研究表观扩散系数(ADC)值与慢性乙型肝炎炎症活动度病理分级的相关性，再联合常规磁共振(MR)征象对慢性乙型肝炎炎症活动度的诊断效能评估。
选取2014年1月至2015年12月在解放军第三〇二医院接受治疗的142例慢性乙型肝炎患者作为炎症组，同时选取20名健康人作为对照组，对各组分别进行MR常规平扫、动态增强及扩散加权成像(DWI)扫描(b值＝0、800 s/mm2)，并对乙肝患者在MR检查后2 d内行肝脏穿刺活检，根据病理结果依炎症活动度(G)，将炎症组分为G1、G2、G3～4级，测量各级的表观扩散系数(ADC)值，同时分析各级的MRI表现并与病理分级进行对照，对所有数据进行统计学分析。
慢性乙型肝炎炎症活动度不同病理分级所得ADC值差异有统计学意义(F＝8.392，P<0.01)，并且ADC值与肝脏炎症活动度分级呈明显负相关(r＝－0.613, P<0.01)。对照组与炎症组的ADC值分别为(1.31±0.16)、(1.12±0.15)×10－3 mm2/s，差异有统计学意义(P<0.05)。炎症组G1、G2、G3～4的ADC值分别为(1.22±0.12)、(1.05±0.12)、(0.98±0.10)×10－3 mm2/s，G1与G2、G1与G3～4间ADC值差异有统计学意义(P<0.05)。受试者工作特征(ROC)曲线示ADC值诊断炎症活动度≥G2级的曲线下面积(AUC)0.880，敏感度为82.4%，特异度为76.8%，诊断界值为1.09×10－3 mm2/s。MRI表现门脉周围轨道征与胆囊壁水肿在炎症组间显示率差异有统计学意义(P<0.05)，而动脉期肝脏异常强化、肝门淋巴结增大及腹水在炎症组间显示率差异无统计学意义(P>0.05)。ADC值联合MRI特征性表现诊断炎症≥G2的曲线下面积AUC＝0.938，敏感度为88.4%，特异度为88.9%。
ADC值可以定量无创性预测慢性乙型肝炎炎症活动度病理分级情况，再结合常规MRI特征性影像表现，能提高对慢性乙型肝炎炎症活动度的诊断效能。
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我国乙型肝炎携带者约占总人口的1/10，慢性病毒性肝炎迁延反复最终发展为肝纤维化及肝硬化，甚至肝癌，严重威胁患者健康[1]，早期肝纤维化经过治疗可以逆转，肝组织的炎症活动度是肝纤维化发展的基础，所以控制慢性乙肝患者肝组织炎症的变化可以减缓病情的进展，目前对炎症活动度的判定缺乏有效的无创性手段。磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)技术已广泛用于肝脏疾病的诊断[2]，通过测量表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值进行量化。国内外不少学者用DWI对肝脏弥漫性病变如肝纤维化和早期肝硬化进行研究[3,4]，普遍认为ADC值与肝纤维化间相关性较高，而ADC值与肝炎炎症活动度的相关性有少数学者进行报道，但以往的研究对炎症及纤维化间的交互作用未进行分层研究，本研究尽量摒除肝纤维化对ADC值的影响，初步探讨ADC值与炎症活动度病理分级之间的对照关系，再结合常规MRI征象，期望对慢性乙型肝炎的临床诊治、疗效评价和随访提供重要的参考价值。
选取2014年1月至2015年12月解放军第三〇二医院收治的160例慢性乙型肝炎患者，入组病例均符合2015年慢性乙型肝炎防治指南中的诊断标准[5]；根据临床病史及实验室化验指标排除合并丙型、丁型、巨细胞病毒、人类疱疹病毒、HIV等病毒重叠感染者，排除酒精性肝病、药物性肝炎、自身免疫性肝病和胆汁淤积性肝病等，排除合并肝硬化及肝脏肿瘤病例。入组患者行肝脏磁共振(MR)平扫及扩散加权成像(DWI)扫描，并在行MRI扫描后2 d内行肝脏穿刺活检，由两名病理科副主任医师共同阅片，协商并确定病理组织学分级。根据2000年西安全国病毒性肝炎及肝病学术会议修订的标准[6]，对肝炎程度进行分级(G0～4)、(S0～4)。