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雷丁,联翔肖,湘岛林,春梅熊,灵博林,陈ij, "慢性病毒性肝炎肝功能障碍患者体内非相干运动(IVIM)弥散加权成像(DWI):节段异质性及与3特斯拉Child-Turcotte-Pugh级的关系",胃肠学研究与实践, 卷。2018年, 文章的ID2983725, 12 页面, 2018年. https://doi.org/10.1155/2018/2983725
慢性病毒性肝炎肝功能障碍患者体内非相干运动(IVIM)弥散加权成像(DWI):节段异质性及与3特斯拉Child-Turcotte-Pugh级的关系
抽象的
背景.很少有研究关注感兴趣区域(ROI)相关的肝脏IVIM扩散加权成像(DWI)异质性。本研究的目的是评价肝硬化(慢性病毒性肝炎)肝节段间肝脏IVIM参数的差异。材料与方法.本研究是对2015年1月至2016年12月在济南市传染病医院连续接受MRI检查的82例慢性肝病患者的回顾性研究。七个不同的值)在Siemens 3.0-T MRI扫描仪上进行。纯分子扩散( ),pseudodiffusion ( ),灌注分数( )在评估不同的肝脏段中。结果. , ,和在肝脏细分中不同(所有 ),表明肝脏段中IVIM参数的异质性。与CTP级B + C相比,儿童 - 南科 - PUGH(CTP)级别持续更高( ). 和CTP类A与CTP类B + C( ).在患者中的平均值> 0.29的值,AUC为0.88(95%CI:0.81-0.96),灵敏度为86.8%和81.8%,用于从CTP类B + C预测CTP类A.结论.肝脏IVIM可能是分类慢性病毒肝炎节段性肝功能障碍的严重程度,如CTP类评估的那样,为评估节段性肝功能障碍提供了一种非侵入性替代方案,可以精确选择ROI。潜在地可用于监测未来CLD和LC的进展。
1.介绍
肝功能评估在预测最终导致肝功能衰竭的慢性肝病(chronic Liver disease, CLD)或肝硬化(Liver cirrhosis, LC)患者的预后中起着重要作用。对于有慢性肝病或LC背景的患者,无论是否伴有肝细胞癌(HCC),肝功能评估也是治疗决策的重要组成部分,可以帮助医生做出适当的治疗决策[1,2].在临床实践中,使用吲哚菁绿清净试验、弹性成像和临床评分系统如Child-Turcotte-Pugh (CTP)或终末期肝病模型(MELD)评分来评价全肝功能。CTP评分是CLD和LC患者长期生存的一个广泛应用并被验证的预测指标,根据5 ~ 6分、7 ~ 9分、10 ~ 15分将患者分为a、B、C类[3.].
磁共振成像(MRI)使用钆酸和intravoxel非相干运动(IVIM)扩散加权成像(DWI)最近显示了评估节段性肝功能障碍的潜力[4- - - - - -8].IVIM DWI,最初由Le Bihan和Turner描述[9[脑成像中,有可能测量真正的分子扩散和毛细管网络中水分子的不连贯运动。通过使用IVIM模型和多倍的低值(<200 mm2/秒),不仅可以纯扩散特性( )由微观循环在组织中引起的伪分配分离,但灌注特性(假峰区系数( )))及其比例(灌注分数( )))也可派生为[10- - - - - -12].使用IVIM DWI,灌注和扩散因子可以分离[2].然而,对于CLD或LC,由于结缔组织进行性增加,肝脏灌注减少,肝脏灌注和显微现象是不均匀的[4,9].事实上,Samir等人已经证实了与用于评估肝纤维化分期的剪切波弹性成像获取位点相关的变异[13].因此,由于兴趣区域(roi)的位置不同,IVIM参数可能在不同的段之间有所不同。近期IVIM评价肝功能障碍或纤维化的研究涉及从单个节段到整个肝的不同roi位置和边界[7,14- - - - - -18].
