mDixon技術在成人非酒精性脂肪性肝病臨床診斷中的初步應用

肝臟脂肪定量在代謝綜合征及非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)等疾病的早期預防、診斷、治療、療效評價以及預后評估等方面均具有重要的臨床價值。組織學檢查是目前診斷NAFLD的“金標準”，但穿刺為有創操作，且存在取樣誤差、判讀誤差和可重復性差等缺點，臨床應用受限[1-2]。為了滿足臨床需要，許多無創診斷方法越來越受到重視。影像學方法在診斷脂肪變性方面具有較好的敏感度和特異度，且準確度較高，近年來發展較快。

超聲和CT檢查是檢測肝脂肪變性的經典手段，但受到技術限制，CT在診斷<30%的肝脂肪變含量時的檢出能力較差[3]，且由于射線輻射的影響，應用超聲檢測<20%的肝臟脂肪變的敏感度只有55%[4]。近年來新興的檢查方法如受控衰減參數(CAP)的診斷效能優于傳統超聲，但對輕度脂肪肝定量檢測的可靠性相對較差[5]。

基于梯度多回波成像(也稱為化學位移編碼成像，CSE-MRI)是近年來新興的技術，采用了多回波成像技術，獲得外磁場作用下水和脂肪質子的圖像及信號強度，通過計算脂肪質子密度占水分子與脂肪質子密度總和的百分比(質子密度脂肪分數，PDFF)，可以準確計算脂肪含量。人體肝臟活組織檢查研究結果表明磁共振(MR)-PDFF可準確反映肝臟的三酰甘油表達水平[6]。有研究表明PDFF可作為精確定量脂肪的非侵入性選擇方法[7]。2016年歐洲肝臟研究協會關于NAFLD的指南指出，MR-PDFF是脂肪變性診斷的非侵入性參考標準[8]，PDFF已成為一種肝組織脂肪變診斷的新方法[9]。

本研究擬運用6回波梯度成像(采用mDixon-Quant技術)進行肝臟脂肪半定量分析，探討PDFF在量化肝臟脂肪中的初步應用價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象

回顧性分析2018年3月至2018年9月在上海交通大學附屬第一人民醫院進行MR上腹部mDixon成像序列掃描的患者，排除肝臟其他疾病以及因惡性腫瘤正在接受化學、放射治療的患者。超聲診斷標準為具備以下三項腹部超聲表現中的兩項者為彌漫性脂肪肝[10]：(1)肝臟近場回聲彌漫性增強(“明亮肝”)，回聲強于腎臟；(2)肝內管道結構顯示不清；(3)肝臟遠場回聲逐漸衰減。

1.2 MR及超聲設備參數

3.0 T MR機(型號為Ingenia，荷蘭飛利浦公司生產)，mDixon-Quant序列采集參數如下：回波數為6；TE = n×1.15 ms，n=1,...,6；翻轉角5°；TR= 10.3 ms；FOV= 400×350×210 mm3，矩陣320×256×70, 掃描時間為16 s，屏氣掃描，接收線圈為腹部32通道表面線圈。彩色多譜勒超聲機由美國通用醫療公司生產，型號為LOGIQ E9，使用凸陣型腹部探頭，頻率為3～5 MHz。

1.3 MR數據測量

肝PDFF測量：選取圓形感興趣區域(Region of interest，ROI)，面積約100 mm2，將ROI置于FF圖上第一肝門水平肝右葉實質，避開主要血管、膽管，并確保ROI不超出肝臟組織范圍，記錄PDFF值(單位：%)。

平臍孔水平測量橫斷位最大前后徑a及最大左右徑b(單位：mm)，根據公式L=πa+2(b-a)計算腹圍周長(單位：mm)，并測量同一層面前腹部皮下脂肪厚度(單位：mm)。見圖1。

圖1肝臟MR PDFF測量方法A肝臟PDFF圖，ROI放置B臍孔平面最大前后徑、左右徑測量以及皮下脂肪厚度測量示意圖

1.4 NAFLD肝細胞脂肪變嚴重程度評分

參照中華醫學會肝病學分會NAFLD診療指南2010修訂版[10]標準，按照病理肝細胞脂肪變程度進行評分，即肝細胞脂肪變細胞占0～5%計0分，占5%～33%計1分，占34%～66%計2分，占66%以上計3分。

