周選民　劉玥　胡承雷,曾蕾

(湖北醫(yī)藥學(xué)院 1.附屬太和醫(yī)院放射科；2.附屬人民醫(yī)院，湖北 十堰 442000)

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CT對大鼠脂肪肝定量診斷的實驗研究

周選民1劉玥2胡承雷1,曾蕾2

(湖北醫(yī)藥學(xué)院 1.附屬太和醫(yī)院放射科；2.附屬人民醫(yī)院，湖北 十堰 442000)

【摘要】目的通過構(gòu)建大鼠非酒精性脂肪肝模型，驗證CT在脂肪肝定量診斷中的作用，從而發(fā)現(xiàn)其特點，明確優(yōu)、劣勢，提高診斷的特異性和靈敏性。方法Wistar大鼠60只，適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后，按照隨機對照原則，分為正常對照組(對照組)和非酒精性脂肪肝模型組(模型組)，每組30只。對照組一般飼料飼養(yǎng)，模型組給予高脂飼料。每組分別在第8、12、16周隨機取10只大鼠，以1.0%戊巴比妥鈉(3.0 ml/100 g體重，ip)麻醉大鼠，稱取體重，肝臟行CT檢查后，在無菌條件下手術(shù)開腹，取肝右葉中部一塊5mg組織用10%甲醛固定，HE染色，觀察組織病理變化。結(jié)果病理表現(xiàn)：對照組切片示肝細(xì)胞無脂肪變性。模型組8周為單純性脂肪肝， 12周模型組為中~重度脂肪肝，16周始從脂肪性肝炎進(jìn)展到脂肪性肝纖維化； 16周肝組織有炎性壞死。CT示：對照組圖像為肝實質(zhì)密度均勻。模型組8周有明顯的脂肪變，圖像可見肝臟輕度增大，肝實質(zhì)密度減低；12周后表現(xiàn)更為明顯，肝臟進(jìn)一步增大且出現(xiàn)肝緣圓鈍，肝實質(zhì)密度比血液還低；16周后肝實質(zhì)密度繼續(xù)降低。體重、脂變評分和CT評分：對照組8周分別為(515.13±40.12)、(1.00±0.00)、(62.3±7.4)；模型組為(578.78±42.25)、(2.40±0.55)、(46.8±5.3)。對照組12周分別為(592.45±49.23)、(1.00±0.00)、(61.5±6.8)；模型組分別為(643.78±53.89)、(2.65±0.43)、(33.4±3.7)。對照組16周分別為(683.34±35.69)、(1.00±0.00)、(60.9±7.5)；模型組分別為(659.51±54.87)、(2.84±0.41)、(16.2±3.9)。對照組與模型組間在不同時期體重、脂變評分和CT評分比較均有顯著性差異(P<0.05)。模型組HE染色確診，輕度脂肪肝12例，中度10例，重度脂肪肝8例。按CT閾值標(biāo)準(zhǔn)的診斷符合率為53.3%；按血管相對密度值分級標(biāo)準(zhǔn)的診斷符合率為73.3%；按肝/脾CT值比值的診斷診斷符合率為90%。結(jié)論CT值的高低與肝脂肪沉積量呈明顯負(fù)相關(guān)，可用于脂肪肝的早期診斷；肝內(nèi)血管相對密度法和肝脾CT值比值法兩者的結(jié)合在脂肪肝的定量診斷中具有較高的價值。

【關(guān)鍵詞】計算機斷層掃描攝影術(shù)； 大鼠； 非酒精性脂肪肝； 定量診斷

脂肪肝臨床十分常見，可分為酒精性和非酒精性脂肪肝兩種[5]。非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver，NAFL)，又稱非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD)，NAFLD已成為發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的第一大肝病，也是發(fā)達(dá)國家防治研究的熱點問題[1~3]。本研究以模擬非酒精性脂肪肝大鼠為實驗對象，探討大鼠NAFLD不同階段病理特點及CT特征，為在人體開展NAFL定性、定量診斷提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1實驗動物模型的制作建立NAFLD大鼠模型[1,4]，Wistar大鼠60只(武漢大學(xué)實驗動物研究中心提供)，鼠齡4~5周，體重160~180g。適應(yīng)性飼養(yǎng)一周后，按照隨機對照原則，分為正常對照組(對照組)和非酒精性脂肪肝模型組(模型組)，每組30只。對照組一般飼料飼養(yǎng)，模型組給予高脂飼料(基礎(chǔ)飼料84%，豬油14%，膽固醇2%)。每組分別在第8、12、16周隨機取10只大鼠，以1.0%戊巴比妥鈉(3.0 ml/100 g體重，ip)麻醉大鼠，稱取體重、肝臟行CT檢查后在無菌條件下開腹取肝并測量肝重，取肝右葉中部5mg組織用10%甲醛固定及HE染色，觀察組織病理變化。模型組和對照組大鼠性別、鼠齡及體重比較無顯著差異，具有可比性，見表1。