很少有研究关注肝IVIM参数的roi相关异质性。因此,本研究的目的是评估慢性病毒性肝炎肝硬化肝段间IVIM参数的差异,并根据CTP评分系统确定IVIM测量与肝功能障碍评估之间的关系。
2.材料和方法
2.1.研究设计
这是2015年1月至2016年1月间济南传染病医院的济南传染病医院的放射科的MRI考试的82名CLD患者的回顾性研究。该研究批准了济南传染病医院的伦理委员会。由于该研究的回顾性质,豁免了个别同意的必要性。
2.2。耐心
对于这些患者,首先进行MRI检查,观察肝脏形态学变化及肝炎/肝硬化的继发变化,如结节、腹水等,排除HCC。纳入标准为(1)年龄为18岁>,(2)慢性乙型肝炎病毒(HBV)或丙型肝炎病毒(HCV)感染,(3)行IVIM。排除标准为:(1)既往接受肝病局部治疗;(2)无法完成整个MR影像学检查;(3)其他弥漫性肝病(原发性硬化性胆管炎、原发性胆汁性肝硬化、肝脏脂肪浸润等);经MRI证实直径为1cm或更大的血管瘤(这些患者未发现其他肿瘤或肿瘤样病变),(5)门静脉栓塞,或(6)酒精滥用或酒精性肝硬化。
2.3.生化检查及肝功能
所有患者均在MRI前一周或之后在同一实验室进行血清学检测。CTP评分系统估算了肝病的严重程度。
2.4.MRI检查及IVIM参数
所有患者在MRI检查前都被要求禁食和禁食。MRI使用3.0-T扫描仪(Magnetom Verio, Siemens Healthcare, Erlangen, Germany)进行。发射器为体线圈,接收器为与体矩阵结合的6元脊柱矩阵线圈。首先,冠状动脉t2加权成像(半傅立叶采集单次脉冲turbo自旋回波(HASTE),重复时间(TR)/回波时间(TE) 1400/ 86ms,翻转角度10,矩阵 ,的视野 ,进行切片厚度5mm,20%间隙,30切片)。
横断面MRI包括肝穹窿扫描触发的横向t2加权turbo自旋回波序列(TR/TE 4251/105 ms,矩阵560,视野 ,切片厚度5mm,20%间隙,30片),以及3D同相和异相呼吸保持快速损坏梯度回声成像(TR / TE,4.0 / 2.5和1.2ms,翻转角10,矩阵 ,的视野 ,切片厚度3 mm,72片)。
使用单次旋转回波回波平面序列(SE-EPI)进行自由呼吸,使用单次旋转回声回波平面序列(SE-EPI)进行梯度逆转脂肪抑制(TR / TE 6500/67 MS,回波间距0.52毫秒,FOV ,使用7.取值为0、50、100、150、200、400、800 s/mm2).
2.5。图像分析
通过使用MIT扩散软件(由德国癌症研究中心,医疗和生物信息学,Heidelberg,Germany开发)来进行IVIM数据的后处理来获取IVIM参数 , ,和 .对于肝实质,四个不规则的ROI(设计用于小心保护至少5mm到肝脏的边缘,包括尽可能大的整个区段,不包括可见血管,侧孢子和血管瘤(例如囊肿和血管瘤)或成像伪影)是通过选择不同水平的肝脏(丢弃内脏和膜片附近的切片,以消除肠道气体和呼吸运动伪影)。手动在左侧叶(EL),左凸角(m1)的内侧段,右侧叶(AR)的前段的额外段中,以及右侧叶(PR)的后段(图1).所有roi都定位在DWI上两个放射科医生50的值,一个有15年(XTL)和另一个腹部MRI经验的7年(LXX)。两个放射科医生对患者的临床特征视而不见。所有IVIM参数的Interobserver协议非常出色,Cronbach的α的0.951 ,0.876 ,0.861, .
