搜索
CT和MRI诊断肝纤维化的研究进展2013届宁波进修班俞建强肝纤维化是继发于各种慢性肝损害之后的组织修复反应。虽然发生机制各不相同，但肝纤维化形成的病理过程大致相仿，即慢性损伤引发持续性炎症反应，组织异常修复，胶原纤维沉积及纤维化形成。随着对肝纤维化机制的研究深入，目前有学者证实部分肝纤维化是可逆的［1-3］。肝纤维化精确的评估、分期以及临床早期诊断，对指导慢性肝病临床治疗及预后具有重要意义［4］。根据纤维化对肝结构破坏范围、程度和对肝微循环影响的大小划分为0-4期（S0—S4）[5]：S0期无纤维化；S1期为汇管区纤维化扩大、局限窦周及小叶内纤维化；S2期为汇管区周围纤维化、纤维间隔形成，小叶间隔保留；S3期为纤维间隔伴小叶结构紊乱，无肝硬化；S4期为早期肝硬化，肝内广泛纤维化致肝小叶结构紊乱[6]。肝活检组织病理学是临床诊断肝纤维化的金标准，但其是有创检查并有并发症的风险，患者不易接受；且不利于动态监测和疗效观察。因此无创性评估肝纤维化和肝硬化程度一直是医学界研究的热点。本文就CT、MRI诊断肝纤维化的研究进展做一综述。1．CT1.1常规CT一般通过肝脏形态学改变来对肝纤维化进行诊断，内容包括肝脏轮廓不规整、肝脏体积变化、肝叶比例失调、肝裂增宽、肝实质粗糙、密度不均匀及脾脏体积增大、门静脉或肝静脉系管径增宽等。上海市肝纤维化课题协作组[7]对肝纤维化肝脏形态改变研究结果表明，肝纤维化时肝表面呈波浪状改变、肝裂增宽、肝左叶上下径及体积指数增大，并见脾脏前后径或厚度增大、脾门胃底静脉曲张及腹水等；但其不能对早期肝纤维化进行准确分期，局限于区别最早期和晚期肝纤维化。关于肝脏体积及肝叶比例，多数研究结果[8-14]趋向于，肝左外叶及尾叶在肝纤维化早期绝对增大，晚期为相对增大；而肝右叶及方叶表现为早期轻度增大晚期明显缩小；总肝体积先增大后缩小。CT平扫能显示晚期肝硬化的形态学改变，如肝脏边缘呈波浪状、肝叶比例失调、肝裂增宽、肝实质密度不均匀、脾肿大、门静脉增粗及扩张等征象，同时也可显示脾门胃底静脉曲张、腹水等门静脉高压(portalhypertension，PHT)的改变。但是CT平扫仅能在肝硬化肝脏大体形态发生变化后进行诊断，不能对肝纤维化程度进行分期，而且对早期肝硬化不敏感。Romero-Gomez等［15］建立了Fibro－CT定量评估肝纤维化的方法，采用计算机光学分析非对比剂增强CT图像定量评估了141例慢性丙型肝炎患者肝纤维化的程度。结果表明，Fibro－CT定量评估肝纤维化与病理有很高的相关性(r=0.69，P＜0.001)，但随着肝纤维化分级增加，其准确性有待提高。CT增强扫描可观察肝脏密度变化和血管情况以及其他继发的改变，包括脾大、腹水、门静脉高压、侧支循环形成等，为临床诊断及治疗方案的制订提供较多的信息。Taura等［16］发现肝纤维化分期越高则肝实质不均强化比例越高，4期肝纤维化与1、2、3期以及正常肝实质密度之间有显著性差异，1～3期与正常肝之间无显著差异。PHT是慢性肝病重要的并发症且与慢性肝病的严重程度密切相关，因其早期影像学征象不典型而容易漏诊，如何及时发现PHT并加以干预非常重要。采用256排螺旋CT使用低对比剂剂量和低辐射剂量的扫描方案进行腹部动态增强扫描，在80kVp时门静脉显示效果明显优于120kVp，能够很好的评估门静脉高压及其侧支循环情况［17］，但CT增强扫描难以对早期肝纤维化进行定量测定。1.2CT灌注成像近年来，CT灌注成像(CTperfusion，CTP)正成为影像医学研究的热点。肝纤维化进程中存在明显的病理性血管生成与窦状间隙的重构，窦状内皮细胞功能失调，窦状间隙的毛细血管化，肝内血管阻力增加，门静脉高压形成，阻碍了肝纤维化的逆转与恢复［18］。肝脏血流灌注减少，可引起血流与肝细胞间的交换减少并最终导致肝损害，所以肝脏的血流动力学参数是判断其功能的重要指标之一。如何定量测量肝内血流的灌注量，对于准确了解肝脏的生理功能、病理变化及药物的代谢等具有重要意义。