肝硬化及其并發(fā)癥、肝細(xì)胞癌的多模態(tài)MRI研究.pdf

1、第一部分，目的:
　　本研究將二維采集多次屏氣磁敏感加權(quán)成像技術(shù)(susceptibility-weightedimaging,SWI)應(yīng)用于腹部掃描,并與常規(guī)MR成像序列對比,研究其在顯示肝臟鐵沉積結(jié)節(jié)、肝細(xì)胞癌、脾臟Gamna-Gandy小體以及定量測量肝臟鐵濃度中的優(yōu)勢,主要目的包括:
　　1、與常規(guī)MR序列對比,評價SWI序列對肝硬化鐵沉積結(jié)節(jié)(sideroticnodules,SN)的檢出率、圖像質(zhì)量以及SN數(shù)量在

2、判斷肝硬化患者肝臟鐵沉積程度、肝臟功能以及纖維化程度中的作用;
　　2、與常規(guī)MR序列對比,評價SWI序列在顯示肝細(xì)胞癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)病灶特點(diǎn)的優(yōu)勢;
　　3、與常規(guī)MR序列對比,評價SWI序列在顯示門靜脈高壓患者脾臟Gamna-Gandy小體(Gamna-Gandybody,GGB)的能力并進(jìn)一步評價它作為一種無創(chuàng)評價食道靜脈程度影像學(xué)指標(biāo)的能力;
　　4、通過建立SWI相

3、位值測量基線的方法對肝硬化患者肝臟鐵沉積程度進(jìn)行無創(chuàng)定量測量,通過與R2*值進(jìn)行相關(guān)性分析評價SWI相位值在定量測量肝臟鐵沉積的可行性。
　　研究方法:
　　本研究共分為四個部分
　　1、2010年11月至2011年4月間對91例肝硬化患者進(jìn)行T1WI,T2WI,T2*WI和SWI掃描,應(yīng)用卡方檢驗(yàn)以及方差分析分別對上述四種序列上SN的檢出率、檢出數(shù)量、信號強(qiáng)度比以及對比噪聲比進(jìn)行分析。將SWI序列上SN數(shù)量分別與Ch

4、ild-Pugh分級以及血清鐵蛋白和透明質(zhì)酸含量進(jìn)行相關(guān)性分析;
　　2、2010年10月至2011年8月間對43例經(jīng)手術(shù)病理結(jié)果證實(shí)的肝細(xì)胞癌患者術(shù)前進(jìn)行T1WI,T2WI和SWI掃描,由兩名高年資醫(yī)師對上述序列圖像上的腫瘤邊界、瘤內(nèi)出血產(chǎn)物、腫瘤靜脈血管、非腫瘤區(qū)肝實(shí)質(zhì)SN顯示以及圖像質(zhì)量指標(biāo)SIR和CNR進(jìn)行分析;
　　3、對135例肝硬化門靜脈高壓患者以及37例正常對照人群分別行MR掃描并采集血液樣本測量血小板數(shù)量。

5、由兩名高年資放射科醫(yī)師分析MR圖像,計算GGB陽性患者數(shù)量,計算T1、T2、T2*加權(quán)和SWI序列上GGB數(shù)量,測量門靜脈寬度,脾臟指數(shù),以及血小板脾臟長徑比值。分別計算GGB陽性、陰性患者的門靜脈寬度,脾臟指數(shù),以及血小板脾臟長徑比值,計算GGB陽性患者GGB數(shù)量與上述指標(biāo)的相關(guān)性。
　　4、對16個氯化錳水模(濃度0.1-3.1mM)、37例正常對照者和87例肝硬化患者分別行MR多回波T2*加權(quán)成像和SWI掃描。應(yīng)用SPIN(

6、signalprocessinginNMR)軟件計算上述水模和被試的T2*值和SWI相位值。將正常對照者SWI相位值的均值減去兩倍標(biāo)準(zhǔn)差作為閾值,以此閾值將患者肝臟感興趣區(qū)劃分為高和低含鐵區(qū),然后測量高含鐵區(qū)的相位值,將其轉(zhuǎn)換為弧度后與T2*值的倒數(shù)R2*值進(jìn)行相關(guān)性分析,并將二者分別與血清鐵蛋白含量進(jìn)行相關(guān)性分析。
　　結(jié)果:
　　1、SN在四種序列上表現(xiàn)為低信號結(jié)節(jié)影。T1WI,T2WI,T2*WI和SWI序列上SN的檢