对于每个肝段,IVIM参数( , ,和 )取6 ~ 15个不同水平的肝横切面测量值的平均值。平均 , ,和将四个肝脏段的值作为整个肝脏IVIM参数进行。
2.6。统计分析
使用Kolmogorov-Smirnov测试测试了正常分布的连续数据。IVIM参数表示为平均值±标准偏差。使用LSD后HOC测试的单向ANOVA用于评估不同肝脏区段之间的IVIM参数。使用学生进行CTP类A组和CTP类B + C组之间的IVIM参数t-测试。接收器操作员特征曲线(ROC)用于比较的能力f,D,D 鉴别CTP类A和CTP类B + C患者的值。使用多元线性回归分析来评估IVIM参数与CTP分数之间的相关性。所有统计分析都是使用SPSS 21.0进行窗户(IBM,ARMONK,NY,USA)进行的。双面值<0.05被认为是统计学意义的。
结果
3.1.耐心
共有142例CLD患者被认为是包含的。如果他们以前接受了肝脏疾病的局部治疗,则排除患者( ),如果他们无法完成整个MRI检查( ),如果他们有其他弥漫性肝病( ),核磁共振证实的HCC ( ),如果他们有门静脉栓子( ),或者如果他们有酒精滥用或酒精性肝硬化( ).如图所示2, 82例(年龄24 ~ 77岁)慢性病毒性肝炎患者纳入本研究。这些患者的临床特征列于表中1.
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BMI:体重指数;INR:国际规范化比例;ALT:丙氨酸转氨酶;AST:天冬氨酸转氨酶;ALB:白蛋白;Tbil:总胆红素;法新社:α- 临床。 |
3.2.IVIM参数在不同位置
不同肝段及全肝的IVIM参数呈正态分布( ,Kolmogorov-Smirnov测试)。描述性统计数据在表中呈现2.数字3.表明 , ,和肝节段间差异显著,说明不同肝节段间IVIM参数存在异质性。
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EL:左叶的额外段;ML:左叶的内侧段;ar:右叶的前段;Pr:右侧叶片后部。 |
3.3.IVIM参数与CTP类的关系
桌子3.显示 , ,和根据CTP类的不同肝脏段。在CTP类A中始终持续高于CTP类B + C(所有 ). CTP级别在EL,PR和全肝中的CTP类B + C相比较高(所有 ). CTP级别在EL,ML,PR和全肝中的CTP类B + C相比较高(所有 ).
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EL:左叶的额外段;ML:左叶的内侧段;ar:右叶的前段;Pr:右侧叶片后部。 |
3.4.ROC分析
如图所示4的ROC曲线下面积(AUC) , ,和价值在统计上显着。在患者中的平均值值> 0.29,AUC为0.88(95%CI:0.81-0.96),这是三个IVIM参数中最高的,导致86.8%的灵敏度和81.8%的特异性来预测CTP类B + C(桌子4).
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EL:左叶的额外段;ML:左叶的内侧段;ar:右叶的前段;Pr:右侧叶片后部。 |
3.5。多变量分析
多元线性回归分析显示,在病毒性肝炎患者中,( )和( )与CTP类独立相关,而没有关联( ).
3.6。典型案例
数据5和6目前两个典型的病例。这两种情况都相对稳定。患者呈现在图中5为CTP A类。EL为0.35,毫升为0.24,AR为0.29,PR为0.43,全肝是0.33。根据本研究中的0.29的临界值,肝功能评估值显示全肝值与CTP A级一致,但如果在左侧内叶或右侧前叶放置单个ROI,或使用多个ROI,则会获得假阳性结果,判定为CTP B + C级。在图中,以类似的方式6,患者是CTP类B.EL为0.25,ml为0.29,AR为0.22,PR为0.37,全肝是0.28。然而,如果将ROI置于右后叶,则患者将被确定为CTP类A.这两个典型的病例清楚地证明了肝异质性和肝功能局部评估在肝硬化患者中的重要性。
4.讨论
