性相關(guān),LF程度越嚴(yán)重,肝內(nèi)水分子彌散受限越明顯,ADC值隨之下降也越明顯,與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致[8-12].
LF過(guò)程一般伴隨著不同程度炎癥反應(yīng).本研究顯示,CHB患者肝臟炎癥程度與LF程度呈正相關(guān).ADC值也可預(yù)測(cè)肝臟炎癥的程度,隨著炎癥程度的加重,水分子彌散受限越明顯,肝臟ADC值逐漸下降.肝臟炎癥程度與肝硬化進(jìn)展速度和抗病毒治療反應(yīng)相關(guān),所以對(duì)炎癥級(jí)別的預(yù)測(cè)也有重要意義.LF還可伴有其它如脂肪浸潤(rùn)、鐵沉積等病理過(guò)程,可能會(huì)影響ADC值.其他外在因素:如機(jī)器型號(hào)、脈沖序列及b值的大小等,也會(huì)影響DWI的效果.鑒于各種復(fù)雜原因,ADC值測(cè)定對(duì)LF的評(píng)估價(jià)值尚存在一定爭(zhēng)議,為了消除部分影響因素,有研究者把肝臟ADC值與脾臟ADC值作比較,得到標(biāo)化的ADC值,再以其衡量LF的程度也取得了良好的結(jié)果[8].
本研究只是初步臨床應(yīng)用探索,存在一定局限性,如:樣本量有限、S5組病例沒(méi)有病理診斷、未作多b值掃描對(duì)比等.今后尚需積累大樣本病例作進(jìn)一步總結(jié),并可開(kāi)展DWI與磁化傳遞成像[2]、瞬態(tài)彈性成像[1]、灌注成像及體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)成像[12]等綜合分析,以得到更客觀的結(jié)果.
總之,MR-DWI成像測(cè)量肝臟ADC值為無(wú)創(chuàng)、簡(jiǎn)便、易于操作的方法,可反映CHB肝纖維化及肝臟炎癥的程度,指導(dǎo)臨床治療方案的選擇,對(duì)監(jiān)測(cè)CHB患者LF程度及療效評(píng)估有一定臨床意義.
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