王 佳，姚飛榮，胡競(jìng)成，毛 青，付乃奇，李 紅，胡春洪*

(1.蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科,2.內(nèi)分泌科，江蘇 蘇州 215006；3.蘇州朗潤(rùn)醫(yī)療系統(tǒng)有限公司,江蘇 蘇州 215126；4.蘇州大學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)系,江蘇 蘇州 215123)

非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease， NAFLD)是指除外酒精和其他明確因素引起的以肝細(xì)胞脂肪過(guò)度沉積和脂肪變性為特征的病理綜合征。目前活體組織學(xué)檢查仍是診斷、評(píng)定NAFLD分級(jí)的金標(biāo)準(zhǔn)，但有創(chuàng)性和取樣誤差限制了其臨床應(yīng)用。MR檢查安全無(wú)創(chuàng)，可用于早期診斷NAFLD和監(jiān)測(cè)脂肪變性及鐵負(fù)荷。MRS是評(píng)估肝臟脂肪變性和鐵負(fù)荷的最有價(jià)值的非侵入性檢查方法[1]，但其掃描和后處理過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)，更重要的是目前仍缺乏對(duì)MRS檢測(cè)活體內(nèi)脂肪含量準(zhǔn)確性的共識(shí)，使得MRS用于脂肪肝尚停留在臨床研究階段。同/反相位法可在一次重復(fù)時(shí)間內(nèi)同時(shí)重建正、反相位圖,縮短掃描時(shí)間,使圖像更清晰、更具可比性[2]。研究[3]表明同/反相位法MRI可用于診斷脂肪肝和判斷其程度；但也有研究[4]發(fā)現(xiàn)，受鐵負(fù)荷的干擾，同/反相位法采集信號(hào)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生顯著的T2*效應(yīng)，導(dǎo)致水脂評(píng)估錯(cuò)誤?；谧钚《朔ü烙?jì)和不對(duì)稱回波迭代分解水脂成像(iterative decomposition of water and fat with asymmetry and least squares estimation quantitative fat imaging， IDEAL-IQ)技術(shù)通過(guò)采集多回波相位信號(hào)，可在脂肪定量分析過(guò)程中校正靜磁場(chǎng)不均勻性及T2*衰減的影響，體外研究[5-6]亦證明該技術(shù)分析結(jié)果與肝脂肪含量具有較高的相關(guān)性。本研究應(yīng)用基于多梯度回波序列的肝臟內(nèi)插容積激發(fā)(multi echo liver interpolated volume excitation, mLIVE)技術(shù)完全分離體素內(nèi)水和脂肪，并通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其評(píng)估脂肪肝的可行性。

1 資料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象 選取64只雌性SD(Sprague Dawley)大鼠(由蘇州大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供)，體質(zhì)量150～300 g，平均(260±22.44)g，按體質(zhì)量編號(hào)后，以系統(tǒng)交替隨機(jī)化法分為2組。對(duì)實(shí)驗(yàn)組(n=40)采用高脂飼料喂養(yǎng)，建立NAFLD動(dòng)物模型；對(duì)照組(n=24)采用普通飼料喂養(yǎng)。于喂養(yǎng)4周后每周分別選取實(shí)驗(yàn)組5只和對(duì)照組3只大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)期間對(duì)照組大鼠予維持普通飼料喂養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)組大鼠予維持高脂飼料喂養(yǎng)。

1.2 儀器與方法 采用朗潤(rùn)萬(wàn)磁王1.5T超導(dǎo)MR系統(tǒng)，4通道小動(dòng)物線圈。使用4%水合氯醛(0.3 ml/100 g體質(zhì)量)腹腔麻醉后，以俯臥位保定大鼠于線圈內(nèi)，使其肝臟位于線圈中心位置，以彈性繃帶包裹大鼠腹部減輕呼吸偽影。先后采集常規(guī)三平面定位圖和軸位mLIVE圖像。mLIVE序列掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間378 ms，回波3個(gè)，回波時(shí)間分別為2.2、4.4、6.6 ms，翻轉(zhuǎn)角12°，層厚1.00 mm，層數(shù)26，采集矩陣為160×128，視野為120 mm×96 mm，平均次數(shù)2，掃描時(shí)間1 min 17 s。