7、出率分別是12.1％,24.2%,41.8%和62.5%,SWI序列上SN的檢出率明顯高于其他三種序列(χ2=26.8,P<0.05)。SWI序列檢出的SN數(shù)量明顯多于其他三種序列(P<0.05)。T1WI,T2WI,T2*WI和SWI序列上SIR分別是:0.852±0.163,0.584±0.172,0.497±0.196和0.361±0.209;CNR分別是:9.147±5.785,9.771±5.490,11.491±4.573和

8、13.932±5.637。SWI的圖像質(zhì)量優(yōu)于其他三種序列。SWI序列上SN數(shù)量與Child-Pugh分級以及血清鐵蛋白和透明質(zhì)酸含量的相關(guān)系數(shù)分別為:–0.055,0.672,和0.163。
　　2、SWI序列與T1WI、T2WI顯示肝細(xì)胞癌邊緣的比例分別是67.4和25.6%。SWI序列在顯示腫瘤內(nèi)出血產(chǎn)物的比例上高于T1WI、T2WI序列(76.7和16.3%)。SWI序列上腫瘤靜脈的顯示率是72.1%,T1WI、T2WI序

9、列未能顯示腫瘤靜脈影。SWI序列在顯示非腫瘤區(qū)背景內(nèi)SN的比例上高于T1WI、T2WI序列(65.1和20.9%)。SWI與T1WI、T2WI序列上的SIR分別是:0.76±0.13,2.22±0.93,1.38±0.69;CNR分別是:14.56±10.73,28.56±17.38,10.81±9.96。
　　3、SWI序列GGB陽性患者數(shù)量(51/135和22/135,19/135,38/135)和顯示的GGB數(shù)量(40.9±

10、28.4和11.1±9.9,5.4±5.5,28.3±25.5)明顯多于T1、T2、T2*加權(quán)序列(P<0.05),SWI序列和T1WI,T2WI,T2*WI序列顯示直徑小于3毫米GGB的數(shù)量總數(shù)分別是:335,58,24,166;顯示直徑大于3毫米的GGB總數(shù)分別是:558,155,109,385。GGB陽性患者SWI序列上GGB的數(shù)量與門靜脈寬度,脾臟指數(shù)呈明顯正相關(guān)(r=0.624,P<0.001;r=0.502,P<0.001)

11、,與血小板計數(shù)以及血小板脾臟長徑比值呈明顯負(fù)相關(guān)(r=-0.373,P=0.007;r=-0.704,P<0.001)。
　　4、體外氯化錳水模實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)水模氯化錳濃度低于2.3mM時,SWI相位值與R2*值均與濃度水平明顯相關(guān),當(dāng)水模氯化錳濃度低于2.3mM時,SWI相位值與R2*值呈線性相關(guān)(r=0.996,P<0.001)。正常人SWI相位值的測量結(jié)果:均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為2003和15SPU,由于是右手系統(tǒng),我們將2003-

12、2×15=1973作為測量閾值。以1973SPU為閾值將正常人和肝硬化患者的肝臟SWI相位像感興趣區(qū)劃分為高和低含鐵區(qū)。87例肝硬化患者的SWI高含鐵區(qū)相位值和R2*值呈明顯負(fù)相關(guān)(r=-0.742,P<0.001),37例正常人中SWI高含鐵區(qū)相位值和R2*值不相關(guān)(r=0.096,P=0.576)。血清鐵蛋白濃度與SWI相位值呈明顯負(fù)相關(guān)(r=-0.512,P=0.001),與R2*值呈明顯正相關(guān)(r=0.641,P<0.001)。

