易 盈，金 科，陈文坚，向永华，蔡齐芳

(湖南省儿童医院放射科 南华大学儿科学院，湖南 长沙 410007)

先天性胆总管囊肿(congenital choledochal cyst, CCC)是引起儿童胆汁性肝纤维化的主要病因之一[1]，手术解除梗阻可在一定程度上逆转胆汁性肝纤维化，而若病程进展至肝硬化，则不为可逆改变[2]，且重度肝纤维化患儿术后并发症明显增多[1]。动态增强磁共振(dynamic contrast enhanced MRI, DCE-MRI)具有无辐射、空间分辨率高、无创及多参数分析等优点，主要用于评估成人及动物模型肝纤维化[3]，针对儿童的研究相对较少。本研究探讨以DCE-MRI定量参数容积转移常数(volume transfer constant from blood plasma to extravascular extracellular space， Ktrans)、速率常数(transfer rate constant between extravascular extracellular space and blood plasma， Kep)和血管外细胞外间隙容积 (volume of extravascular extracellular space， Ve)评估儿童CCC所致肝纤维化的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 以2018年8月—2019年6月33例CCC所致肝纤维化患儿(男9例，女24例，月龄1.8～89.5个月)为病例组，14例因腹壁、腰背部软组织内血管瘤接受腹部MR检查、且经影像学及生化检查确认无肝肾异常患儿(男5例，女9例，月龄2.4～87.3个月)为对照组。病例组纳入标准：经临床、影像学及手术证实为CCC，且病理证实存在不同程度肝纤维化；排除标准：肝组织标本不足，对比剂过敏，肾功能异常等。本研究经院人体研究机构审查委员会批准，患儿家长均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 扫描前禁食4 h以上。对于不能合作的患儿，检查前按0.5 ml/kg体质量给予10%水合氯醛镇静。采用Siemens Skyra 3.0T MR扫描仪，18通道体部相控阵线圈。使患儿仰卧，腹部加压固定。扫描序列：①T2WI：TR/TE=5 920 ms/93 ms，FOV 250 mm,层厚3 mm；②采集两个不同翻转角的非增强T1WI-VIBE，生成T1 mapping图像，TR/TE=4.09 ms/1.33 ms，FOV 260 mm,层厚3 mm，FA 2°/15°；③动态增强VIBE序列：TR/TE=4.15 ms/1.16 ms，FOV 260 mm,层厚3 mm，FA 15°，扫描4期后注入对比剂Gd-DTPA-BMA钆双胺(Omniscan，GE)，流率1～2 ml/s，剂量0.2 mmol/kg体质量，跟注生理盐水10 ml，行40期动态增强扫描，每期约7～9 s，共5～7 min。由同一技术员完成所有成像操作。

1.3 数据分析和图像处理 将原始MR图像传至Syngo Via工作站，利用Tissue 4D软件包进行后处理。进行呼吸校正后，选择Tofts模型，避开胆囊、扩张胆管、血管及运动伪影，于最大肝脏层面在肝右叶勾画最大ROI，面积约10 cm2，软件自动生成ROI伪彩图。由2名放射科主治医师在不知晓病理结果的前提下分析图像，以平均值作为最终DCE-MRI灌注参数(图1)。

1.4 组织病理学检查 于囊肿全切除、Roux-en-Y肝管空肠吻合术中切除肝脏右叶边缘，获得平均长度约10 mm的肝脏标本，对其进行HE和MASSON染色。METAVIR肝纤维化分期标准[4]如下：F0级，汇管区无纤维化；F1级，汇管区纤维化扩大，但无纤维间隔；F2级，汇管区纤维化扩大，伴少量间隔；F3级，大量纤维间隔，呈包绕肝细胞团趋势；F4级，肝硬化。以F1～F2为轻度肝纤维化，将F3～F4归为重度肝纤维化(图2)。对照组14名患儿影像学检查和肝功能实验室检查无异常，为F0级。