CTP能同时提供组织器官形态学和功能学方面的信息，使我们有可能在形态学变化之前发现肝脏弥漫性病变，在肝血流的研究与临床应用中已显示出独特的优势［19］。近年来的进一步研究[20、21]证实，肝脏CTP可以很好地反映肝脏血流动力学变化。CTP对肝纤维化研究的内容包括计算肝动脉灌注量（HAP）、门静脉灌注量（HPP）、总肝血流量（TLP）、肝脏灌注指数（HPI）、血流量（BF）、血容量（BV）及平均通过时间（MTT）等。杨保智等[20]通过64层螺旋CT灌注成像对肝纤维化进行研究,结果表明,64层螺旋CT灌注成像可以反映肝纤维化阶段的血流动力学改变，肝脏血流灌注的变化与病变的严重程度有关。Ronot等[22]认为CTP能够鉴别轻度肝纤维化（S1）与中度肝纤维化（S2-S3），其中MTT是最敏感的指标。但CTP也有其局限性:（1）检查范围不够大；(2)患者配合欠佳会造成灌注结果出现误差，甚至扫描失败；(3)放射性损伤。1.3能谱CT能谱CT是利用同一种物质在不同X线能量下具有不同的吸收能力来提供比常规CT更多的成像参数和信息，它不仅能显示形态学的改变,而且可以量化反映组织在能量学范畴的差异，提供诸多病灶的量化指标，丰富了诊断手段［23］，为CT研究肝纤维化提供了量化的手段。采用能谱CT对肝硬化的患者进行增强扫描后发现，肝硬化患者的标准碘浓度同健康人之间有明显差异，碘浓度的测定有望成为肝纤维化定量新参数［24］。能谱CT可行单能量成像更好地显示门静脉，从而有利于准确评估门静脉高压。目前关于能谱CT研究肝纤维化还很少，除了根据碘浓度图的数据可以鉴别肝纤维化外，其他的参数，如能谱曲线、有效原子序数等是否也能够定量研究肝纤维化，以及在能谱模式下，是否可以不借助对比剂即可检出肝纤维化等问题有待进一步研究。2．MRIMRI由于无放射线损伤、高对比软组织分辨率及多种功能成像等优势，使其在临床诊断肝纤维化方面的应用价值越来越大[25]。2.1常规MRI从肝脏形态学方面诊断肝纤维化与CT相似，但是与CT相比，MRI还可以显示肝实质形态呈网格状改变[26]。增强磁共振成像(MRI)主要通过引入不同类型的对比剂来增大病灶与背景的差异以显示病灶。目前常用对比剂主要有2种:一种是非特异性细胞外液间隙对比剂，如钆喷酸葡胺(Gd－DTPA)，它积聚于细胞外间隙，引起组织T1时间缩短，纤维化成分可表现为延迟强化;另一种是特异性对比剂，其中网状内皮细胞特异性对比剂如超顺磁性氧化铁(superparama－gheticironoxidenanoparticles，SPIO)，它可被肝组织中的巨噬细胞吞噬，造成局部磁场不均匀，使T2时间缩短，表现为正常肝组织信号显著降低，而纤维化的肝组织巨噬细胞数量减少，功能下降，因此肝实质的信号下降程度低于正常肝脏。有学者将上述两种对比剂联合运用，进行双增强MR成像(double－contrastedMRI，DCMRI)，以区分正常肝脏与纤维化组织。Macarini等［27］分别用MRI平扫、SPIO增强MRI、双增强MRI来检测肝损害，其敏感度分别为57.3%、67.6%和75%，特异度分别为20.5%、63.2%和73.5%。Aguirre等［28］用DC-MRI检测出重度肝纤维化，并与正常肝脏或轻度肝纤维化鉴别的准确性达93%。但是SPIO因临床应用价值有限，而双增强成像操作复杂，不易被患者接受。2.2DWIMR扩散加权成像(DWI)是对分子布朗运动非常敏感、能够无创性地反映活体组织生理、病理特点的一种影像技术，早期主要用于中枢神经系统[29、30]。随着相关技术及软件的开发，MR-DWI逐渐应用于肝纤维化及肝硬化的诊断中。张铁亮等[30]通过对不同b值下肝纤维化及正常组肝脏表观扩散系数(ADC)的测量，发现肝硬化时肝脏ADC值会减低，b=500s/mm2时诊断肝硬化的敏感性和特异性较b=1000s/mm2和800s/mm2时高。