1.5 統計學分析

采用 SPSS 22.0統計軟件對數據進行分析，符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗。使用泊松回歸進行肝臟脂肪與所選變量變化的趨勢分析及相關關系分析。P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料

共納入436例成人患者的腹部MR進行脂肪定量分析，其中女性199例，男性237例，年齡為20～89歲。常規MR診斷顯示肝臟脂肪變性有51例，超聲診斷顯示肝臟脂肪變性有61例。肝臟PDFF范圍：0.03%～27.78%，均值4.70%。按照病理分級標準進行肝臟PDFF分級，其中1級(PDFF<5%)有324例，2級以上(PDFF≥5%)有112例(25.69%)。見表1、圖2。

表1 患者基本資料與肝臟PDFF的關系

注：a提示肝臟PDFF與指標存在相關性，aP<0.05

圖2 肝臟脂肪含量分布頻率

2.2 MRI-PDFF與常規MR、超聲診斷脂肪肝比較

436例患者中MR-PDFF診斷脂肪肝的陽性率為25.69%，高于超聲(13.99%)。其中112例PDFF脂肪肝陽性患者中，51例超聲顯示陰性，其對應PDFF范圍為5.13%～13.19%。PDFF陽性且超聲陰性的比例為45.5%，MR陰性比例為54.5%。

2.3 肝臟脂肪含量與年齡、性別的關系

運用泊松回歸分析肝臟脂肪含量隨年齡變化的趨勢，發現男女肝臟脂肪含量峰值的年齡有所不同，男性出現兩個高峰，分別是30～40歲和50～60歲；女性峰值年齡是在30～40歲，隨后呈下降趨勢。見圖3。

2.4 肝臟脂肪含量與皮下脂肪厚度、腹圍的關系

對肝臟脂肪PDFF與年齡、性別、皮下脂肪厚度、腹圍相關關系進行分析發現，男女肝臟脂肪含量均與皮下脂肪厚度、腹圍有明顯相關性(P<0.05)；在男性中，PDFF與年齡有關(P=0.007 8)，女性則與年齡無明顯相關(P=0.089 7)。見表1。

圖3 不同年齡段人群肝臟脂肪含量分布

3 討論

循環脂質超過脂肪組織的儲存和代謝能力時，在非脂肪組織內發生脂質的進行性和異常保留，這個過程稱為脂肪變性[11]。脂滴在細胞質中積聚，導致細胞功能障礙或死亡，這種現象稱為脂毒性[12]。以上機制可能涉及肝臟、心臟、骨骼肌和胰腺[13]。NAFLD是指肝組織中5%以上的肝細胞發生脂肪沉積，并除外乙醇及其他明確的損肝因素所致的疾病。臨床上無創區分NAFLD的不同階段相對困難。

3.1 MR-PDFF肝臟脂肪變性檢測的可行性

已有研究廣泛比較了肝臟質子磁共振波譜(MRS)和CSE-MRI兩種方法量化PDFF的準確性，通過與組織穿刺標本比較，MR-PDFF可實現精確定量肝臟脂肪[14-15]，而且應用不同場強、不同廠商的MR機以及采用不同重建方法獲得的MR-PDFF的結果亦有很好的一致性[16]。

3.2 肝臟脂肪變性MR-PDFF與超聲檢出率比較

由于應用肝臟超聲診斷脂肪肝主要依靠主觀判斷，對肝臟脂肪沉積尤其是輕中度的脂肪沉積，存在一定程度的漏診率。本研究中，應用超聲檢出的脂肪肝陽性比例低于MR-PDFF，其中超聲陰性且PDFF陽性的比例高達45.5%，而這部分患者的PDFF分布均<15%，提示均為輕度肝臟脂肪變性，表明超聲對輕度肝臟脂肪浸潤存在一定程度的低估。

