【腹部放射学】钆塞酸二钠增强T1 mapping成像评估肝功能的价值

文章来源：中华放射学杂志, 2018,52(1) : 30-35

作者：张学琴 陆健 张涛 姜吉锋 丁丁 杜圣 施裕新 黎美玲 陈伟波

摘要  

目的

探讨钆塞酸二钠（Gd-EOB-DTPA）增强T₁ mapping成像对肝功能的评估能力。

方法

前瞻性收集2015年6月至2016年12月南通市第三人民医院有慢性乙型病毒性肝炎病史，临床怀疑有肝脏局灶性病变需行MRI检查的患者126例，其中慢性乙型病毒性肝炎22例，肝硬化Child-Pugh分级A级52例、B级41例、C级11例。纳入同期无肝炎病史、肝功能正常的健康体检者23名作为对照组。所有受试者均行肝脏平扫及Gd-EOB-DTPA增强扫描，采用Look-Locker序列分别于增强前及增强后5、10、15、20 min于近肝门层面采集1层T₁ mapping图像。测量计算肝脏T₁弛豫时间和T₁弛豫时间减低率（ΔT₁）。采用单因素方差分析比较对照组、慢性乙型病毒性肝炎、肝硬化Child-Pugh分级A级组、肝硬化Child-Pugh分级B级组、肝硬化Child-Pugh分级C级组的T₁弛豫时间及ΔT₁。采用ROC评价T₁弛豫时间及ΔT₁鉴别对照组、慢性肝炎、肝硬化Child-Pugh A级和肝硬化Child-Pugh B+C级的效能。

结果

对照组和不同肝功能患者组间的肝脏T₁弛豫时间、ΔT₁差异均有统计学意义（P均<0.05）。肝硬化Child-Pugh分级B、C级组T₁弛豫时间、ΔT₁在不同的扫描时间点均与对照组、慢性乙型病毒性肝炎、肝硬化Child-Pugh分级A级组差异有统计学意义（P<0.05）。除肝硬化Child-Pugh C级组外，其余各组肝脏T₁弛豫时间均随扫描时间的延长而减低，ΔT₁均随扫描时间的延长而增加。在不同的扫描时间点，T₁弛豫时间均随肝功能受损程度的加重而延长，ΔT₁随肝功能受损程度的加重而减低。增强前及增强后5、10、15、20 min的T₁弛豫时间评价肝脏功能的ROC下面积分别为0.817、0.952、0.950、0.946和0.949；增强后5、10、15、20 min的ΔT₁评价肝脏功能的ROC下面积分别为0.873、0.876、0.885和0.898。

结论

Gd-EOB-DTPA增强T₁ mapping成像有助于评估肝功能，对鉴别肝功能中重度损伤与肝功能正常或轻度损伤有一定价值。

准确评价肝功能可指导临床医师对肝脏疾病患者采用合适的治疗方案，获得最佳预后。MR对比剂钆塞酸二钠（gadolinium-ethoxybenzyl-diethylenetriamine pentaacetic acid，Gd-EOB-DTPA）同时具有非特异性细胞外间隙对比剂和肝细胞特异性对比剂的特性^[1,2]，通过测量Gd-EOB-DTPA增强MRI肝实质的信号强度，有望在诊断肝脏病变的同时一站式评价肝功能^[3,4,5,6]。然而，信号强度取决于射频放大器的增益，且受多种技术因素的影响，与对比剂的摄取也不是线性关系^[1]。因此，通过测量信号强度评估肝功能存在一定的局限性。Gd-EOB-DTPA增强T₁mapping可评估肝功能，但不同研究者对结果存在一定争议，且T₁弛豫时间随扫描时间的变化规律尚不明确。目前，获取肝脏T₁弛豫时间的技术主要有多反转角法及Look-Locker法，前者一次可完成全肝扫描，但受B1磁场不均匀性影响较大；Look-Locker法受B1磁场不均匀性影响小、可重复性高，但采集时间相对较长，不能进行全肝扫描^[7]。笔者旨在探讨Gd-EOB-DTPA增强Look-Locker法T₁ mapping成像对肝功能的评估能力。

资料与方法

一、临床资料

本研究为前瞻性，通过了南通市第三人民医院伦理委员会的批准（批准文号2015005），受检者在检查前均签署了知情同意书。

1．患者组：

收集2015年6月至2016年12月南通市第三人民医院符合以下标准的连续患者。纳入标准：有慢性乙型病毒性肝炎病史，临床怀疑有肝脏局灶性病变需行MRI检查者。排除标准：（1）有肝脏手术或介入治疗史；（2）肝脏巨块型或弥漫型占位性病变；（3）胆道梗阻或门静脉栓塞。126例患者纳入研究，男80例，女46例；年龄19~84岁，平均（55±12）岁。慢性乙型病毒性肝炎合并肝硬化104例，Child-Pugh分级A级52例、B级41例、C级11例。