1.3 數(shù)據(jù)測(cè)量及分析 將原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入萬(wàn)磁王工作站，軟件自動(dòng)重建肝臟脂肪分?jǐn)?shù)圖。由2名具有3年和5年以上腹部影像學(xué)診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師于肝門水平肝右葉中央?yún)^(qū)域分別選取3個(gè)面積0.10～0.20 cm2的圓形ROI，避開主要血管，軟件自動(dòng)顯示每個(gè)ROI內(nèi)脂肪分?jǐn)?shù)(fat fraction,FF)的平均值(圖1)，以3個(gè)ROI內(nèi)所測(cè)平均值作為大鼠肝臟FF。

圖1 大鼠肝臟FF測(cè)量示意圖 于脂肪分?jǐn)?shù)圖上選取ROI，系統(tǒng)自動(dòng)顯示FF，圖示11周實(shí)驗(yàn)組大鼠FF為18.47%

1.4 病理檢查 MR檢查結(jié)束處死大鼠，取肝右葉中央?yún)^(qū)域盡可能接近放置ROI的組織標(biāo)本，經(jīng)10%中性甲醛固定、脫水、石蠟包埋等處理后行HE染色及油紅O染色。依據(jù)《非酒精性脂肪性肝病診療指南(2010年修訂版)》[1]肝脂肪變性病理分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分析結(jié)果：<5%為無(wú)脂肪變性，5%～33%為輕度，34%～66%為中度，>66%為重度。切取20 mg剩余大鼠肝臟組織行氣相質(zhì)譜分析測(cè)定中性脂肪酸含量，以中性脂肪酸/濕重代表肝臟組織脂肪含量。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料以±s表示。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient， ICC)評(píng)估2名醫(yī)師測(cè)量FF結(jié)果的一致性。ICC≥0.75為一致性良好，0.40

2 結(jié)果

實(shí)驗(yàn)組共36只大鼠成功建立NAFLD模型，對(duì)照組共20只大鼠完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

2.1 病理結(jié)果 實(shí)驗(yàn)組中，11只輕度脂肪肝，16只中度脂肪肝，9只重度脂肪肝；5周后大鼠肝臟出現(xiàn)輕度脂肪變性，7周后脂肪變性比例增大，多見(jiàn)點(diǎn)性壞死，8周后可見(jiàn)纖維組織增生(圖2)。對(duì)照組均為正常肝組織。

飼喂5周后實(shí)驗(yàn)組大鼠肝臟出現(xiàn)點(diǎn)狀脂肪沉積，且隨著時(shí)間延長(zhǎng)，單個(gè)脂滴體積及脂肪沉積范圍增大(圖3)。對(duì)照組大鼠肝臟未見(jiàn)脂肪沉積。

2.2 FF與病理等級(jí)的關(guān)系 2名醫(yī)師測(cè)量FF的ICC值為0.81[95%CI(0.68,0.89)]，具有良好的一致性，將2名醫(yī)師測(cè)得的FF平均值納入最終分析。對(duì)照組正常肝臟及實(shí)驗(yàn)組輕、中、重度脂肪肝的平均FF分別為(5.67±0.69)%、(7.99±1.48)%、(10.38±1.70)%和(13.71±4.33)%，組間比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；經(jīng)Bonferroni法兩兩比較，不同病理級(jí)別肝臟FF差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，圖4)。

2.3 FF與脂肪含量的關(guān)系 對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組大鼠肝臟平均脂肪含量分別為(18.83±6.29)nmol/mg和(50.44±20.24)nmol/mg，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。Pearson相關(guān)分析示：實(shí)驗(yàn)組肝臟FF與脂肪含量呈正相關(guān)(r=0.74，P<0.001)，直線回歸方程y=4.22+0.13x(y代表FF，x代表脂肪含量)(圖5)。

3 討論

早期脂肪肝常無(wú)明顯特異性癥狀，易被忽視，若不早期干預(yù)，可從單純性脂肪肝進(jìn)展為脂肪性肝炎和肝硬化，甚至肝功能衰竭、肝癌。因此，早期篩查對(duì)診治脂肪肝有重要意義[4]。

