基于mDixon方法快速量化非酒精性脂肪肝脂肪含量的研究.pdf

1、本文主要從以下幾個部分展開論述：
　　第一部分多次屏氣與呼吸觸發(fā)1H磁共振波譜量化肝臟脂肪含量的比較
　　目的:
　　1、評價多次屏氣(breath-hold，BH)1H磁共振波譜(hydrogen1 magneticresonance spectroscopy,1H-MRS)與呼吸觸發(fā)（respiratory-triggered，RT）1H-MRS在肝臟的可重復(fù)性。
　　2、評價多次屏氣(BH)1H-MRS與呼

2、吸觸發(fā)（RT）1H-MRS量化肝臟脂肪含量的可行性。
　　3、評價多次屏氣(BH)1H-MRS與呼吸觸發(fā)(RT)1H-MRS對肝臟脂肪含量量化的一致性和相關(guān)性。
　　材料與方法:
　　1、研究對象
　　本研究共納入60名受試者，包括30名非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fattyliver disease，NAFLD)患者及30名無明顯肝臟疾患的患者作為健康對照組，均為2013年2月～2013年12月在

3、廣東省第二人民醫(yī)院行上腹部MR檢查的患者。
　　2、儀器與設(shè)備
　　采用飛利浦1.5T雙梯度磁共振成像系統(tǒng)(Achieva，Philips)進行數(shù)據(jù)采集，16通道體部相控陣線圈作為接收線圈。
　　3、1H-MRS采集方法
　　所有受試者的MR檢查在上午空腹（禁食8小時）進行。為了準(zhǔn)確定位，選擇mDixon序列橫斷面容積掃描數(shù)據(jù)（水相）重建冠、矢狀面作為定位圖像。
　　先行RT波譜采集,隨后行多次BH波譜采集

4、。
　　為了評價RT和BH波譜的可重復(fù)性，再重復(fù)一次RT和BH波譜采集，VOI的大小、放置位置及波譜掃描參數(shù)均保持不變。
　　4、1H-MRS數(shù)據(jù)分析
　　利用Philips工作站自帶后處理工作站和軟件(spectroView)對采集的波譜數(shù)據(jù)進行后處理分析擬合出波譜圖。
　　5、統(tǒng)計學(xué)分析
　　采用SPSS17.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行所有的統(tǒng)計分析。
　　結(jié)果:
　　兩者的Lin一致性相關(guān)系數(shù)為0.

5、951(P＜0.0001)。
　　結(jié)論:
　　1、RT和多次BH單體素PRESS波譜采集方法在肝臟的可重復(fù)性良好。
　　2、RT和多次BH波譜采集方法均能用于測量NAFLD患者及正常受試者的肝臟脂肪含量，這兩種方法的測量結(jié)果無顯著性差異，兩者高度相關(guān)且一致性良好。
　　3、在臨床應(yīng)用中，根據(jù)患者的配合度和操作者熟練水平可靈活選擇波譜采集方法。
　　第二部分基于mDixon方法快速量化非酒精性脂肪肝脂肪含量的

6、研究
　　目的:
　　1、利用第三方免費圖像處理軟件Image J(National Institutes of Health，USA)對mDixon方法采集的肝臟圖像進行后處理，評價mDixon方法量化NAFLD患者肝臟內(nèi)脂肪含量的可行性。
　　2、以單體素PRESS呼吸觸發(fā)(respiratory-triggered，RT)1H-MRS作為參考標(biāo)準(zhǔn)，評價臨床上常用的mDixon方法采用Image J軟件處理后快速量

7、化NAFLD患者肝臟脂肪含量的準(zhǔn)確性。
　　材料與方法:
　　1、研究對象
　　本研究總共納入70名NAFLD患者，為2013年2月～2014年12月在廣東省第二人民醫(yī)院行MR檢查的患者。
　　2、儀器設(shè)備
　　采用飛利浦1.5T雙梯度磁共振成像系統(tǒng)(Achieva，Philips)，16通道體部相控陣線圈進行信號接收。
　　3、MR檢查方法
　　所有受試者的MR檢查在上午空腹（禁食8小時）進行

8、。
　　1H-MRS采集:為了準(zhǔn)確定位，選擇mDixon序列橫斷面容積掃描數(shù)據(jù)（水相）重建冠、矢狀面作為定位圖像。采集單體素MRS數(shù)據(jù)，用點分辨波譜分析法(point-resolved spectroscopy，PRESS)，采用呼吸觸發(fā)采集技術(shù)，采集參數(shù)如下:TR:2000 ms，TE:41ms，NSA:32，感興趣容積(volume of interest，VOI)大小為20mm×20mm×20mm，由同一名經(jīng)培訓(xùn)的影像科醫(yī)生

