MRI弥散成像对肝硬化程度评价的价值

MRI弥散成像对肝硬化程度评价的价值

宁燕齐鑫陈竹碧沈斌

宁燕齐鑫陈竹碧沈斌

（四川省宜宾市第一医院644000）

【摘要】目的探讨肝硬化的磁共振弥散加权成像（DWI）、表观弥散系数（ADC）值变化与肝硬化程度间的相关性。方法对50例不同程度肝硬化患者及50例正常志愿者行弥散加权成像，并测量ADC值，DWI序列所选用弥散敏感度（b值）分别为0，400，600，800s/mm2。在感兴趣区b1和b2（ADC1）、b1和b3（ADC2）及b1和b4（ADC3）计算肝脏的ADC值。结果肝硬化平均ADC1、ADC2、ADC3值均显著低于正常肝组织（P＜0.01）；ChildA、B、C级肝硬化与正常肝脏比较，ADC值均有降低（P＜0.01）；ADC值会随肝硬化的加重而降低（P＜0.01）；各组ADC值会随b值增大而降低（P＜0.05）。结论DWI-ADC值的测定能反映肝硬化的动态变化，是评价肝硬化程度有价值的参考指标。

【关键词】肝硬化弥散加权成像磁共振

【中图分类号】R575.2【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2014）06-0111-02

肝硬化是我国的常见、多发疾病，早期无特异的临床症状，以往，肝脏影像学检查多注重形态学改变，不能准确的反映肝硬化的纤维化发展及再生结节形成的程度。随着MRI自旋平面回波成像技术（MR-SE-EPI）的迅速发展，弥散加权成像（DWI）在腹部的应用逐步推广，DWI对肝脏局灶性病变一直关注较多，而对肝硬化纤维化的理论及临床研究还尚不成熟，本研究对50例正常志愿者肝脏及50例不同程度肝硬化患者行DWI扫描，得到表观弥散系数（ADC）值，探讨肝硬化的ADC值的变化及其在评价肝硬化纤维化程度方面的价值。

1材料与方法

1.1研究对象

正常志愿者50例，男25例，女25例，年龄20-70岁，平均年龄45岁，经临床及影像检查证实无肝脾疾病、实验室检查未见异常者。不同程度肝硬化病例50例，其中男32例，女18例，年龄26-75岁，平均年龄55岁。肝硬化病因为病毒性肝炎致肝硬化者43例，酒精性肝硬化者4例，不明原因肝硬化者3例，患者均根据总胆红素、白蛋白、腹水、凝血酶原时间、肝性脑病五项指标进行Child-Pugh肝功能分级，其中ChildA22例，ChildB16例，ChildC12例，均经体格检查、临床病史、实验室检查及影像学检查诊断为肝硬化。

1.2MRI弥散成像及测量方法

扫描使用飞利浦双射频3.0T超导型MRI及配备的相应软件，体部线圈，扫描前禁食禁水4小时，首先行肝脏常规扫描序列：1轴位T1WI;2轴位T2WI；3轴位T2WIFS；4矢状位T2WI。

DWI采用自旋-平面回波（SE-EPI）序列，扫描参数：TR2600ms，TE74ms，矩阵192x192，视野360mmx360mm，层数20，层距2mm，层厚8mm，采集次数1次，采集频带宽1532Hz/pixal，选取4个不同b值，即弥散敏感度（b1=0s/mm2，b2=400s/mm2，b3=600s/mm2，b4=800s/mm2）弥散方向取x、y、z三个方向各扫描一次，于吸气末屏气扫描，扫描时间18秒。

1.3数据分析

所有DWI序列图像先由两位经验丰富的MRI副主任医师对认为质量满意的图像进行ADC值测量。选取肝II段、III、IV段、肝右叶肝门层面各选取一个感兴趣区（ROI=1mm2）进行ADC值测量，过程中避开血管分支及胆管。ADC值按照公式ADC=[In(S低/S高)]/（b高-b低）计算，公式中S低、S高分别指用低、高b值条件下弥散像的信号强度，计算得到感兴趣区的ADC值，取平均值后即为最后所得的ADC值。

1.4统计学方法

所有数据均用x-±s表示，应用SPSS13.0软件进行统计学分析，正常肝脏和肝硬化及肝硬化各组之间的ADC平均值的差异先进行方差齐性检验，后进行t检验，以P＜0.05或P＜0.01为差异有统计学意义。

