MR IDEAL-IQ脂肪定量技術評價進行性假肥大性肌營養不良患兒骨骼肌脂肪浸潤程度

杜 婧，鄭藝明，肖江喜*，朱 穎，于 磊

(1.北京大學第一醫院醫學影像科，2.神經內科，北京 100034)

進行性假肥大性肌營養不良(Duchenne muscular dystrophy， DMD)，又稱迪謝內肌營養不良，為X染色體連鎖隱性遺傳病，是兒童最常見的神經肌肉疾病之一，發病率約1/3 500。DMD患者Dystrophin基因異常，導致抗肌萎縮蛋白異常或缺失，肌細胞易在收縮過程中受損；隨著肌肉損傷、修復及炎性反應不斷進展，最終出現不可逆性肌肉脂肪浸潤[1]。判斷DMD患者骨骼肌脂肪浸潤程度，對評估疾病進展程度、判斷治療效果具有重要意義[2-3]。目前關于DMD骨骼肌脂肪浸潤的研究多采用較粗略的主觀肉眼評分法或客觀半定量法，如T2 mapping及MR波譜(MR spectroscopy， MRS)技術等。基于最小二乘估算法和不對稱回波迭代分解的水脂分離(iterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and least square estimation-iron quantification， IDEAL-IQ)技術，可利用化學位移原理進行水-脂分離而定量脂肪[4]。本研究采用MR IDEAL-IQ脂肪定量技術評估DMD患兒臀部及大腿骨骼肌脂肪浸潤程度，觀察脂肪分數(fat fraction， FF)與臨床資料的相關性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2014年1月—10月89例于北京大學第一醫院確診的DMD患兒，均為男性，年齡2～13歲，中位年齡6歲；均經病理學確診，其中59例并經基因檢測證實；髂腰肌、伸膝肌、屈膝肌、內收肌及外展肌群總肌力評分中位數為21.5(19.5，24.0)分；血清肌酸激酶(creatine kinase， CK)中位數為14 000.00(9 000.00，18 188.50)U/L。

1.2 儀器與方法 采用GE HD750 3.0T MR掃描儀，32通道體部線圈。囑患兒仰臥，對年齡較小或無法配合檢查者予口服10%水合氯醛鎮靜(50 mg/kg體質量，最大劑量1 g)。采集臀部及雙側大腿肌肉軸位MRI，掃描范圍自髂前上棘至膝關節。參數：T1W，TR 590～740 ms，TE 9～10 ms，層厚5～8 mm，層間距1～2 mm，ETL 2，矩陣512×512，FOV (28～42)cm×(28～42)cm，NEX 2；IDEAL-IQ序列，TR 6.3 ms，采集6個回波TE，帶寬111.11 kHz，FOV (32～40)cm×(32～40)cm，層厚7 mm，矩陣160×160，FA 3°；總掃描時間約5 min。

1.3 圖像分析 由2名具有5年以上骨骼肌肉MRI診斷經驗的影像科醫師同時采用盲法，參照文獻[5]標準，對軸位T1WI所示肌肉肌腹最大層面進行肌肉脂肪浸潤程度主觀評分：0分，正常；1分，肌肉內見散在脂肪浸潤；2分，肌肉內見小片狀脂肪浸潤，累及面積<30%；3分，肌肉內脂肪浸潤面積達30%～60%；4分，肌肉脂肪浸潤面積>60%。于GE ADW4.6工作站選擇與主觀評分相同層面的IDEAL-IQ序列脂肪定量圖像，沿肌肉邊緣手動勾畫肌肉ROI，工作站自動計算得出對應ROI內的FF；每名醫師在同一層面勾畫2次，計算平均值作為結果，見圖1～4。

圖1 患兒男，3歲，DMD 臀部軸位MR T1WI示右側閉孔內肌(白箭)肌肉脂肪浸潤程度主觀評分為0分，右側臀大肌(紅箭)為1分 圖2 患兒男，4歲，DMD A.臀部軸位MR T1WI示右側臀大肌(箭)肌肉脂肪浸潤程度，主觀評分為2分； B.于相同層面IDEAL-IQ序列脂肪定量圖中手動勾畫右側臀大肌ROI(紫色)，其FF為15.46%

圖3 患兒男，7歲，DMD 臀部軸位MR T1WI示右側臀大肌(箭)肌肉脂肪浸潤程度，主觀評分為3分 圖4 患兒男，9歲，DMD A.臀部軸位MR T1WI示右側臀大肌(箭)肌肉脂肪浸潤程度，主觀評分為4分； B.于相同層面IDEAL-IQ序列脂肪定量圖中手動勾畫右側臀大肌ROI(紫色)，其FF為70.95%

1.4 統計學分析 采用SPSS 21.0統計分析軟件。以Spearman相關性分析評價臀部及大腿各肌肉FF與肌肉脂肪浸潤程度主觀評分、患兒年齡、總肌力評分及CK水平的相關性：│r│<0.3為弱相關，0.3≤│r│<0.6為低度相關，0.6≤│r│<0.8為中度相關，│r│≥0.8為高度相關。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 主觀評分與脂肪定量 主觀評分結果顯示，DMD患兒的臀大肌及大收肌肌肉受累最重，其次為股四頭肌及股二頭肌等，閉孔內肌、閉孔外肌、長收肌及短收肌等受累較輕。

