3.0T 磁共振彈性成像評價非酒精性脂肪肝及預測脂性肝炎

張顯怡，紀若云，蔡小麗，石 喻

（中國醫科大學附屬盛京醫院放射科，遼寧 沈陽 110004）

MR 彈性成像（Magnetic resonance elastography，MRE）是一項利用動態機械波定量測量組織黏彈性質的新技術，是目前評價肝纖維化效能最高的無創性方法之一[1-3]。國內報道的MRE 評價主要集中在病毒性肝炎，尚無MRE 評價非酒精性脂肪肝（Non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）所致肝纖維化的報道。因此，本研究以病理結果為參考標準，評價MRE 在NAFLD 中的診斷價值，并深入探討MRE 在NAFLD 中診斷纖維化分期的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究所有受試者均簽署知情同意書，同意進行MRE 掃描或將MRE 掃描加入常規肝臟MRI 掃描中。正常組：招募醫學生及社會人員作為健康志愿者，血清學肝功能化驗結果均正常，無相關既往肝臟疾病史，常規肝臟MRI 掃描正常，共20 例，男11例，女9 例，年齡40～65 歲。NAFLD 組：2014 年1月—2018 年5 月，回顧性收集我院經臨床診斷的NAFLD 患者84 例，均行常規肝臟MRI 及MRE 掃描。排除標準：①無肝穿活檢結果（n=5）；②合并病毒性肝炎、惡性肝腫瘤或較大良性肝腫瘤影響MRE測量者（n=19）；③屏氣不良，儀器失連接（n=2），MRE 掃描或重建失敗者（n=1）。最終納入57 例患者，其中男35 例，女22 例，年齡45～64 歲（表1）。

1.2 儀器與方法

受試者掃描前禁食水6～8 h，掃描時采取臥位足先進。采用GE 3.0T Signa Excite HD 超導型MR成像系統（GE Healthcare，Milwaukee，WI），8 通道相控陣Torsopa 體部線圈，常規序列包括橫斷面T1WI、T2WI 及T2WI 抑脂序列。MRE 掃描的主動及被動刺激器均由美國Resoundant 公司提供（Resoundant Inc.，Rochester，MN，USA），主動刺激器置于掃描室外部，產生60 Hz 聲波，被動刺激器直徑19 cm，置于右上腹部劍突下，兩者通過穿過墻體的塑料管連接。MRE 掃描全程由3 次屏氣完成（每次22 s）。MRE 后臺重建由操作臺自動完成，掃描結束后即可完成，如重建圖像效果不佳則重新掃描，MRE 的檢查時間約為15～20 min。

表1 病變組患者基礎信息（）

表1 病變組患者基礎信息（）

注：APRI：天冬氨酸氨基轉移酶（AST）和血小板（PLT）比率指數。

1.3 圖像后處理

掃描結束后，MRI 操作臺利用包含X、Y、Z 軸3個方向信息的原始相位數據，通過直接反演擬合算法自動生成彈性圖、幅度圖各32 層，使用MRE-LAB專用后處理軟件設置彈性圖的偽彩色（0～8 kPa），由兩名分別具有3 年及7 年腹部影像診斷經驗的放射科醫師經嚴格培訓后，在MRE 幅度圖上繪制感興趣區（Region of interest，ROI），ROI 主要以幅度圖的解剖結構為主，選擇幅度圖上的肝臟實質部分，避免動靜脈、膽管、肝臟頂部及底部層面、肝臟邊緣，ROI 會自動復制到彈性圖及波形圖上，隨后得出肝臟的彈性值，最終彈性值為每名受試者所有ROI 層面的彈性平均值，以kPa 為單位。

1.4 病理評分標準

在取得肝臟活檢的病理切片標本后，由兩名具有5 年以上診斷經驗的病理科醫師根據Brunt 關于NAFLD 的評分標準[4]，對纖維化和炎癥反應進行評價，結果不一致者經討論協商、重復評價后統一，纖維化程度分為5 級：F0，無纖維化；F1，門靜脈星狀腫大，但無分隔形成；F2，門脈擴張伴顯著分隔形成；F3，大量隔膜形成，無肝硬化；F4，肝硬化。非酒精性脂肪性肝炎（Nonalcoholic steatohepatitis，NASH）分為輕、中、重度3 級。脂肪肝程度按鏡下脂肪含量百分比計算。

