定量MRI評價肝泡型包蟲病肝儲備功能的初步探討

張茜茹， 依巴努·阿不都熱合曼， 王健， 蔣奕， 劉文亞

肝臟泡型包蟲(hepatic alveolar echinococcosis，HAE)在肝實質內呈浸潤性生長，破壞正常的肝臟組織，根治性病灶切除是肝臟泡型包蟲最理想的治療方式[1]，然而HAE起病隱匿，早期無明顯的臨床癥狀，很多患者就診時已經發展到疾病終末期，HAE病灶往往侵犯肝靜脈根部、肝后下腔靜脈及第一肝門部大的脈管系統，此時常規的外科手術難以根治性切除病灶，自體肝移植手術[2]為這些患者帶來治愈疾病的希望，然而自體肝移植手術的復雜程度及對機體的創傷遠高于常規肝臟切除手術，術前需要準確的評估肝臟儲備功能，從而嚴格篩選合適的手術病例。在臨床工作中，Child-Pugh分級評分是術前評價肝臟功能常用的方法，然而該評分系統仍有一定缺陷[3]。目前通過影像學方法評價肝臟的儲備功能的方式主要是術前對于殘肝體積的計算，殘肝體積的大小與肝細胞數量的多少相關，可以在一定程度上反應肝臟的貯備功能，然而目前對殘肝肝細胞功能狀態的影像學評估研究較少。本研究擬通過研究HAE患者的磁共振T1-mapping、T2-mapping成像特征，比較不同Child-Pugh分級評分的HAE患者殘肝的T1值、T2值是否存在差異，探討T1-mapping、T2-mapping成像技術在評價HAE肝儲備功能中的價值。

圖1 病例組及正常對照組興趣區設置示意圖。a) 肝方葉及肝右前葉可見肝泡型包蟲病灶，選取遠離病灶1cm以上正常肝實質進行測量； b) 正常對照組肝臟，測量點選取在肝右葉。

材料及方法

1.臨床資料

本研究為前瞻性研究，得到新疆醫科大學第一附屬醫院倫理委員會批準，檢查前患者均簽署知情同意書。連續搜集2016年1月-2016年10月本院行磁共振T1-maping及T2-maping掃描的36例HAE患者(病例組)和20例肝臟功能正常的健康志愿者(對照組)，平均年齡(48±7)歲。病例組納入標準：臨床初診為HAE的患者。排除標準：①影像檢查排除HAE；②HAE巨大，正常殘肝組織過小無法測值者；③合并其他影響肝功能疾病者，如肝硬化、脂肪肝等；④運動偽影嚴重，無法測量者。根據Child-Pugh分級評分(評分標準參考人衛第8版內科學表4-1-1)將病例組分為肝功能A級組(n=14)、B級組(n=12)和C級組(n=10)，見表1。

表1 研究人群的基本情況

2.檢查方法

MR檢查前，病例組空腹采血進行各項生化指標檢查。MR檢查和血生化檢查的時間間隔不超過2天。

采用Siemens Avanto DOT 1.5T 磁共振成像掃描儀，體部線圈，患者取仰臥位掃描。掃描范圍由膈頂至肝下緣，掃描包括常規序列(T1WI、T2WI、壓脂序列)及橫軸面T1-mapping、T2-mapping序列。T1-mapping掃描參數：TR 15 ms，TE 1.79 ms，視野380 mm×380 mm，FOV相位100%，相位分辨力100%，層厚5 mm，層間距2 mm，矩陣256×256；T2-mapping掃描參數：TR 1000 ms，TE 13.7 ms，視野380 mm×380 mm，FOV相位68.8%，相位分辨力100%，層厚8 mm，層間隔1.6 mm，矩陣256×256。本研究中T1-mapping屏氣掃描，T2-mapping序列采用呼吸觸發掃描。

3.圖像分析

掃描圖像傳輸至磁共振掃描儀自帶的后處理工作站，由1名影像醫師評價圖像質量并進行圖像數據測量。興趣區設置原則：①病例組測量時觀察偽彩圖顏色的改變并參照常規序列觀察病灶實性部分及病灶邊界，選取距離病灶1 cm以上正常肝實質進行測量(圖1a)；②由于肝左葉肝頂部易受心臟搏動影響，所以正常對照組測量點選取在肝右葉(圖1b)，病例組在肝左葉選取ROI時盡量選擇在Ⅲ段進行測量；③肝組織與周圍的臟器易產生磁敏感偽影，測量時應盡量選擇不靠近肝緣同時避開大血管、膽管進行。每個病例測量三個不同位置1.5 cm2左右圓形ROI的T1、T2值，計算平均值作為該病例的T1、T2值。