13、
　　結(jié)論:
　　1、SWI序列與常規(guī)MR掃描序列比較可以提供更好的圖像質(zhì)量,并且提供更加準(zhǔn)確的肝臟SN信息。SN數(shù)量可以協(xié)助判斷乙型病毒性肝炎后肝硬化患者以及酒精性肝硬化患者肝臟鐵沉積的程度,但是它并不能判斷出肝臟纖維化的程度以及判斷肝硬化患者的預(yù)后。
　　2、SWI序列在腫瘤的邊緣、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、瘤內(nèi)及瘤周靜脈以及非腫瘤區(qū)肝實(shí)質(zhì)背景的顯示方面明顯優(yōu)于MR常規(guī)序列;SWI序列可以提供更加詳細(xì)的肝細(xì)胞癌病灶信息,是常規(guī)MR

14、序列的有益補(bǔ)充。SWI序列的圖像質(zhì)量并不優(yōu)于T1WI和T2WI序列。
　　3、SWI序列與T1WI、T2WI和T2*WI序列相比可以為肝硬化門靜脈高壓患者提供更見完整和準(zhǔn)確的GGB信息。它為GBB的形成是由于門靜脈壓力增高所導(dǎo)致提供了進(jìn)一步的證據(jù)。計算SWI序列上GGB數(shù)量可以作為一種無創(chuàng)的影像學(xué)方法對門靜脈高壓患者是否有必要進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查食道靜脈曲張可能破裂出血進(jìn)行篩選。
　　4、本研究證實(shí)當(dāng)水模氯化錳濃度低于2.3mM時

15、,SWI相位值與R2*值均與濃度水平明顯相關(guān),SWI相位值與R2*值呈線性相關(guān)。兩種方法均可以無創(chuàng)的定量測量肝炎后肝硬化患者肝臟鐵沉積的濃度。由于二者的成像原理有所不同以及對鐵沉積的敏感性不同,未來需要進(jìn)一步應(yīng)用肝臟活檢測量肝臟鐵含量對這兩種方法進(jìn)一步驗(yàn)證。
　　第二部分，目的:
　　丘腦是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)重要的神經(jīng)中繼核團(tuán),它參與了大腦許多重要信息的整合和處理。不同部位傳來的纖維在丘腦內(nèi)換元后發(fā)出纖維向大腦皮層投射。既往研究

16、認(rèn)為丘腦可能參與了肝性腦病(hepaticencephalopathy,HE)的發(fā)生,本研究的目的是研究肝硬化患者、肝硬化合并輕微型肝性腦病(MHE)以及MR檢查時正在發(fā)作的顯性肝性腦病(OHE)患者的丘腦體積改變與HE程度之間的關(guān)系。
　　研究方法:
　　24例肝硬化患者、23例MHE患者、24例OHE患者和33例年齡、性別相匹配的正常對照者分別行神經(jīng)心理學(xué)量表測試以及結(jié)構(gòu)像MR掃描。應(yīng)用基于體素的形態(tài)學(xué)(Voxel-ba

17、sedmorphometry,VBM)分析方法評價被試大腦灰質(zhì)體積的變化。應(yīng)用FMRIB的FIRSTandSIENAX工具軟件包提取丘腦體積,將其與全腦灰質(zhì)體積相除得到丘腦占全腦灰質(zhì)體積比。受試工作者曲線(receiveroperatingcharacteristic,ROC)被用來判斷丘腦體積大小在區(qū)分MHE患者和肝硬化患者中的敏感性和特異性。
　　結(jié)果:
　　與正常對照者相比較,患者丘腦體積隨著HE病情加重而逐漸增大,丘

18、腦體積隨著肝硬化Child–Pugh分級的增加而逐漸增大,MHE患者中丘腦體積與數(shù)字連接試驗(yàn)(numberconnectiontestA,NCT-A)和數(shù)字符號轉(zhuǎn)換試驗(yàn)(digit-symboltest,DST)結(jié)果明顯相關(guān)(r=0.659,P=0.001;r=-0.577,P=0.004),ROC曲線下面積等于0.827,(P=0.001)。
　　結(jié)論:
　　丘腦體積的明顯增大可以作為臨床在肝硬化患者中排查MHE的客觀影像