3.3 肝臟脂肪變性MR-PDFF的特征及影響因素

日本[18]和德國[19]的人群流行病學研究描述了年齡相關的肝臟脂肪含量隨著年齡增加而升高，40～50歲呈高峰，隨后逐漸下降；對德國人群的進一步研究發現存在性別差異，男性在20～50歲之間呈持續升高趨勢，女性則為40～65歲[19]。本研究發現男性在30～60歲時肝臟脂肪含量持續上升，且出現兩個高峰，分別是30～40歲和50～60歲；而女性肝臟脂肪含量峰值年齡是30～40歲，隨后呈下降趨勢，與德國東部白種人群的研究結果有所不同，推測這可能與飲食不同有關。

本研究結果顯示年齡與肝臟脂肪含量明顯相關(P<0.05)，但按照性別進一步分組分析，發現女性與年齡的相關性并不明顯(P>0.05)，而男性肝臟脂肪含量則與年齡密切相關(P=0.0087)。這與德國東北部白種人群的研究結果不同，該研究并沒有發現年齡與肝臟脂肪含量有密切相關性，而指出腰圍/身高比與肝臟脂肪含量的關系更密切[19]。

本研究進一步分析了皮下脂肪厚度和腹圍對肝臟脂肪含量的影響，雖然肥胖是由人體質指數(BMI)大于或等于30 kg/m2定義的，但腹部脂肪堆積的人通常具有代謝特征改變(也稱為代謝綜合征)，已有研究表明脂肪增加了患NAFLD的風險，但BMI與預測該風險無關，而脂肪分布不同，尤其是腹腔脂肪的變化，對評估代謝因素引起的代謝風險更具有決定性作用[20]。Ramírez-Vélez等[21]發現，在去除性別、年齡、青春期、BMI、飲食等因素影響后，西班牙青少年非NAFLD組的肝臟脂肪含量與腹腔脂肪有較高的相關性(P<0.05)。因此，探討腰圍，尤其是腹腔脂肪含量與代謝綜合征的相關性尤為重要。本研究結果發現皮下脂肪厚度和腹圍與肝臟脂肪含量均有顯著相關性(P<0.01)，兩者雖沒有性別差異，但男性的相關性較女性更密切，尤其是腹圍。

為了滿足臨床對腹腔脂肪分布定量評估的需要，在過去的幾十年中，基于各種MRI采集，例如T1加權、T2加權或CSE-MRI，出現了各種SAT和VAT體積分割方法，每種方法都具有各自的優缺點[22]。 因為T1加權和T2加權圖像對比度隨B0場強變化而變化，這可能是限制多中心研究的問題。本研究采用通過測量橫斷位圖像前后徑、左右徑計算腹圍截面積，測量同層面腹壁皮下脂肪厚度來評估腹腔和腹壁脂肪分布，方法簡便易行，還可避免體積分割法的機器誤差及用卷尺進行腹圍測量的人為誤差。

3.4 本研究的局限性

本研究為小樣本單中心研究，且僅進行了肝右葉一個ROI取點測量，雖有研究顯示MRI-PDFF在每個肝段、肝葉和整個肝臟的檢測結果均有較好的準確性，測量結果的變異度很小，但也有研究建議使用多個大ROI對盡可能多的肝臟區域進行采樣，初步結果尚有待進一步大樣本驗證[23-24]。Runge等[25]的前瞻性研究發現MRS-PDFF可以對NAFLD進行脂肪變性分級，但本研究的肝臟脂肪含量范圍介于0.03%～27.78%，沒有S2、S3級患者，存在一定采樣偏移。德國的流行病學數據還發現，肝臟脂肪含量與代謝綜合征相關的變化有關，如腰圍/身高比、丙氨酸氨基轉移酶、尿酸、血清三酰甘油和血壓[19]。本研究僅分析了肝臟脂肪含量與年齡、性別、皮下脂肪和腹圍的關系，有待進一步進行肝臟脂肪含量與代謝綜合征的相關血清生物化學指標的深入分析。

綜上所述，基于mDixon技術的MRI-PDFF能自動獲得相應肝臟的脂肪含量值，具有方便快捷、結果可靠、重復性好等優勢，在臨床應用中有望替代肝穿刺，進行人群的大樣本脂肪性肝病的診斷及流行病學特征分析。