IDEAL-IQ序列脂肪定量顯示，DMD患兒臀部及大腿肌肉中位FF總和為87.98%(39.66%，199.24%)，其中臀大肌及大收肌受累最重，其次為股四頭肌及股二頭肌等，閉孔內肌、閉孔外肌、長收肌及短收肌等受累較輕，見表1。

表1 89例DMD患兒臀部及大腿骨骼肌肌肉脂肪浸潤程度主觀評分及IDEAL-IQ定量結果比較

2.2 相關性分析 DMD患兒臀部及大腿各肌肉FF與主觀評分結果均呈正相關(r=0.24～0.92，P均<0.05)，其中臀大肌、股四頭肌、大收肌及股二頭肌FF均與對應主觀評分呈高度相關(r=0.81～0.92，P均<0.05)，閉孔外肌FF與主觀評分呈弱相關(r=0.24，P<0.05)。FF總和與患兒年齡呈中度正相關(r=0.73，P<0.01)，各肌肉FF與年齡均呈正相關(r=0.28～0.76，P均<0.05)，其中臀大肌、股四頭肌、大收肌及股二頭肌長頭FF與年齡均呈中度相關(r=0.64～0.76，P均<0.05)，股薄肌FF與年齡均呈弱相關(r=0.28，P<0.05)。FF總和與總肌力評分呈高度負相關(r=-0.82，P<0.01)，與CK水平無顯著相關性(P>0.05)。

3 討論

DMD相關研究中，主觀肉眼評分無法精確反映肌肉的細微改變[5-7]；客觀半定量法中，T2 mapping技術反映的是肌肉信號改變，而不能直接獲得肌肉脂化率[8]，MRS技術雖可準確反映ROI內的肌肉脂化率[9]，但其測量范圍有限，無法通過一次掃描評價全部肌肉情況。IDEAL-IQ技術多用于定量評價脂肪肝患者肝臟脂肪，可客觀、準確定量FF，且結果與MRS結果呈高度相關[10-12]。

本研究采用MR IDEAL-IQ技術定量觀察DMD患兒臀部及大腿肌肉脂肪，結果顯示其中臀大肌及大收肌脂肪浸潤程度最重，其次為股四頭肌及股二頭肌，而閉孔內肌、閉孔外肌、長收肌及短收肌脂肪浸潤程度較輕，與既往報道[5-6]相符，提示DMD累及肌肉存在一定規律；且本研究中定量分析結果與主觀評分結果相一致，其中臀大肌、股四頭肌、大收肌及股二頭肌FF與對應主觀評分呈高度相關，提示2種評價方法均可較好地反映DMD患者的肌肉脂肪浸潤情況；閉孔外肌FF與其主觀評分呈弱相關，可能與閉孔內肌較薄，且上下斜行走行，圖像存在部分容積效應而影響測量結果有關。而在主觀評分等級相同的肌肉中，以IDEAL-IQ技術所測FF存在差異，并可加以區分，可能提示IDEAL-IQ評價DMD患兒臀部及大腿骨骼肌脂肪浸潤程度更為精確。

較低年齡段DMD患兒各肌肉脂肪浸潤程度差異較小，但隨年齡增大，各肌肉脂肪浸潤程度出現明顯差異，表現為特征性的肌肉受累規律[5-6]。本組DMD患兒臀部及大腿肌肉FF總和與年齡呈正相關，提示隨年齡增大，脂肪浸潤程度逐步加重[2，13-14]；但各肌肉FF與年齡的相關性存在差異，臀大肌、股四頭肌、大收肌及股二頭肌長頭FF與年齡呈中度相關，股薄肌FF則與年齡呈弱相關，進一步表明DMD患兒肌肉變化存在一定規律。

隨著肌肉脂肪浸潤程度加重，正常骨骼肌被脂肪組織替代，導致DMD患兒肌力下降。本研究中DMD患兒肌肉FF總和與其總肌力呈負相關，符合疾病演變規律。此外，本組3例DMD患兒股四頭肌平均FF>60%且喪失行走能力，提示通過分析肌肉FF或可協助評估患兒活動能力[14]，有待進一步驗證；FF與CK結果無顯著相關，與既往文獻[3-5]報道相符。

本研究存在一定局限性：①未能獲得各肌肉浸潤的病理學證據；②手動勾畫ROI，可能導致測量結果存在一定誤差；③僅對肌腹最大層面進行測量，未來可進一步定量評價肌肉全部容積內脂肪浸潤情況，以便更準確地評估肌肉受累。

總之，MR IDEAL-IQ技術可無創、客觀地定量測量FF，評價DMD患兒臀部及大腿肌肉脂肪浸潤程度；臀大肌、大收肌、股四頭肌及股二頭肌受累較重，且肌肉受累程度與患兒年齡、肌力存在相關性。