2．对照组：

纳入同期的健康体检者作为对照组。纳入标准：（1）无肝炎病史；（2）实验室检查肝功能正常。排除标准：中重度脂肪肝。23名受检者纳入研究，男13名，女10名；年龄26~69岁，平均（49±14）岁。

记录所有受试者的临床资料，包括身高、体质量、血清白蛋白、血清总胆红素和凝血酶原时间。

二、MRI扫描方法

所有受试者均行肝脏平扫及增强扫描。采用荷兰Philips 3.0 T Achieva MR扫描仪，16通道相控阵体线圈。MRI平扫行常规横断面T₂WI频谱选择性衰减反转恢复（SPAIR）序列、化学位移成像（正反相位T₁WI）和DWI（b=800 mm²/s）。增强扫描对比剂采用Gd-EOB-DTPA（德国拜耳医药保健有限公司），以2.0 ml/s的流率经外周静脉注射0.025 mmol/kg，注射完毕后用20 ml生理盐水冲洗，分别延迟20、60、180 s采集动脉期、门静脉期和平衡期图像，采用肝脏增强T₁高分辨率各向同性容积激发扫描序列扫描全肝，注射对比剂后9、19 min行肝胆期扫描。

采用Look-Locker序列分别于增强前及增强后5、10、15、20 min获得T₁ mapping图像（于近肝门层面采集一层图像），TR 5.0 ms，TE 1.7 ms，反转角7°，TI 47.0 ms，层厚8.0 mm，激励次数1，FOV 380.0 mm×380.0 mm，矩阵98×288，共56期，扫描时间20 s。

三、图像处理及分析

采用MR Map软件进行图像后处理，该软件基于IDL 7.0（ITT，Boulder CO，美国）开发。由2名分别具有10年和12年肝脏MRI诊断经验的放射科医师在不知晓患者临床资料的前提下测量数据。测量前先进行培训。分别在肝脏左外叶、左内叶、右前叶及右后叶放置4个ROI，面积约为100 mm²，避开血管、病灶、伪影及异常灌注区，不同患者不同序列ROI尽量放置于同一解剖部位（图1），测量4个ROI的T₁弛豫时间取平均值作为该患者的肝脏T₁弛豫时间，取2名医师测量结果的平均值作为最终T₁弛豫时间。计算增强后T₁弛豫时间减低率（reduction rate of T₁values，ΔT₁），_ΔT₁=（增强前T₁弛豫时间－增强后T₁弛豫时间）/增强前T₁弛豫时间×100%。

图1 ROI选取示意图。分别在肝左外叶、左内叶、右前叶及右后叶放置4个ROI，面积约为100 mm²，避开血管、病灶、伪影及异常灌注区

图2~6 为同一慢性乙型病毒性肝炎肝硬化Child-Pugh A级患者。分别为肝脏钆塞酸二钠增强MRI增强前（图2）及增强后5 min（图3）、10 min（图4）、15 min（图5）、20 min（图6）的T₁mapping图像，肝脏T₁弛豫时间分别为761、304、290、256、242 ms，增强后5、10、15、20 min的T₁弛豫时间减低率分别为60.1%、61.9%、66.4%和68.2%

四、统计学方法

采用SPSS 16.0软件进行统计学分析。计量资料采用Kolmogorov-Smirnov法行正态性检验，符合正态分布的数据±s表示。血清总胆红素为偏态分布，对数转化后为正态分布。符合正态分布且方差齐性计量资料组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用Bonferroni检验。采用ROC评价T₁弛豫时间及ΔT₁鉴别对照组+慢性肝炎+肝硬化Child-Pugh A级和肝硬化Child-Pugh B+C级的效能，并采用Z检验比较ROC下面积。P<0.05为差异有统计学意义。

结果

一、临床资料

各组受试者间的年龄、身高、体质量差异无统计学意义，血清白蛋白、总胆红素及凝血酶原时间的差异有统计学意义（表1）。

二、肝脏T₁弛豫时间和ΔT₁

对照组和不同肝功能患者组间的肝脏T₁弛豫时间、ΔT₁差异均有统计学意义（表2）。除肝硬化Child-Pugh C级组外，其余各组肝脏T₁弛豫时间均随扫描时间的延长而减低，ΔT₁均随扫描时间的延长而增加（图2,图3,图4,图5,图6）。在不同的扫描时间点，T₁弛豫时间均随肝功能受损程度的加重而延长，ΔT₁随肝功能受损程度的加重而减低。41例肝硬化Child-Pugh B级患者中，9例T₁弛豫时间在增强后5 min明显减低，然后上升，至20 min达增强后的最高值，但仍明显低于增强前；11例肝硬化Child-Pugh C级患者中的7例呈现上述变化趋势。

三、T₁弛豫时间和ΔT₁评价肝脏功能的效能

增强前及增强后5、10、15、20 min的T₁弛豫时间评价肝脏功能的ROC下面积分别为0.817、0.952、0.950、0.946和0.949，增强后各时间点的T₁弛豫时间优于增强前；增强后5、10、15、20 min的ΔT₁评价肝脏功能的ROC下面积分别为0.873、0.876、0.885和0.898（表3）。