表1　兩組大鼠性別、鼠齡和體重的比較

1.2方法

1.2.1肝臟CT值測量使用GE Lightspeed 16排螺旋CT掃描儀行腹平掃,掃描前校正水準(zhǔn)值為(0±5)HU。掃描參數(shù)：120 kV，150mA，層厚7.5 mm。利用GE公司ADW 4.2后處理工作站軟件，分別測量同一層面肝、脾、降主動脈和下腔靜脈的CT值。所選層面是肝右葉最大顯示層面，測量肝、脾、降主動脈的感興趣區(qū)(ROI)大小范圍為40～80 mm2，測量下腔靜脈的感興趣區(qū)大小為30～50 mm2，肝、脾測量均采用兩個相同面積感興趣區(qū)的CT值(其中肝右葉脂肪肝病例的感興趣區(qū)只在肝右葉內(nèi)選擇)，然后計算出平均值，以肝平均CT值±1.96倍標(biāo)準(zhǔn)差作為相應(yīng)程度脂肪肝的閾值。然后分別計算肝/脾、肝/降主動脈、肝/下腔靜脈的CT值比值。并由兩位主治醫(yī)師分別通過觀察肝實質(zhì)與肝血管的相對密度差來判定肝血管的相對密度，分為肝實質(zhì)高于或略高于肝血管，肝實質(zhì)等于肝血管(肝血管湮沒)。肝實質(zhì)低于肝血管(肝血管反轉(zhuǎn)顯示)和肝實質(zhì)明顯低于肝血管(肝血管明顯反轉(zhuǎn)顯示，肝血管的CT值大于肝實質(zhì)20 Hu以上，兩者對比明顯)。

1.2.2肝臟HE染色獲取肝右葉中央部組織冰凍切片及10%甲醛固定標(biāo)本行HE染色。按肝細(xì)胞脂肪變面積將肝臟病理改變半定量評分為1(<33%)、2(33%～66%)和3(>66%)，隨機取五個視野進(jìn)行評分，結(jié)果取均值。評分結(jié)果與CT結(jié)果對照，計算確診率、誤診率及造模成功的個數(shù)。計算非酒精性脂肪肝CT診斷靈敏性、特異性。

2結(jié)果

2.1兩組大鼠分別在8、12、16周后的CT表現(xiàn)對照組在各時間段肝實質(zhì)密度均勻且高于脾及肝內(nèi)血管密度。模型組8周后肝臟輕度增大，肝實質(zhì)密度減低，門靜脈、肝靜脈及下腔靜脈在肝實質(zhì)低密度背景的襯托下呈現(xiàn)高密度影像，脾臟密度高于肝臟；12周后模型組表現(xiàn)更為明顯，肝臟進(jìn)一步增大且出現(xiàn)肝緣圓鈍，肝實質(zhì)密度比血液低；16周后模型組肝實質(zhì)密度繼續(xù)降低。

2.2兩組大鼠分別在8、12、16周后的病理表現(xiàn)對照組各時間段切片示肝細(xì)胞無脂肪變性。模型組8周后脂肪變性以小泡變性為主；12周后為中度或重度脂肪肝，16周始從脂肪性肝炎進(jìn)展到22周的脂肪性肝纖維化，16周肝組織有炎性壞死。三個時間段的體重比和脂變評分，見表2。

表2　兩組大鼠三個時間段體重、病理評分和CT評分的比較

2.3模型組CT值分析CT評分與脂變評分之間的相關(guān)性和回歸分析得出兩者之間呈負(fù)相關(guān)，即CT值越高，脂變評分越低，且相關(guān)系數(shù)rp為-0．989。8、12、16周的CT值，見表3。

注：與對照組不同時期體重比較①P<0.05、不同時期脂變評分比較②P<0.05、不同時期CT評分比較，③P<0.05。

表3　模型組大鼠不同時間段CT值

2.4診斷病理診斷：模型組輕度脂肪肝12例，中度10例，中度脂肪肝8例。按CT閾值標(biāo)準(zhǔn)：診斷輕度脂肪肝8例，中度脂肪肝6例，重度脂肪肝2例，診斷符合率為53.3%。按血管相對密度值判斷脂肪肝程度的分級標(biāo)準(zhǔn)：診斷輕度脂肪肝9例，中度脂肪肝7例，重度脂肪肝6例，診斷符合率為73.3%。按肝/脾CT值比值判斷脂肪肝程度：診斷輕度脂肪肝12例，中度脂肪肝例8例，重度脂肪肝7例，診斷符合率為90%。