本研究显示不同肝节段间的IVIM参数有显著的变异性。有统计学意义和价值观,但较低EL的值与其他段相比,由Dijkstra等人的研究支持。[5].异质性值与先前研究中观察到的值部分相似[4,5].然而,本研究表明,所有IVIM参数中的位置依赖性,包括微灌注组分纯分子扩散组分 .对于异质性 ,本研究与Dijkstra等人的研究一致[5,但两项研究都与Luciani等人的研究相矛盾。4].许多研究可能对这些差异负责,包括病理,族群和遗传学的类型。此外,本研究中观察到的范围低于他们报告的范围[4].这可能反映了使用的不同在MITK扩散工作站上选择了三参数拟合模型。显著的异质性在这两项研究中没有观察到节段之间的差异,这可能是由于患者数量相对较少或健康个体的微环境有轻微变化。
此外,之前的一项研究显示了明显的变异,且范围很大值,值,F0期肝组织[2].肝硬化与降低的肝灌注有关,特别是肝硬化,特别是随着门静脉的降低[19- - - - - -21].在一项大鼠灌注CT (perfusion computed tomography, CT)实验研究中,肝左叶的相对血流量比右叶高17% [22].这也得到了Su等人的支持[23双源CT对肝脏灌注的研究。他们发现肝灌注指数(HPI)在第3节段(左外叶)明显高于第5 ~ 8节段(右叶),提示这可能与肝血管的解剖有关。肝硬化时左叶代偿性增高支持这一观点。
我们认为除了脂肪和铁含量等组织学变化以及诸如选择的技术差异之外值和心脏或呼吸伪影,roi的获取地点也有一个重要的影响解释,至少部分,大范围的报告IVIM参数。这些问题增加了肝节段间观察到的异质性,进一步使结果的解释复杂化。
肝灌注减少和结缔组织进行性增加被认为是慢性肝病和肝癌中IVIM参数降低的可能机制[24,25].的值反映了内部和细胞外分子扩散,而和数值反映微循环。据报道随着坏死炎症活动的严重程度的增加,这些值会降低[4,26- - - - - -33].因此,IVIM参数变化不仅可以反映纤维化程度和灌注变化,而且还可以反映肝炎活性,例如炎症浸润,肝细胞水肿和胆汁淤积。在本研究中, , ,和值均随CTP评分的增加而降低,这也得到了Zhang等人先前研究的支持[34].根据多元线性回归分析,和值与CTP评分独立相关,但不是 .这可能部分是因为不是受肝纤维化影响的良好可重复的措施[35].在平均值之间发现了中等关系值和CTP得分之间的关系比较温和或CTP评分。CTP A类患者的IVIM参数明显高于B + C类患者,但IVIM参数与CTP评分之间仅存在轻度至中度的相关性。这部分可能是由于患者的分布,大多数CTP评分为5 - 7,正如本研究中大多数患者所观察到的。此外,价值受到混杂因素的影响,如纤维化、脂肪和铁,这些通常与肝脏疾病共存。
基于以前的研究和我们的研究,IVIM DWI可能是一种快速且可重复的非侵入性的MR模型,其能够进行定性和定量评估组织扩散率。它可能成为可靠的成像模型,以量化CLD的变化。IVIM DWI的一个优点是它可以集成到常规腹部MRI序列中。与使用钆螯合物相比,没有限制肾功能异常,因为肾功能受损导致注射GD-Eob-DTPA后增加肝胆排泄[36,37].
本研究有几个限制。首先,不进行肝纤维化阶段的组织病理学确认。其次,没有患有正常肝脏作为阴性对照组的患者。此外,只有少数CTP分数患者。然而,CTP中的IVIM参数的变化和CTP B + C组仍然反映了与肝功能障碍负相关的趋势。此外,由于MRI系统上的软件限制,无法获取任何数据之间 和50 s / mm2,这可能导致相对较低本研究以及其他研究中的测量[5- - - - - -7,38- - - - - -41].尽管一些研究对IVIM参数的明显变异和较差的重现性表示怀疑[35[它仍然展示了量化CLD的合理潜力。在最有影响力的因素中,在先前的研究中可能低估了与阶段依赖相关的异质性。
5.结论
肝脏IVIM DWI成像是一种很有前途的方法,可以通过CTP分类慢性病毒性肝炎肝功能障碍的严重程度。它提供了一种评估节段性肝功能障碍的无创替代方法。在临床上,我们有可能使用IVIM来监测clld和LC的进展。roi的选择应考虑IVIM测量的异质性。关于IVIM MR成像对慢性阻塞性肺疾病和LC的诊断和分期的价值有待进一步研究。
数据可用性
在合理的要求下,本研究中生成的数据集可从相应的作者处获得。
披露
联翔萧是联合第一作者。
的利益冲突
提交人声明他们没有利益冲突。
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