根据病理结果剔除纤维化程度较重病例S3级8例，S4级3例，根据MRI同反相位序列结合病理结果排除合并脂肪肝5例，合并铁过载2例，最终入组142例作为炎症组。其中，男89例、女53例，年龄18～67岁，平均(42±6)岁。由于本组病例中G4级例数较少，本研究将G3与G4合并为炎症较重组，进一步将慢性乙型肝炎组分为G1、G2、G3～4级。同时选择20名健康人作为对照组，无肝病史，化验肝功能指标均正常，年龄30～56岁，平均(46±3)岁。所有入组病例均经医院伦理委员会批准，并签署知情同意书。
采用GE HD 3.0 T MR扫描仪，行肝脏MR平扫及动态增强扫描，8通道相控阵体部表面线圈，扫描范围从膈顶至肝脏下缘。各检查序列主要扫描参数见表1。动态增强扫描采用肝脏容积快速成像序列，用高压注射器按0.1 mmol/kg经肘静脉注射Gd-DTPA，注射速度1.5～2.0 ml/s，扫描时间：动脉期为注射对比剂后20 s，门静脉期50 s，平衡期90 s，延迟期300 s。
MRI扫描各序列主要成像参数
MRI扫描各序列主要成像参数
| 扫描序列 | TR(ms) | TE(ms) | FOV(mm×mm) | 矩阵 | 层厚(mm) | 层间距(mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| T1WI DUAL | 180 | 2.27/1.11 | 380×380 | 288×170 | 3.8 | 1 |
| FS-T2WI | 6 000 | 91.2 | 380×380 | 288×224 | 8 | 1 |
| DWI | 2 200 | 65.1 | 380×380 | 128×128 | 8 | 1 |
| Flex Mask | 4.44 | 1.69 | 380×380 | 288×200 | 3.8 | 1 |
ADC值测量：GE HD 3.0 T MR机所配备的AW4.5工作站中的Function tool软件进行ADC值测量，由两名高年资主治医师在不知病理结果的前提下分别独立测量肝脏的ADC值。测量时选择近肝门水平层面，感兴趣区(ROI)置于肝右后叶连续三个层面，每层分别取3个部位不同、大小相同的ROI，面积为200～300 mm2，避开血管、胆管及化学位移伪影，分别测量其ADC值，取得到的9个数值的平均值作为该观察者肝脏的ADC值。
由两名高年资主治医师阅读MRI片，分析MRI特征性表现并记录，如意见不一致，由两人协商达成一致意见，主要观察指标：(1)增强扫描动脉期异常强化(有、无)；(2)T2WI序列肝门淋巴结(短径>5 mm，数目2个及以上)；(3)T2WI序列肝间质水肿(门静脉周围轨道征)；(4)胆囊壁水肿；(5)腹水。
采用SPSS 21.0及MedCalc统计学软件进行数据处理分析，应用Bland-Altman评估两名观察者间测得ADC值一致性情况。计量资料先进行正态性检验(K-S检验)，符合正态分布的数据用
±s表示。ADC值与肝炎炎症活动度病理分级间相关性采用Spearman相关分析。不同炎症分级的ADC值采用Levene法进行方差齐性检验，符合正态分布且方差齐采用单因素方差分析，存在显著性差异采用LSD检验进行多重比较；若方差不齐采用WeIch法比较，多重比较用Dunnett′s T3法。受试者工作特征(ROC)曲线用来评估诊断效能。MRI特征性表现(百分率)与炎症活动度分级间比较采用率的χ2检验。本研究中，均数可信区间设为95%，P<0.05为差异有统计学意义。
Bland-Altman图示两名观察者间测得肝炎各级别ADC值一致性分析，各级别ADC差值仅有个别点位于一致性界限外(<95%)，说明两位观察者间一致性较好(图1)。