Lewin等[31]研究发现，中重度纤维化患者肝脏ADC值低于轻度纤维化患者,以ADC值1.2×10-3mm2/s作为诊断重度纤维化阈值的敏感性、特异性分别为87%、87%。最近有学者［32］探讨研究多b值弥散加权成像的图像质量优化，分析了弥散梯度极性及呼吸因素对IVIM的影响，研究表明呼吸触发的IVIM弥散成像可以获取高质量图像和高度的可重复性。但目前DWI仍然存在一定的局限性:缺乏统一扫描标准，结果缺乏可比性;肝内铁沉积导致信号衰减，不适用于老年人或肝血色素沉着病患者;脂肪沉积也可影响ADC值。因此，DWI的可重复性、影像质量仍须进一步改善。2.3MRS磁共振波谱分析（MRS）是利用磁共振现象和化学位移作用,对特定原子核及其化合物进行分析的方法，是目前无损伤性研究活体器官组织代谢、生化变化及化合物定量分析的唯一方法。肝脏是人体重要的能量代谢器官，这为31P－MRS、1H－MRS用于肝脏检查提供了理论基础。vanBeers等[33]采用1H-MRS比较了磷酸单脂酶（PME）/脂质(lipid)、谷氨酸(Glx)/lipid、糖原(Glyn)/lipid的比值与肝纤维化分期的关系，发现这些比值随着肝纤维化的进展而增高。1H－MRS在肝脏脂肪含量的研究中已显现出独特的优势和潜在的应用价值，成为研究肝脏脂肪含量和进展期肝纤维化的重要方法，并且与病理组织学分级具有良好的一致性及相关性［34］。vanBeers等[33]还采用31PMRS进行肝脏能量代谢的试验发现，在肝纤维化患者中，PME和PME/磷酸二脂(PDE)增高，而PDE、三磷酸腺苷(ATP)、无机磷(P)减少。因此认为，PME/PDE是检测肝硬化的敏感指标。Noren等[35]用31PMRS与肝脏纤维化分期作了相关性研究，发现F0-1期和F4期肝纤维化之间PDE浓度存在显著性差异，因此认为PDE可区分早期和晚期肝纤维化。目前肝脏MRS尚不能作为一种常规检查方法在临床广泛应用。2.4MRE是在MR技术基础上再加入应变声波(波长)检测系统，从而将组织弹性程度和MR图像相结合的一门新的成像技术，也是近年来肝纤维化无创性诊断技术的研究热点。目前研究表明，MRE评估肝纤维化具有很高的可信度。Motosugi等［36］通过对110例不同程度肝纤维化患者和10例正常人进行MRE检查。结果表明，2名评判者评价肝纤维化程度的组间相关系数高达0.993。Shire等［37］也通过对4例肝纤维化患者和5例正常志愿者进行MRE2次试验法得出的结论是MRE是一种具有很高可重复性的评价肝纤维化的方法。Huwart等［38］对88例不同程度肝纤维化和肝硬化的患者进行弹性成像，结果表明，剪切弹性模量能够明确地分辨出肝纤维化的各个阶段，剪切弹性模量25kPa则肝纤维化已达到的F2或更高级，并发现剪切弹性模量31kPa可作为肝纤维化与肝硬化的分界。研究还发现，对于肝纤维化分级，剪切黏性的准确性不如剪切弹性模量。多数研究[38、39]认为，早期纤维化(F0—F2)患者之间的硬度差别很小，并且组间有重叠，但是较晚期(F2—F4)组间的硬度差别很大,而且组间的重叠很少。和超声弹性成像相比，MRE有独特的技术优势,不受观察窗限制,不受患者体质影响，可以全方位观察整个肝脏的情况，没有操作者依赖性，显示出了良好的应用前景［40］，应用MRE评估肝纤维化较DWI的可靠性更高［41］。2.5磁共振灌注成像（PWI）能够提供肝脏不同病理状态的血流动力学信息，进行全肝灌注成像。Hagiwara等［42］发现在严重肝纤维化(≥F3)患者中，动脉血流量、动脉分数、分布容积和平均通过时间比轻、中度患者明显增加，而门静脉灌注随肝纤维化程度的增加而减少。分布容积指数对重度肝纤维化预测有较高的敏感度和特异度。PWI受到以下几方面因素影响:心搏量、禁食状态、肝淤血、肝脏炎症、门静脉血流等。肝脏拥有复杂的双重血供和特殊的微循环结构，现有的MR肝脏灌注序列及分析软件均有不足之处，导致目前在临床的应用还不普遍。