9、放置在肝右后葉上段（庫氏肝段Ⅶ），距肝邊緣＞10mm，并小心避開肝內(nèi)大血管、膽管等結(jié)構(gòu)及鄰近組織器官、肝外脂肪等。利用屏幕捕捉功能拷貝放置了VOI的定位圖像并傳輸?shù)胶筇幚砉ぷ髡荆杂涗洿_切的體素的位置，使后一階段能在mDixon圖像上進行匹配分析。VOI放置后，行自動優(yōu)化梯度勻場，獲得的水峰的半高全寬(full width half max，F(xiàn)WHM)＜10Hz時進行波譜采集。采集過程中未行水抑制。
　　4、MR圖像處理方法

10、>　　(1)采用第三方免費圖像處理軟件Image J(National Institutes of Health，USA)進行圖像后處理，測量肝臟內(nèi)脂肪含量。分別將mDixon水相及脂相原始圖像拷貝至Image J處理軟件，經(jīng)“Image-to-stack”處理后進行分別命名存儲（如水相圖為W，脂相圖為F），用“Image calculator”功能鍵將水相圖和脂相圖相疊加得到水脂圖(W+F)，然后用“Image calculator”

11、功能鍵將脂圖(F)除以水脂圖(W+F)得到脂肪分?jǐn)?shù)(fat fraction，F(xiàn)F)圖(FF=F/W+F)。在工具欄內(nèi)選擇“區(qū)域選擇工具”放置在肝臟任一區(qū)域，點擊工具欄的“measure”鍵，即可得到該區(qū)域由軟件自動計算得出的脂肪含量。為更精確地與1H-MRS的測量數(shù)據(jù)相對比，選擇大小為20mm×20mm的矩形（與波譜VOI相匹配）放置在1H-MRS VOI的同一位置（對比拷貝的波譜定位圖像），在連續(xù)三個層面上進行肝臟脂肪含量(LFCm

12、Dixon)測量，取三次測量的平均值作為最終的肝臟脂肪含量(LFCmDixon)。
　　(2)1H-MRS數(shù)據(jù)分析:利用Philips工作站自帶后處理工作站和軟件(spectroView)對采集的波譜數(shù)據(jù)進行分析擬合出波譜圖。記錄4.7ppm處水峰和1.3ppm處亞甲基峰的峰下面積。用1H-MRS測得的肝臟脂肪含量（以百分比表示）計算公式如下: LFCMRs=(Alipid/Alipid+Awater)×100％。
　　5、

13、統(tǒng)計學(xué)分析
　　采用SPSS17.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。mDixon圖像經(jīng)Image J處理測量得到的LFCmDixon與1H-MRS測量得到的LFCMRS的一致性分三個步驟評價。首先，畫一個散點圖，并行線性回歸來評價LFCmDixon和LFCMRS的關(guān)系，計算Pearson相關(guān)系數(shù)。其次，用Bland-Altman方法估計兩者的一致性，把LFCmDixon和LFCMRS兩者的差異標(biāo)記在它們均數(shù)

14、相對的位置，計算95％的一致性界限。第三，計算Lin一致性相關(guān)系數(shù)。當(dāng)P＜0.05時，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　結(jié)果:
　　70名NAFLD患者有40名男性，30名女性，總的平均年齡為（42.7±15.4）歲（年齡范圍為18-81歲）。平均體重指數(shù)(body mass index，BMI)為(28.73±4.74) kg/m2(19.10-55.36 kg/m2)。
　　1H-MRS掃描時間平均為3分25秒，mDixo

15、n掃描時間平均為15.9秒。在Image J軟件處理mDixon圖像得到的脂肪含量圖（偽彩圖）上，根據(jù)脂肪含量的不同，組織器官表現(xiàn)為不同的顏色（深藍-紅色）。隨脂肪含量不同，肝臟呈不同程度的藍色-黃綠色。
　　采用Image J軟件在脂肪含量圖測量得到的LFCmDixon平均為（16.9±8.7）％(范圍為6.6％-37.0％)。用1H-MRS測量得到的LFCMRS平均為(16.0±8.8)％，（范圍為5.7％-41.4％），所有

16、患者的肝臟脂肪含量均＞5.56％，符合脂肪肝的波譜診斷標(biāo)準(zhǔn)。
　　LFCmDixon和LFCMRS高度相關(guān)，Pearson相關(guān)系數(shù)為0.920(P＜0.0001)。用Bland-Altman方法，95.8％數(shù)據(jù)點都在95％一致性范圍內(nèi)。Lin一致性相關(guān)系數(shù)為0.968(P＜0.0001)。
　　結(jié)論:
　　1、采用Image J軟件對mDixon方法圖像進行后處理可快速、方便地測量的肝臟脂肪含量，不需任何的人工運算。<