DWI、DTI及DCE-MRI定量评估慢性肝炎的实验研究

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目的:探讨DWI、DTI及钆塞酸二钠(Gd-EOB-DTPA)动态增强磁共振(DCE-MRI)对慢性肝炎早期诊断和分期的价值。方法:选用67周雄性Sprague-Dawley大鼠70只,体重150200g。实验组(n=60)大鼠利用40%的CCl4腹部皮下注射法诱导慢性肝炎,对照组(n=10)大鼠腹部皮下注射生理盐水,注射5周后,进行磁共振扫描。扫描设备采用飞利浦3.0T磁共振,8通道膝关节线圈,DTI及DWI选用单次激发自旋回波-平面回波成像(SE-EPI)序列,b值选取0和800s/mm2,DTI选用15个正交方向施加扩散梯度,增强扫描选用高分辨各向同性容积检查(THRIVE)T1WI,其中快速动态增强扫描每期扫描时间约8.3秒,扫描50期。利用飞利浦后处理工作站得到相关图像及参数,包括表观扩散系数(ADC值)、平均扩散系数(rADC值)、各向异性分数(FA值)、Gd-EOB-DTPA快速动态增强扫描半定量参数最大上升斜率(WIR值)、达峰时间(TTP值)、最大相对强化程度(MRE值)及肝胆期相对强化程度(RE值)。所有数据运用SPSS22.0统计软件处理,组内相关系数(ICC)及配对t检验分析数据测量的可信度;对数据进行正态性检验(Shapro-Wilk检验)及方差齐性检验(Levene)。线性回归分析MR参数与肝炎症活动度(G)、纤维化程度(S)、脂肪分度(F)的相关性,建立回归方程并计算出偏相关系数r。当数据符合正态分布且方差齐时,若有多个相关因素,采用多因素方差分析(MANOVA);若仅一个相关因素,采用单因素方差分析(ANOVA);组间两两比较采用最小显著性差异法(LSD)。当数据不符合正态分布或方差不齐时,采用非参数多个样本比较的秩和检验(Kruskal-Wallis H test)。P<0.05被认为有统计学意义。结果:1.磁共振定量指标的线性回归分析结果:肝脏ADC值和纤维化程度、脂肪分度均呈负相关(r=-0.526,P=0.000)、(r=-0.311,P=0.028),和炎症活动度无关(P=0.744),其中肝脏ADC值和纤维化程度相关性较高。肝脏rADC值与纤维化程度、炎症活动度有一定相关性(r=-0.392,P=0.008)、(r=-0.359,P=0.015),但其相关程度均不高,rADC值与脂肪分度无关(P=0.452)。肝脏FA值、TTP值均和纤维化程度呈正相关(r=0.409,P=0.005)、(r=0.511,P=0.011),均与其他因素无关(P值均>0.05)。肝脏WIR值、MRE值均和炎症活动度呈正相关(r=0.448,P=0.028)、(r=0.486,P=0.016),均与其他因素无关(P值均>0.05)。肝脏RE值和纤维化程度、炎症活动度均相关(r=-0.515,P=0.010)、(r=0.726,P=0.000),和脂肪分度无关(P=0.669),其中肝脏RE值和炎症活动度相关性较高。2.磁共振定量指标在不同病理组间的差异:MANOVA分析发现肝脏ADC值在纤维化程度S0S4期各组间差异有统计学意义(F=5.215,P=0.002),在脂肪分度F0F4期各组间差异无统计学意义(F=1.700,P=0.175);rADC值在维化程度S0S4期及炎症活动度G0G3期各组间均差异无统计学意义(F=1.250,P=0.309)、(F=1.487,P=0.236);肝脏RE值在炎症活动度各组间差异有统计学意义(F=9.802,P=0.001),在纤维化程度各组间差异无统计学意义(F=2.868,P=0.067)。ANOVA分析发现FA值、TTP值在纤维化程度S0S4期各组间差异均有统计学意义(F=4.750,P=0.003)、(F=9.179,P=0.000),WIR值及MRE值在炎症活动各组间差异有统计学意义(F=3.531,P=0.032)、(F=4.130,P=0.018)。随着肝脏纤维化程度的加重,ADC值及rADC值逐渐降低,FA值及TTP值逐渐增高。随着肝脏脂肪变性的加重,ADC值逐渐降低。随着肝脏炎症活动度的增高,rADC值先逐渐下降后轻度升高,WIR值、MRE值及RE值均逐渐增高。3.磁共振定量指标在不同病理组间的两两比较:肝脏ADC值在S0期和S1S4期各组间差异有统计学意义(P值均<0.05),S1S4各期间差异多无统计学意义(P值均>0.05),提示ADC值能区别出无纤维化的肝脏。肝脏FA值的S4期与S0S3期各组间差异均有统计学意义(P值均<0.05),而S0S3各期间差异无统计学意义(P值均>0.05),提示肝脏FA值能区分出早期肝硬化。肝脏TTP值在≤S1期和≥S2期之间差异有统计学意义(P值均<0.05);而在S0S1期之间、S2S4期之间差异无统计学意义(P值均>0.05),提示TTP值能区分≤S1期和≥S2期之间的肝纤维化。肝脏WIR值、RE值都不能很好地区别炎症活动度G0G3各期(P值均>0.05)。肝脏MRE值能区分G0与G1G3期(P值均<0.05),G1G3期之间差异无统计学意义(P值均>0.05),提示MRE值能区别出无炎症活动度的肝脏。结论:1.肝脏ADC值和纤维化程度、脂肪分度有关,ADC值在纤维化程度各组间差异有统计学意义,脂肪分度各组间差异无统计学意义;ADC值能区分出无纤维化的肝脏,并且ADC值随着纤维化程度的加重而增加,但ADC值不能很好地区别肝纤维化S1S4各期。2.肝脏FA值、TTP值均和纤维化程度有关,并且在纤维化程度各组间差异有统计学意义。肝脏FA值能区分出早期肝硬化(S4期),但在正常及轻中度S0S3期的肝纤维化鉴别中意义不大。TTP值能区分≤S1期和≥S2期之间的肝纤维化。3.肝脏WIR值、MRE值RE值均和炎症活动度有关,并且均随着炎症活动度的加重而增加,但WIR值、RE值不能很好地区分各组炎症活动度,而MRE值仅能区别出无炎症活动度的肝脏。
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