表4　幾種方法診斷符合例數(shù)比較(n)

注：CT閾值血管密度和肝脾/CT值法在輕度脂肪肝和中度脂肪肝組診斷符合率之間無差異性，在重度脂肪肝組診斷符合率之間和總體診斷符合率均有差異。

3討論

NAFLD診療指南明確指出NAFLD是一種與胰島素抵抗和遺傳易感密切相關(guān)的代謝應(yīng)激性肝損傷，盡管患者無過量飲酒史，但病理學(xué)上的改變與酒精性脂肪肝相似[6]。NAFLD在發(fā)達(dá)國家很常見，隨著我國居民生活水平的提高，脂肪肝的發(fā)病以每年10倍的速度劇增，已成為僅次于病毒性肝炎的第二大肝病[7]。因此，對脂肪肝的再認(rèn)識是必要的。

組織病理學(xué)分析是脂肪肝確診和分級的金標(biāo)準(zhǔn)。但這一診斷手段需要有創(chuàng)性手術(shù)或穿刺活檢，穿刺活檢過程中取樣大小、部位對診斷結(jié)果有較大影響，與此同時，肝臟脂肪變性是一個動態(tài)發(fā)展的過程，而采用反復(fù)穿刺活檢來了解病情進(jìn)展是難以接受的。因此，臨床上需要一種無創(chuàng)性、準(zhǔn)確的檢測手段來彌補穿刺活檢或手術(shù)的不足之處。鑒于此影像學(xué)檢查手段成為了研究熱點。國內(nèi)外學(xué)者采用超聲、CT及MR等不同的檢查手段對脂肪肝的診斷已取得初步成果。超聲檢查安全便利、價格低廉且國內(nèi)絕大多數(shù)醫(yī)療機構(gòu)均可開展，但超聲受檢查醫(yī)師水平能力的影響大，且在鑒別肝臟纖維化和脂肪變性、發(fā)現(xiàn)輕度脂肪肝時有困難[7，8]。MR是目前被認(rèn)為最敏感的檢測手段之一[9]，但MR的主要缺陷在于后處理的復(fù)雜性及對設(shè)備要求高，檢查時間長，價格昂貴，臨床普及困難。應(yīng)用CT檢測脂肪肝很大程度上彌補了超聲和MR的不足之處，利用CT定量檢測脂肪肝可取得很好的效果[1~9]。

本研究利用模擬大鼠脂肪肝進(jìn)行CT定量檢測結(jié)果顯示對照組與模擬組大鼠在8周、12周及16周以后病理脂肪變評分及CT評分均存在顯著性差異。借助統(tǒng)計學(xué)軟件分析CT評分與脂變評分之間的相關(guān)性和回歸分析得出兩者之間呈負(fù)相關(guān)，即CT值越高，脂變評分越低，CT值越低，脂變評分越高(rp為-0.989)。這一研究結(jié)果表明應(yīng)用CT對檢測脂肪肝是可行的。利用CT不同診斷手段結(jié)果顯示CT閾值血管密度和肝脾/CT值法在輕度脂肪肝和中度脂肪肝組診斷符合率之間無差異性，在重度脂肪肝組診斷符合率之間有差異性，在總體診斷符合率有差異性。本研究輕、中度脂肪肝測定值與文獻(xiàn)大致相仿，僅重度脂肪肝與報道有一定差異[1~10]，可能與重度脂肪肝病例數(shù)偏少有關(guān)。在不同程度脂肪肝之間，肝CT值范圍有少部分互相重疊，可能是CT機系統(tǒng)誤差或感興趣區(qū)選擇誤差所致。本研究發(fā)現(xiàn)利用CT值直接定量分析脂肪肝對于診斷中、重度脂肪肝的準(zhǔn)確性很高，但對于輕度脂肪肝的準(zhǔn)確性較差，可能與感興趣區(qū)選擇不當(dāng)、病例個體差異和缺少參照物對比有關(guān)。肝臟/脾臟比值法是國內(nèi)放射醫(yī)師一直沿用的標(biāo)準(zhǔn)，但國外有文獻(xiàn)報道該方法對脂肪性肝炎的敏感性較低且在其它器質(zhì)性病變同樣會出現(xiàn)肝臟密度變化，影響結(jié)果的準(zhǔn)確性[10]。

