多模态影像学技术对肝吸虫病的评估：FibroScan、CT及IVIM DW-MRI的应用价值及其相关性研究

摘要

肝吸虫病(liver fluke disease)是一种发生在胆管的慢性寄生虫感染性疾病。大部分肝吸虫感染者均无明显临床症状，然而，肝内胆管内长期存活的肝吸虫可引起胆管的慢性炎症，进而引起胆管周围肝实质的损伤。故肝吸虫感染患者肝脏慢性损伤的筛查和早期评估显得尤为重要。
　　本研究试图通过FibroScan、CT及IVIM DW-MRI三种影像学技术从肝吸虫病肝脏的硬度、肝脏的体积以及肝实质的微循环灌注等方面对肝吸虫病进行评估，并且探讨三种技术之间的相关性，以期对肝吸虫病肝脏损伤的早期诊断提供有效、无创的评估方法。
　　第一部分:瞬时弹性成像(FibroScan)对肝吸虫病肝脏硬度的评估
　　目的:
　　利用瞬时弹性成像技术评估无临床症状的肝吸虫病患者的肝脏硬度，并探讨可能影响肝吸虫病肝脏硬度的因素。
　　方法:
　　1.病例的收集
　　前瞻性收集肝吸虫感染者96例，所有病例均通过大便虫卵检查确诊，所有患者均无明显临床症状，肝功能检查正常。遵照以上标准，本次研究病例最终共收集65例。
　　2.病例分组:(1)正常肝脏硬度值组;(2)异常肝脏硬度值组
　　3.分析的相关因素:正常肝脏硬度值，异常肝脏硬度值;正常肝脏硬度值患者的年龄，异常肝脏硬度值患者的年龄;正常肝脏硬度值患者的性别，异常肝脏硬度值患者的性别;正常肝脏硬度值患者生食淡水鱼或虾的时长，异常肝脏硬度值患者生食淡水鱼或虾的时长;正常肝脏硬度值患者的体重指数，异常肝脏硬度值患者的体重指数。
　　4.肝脏硬度的测量
　　利用瞬时弹性成像探测仪FibroScan评估肝脏的硬度。两位有经验的操作者在对临床及生化检查数据不知情的情况下获取肝脏硬度值。
　　5.检查前准备及检测方法
　　所有患者均空腹或餐后2h进行肝脏硬度检测。患者仰卧位，右手抬高放在头后，进行10个有效的测量，成功率不低于60％，四分位间距低于肝脏硬度值中位数的30％。所有的肝脏硬度值用kPa表示。
　　6.异常肝脏硬度值的界定
　　参照中国肝脏硬度评估小组提出的肝脏硬度临界值，即肝脏硬度值＞7.4kPa视为异常。
　　结果:
　　1.正、异常肝脏硬度值所占百分比
　　65例肝吸虫感染者中肝脏硬度值异常为27例，所占比例为41.5％，肝脏硬度值最大值为11.6kPa，最小值为7.5kPa。肝脏硬度值正常为38例，所占比例为58.5％，肝脏硬度值最大为7.3kPa，最小值为3.3kPa。
　　2.正常肝脏硬度值与其他因素之间的相关性
　　3.异常肝脏硬度值与其他因素之间的相关性
　　4.nLSM与aLSM的变量之间的比较
　　结论:
　　1.无临床症状的肝吸虫病患者中肝脏的硬度异常者所占比例较高。
　　2.肝吸虫病肝脏硬度异常者，肝脏的硬度值与生食淡水鱼或虾的时长呈显著正相关，肝脏硬度值异常者生食淡水鱼或虾的时长明显长于肝脏硬度值正常者生食淡水鱼或虾的时长。
　　3.瞬时弹性成像技术可有效的评估长期生食淡水鱼或虾的肝吸虫病患者的肝脏硬度。
　　第二部分:定量评估肝吸虫病肝脾体积与肝脏硬度的相关性
　　目的:
　　利用CT测量肝脏、脾脏体积，定量评估肝吸虫病肝脾体积与肝脏硬度的相关性。
　　方法:
　　1.病例收集
　　病例的纳入及排除标准同第一部分，65例肝吸虫患者均另行上腹部CT扫描。
　　2.病例分组:(1)正常肝脏硬度值组;(2)异常肝脏硬度值组
　　3.分析对象:肝右叶体积(RV)，肝尾状叶体积(S1V);肝左外叶体积(S2+3V)，脾脏体积(SPV);肝右叶体积/脾脏体积比(RV/SPV);正常肝脏硬度值(nLSM)，异常肝脏硬度值(aLSM)。
　　4.CT扫描方法及参数
　　5.CT图像后处理及数据获取
　　6.瞬时弹性成像探测
　　瞬时弹性成像探测仪、检查前准备、检测方法及异常肝脏硬度值的界定均同第一部分。
　　结果:
　　1.正常肝脏硬度值与肝、脾体积参数之间的相关性
　　nLSM与nRV，nS1V，nS2+3V，nSPV及nRV/nSPV之间均无相关性，表明肝吸虫病肝脏硬度值正常者，其肝、脾各自的体积并未发生显著变化。
　　2.异常肝脏硬度值与肝、脾体积参数之间的相关性
　　aLSM与aRV，aS1V，aS2+3V及aSPV之间均无相关性，表明肝吸虫病尽管肝脏硬度值异常，但aRV，aS1V，aS2+3V及aSPV均与肝脏硬度值无相关性;aLSM与aRV/aSPV之间存在显著负相关，表明肝脏硬度值越大，aRV/aSPV值越小。
　　3.正常肝脏硬度值组与异常肝脏硬度值组各体积参数间的比较
　　nRV与aRV之间、nS1V与aS1V之间、nS2+3V与aS2+3V之间，nSPV与aSPV之间的差异均无统计学意义;nRV/nSPV与aRV/aSPV之间的差异有统计学意义，表明正常肝脏硬度值组nRV/nSPV值明显大于异常肝脏硬度值组aRV/aSPV值。