1.5 血清學檢查

采用NAFLD 纖維化評分（NAFLD fibrosis score，NFS）評估NAFLD 患者臨床肝纖維化風險。NFS=-1.675+0.037×年齡+0.094×BMI（kg/m2）+1.13×空腹血糖受損（有=1，無=0）+0.99×AST/ALT-0.013×血小板計數（×109L-1）-0.66×白蛋白（g/dl）[5]。

1.6 統計學分析

采用R（3.5.1）統計軟件包，連續性變量經正態分布檢驗后，肝臟彈性值表示為均數±標準差（），非正態分布的連續性變量采用中位數和1、3 四分位數表示，分類變量表示為計數。采用獨立樣本t 檢驗評價病變組與非病變組的彈性值差異，采用受試者工作特征（Receiver operating characteristic，ROC）曲線評價彈性值在NAFLD 中各級肝纖維化程度的診斷效能，計算曲線下面積（Area under curve，AUC）、敏感度、特異度及診斷閾值。兩組AUC 比較采用Delong 檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

隨著肝臟硬度的增加，彈性圖上肝臟實質的顏色由藍色逐漸過渡到綠色、黃色及桔紅色（圖1～3）。NAFLD 患者彈性值較正常組顯著升高（分別為（4.05±1.70）kPa 和（1.97±0.43）kPa，P＜0.001）。肝臟彈性值與肝纖維化分期具有很強的相關性（r=0.886，P＜0.001），與NASH 具有中度相關性（r=0.317，P＜0.01），與肝脂肪變百分比無相關性（r=0.103，P＞0.05）。F0 期患者中，NASH 患者彈性值（（2.80±0.33）kPa）較無NASH 患者（（2.09±0.10）kPa）顯著升高（P＜0.001）。

圖1 男，45 歲，NAFLD 病例。圖1a：幅度圖，由MRE 序列產生，類似于T1WI；圖1b：彈性圖，由后處理工作站經直接反演擬合算法自動得出，所測肝臟彈性值為2.53 kPa；圖1c：HE 染色，病理評分輕度炎癥，纖維化F1 期。Figure 1.Male,45 years old,NAFLD cases.Figure 1a:Magnitude,generated by MRE sequence,similar to T1WI,the edges of liver tissue become slightly blurred due to the impact of passive stimulator.Figure 1b:Elastogram,the measured liver stiffness is 2.53 kPa.Figure 1c:HE,mild inflammation,F1 stage.

肝臟彈性值評價NAFLD 各纖維化分期間均具有良好的鑒別能力，分別為≥F1：AUC=0.92（95%CI：0.84，0.99）；≥F2：AUC=0.94（95%CI：0.86，1.00）；≥F3：AUC=0.95（95%CI：0.90，1.00）；F4：AUC=0.99（95%CI：0.98，1.00）。NFS 診斷各肝纖維化分期具有較高的效能，分別為≥F1：AUC=0.74（95%CI：0.53，0.95）；≥F2：AUC=0.81（95%CI：0.68，0.93）；≥F3：AUC=0.85（95%CI：0.75，0.95）；F4：AUC=0.91（95%CI：0.82，1.00），與NAFLD 各纖維化分期間的AUC 比較P 值均小于0.05（Delong 檢驗）（表2，圖4）。

3 討論

NAFLD 是非酒精刺激下肝臟脂質代謝紊亂導致脂質在肝臟中過度積聚，是引起肝功能異常最常見的慢性肝臟疾病之一[6]。根據病情輕重分為單純性脂肪肝、NASH 及肝硬化，臨床中35%～65%的NAFLD 患者會出現明顯的肝纖維化癥狀，3%～15%的NAFLD 患者最終會發展為肝硬化[7]。超聲、CT 及傳統MRI 等影像學檢查手段對NAFLD 的肝脂肪含量診斷應用較為成熟，但對NAFLD 合并炎癥、肝纖維化的診斷尚無公認的令人滿意的方法。與超聲彈性成像相比，MRE 直接生成肝臟整體、客觀的彈性圖，既往研究證實MRE 具有十分良好的評估者間及評估者內部測量一致性（ICC＞0.9）[8-9]，除此之外，MRE 具有MRI 檢查的優勢，比超聲更加安全及簡便，適合疾病的復查與對比。