对照组[(1.31±0.16)×10－3 mm2/s]与肝炎活动度各级别ADC值[(1.12±0.15)×10－3 mm2/s]分布，正态性K-S检验，各组数据均符合正态分布(P>0.05)(表2，图2)。Spearman相关分析显示ADC值与肝脏炎症活动度分级呈显著负相关(r＝－0.613, P<0.01)。Levene方差齐性检验统计量的值为0.220，P＝0.803，各组间符合方差齐性，慢性乙型肝炎炎症活动度不同病理分级间所得ADC值差异有统计学意义(F＝8.392, P<0.01)，用单因素方差分析LSD检验进行多重比较。结果显示对照组与炎症组差异有统计学意义(P＝0.009)，G1与G2(P＝0.000)、G1与G3～4(P＝0.001)ADC值差异均有统计学意义。
对照组(G0)与慢性乙型肝炎炎症活动度各级别的ADC值
对照组(G0)与慢性乙型肝炎炎症活动度各级别的ADC值
| 指标 | 对照组(G0) | G1级 | G2级 | G3～4级 |
|---|---|---|---|---|
| 例数 | 20 | 43 | 61 | 38 |
| ADC值(×10－3 mm2/s) | 1.31±0.16 | 1.22±0.12 | 1.05±0.12 | 0.98±0.10 |
| 正态性K-S检验P值 | 0.910 | 0.946 | 0.285 | 0.499 |
利用ADC值对炎症程度≥G2级、≥G3～4级绘制ROC曲线(图3，图4)。ADC值诊断≥G2级、≥G3～4的ROC曲线下面积、灵敏度及特异度均较高(表3)。
肝脏ADC值诊断肝炎炎症活动度的ROC曲线诊断效能
肝脏ADC值诊断肝炎炎症活动度的ROC曲线诊断效能
| 炎症分级 | AUC | ADC诊断界值(×10－3 mm2/s) | 敏感度(%) | 特异度(%) |
|---|---|---|---|---|
| ≥G2 | 0.880 | ≤1.09 | 82.4 | 76.8 |
| ≥G3～4 | 0.768 | ≤1.02 | 71.2 | 68.4 |
慢性乙型肝炎组MRI特征性表现：(1)动脉期异常灌注(图5A)；(2)肝门淋巴结增大(图5B)；(3)门脉周围轨道征(图5C)；(4)胆囊壁水肿(图5D)；(5)少许腹水(图5D)。G2S2肝脏的DWI图见图5E，病理图片见图5F，炎症级别G2S2。炎症组各级别间MRI特征表现显示率如表4所示，χ2检验结果显示门脉周围轨道征及胆囊壁水肿在炎症组各级别间的显示率差异有统计学意义(P<0.05)，余特征表现差异均无统计学意义(均P>0.05)(表4，图6)。
慢性乙型肝炎炎症活动度各级别间MRI表现[例(%)]
慢性乙型肝炎炎症活动度各级别间MRI表现[例(%)]
| 磁共振表现 | 分级 | P值 | ||
|---|---|---|---|---|
| G1(n＝43) | G2(n＝61) | G3～4(n＝38) | ||
| 动脉期异常灌注 | 19(44.2) | 24(39.3) | 21(55.2) | 0.299 |
| 肝门淋巴结增大 | 21(48.8) | 37(60.6) | 20(52.6) | 0.464 |
| 门脉周围轨道征 | 12(27.9) | 19(31.1) | 24(63.2) | 0.001 |
| 胆囊壁水肿 | 6(13.9) | 20(32.8) | 26(68.4) | 0.000 |
| 腹水 | 1(2.3) | 5(8.2) | 6(15.7) | 0.094 |
DWI是功能成像，ADC值可反映组织特性，分析组织含水量、细胞密度等微观扩散活动[7]。目前DWI对肝脏炎症活动度和纤维化程度有过相关报道[8,9]，肝脏的ADC值是由炎症和纤维化两方面决定，以往很多报道都没有对这两方面进行分层研究，所以测得的ADC值相对不准确。宋黎涛[10]和邓乾华等[11]的研究表明，肝纤维化S0和S3、S0和S4、S1和S3、S1和S4的ADC值差异有统计学意义，而S0与S1、S2间差异无统计学意义，本研究选取的观察者纤维化程度均为S0～2，摒除掉S3、S4，这样可以尽可能的避免肝纤维化对肝脏炎症活动度ADC值的测量偏差。同时肝脏ADC值还受到脂肪浸润、铁沉积的影响；由于铁是顺磁性物质，铁沉积将缩短肝脏的T2时间，从而影响DWI的图像质量，测得的ADC值也不准确；而脂肪浸润使肝脏中自由质子的数量增加，也会影响ADC值的准确性，本研究均剔除掉合并脂肪肝及铁过载的病例，这样能尽可能使测量ADC值较准确。