讨论

Gd-EOB-DTPA是一种顺磁性对比剂，可增加T₁弛豫率，有效缩短组织的T₁弛豫时间，Gd-EOB-DTPA可被肝细胞特异性摄取，经胆道排泄，故测量Gd-EOB-DTPA增强前、后肝实质的T₁弛豫时间可定量反映肝实质对Gd-EOB-DTPA的摄取能力，从而评估肝功能。

一、肝脏T₁弛豫时间及ΔT₁评价肝功能的价值

本研究结果显示，增强前除对照组与慢性乙型病毒性肝炎组、慢性乙型病毒性肝炎组与肝硬化Child-Pugh A级组、肝硬化Child-Pugh B级组与肝硬化Child-Pugh C级组外，其余各组间的T₁弛豫时间差异均有统计学意义，与Katsube等^[1]的研究结果相符。多数研究者认为，增强前T₁弛豫时间并不足以评估肝功能，因其受不同程度肝纤维化、金属沉积、脂肪浸润等多种因素影响^[1,8,9]，肝炎肝硬化中上述情况常见，且T₁弛豫时间的延长也并不只见于肝硬化^[1]。因此，采用增强前T₁弛豫时间评估肝功能具有局限性。

本研究中，肝硬化Child-Pugh A级组增强前T₁弛豫时间较对照组明显延长，增强后5、10 min的T₁弛豫时间肝硬化Child-Pugh A级组、慢性乙型病毒性肝炎组均较对照组明显延长，3组间增强后15、20 min的T₁弛豫时间及各时间点的ΔT₁差异无统计学意义。考虑其原因与肝硬化Child-Pugh A级组和慢性乙型病毒性肝炎组患者的肝功能受损程度不明显有关，同时也提示对于肝炎肝硬化代偿期患者，肝胆期的扫描时间可以适当缩短。Zhou等^[10]通过对兔纤维化模型行T₁ mapping增强MRI，推荐肝功能评估肝胆期扫描时间为10 min。

本研究结果显示，在不同的扫描时间点，肝功能受损程度严重的肝硬化Child-Pugh B、C级组T₁弛豫时间较肝功能正常或受损程度轻的对照组、慢性肝炎组和肝硬化Child-Pugh A级组长，前者ΔT₁较后者低，原因在于肝炎肝硬化会导致肝细胞表面有机阴离子转运多肽1表达减少和多药抵抗蛋白上调，从而在减少肝细胞对Gd-EOB-DTPA摄取的同时促进其排泄^[11]。除肝硬化Child-Pugh C级组外，其余各组肝脏T₁弛豫时间均随着扫描时间的延长而减低，肝硬化Child-Pugh C级组T₁弛豫时间增强后5 min到达最低点后又逐渐上升，这种趋势仅在肝硬化Child-Pugh B、C级组患者中出现，且C级组的出现率更高，与Katsube等^[1]的结果一致。其原因考虑与肝硬化Child-Pugh B、C级组患者正常肝细胞数目减少，肝纤维化及肝功能损伤严重有关^[8,12]。有学者采用肝实质相对强化程度评估肝功能时发现，不同扫描时间点肝硬化Child-Pugh C级组肝实质相对强化程度的变化规律不同于其他肝功能组呈逐步增加的趋势，而是先上升后下降，与本研究结果基本一致。以上结果提示，对于严重肝硬化患者并不能通过延长扫描时间来评估肝功能。

临床上，肝硬化肝功能Child-Pugh B或C级患者是肝脏大部分切除手术的禁忌证^[7,13]，故本研究中笔者将肝硬化肝功能Child-Pugh B+C级并为一组，分析T₁弛豫时间及ΔT₁鉴别对照组+慢性肝炎+肝硬化Child-Pugh A级和肝硬化Child-Pugh B+C级的效能，结果显示，不同时间点T₁弛豫时间及ΔT₁鉴别诊断的ROC下面积均>0.8，多数敏感度在70%以上，特异度和准确度多超过80%以上，可见Gd-EOB-DTPA增强T₁ mapping可用来鉴别肝功能中重度损伤与肝功能正常或轻度损伤。

二、本研究的局限性

第一，采用的Look-Locker序列只采集了近肝门层面1层T₁ mapping图像，这也是Look-Locker序列相对于多反转角序列的劣势，不能对不同肝段的T₁弛豫时间进行分析，事实上随着肝功能受损程度加重，不同肝段的储备功能变化不尽相同；第二，对肝功能的界定仅采用了临床上常用的Child-Pugh分级法，不能反映组织学上肝细胞的受损程度，且Child-Pugh C级患者样本数较少。

综上所述，Gd-EOB-DTPA增强T₁ mapping可通过测量肝脏T₁弛豫时间并计算ΔT₁评估肝细胞对Gd-EOB-DTPA的摄取能力，有助于评价肝功能，尤其在鉴别肝功能中重度损伤与肝功能正常或轻度损伤时有一定的价值。

参考文献（略）