　　4.肝右叶体积/脾脏体积之比与肝脏硬度值ROC曲线分析
　　ROC曲线下面积为0.625±0.076，p=0.088＞0.05，表明RV/SPV值不能诊断肝吸虫病肝脏硬度是否正常;面积的95％可信区间为(0.477，0.773)，包括0.5，得出相同结论。
　　结论:
　　1.肝吸虫病肝脏硬度正常者，其肝、脾各自的体积未发生显著变化。
　　2.肝吸虫病肝脏硬度异常者，其肝右叶、肝尾状叶、肝左外叶及脾脏体积的改变均与肝脏硬度无相关性，而肝脏硬度越高，肝右叶体积/脾脏体积之比越小。
　　3.肝吸虫病肝脏硬度异常者与肝脏硬度正常者比较，肝右叶体积有减小趋势，肝尾状叶体积、脾脏体积有增大趋势，但这种变化无统计学意义;而肝脏硬度异常者其肝右叶体积/脾脏体积之比值明显小于肝脏硬度正常者。
　　4.肝右叶体积/脾脏体积之比不能鉴别肝吸虫病肝脏硬度是否正常。
　　第三部分:基于低b值IVIM DW-MRI评价肝吸虫病肝脏微循环灌注及与肝脏硬度的相关性
　　目的:
　　通过肝脏低b值IVIM DW-MRI微循环灌注特征参数反映肝吸虫病肝实质的微循环灌注，并揭示低b值IVIM DW-MRI灌注因子f等参数与肝脏硬度的相关性。
　　方法:
　　1.病例收集
　　病例的纳入标准同第一部分;新增以下排除标准:患者配合欠佳或其他原因致DWI图像质量差影响后处理者（n=23例）。其他42例肝吸虫病患者均另行肝脏IVIM DW-MRI检查。
　　2.病例分组:(1)正常肝脏硬度值组;(2)异常肝脏硬度值组
　　3.分析对象:IVIM DW-MRI相关参数，即D（组织内水分子扩散系数）;D*（血流相关假扩散系数）;f（灌注分数）;DW-MRI相关参数，ADC（表面扩散系数）;正常肝脏硬度值(nLSM)，异常肝脏硬度值(aLSM)。
　　4.DW-MRI扫描方法及参数
　　采用Philips1.5T MRI扫描仪(Intera; Philips Medical Systems，Best，The Netherlands)，上腹部专用4US线圈;MRI扫描包括横断位SS-FSE T2WI，梯度回波T1WI; DWI: free-breathing，EPI single-shot，11个b值(0、10、20、40、70、100、150、200、400、600及800mm2/s);TR/TE=1800 ms/66 ms, FOV:320mm;层厚:4mm;矩阵:80×80得到各向同性4×4×4mm3体素。
　　5.DW-MRI图像后处理及数据获取
　　采用Philips1.5T MRI自带后处理软件DWI tool及Imaging J进行后处理。感兴趣区(ROI)分别置于肝右叶中间肝实质（肝S5与S8之间）、肝S8（非肝顶部）及肝S7（近肝S8处），避开血管及胆管，每次复制感兴趣区保证面积一直，每个感兴趣区测量三次取平均值。所有b值均进行同层面、同部位测量。复制感兴趣区至DWI相关参数图上，获取相关参数平均值。正常肝脏硬度值组IVIM微循环灌注相关参数记录为nD、nD*及nf，异常肝脏硬度值组IVIM微循环灌注相关参数记录为aD、aD*及af。
　　6.瞬时弹性成像探测
　　瞬时弹性成像探测仪、检查前准备、检测方法及异常肝脏硬度值的界定均同第一部分。
　　结果:
　　1.正常肝脏硬度值组肝脏硬度与D、D*、f及ADC的相关性
　　2.异常肝脏硬度值组肝脏硬度与D、D*、f及ADC的相关性
　　3.正常肝脏硬度组与异常肝脏硬度组各参数间的比较
　　结论:
　　1.肝吸虫病肝脏硬度正常者，其肝实质微循环灌注、水分子扩散程度与肝脏硬度无关。
　　2.肝吸虫病肝脏硬度异常者，肝脏硬度越高，D、D*及ADC值越小，肝实质微循环减少、水分子扩散受限。
　　3.本研究肝吸虫病异常的肝脏硬度对肝实质微循环灌注、水分子扩散的影响不明显，揭示本研究肝吸虫病患者的肝脏硬度增高不明显。

目录

摘要

前言

第一部分 瞬时弹性成像(FibroScan)对肝吸虫病肝脏硬度的评估

材料与方法

结果

讨论

小结

下一步研究

第二部分 定量评估肝吸虫病肝脾体积与肝脏硬度的相关性

材料与方法

结果

讨论

小结

下一步研究

第三部分 基于低b值IVIM DW-MRI评价肝吸虫病肝脏微循环灌注及其与肝脏硬度的相关性

材料与方法

结果

讨论

小结

全文总结

问题与展望

参考文献

综述 多模态影像学技术对肝吸虫病肝脏硬度的评估

中英文缩略语对照表

在读博士期间成绩

致谢

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