本研究中，炎症组相比对照组ADC值减小，差异有统计学意义(P<0.05)，ADC值与炎症组活动度病理分级间存在显著负相关，ROC曲线诊断≥G2级的诊断效能较高，根据《慢性乙型肝炎防治指南》诊疗标准[5], G2级以上应进行抗病毒治疗，当ADC值>1.09×10－3 mm2/s时，诊断为G 0～1级，此时如果转氨酶正常，不需要进行抗病毒治疗，当ADC值≤1.09×10－3 mm2/s时，诊断G2级以上，此时不论转氨酶正常与否，均应积极进行抗病毒治疗，这与Taouli等[9]、黄列彬等[12]研究结果一致，慢性乙型肝炎病毒对肝脏造成损伤，引起肝实质水肿、变性坏死及炎性细胞浸润，细胞毒性水肿可引起细胞外/内液体容积比减小，造成ADC值减低，此外还可能由于肝实质缺血导致能量下降使肝细胞内质子运动下降[13]所致；然而国外部分学者研究结果存在分歧，Onur等[14]研究表明，当b＝100、600 s/mm2 时，肝炎组与对照组的ADC值差异有统计学意义(P<0.05)，但ADC值与炎症活动度间却无明显相关性(P>0.05)，Koinuma等[15]在b值选取0.01和128.01 s/mm2、Boulanger等[16]则选择了50～250 s/mm2之间的5个b值情况下，研究认为炎症活动度分级与ADC值间没有明显相关性(P>0.05)。分析研究结果存在差异的原因可能是由于本研究选择了较大b值(b＝800 s/mm2)，而他们均选择较小b值，ADC值结果受微循环灌注影响较大，并不能反映真实扩散状态的变化。
动脉期肝脏见多发斑片状及网格状强化，且大多分布在门静脉周围及肝包膜下，这可能与汇管区炎细胞浸润，炎细胞渗出到周围肝实质引起小叶周围炎症有关。再者，慢性乙型肝炎常合并肝脏血流动力学改变，包括肝动脉充血、门静脉以及肝静脉血流瘀滞[17]，从而引起肝内强化区域以门静脉周围明显。本研究G2级以上淋巴结增大显示率为57.5%(57/99)，但组间差异无统计学意义。以往研究表明[18]，肝门淋巴结增大提示G2级以上炎症活动度改变，与乙肝病毒血症有关，可提示炎症的严重程度。本研究中门脉周围轨道征在炎症组间显示率差异有统计学意义，主要是其形成可能与门静脉周围淋巴水肿、淋巴管扩张以及汇管区炎细胞浸润、渗出等有关。桑伟等[19]研究报道，在病理所见中，76.4%的乙肝病例出现汇管区扩大。胆囊壁水肿也是病毒性肝炎的一种常见肝外表现[20]，本研究中胆囊水肿在炎症组间差异有统计学意义，原因可能是由于慢性肝炎时门静脉压力增高，使门静脉分支胆囊静脉回流受阻，导致胆囊收缩功能降低，胆囊壁水肿，也有学者认为与胆囊临近肝实质坏死和炎症有关，从而导致肝脏临近的胆囊浆膜层和肌层充血改变[21]。慢性乙型肝炎合并腹水与门静脉高压状态有关，大多发生在炎症较重患者，本研究中腹水的出现概率与炎症级别呈正相关，由此当出现上述MRI表现同时合并腹水时，可提示患者的炎症程度较重。
本研究存在一定的局限性，(1)肝组织穿刺部位与ADC值测量部位存在一定偏差，为了解决这个问题，ROI选取肝门水平肝右后叶进行ADC值测量，尽量与穿刺部位一致。(2)本研究对肝脏炎症活动度的严重程度进行分组分析，虽然本组研究将纤维化控制在S2级以下，但纤维化不一致仍会对ADC值产生影响。(3)采用单b值对肝脏炎症坏死程度进行研究有一定的局限性，有研究表明血流运动也可引起组织扩散的变化，尤其是毛细血管网的微灌注可导致假扩散，这就是体素内不相干运动IVIM[22]，期望在以后的工作中进一步探讨研究。
总之，通过DWI成像所测ADC值再结合MRI特征性影像表现，可为慢性乙型肝炎炎症活动度病理分级评估提供有价值的信息，对指导临床抗病毒治疗和评估疗效意义重大，值得在临床中推广。