正常情況血液CT值是40～50Hu[11]，本研究所測降主動脈和下腔靜脈的CT均值為39.49Hu。由于輕度脂肪肝的CT值也多在此范圍，故肝血管多表現(xiàn)為等密度(肝血管湮沒)。中、重度脂肪肝的肝實質(zhì)多低于肝血管的CT值，表現(xiàn)為不同程度的肝血管反轉(zhuǎn)顯示。肝血管相對密度定量分析脂肪肝的準(zhǔn)確性較高，國內(nèi)血腫利用肝血管相對密度法與肝臟/脾臟比值法對比研究認(rèn)為前者有更高的診斷正確率[12]，主要是因為肝血管與肝實質(zhì)密度相對比顯示較清晰，但還是受到人為判斷等主觀因素的影響，尤其是在診斷輕度脂肪肝時，此方法也有一定的局限性。

國內(nèi)學(xué)者大多認(rèn)為脾臟CT值相對較固定，故肝/脾CT值的比值可作為診斷脂肪肝并衡量脂肪肝程度的參考標(biāo)準(zhǔn)或作為隨訪療效的依據(jù)。筆者認(rèn)為肝/脾CT值的比值對于診斷脂肪肝非常有意義，尤其是判定脂肪肝的存在與否。但筆者也發(fā)現(xiàn)脾的CT值變化范圍較大(45～58Hu)，對于不同程度脂肪肝的定量分析有一定影響，而降主動脈和下腔靜脈相對變化范圍較小，本次通過測降主動脈、下腔靜脈CT值發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)明顯的正態(tài)分布，故認(rèn)為也可用肝/降主動脈、肝/下腔靜脈的CT值比值來定量分析脂肪肝。由于下腔靜脈形態(tài)多變，CT值測量存在一定難度，故推薦肝/降主動脈CT值比值作為脂肪肝定量分析的另一可靠指標(biāo)，可以與肝/脾CT值比值配合使用。

本文利用大鼠進(jìn)行對照研究結(jié)果表明，按CT閾值標(biāo)準(zhǔn)的診斷符合率為53.3%；按血管相對密度值分級標(biāo)準(zhǔn)的診斷符合率為73.3%；按肝/脾CT值比值的診斷診斷符合率為90%。

4結(jié)論

本實驗研究結(jié)果表明，CT值的高低與肝脂肪沉積量呈明顯負(fù)相關(guān)，可用于脂肪肝的早期診斷；肝內(nèi)血管相對密度法和肝脾CT值比值法兩者的結(jié)合在脂肪肝的定量診斷中具有較高的應(yīng)用價值。

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Quantitative diagnosis for fatty liver in rat through Computed Tomography

ZHOU Xuan-min, LIU Yue, HU Cheng-lei,etal

(DepartmentofRadiology,TaiheHospital,RenminHospital,HubeiUniversityofMedicine,Shiyan442000,Hubei,China)

【Abstract】ObjectiveFatty liver models in rats were constructed to verify Computed Tomography (CT) examination’s effects in the quantitative diagnosis of fatty liver, and to discover Computed Tomography (CT) examination’s features for fatty liver and make CT’s diagnosis advantage and disadvantage explicit in order to improve CT’s specificity and sensitivity for fatty liver’s diagnosis.Methods60 Wistar rats, according to principle of random and comparison, were divided into the normal group and the fatty liver group. The rats in the normal group were fed with regular forage, and rats in the fatty liver group were fed with high fat diet.10 rats were taken randomly from each group after feeding for 8, 12 and 16weeks, and taken CT examination, then taken open appendectomy under aseptic conditions. 5 mg specimen from the middle part of right liver were fixed with 10% formaldehyde, and stained with hematoxylin-eosin to observe histopathological change.ResultsPathology showed that there was no steatosis in the normal group; The specimen hepar adiposum appeared 8 weeks after treatment, Moderate-Severe fatty liver appeared 12 weeks after treatment, steatohepatitis and hepatic fibrosis appeared 16 weeks after treatment. CT showed rats in the normal group had the same liver parenchyma density. The fatty degeneration, liver volume increased and liver parenchyma density decreased appeared 8, 12 and 16 weeks after treatment. There were significant differences in weight, score of fatty degeneration, CT value among the normal group and the fatty liver group during different period. There were 12 cases of simple hepar adiposum and 10 cases of moderate fatty liver and 8 cases of severe fatty liver diagnosed with HE stained. The correct diagnosis rate was 53.3% depended on CT scope standard. The correct diagnosis rate was 73.3% depended vesscle density standard. The correct diagnosis rate was 90% depended on liver/spleen CT value standard.ConclusionThere is negative correlation between CT and liver fat deposit, which can be fit for the early diagnosis of the fatty liver. The integration of relative density of hepatic vessels and the ratio of liver-spleen has value in the quantitative diagnosis for the fatty liver.

【Key words】Computed Tomography; Fatty liver; Rat; Quantitative diagnosis

(收稿日期：2014-01-16； 編輯： 陳舟貴)

【中圖分類號】R 575.5

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

doi：10.3969/j.issn.1672-3511.2015.01.004