4.統計學分析

更加清晰其內大片狀液化壞死區； d) T1-mapping序列肝右葉病灶囊性成分呈現紅色或黃色區域，實性成分呈現綠色或淡藍色區域，殘肝組織呈均勻的藍色區域； e) T2-mapping序列肝右葉病灶囊性成分呈現紅色或黃色區域，實性成分呈呈現深藍色區域，殘肝組織呈均勻的藍色區域。

圖2 a) 正常肝實質在T1-mapping序列上均表現為信號均勻的藍色區域，其中相間的肝內血管表現為淡藍色，腹腔胃腸道內的自由水，表現為紅色或者黃色; b) 正常肝實質在T2-mapping序列上均表現為信號均勻的藍色區域，其中相間的肝內血管表現為淡藍色，腹腔胃腸道內的自由水，表現為紅色或者黃色。圖3 男，37歲，肝泡型包蟲病。a) 橫軸面T1WI示示肝右葉可見不規則實性病灶，邊界不清； b) 橫軸面T2WI示病灶內大片狀液化壞死區； c) 橫軸面T2壓脂序列示病灶

表2 各組T1、T2值的變化 (ms)

表3 各組T1、T2值兩兩比較

使用SPSS 17.0統計軟件包，對照組與病例A、B、C三組的組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較用LSD法，以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.正常肝臟T1-mapping、T2-mapping影像表現

正常肝實質在T1-mapping、T2-mapping序列上信號均勻，在T1-mapping、T2-mapping偽彩圖上表現為均勻的藍色區域，其中相間的肝內血管表現為淡綠色。腹腔胃腸道內的自由水，T1、T2值較高，表現為紅色或者黃色(圖2)。

2.肝泡球蚴病T1-mapping、T2-mapping影像表現

36例肝泡球蚴患者中，10例病灶分布在肝左葉，14例病灶分布在肝左內葉及肝右前葉，12例病灶分布在肝右葉，36例患者中10例行手術治療，其中6例術后復發，其余26例行藥物治療。肝內泡型包蟲病灶在常規序列表現為肝內不均質腫塊，邊界不清，其內可見大片狀液化壞死區(圖3a～c)。在T1-mapping、T2-mapping序列上殘肝實質表現同正常肝臟，為信號均勻的藍色區域，而病灶輪廓顯示更加清晰，其內液化壞死區T1、T2值較高，呈現紅色或黃色區域，病灶內實性成分T1-mapping序列T1值高于正常肝組織低于液化壞死區，呈現綠色或淡藍色區域，T2-mapping序列T2值低于正常肝組織也低于液化壞死區，呈深藍色區域，但病變的鈣化區域及小囊泡表現不明顯(圖3d、e)。

圖4 a)鏡下示HAE病灶(HE，×40)； b) 鏡下示病灶周圍邊緣帶肝組織間見膠原纖維增生，大量炎細胞(包括淋巴細胞、漿細胞、嗜酸性粒細胞、中性粒細胞)浸潤(HE，×40)； c) 鏡下示遠離病灶肝細胞輕度水腫伴點灶狀壞，肝竇擴張，炎細胞浸潤，kuffer細胞增生，多處匯管區明顯擴大，中度界面性炎形成，膽管增生(HE，×100)。

3.T1-mapping、T2-mapping成像定量分析

正常對照組、病例組的T1、T2值見表2。4組間T1、T2值的比較見表3。四組間T1值比較組間差異沒有統計學意義(F=1.696，P>0.05)，四組間T2值比較組間差異有統計學意義(F=70.323，P<0.05)。T2值四組兩兩比較，正常對照組與病例A組間差異無統計學意義(P>0.05)，正常對照組與病例B組及C組間差異有統計學意義(P<0.05)，病例組間兩兩比較差異均有統計學意義(P<0.05)。

4.Child-Pugh分級與HAE患者殘肝病理的關系

由于C-P分級B、C級的HAE患者不適宜行手術治療，最后本研究只取得了肝功能A級患者殘肝的病理結果。肝功能A級的HAE患者行肝葉切除及自體肝移植術后病理結果顯示遠離病灶的周圍肝實質主要改變為炎性反應、細胞水腫、壞死，肝纖維化不明顯(圖4)。