表2 MRE 診斷不同纖維化分期NAFLD 的閾值、AUC、敏感度及特異度

NASH、NAFLD 合并肝纖維化與單純脂肪變性的鑒別對NAFLD 的臨床治療具有重要意義。在臨床中，NASH 的基本治療包括生活方式的改變（鍛煉和飲食），早期NASH 但不伴隨纖維化的患者可根據炎癥程度給予治療及改變生活方式；NASH 伴肝纖維化的患者，可采取更加積極的治療方式，比如減肥手術[10]。目前，臨床主要依靠肝穿刺活檢獲得的病理結果進行診斷，鑒于肝穿的多重局限性，本研究為臨床提供了一種無創、可重復性高、患者依從性高的檢查手段。在F0 期患者中，NASH 患者彈性值（（2.80±0.33）kPa）較無炎癥患者（（2.09±0.10）kPa）明顯升高，證實了MRE 能鑒別單純性脂肪肝及早期脂肪性肝炎，且該過程在肝纖維化發生之前，有助于臨床及早發現隱匿性炎癥，從而進行積極治療干預[11]。

圖4 MRE 診斷NAFLD 各級纖維化的AUC 分別為≥F1：AUC=0.92（95%CI：0.84，0.99）；≥F2：AUC=0.94（95%CI：0.86，1.00）；≥F3：AUC=0.95（95%CI：0.90，1.00）；F4：AUC=0.99（95%CI：0.98，1.00）。NFS 診斷NAFLD 各級纖維化的AUC 分別為≥F1：AUC=0.74（95%CI：0.53，0.95）；≥F2：AUC=0.81（95%CI：0.68，0.93）；≥F3：AUC=0.85（95%CI：0.75，0.95）；F4：AUC=0.91（95%CI：0.82，1.00）。Figure 4.The AUC of MRE diagnosis of NAFLD was:≥F1:AUC=0.92 (95%CI:0.84,0.99);≥F2:AUC=0.94 (95%CI:0.86,1.00);≥F3:AUC=0.95(95%CI:0.90,1.00);F4:AUC=0.99(95%CI:0.98,1.00).The AUC of NFS diagnosis of NAFLD was:≥F1:AUC=0.74(95%CI:0.53,0.95);≥F2:AUC=0.81(95%CI:0.68,0.93);≥F3:AUC=0.85(95%CI:0.75,0.95);F4:AUC=0.91(95%CI:0.82,1.00).

以往研究表明MRE 彈性值能準確評價病毒性肝炎患者的肝臟纖維化程度[2]，MRE 診斷各期纖維化程度的AUC 值均在0.9 以上。NAFLD 患者的肝臟病變早期主要以脂質堆積為主，隨后以炎癥浸潤及肝纖維化為主[12]。與乙肝及丙肝不同，NAFLD 患者的肝纖維化診斷更具挑戰，一方面以脂肪肝為背景的病理改變是否影響彈性值的評價，另一方面脂肪肝患者體質量更大，機械波的傳播更加困難。本研究證實了MRE 在脂肪肝患者中失敗率很低，僅3 例（共84 例）存在MRE 技術問題。MRE 診斷NAFLD各級纖維化的AUC 均在0.9 以上，且準確率及特異度均高于0.8，較臨床上常用的NFS 效能更佳。因此，我們推測，脂肪肝并不影響MRE 評價NAFLD肝纖維化，病理證實的脂肪沉積不改變肝硬度，而肥胖并未造成MRE 失敗率增高。與超聲彈性成像在肥胖患者中的局限性相比，MRE 更適合用于NAFLD 患者的肝纖維化評價。

本研究局限性：①本研究各組病例數較少，需進一步擴大樣本量，并進行前瞻性研究及臨床干預實驗。②受試者的性別、體質量指數、被動刺激器拍板位置以及受試時間略有不同，對試驗結果的影響尚需進一步研究。③本次研究MRE 采用60 Hz 頻率，采用其他頻率是否具有更好的診斷準確性有待考證[9，13]。

綜上，MRE 有助于臨床無創性診斷及評價NAFLD 肝纖維化分期。與血清學NFS 相比，MRE 是一種更加有效的預測肝纖維化的檢查方法。未來有待于進一步擴大樣本量，采用MRE 多參數結果解析纖維化、炎癥及脂肪變等多種病理因素，并進行臨床前瞻性干預實驗，獲得更具臨床指導價值的影像證據。