目前已有不同影像學(xué)檢查技術(shù)在肝脂肪變性方面的比較研究[7]。超聲是最常用和最簡(jiǎn)便的非侵入性檢查方法，可用于診斷中重度脂肪變性，但無(wú)法精確定量分析脂肪變性程度及比較單純性脂肪肝和脂肪性肝炎[8]。CT通過(guò)測(cè)量肝臟和脾臟的灰度等級(jí)，可定量肝細(xì)胞脂肪浸潤(rùn)比例； 對(duì)于>33%的肝組織脂肪變性，CT成像的敏感度和特異度分別為64.0%和96.4%[9]，其缺點(diǎn)之一在于不可避免的X線輻射。近年來(lái)MR技術(shù)的發(fā)展，如水脂分離成像等技術(shù)，為無(wú)創(chuàng)定性、定量分析人體脂肪代謝及診斷相關(guān)代謝性疾病，監(jiān)測(cè)和預(yù)后評(píng)估提供了可能[10-11]。水脂分離成像技術(shù)主要包括Dixon和IDEAL技術(shù)，其原理均為化學(xué)位移，即組織中水和脂肪中氫質(zhì)子所處的分子環(huán)境不同，共振頻率也存在差異；通過(guò)分別采集水和脂肪的同相位和反相位回波信號(hào)，可得到純水和純脂肪的圖像。mLIVE成像技術(shù)是由Dixon技術(shù)發(fā)展而來(lái)的多回波水脂分離算法，可在短時(shí)間內(nèi)精確計(jì)算T2*的分布，校正回波之間的信號(hào)衰減，進(jìn)一步獲得基于多峰水脂模型的定量分析圖像。本研究通過(guò)動(dòng)物模型獲得清晰的肝臟脂肪含量分布圖像，證明MR脂肪定量分析結(jié)果與肝臟組織學(xué)及生化結(jié)果具有相關(guān)性。

圖2 不同時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組大鼠肝組織病理表現(xiàn)(HE，×100) A.飼喂5周后出現(xiàn)輕度脂肪變性； B.7周后脂肪變性比例增大，多見(jiàn)點(diǎn)性壞死； C.8周后見(jiàn)纖維組織增生 圖3 不同時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組大鼠肝組織病理表現(xiàn)(油紅O，×100) A.飼喂5周后出現(xiàn)點(diǎn)狀脂質(zhì)沉積； B.7周后單個(gè)脂滴體積增大； C.8周后脂肪沉積范圍增大

圖4 不同級(jí)別脂肪肝大鼠FF結(jié)果圖(1、2和3分別為實(shí)驗(yàn)組輕、中、重度脂肪肝)

圖5 實(shí)驗(yàn)組大鼠肝臟FF與脂肪含量相關(guān)性散點(diǎn)圖，圖示FF與脂肪含量呈正相關(guān)，r=0.74

已有研究[12]證實(shí)mLIVE序列測(cè)得的FF與水脂模型中脂肪含量呈高度正相關(guān)。胡競(jìng)成等[13]采用mLIVE序列分析糖尿病和正常健康人群胰腺，發(fā)現(xiàn)組間胰腺FF差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且胰腺FF與糖尿病相關(guān)臨床指標(biāo)具有相關(guān)性，提示胰腺脂肪含量增加可能對(duì)2型糖尿病的發(fā)生具有重要意義。本研究表明，MR mLIVE測(cè)得的FF與肝臟脂肪含量具有較高相關(guān)性，可反映脂肪肝嚴(yán)重程度。

本研究的主要不足之處：①為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果，有待進(jìn)一步驗(yàn)證；②建立大鼠脂肪肝模型過(guò)程未觀察動(dòng)物日常生活變化，且未監(jiān)測(cè)其體質(zhì)量及血液生化學(xué)指標(biāo)如甘油三酯、總膽固醇等；③理論上MR mLIVE技術(shù)能夠準(zhǔn)確估計(jì)T2*分布，校正回波間信號(hào)衰減，但組織學(xué)檢查未評(píng)估鐵沉積情況。

綜上所述，基于MR mLIVE技術(shù)對(duì)非酒精性脂肪肝大鼠肝脂肪定量分析與組織學(xué)結(jié)果和生物化學(xué)獲得的脂肪含量相關(guān)性良好，用于評(píng)估脂肪肝具有可行性，可非侵入性地評(píng)估脂肪肝程度、監(jiān)測(cè)藥物治療等干預(yù)措施的效果。