討 論

對于終末期HAE患者，術前準確評價肝儲備功能對于治療方式的選擇至關重要，它不僅關系到患者是否可以耐受手術，并且外科醫生可以根據患者的肝儲備功能的情況，制定恰當的手術切除范圍[4]。國內外研究結果顯示肝體積大小可以反映肝臟實質細胞容量的變化，肝臟體積與肝臟儲備功能之間具有很高的相關性, 可以用于評估肝臟切除手術風險和指導治療方式的選擇[5]，己被視為與Child-Pugh分級評分同等重要的評價肝臟儲備功能的指標[6]。目前影像學檢查及其3D后處理技術能夠準確的測量殘肝體積[7]，是肝臟外科術前評估的一項重要內容，然而肝臟體積大小并不能反應肝實質細胞功能的好壞，基于影像學檢查評估肝臟的貯備功能的探索是當前熱點研究之一。

不同組織的T1和T2弛豫時間不同，而常規的T1加權與T2加權圖像分別混有T2及T1弛豫信息，無法進行定量測定，T1-mapping及T2-mapping技術能夠準確的測量肝臟組織的T1和T2弛豫時間，進行定量分析。從理論上講，當肝臟細胞受到損害，發生水腫、變性、壞死及纖維化時，其弛豫時間會出現相應的變化，通過測量弛豫時間進行定量分析，是能夠間接反映著肝臟組織功能狀態的。Kamimura等[8]及Ding等[9]應用T1-mapping技術定量評價肝功能的研究中認為，T1-mapping成像可作為一種基于MRI的肝功能檢查技術。張小彪等[10]認為組織弛豫速度的差異使T2值可以反映組織內磁敏感性的改變。因此，T2-mapping成像可以定量觀察肝臟組織結構的動態變化。

泡球蚴病灶由無數小囊泡構成，小囊泡的角皮層發育不完全，囊液不斷外滲在周圍組織內浸潤，激發人體宿主細胞免疫反應，形成以小囊泡為中心的肉芽組織結構[11]，進而肝實質細胞不斷被破壞，隨著泡球蚴病灶的增大，周圍的組織也因受壓迫而發生萎縮、變性甚至壞死，最終引起患者肝功能下降甚至衰竭[12]。本研究通過對Child-Pugh分級肝功能A級的HAE患者術后殘肝組織病理學觀察發現，殘肝的病理學改變主要是肝細胞的水腫、變性和壞死，殘肝組織發生纖維化少見或者不存在。肝細胞的水腫、變性使細胞體積增大，細胞內含水量增加，理論上這種病理變化會導致肝組織T1、T2弛豫時間延長[13]。本研究結果也顯示病例組患者T2弛豫時間確實隨著Child-Pugh分級增加而呈上升趨勢，是因為T2-mapping技術對水成分敏感，在組織水腫方面有較高的敏感度及特異度。但各組間的T1弛豫時間差異無統計學意義，這與Besa等[14]報道的利用T1-mapping技術增強前定量評價肝功能的研究結果相似。目前的研究顯示T1-mapping技術在定量評估臟器纖維化方面具有潛在價值，尤其是在評價心肌纖維化方面有突出貢獻[15]，而HAE患者多數無慢性肝病、肝纖維化病史。汪蒼等[16]利用這兩種技術評價大鼠大鼠肝纖維化分期的研究中也顯示，T1值與肝纖維化病理學分期呈正相關，T2值與肝纖維化病理學分期無明顯相關性。本研究還發現肝功能A級的HAE患者殘肝的T2值與健康志愿者T2值間差異無統計學意義，這也映證了Child-Pugh分級評分A級肝功能的患者接受自體肝移植手術是相對安全的。

本研究結果表明，磁共振T2-mapping成像可以用于定量分析HAE患者殘肝儲備功能，隨著HAE患者肝功能受損程度的加重，T2值逐漸增高，因此T2-mapping技術有可能成為評價HAE肝臟儲備功能的一項影像學評估方法，為臨床醫生制定HAE患者的治療方案提供一定的幫助。

本研究的不足之處是病例樣本量偏小，需要進一步積累臨床病例。T1-mapping成像評價肝儲備功能目前多使用肝細胞特異性對比劑進行肝膽期掃描，測量T1弛豫時間的差值來反應肝細胞對對比劑的攝取，但本研究未能涉及肝細胞特異性對比劑進行T1-mapping成像。