2结果

2.1正常肝脏及各级肝硬化的ADC值测量结果见表1。

表1正常肝脏与肝硬化的ADC值比较（x10-3s/mm2）

项目正常肝脏肝硬化ChildA级ChildB级ChildC级

n5050221612

ADC11.48±0.101.22±0.08*1.28±0.071.19±0.07#1.17±0.07#

ADC21.46±0.091.13±0.07*1.17±0.061.12±0.061.02±0.09#

ADC31.41±0.041.07±0.09*1.13±0.081.07±0.05#0.97±0.07#

*表示与正常组相比有显著差异（P＜0.01）；#表示与ChildA比较有差异（P＜0.01）；

从根据表1，正常肝组织、肝硬化、各级肝硬化的ADC值进行比较：ADC1值，肝硬化平均ADC1值及各级肝硬化均显著低于正常肝组织（P＜0.01），ChildA级ADC值低于ChildB级、ChildC级（P＜0.01），ChildB级、C级间差异无统计学意义（P＞0.05）；ADC2值，肝硬化平均ADC2值及ChildA、B、C级肝硬化均低于正常肝脏（P＜0.01），ChildA、B级间差异无统计学意义，ChildA级ADC值低于C级，ChildB级ADC值低于C级（P＜0.01）；ADC3值，肝硬化平均ADC3及ChildA、B、C各级肝硬化与正常肝脏比较均明显降低（P＜0.01）ChildA级低于B级，ChildA级低于C级，ChildB低于C级，各级ADC值有明显差异（P＜0.01）；正常肝组织与肝硬化组及各肝硬化组间的ADC值随b值增大而逐渐变小（P＜0.05）。

2.2讨论

肝脏纤维化的物质基础是间质胶原（Ⅰ型和Ⅲ型）大量形成和沉积，由于胶原酶生成量不足，不能清除异常沉积的纤维组织，就会逐渐发展成肝硬化。肝硬化即肝内过多或异常胶原纤维沉积所导致的病理状态及其相关改变，这时，肝胶原生成量增加5倍以上，肝内血管床减少，血管间隙减小，肝小叶结构破坏，再生结节形成，胶原纤维增生、增多，这些病理生理改变都会限制细胞内外水分子的运动[1]。

弥散指的是组织内水分子的不规则热运动，即布朗运动。DWI成像是一种MR功能成像技术，对组织内水分子运动高度敏感，当组织发生病变时，就会影响组织内水分子运动，肝硬化疾病时出现大量纤维增生和胶原蛋白沉积，使组织内水分子运动受到不同程度的减低，DWI成像能够通过检测组织内水分子运动情况来反映组织内部的结构特点和生理状态。有研究认为，DWI成像可以做为一种无创性评价早期肝纤维化的准确方法[2]。

由于弥散成像对任何形式的水分子运动都高度敏感，组织细胞内除了水分子的运动外，还包括组织细胞的血流灌注，即使EPI技术也无法消除血流灌注对弥散成像的影响。血流灌注对ADC值影响显著，由于DWI是反应体素内水分子的运动情况，而不能反映超出体素外的水分子运动，当选取低b值施加弥散梯度场时，水分子的布朗运动就会超出体素范围，因此当低b值时所测得的ADC值更倾向于反应组织内的血流灌注；当高b值时，血流灌注超出一个体素范围，因此高b指时反应的是组织内水分子运动。采用的b值越小，得到的ADC值越大，低b值受血流灌注影响大，高b值最接近D值，所以应用高b值是接近真实D值的最有效的方法[3][4]。

国内外绝大多数研究者都认为应选取较大的b值[5]。本研究采用3个较大b值：400、600、800。但随着b值的增大，图像的信噪比会下降，伪影增多，图像质量及信噪比降低。当b值为800时，图像伪影明显增多，因此，本研究认为，b值选于400-600s/mm2之间较为适宜。

本文对50例正常志愿者的肝脏及50例不同原因、不同程度肝硬化患者进行弥散加权成像，并测得不同b值条件下的ADC值做横向与纵向比较研究，发现肝硬化组织的ADC1、ADC2和ADC3均显著低于正常肝组织（p＜0.01）。ADC值的测量有助于肝脏纤维化的诊断和定性[6]。不同b值条件下，ChildA级肝硬化与正常肝组织相比也有统计学差异，说明ADC值可以直接、敏感的反应肝组织纤维化的程度。A级的ADC值均低于C级，不同时间的ADC值的测定可以动态的观察病变的发展与转归。Amano等[7]认为肝硬化组织的ADC值降低是由于肝组织内的纤维增生限制了水分子活动。也有学者提出不同看法，认为肝硬化ADC值降低主要原因可能是肝内血流灌注减少而非纤维化限制水分子的热运动[8]。目前DWI对于肝硬化ADC值改变的机制及其与肝脏血流动力学改变的关系还有待于更深入和系统的研究。

总之，DWI做为一种快速、无创的成像技术，可以辅助临床诊断早期肝硬化，而ADC值的变化能反映肝硬化的动态变化，是评价肝硬化程度的非常有价值的参考指标，随着DWI成像在肝硬化疾病中应用的进一步成熟，其对临床肝硬化的诊断与分级将带来更大的帮助。

参考文献

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[3]YamadaI，AungW，HimenoY，etal.DiffusionCoefficientsinAbdominalOrgansandHepaticLesions:EvaluationwithIntravoxelIncoherentMotionEcho-planarMRImaging[J]Radiology,1999，210（3）：617-623.

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[8]杨正汉，谢敬霞，章跃武，等.肝硬化的磁共振扩散加权成像研究[J]中国医学影像技术，2002，18（9）：907-909.