1.5 统计学分析 采用SPSS 21.0统计分析软件。正态分布资料以±s表示。采用两独立样本t检验比较2组连续性变量参数，以单因素方差分析观察不同肝纤维化亚组间参数值差异，组间两两比较采用LSD检验。采用Spearman相关性分析观察定量参数与肝纤维化程度的相关性，以ROC曲线分析其鉴别肝纤维化的程度的敏感度和特异度、AUC和最佳截界值。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2组性别、年龄及BMI等均匹配。病例组Ktrans、Kep值较对照组明显下降(P均<0.05)，Ve组间差异无统计学意义(P=0.082)，见表1。

2.1 肝纤维化不同阶段DCE-MRI参数 不同纤维化亚组Ktrans、Kep和Ve值均低于对照组(F0级，P均<0.05)，而重度纤维化Ktrans和Kep均低于轻度(P均<0.05)。见表2。Ktrans、Kep与肝纤维化分期呈负相关(r=-0.764、-0.720，P均<0.05)，但Ve与肝纤维化分期无明显相关(r=-0.249，P>0.05)。

2.2 灌注参数对各期肝纤维化的诊断效能见图3、 表3。

3 讨论

CCC致肝纤维化主要表现为胆汁淤积及其继发改变。胆汁淤积时胆汁酸浓度增高，使肝细胞受损、汇管区内小胆管增殖，刺激汇管区促纤维化因子增生，从而形成肝脏纤维化或肝硬化。随着肝纤维化程度加重，肝血窦内皮细胞逐渐失去正常的渗透能力，肝血窦转化为连续的毛细血管网，即肝血窦毛细血管化，肝实质及其毛细血管网遭到破坏并重建，血流动力学也发生相应变化[5-7]。因此，评估肝脏血流动力学改变有利于早期发现肝纤维化并对其分级。DCE-MRI主要通过T1WI记录组织内对比剂的信号强度变化，拟合血流动力学模型，观察对比剂自血管内至血管外细胞外间隙(extravascular extracellular space， EES)及再次回到血管内的整个渗透过程，获得肝血流灌注定量参数，从而全面评估肝脏的血流灌注和毛细血管渗透性，进一步评价肝组织的微循环状态。Tofts双室模型主要包括3个定量参数，其中Ktrans代表对比剂从血管内扩散至EES，反映血流速度和血管通透性；Kep反映对比剂自EES回流至血管内；Ve代表整个体素内EES对比剂浓度所占体积百分比；三者间关系如下：Kep=Ktrans/Ve[3]。

表1 患儿基本资料

图1 CCC患儿，男，12.7个月 A.在伪彩图上手动勾画肝脏最大层面肝右叶ROI，大小约10.97 cm2； B.Ktrans伪彩图； C.Kep伪彩图； D.Ve伪彩图 图2 肝纤维化病理图(MASSON染色，×100) A.轻度肝纤维化； B.重度肝纤维化

表2 不同程度肝纤维化灌注参数比较(±s)

表2 不同程度肝纤维化灌注参数比较(±s)

纤维化程度Ktrans(min-1)Kep(min-1)Ve对照组[F0,(n=14)]0.270±0.0262.116±0.3040.136±0.014轻度亚组(n=11)0.226±0.036∗1.705±0.244∗0.131±0.009∗重度亚组(n=22)0.195±0.022∗#1.522±0.201∗#0.129±0.011∗F值33.43525.2961.716P值<0.001<0.0010.192

注：*：与对照组比较P<0.05；#：与轻度比较，P<0.05

表3 灌注参数鉴别有无肝纤维化和轻、重度肝纤维化的诊断效能

由于Tofts模型要求增强过程扫描时间足够长(5～10 min)才能使血池和血管外细胞外间隙内对比剂浓度达到平衡期，故本研究连续进行40期扫描，每期7～9 s，5～7 min完成动态扫描。RONOT等[8]分别在肝左、右叶勾画ROI，发现获得参数无差异。据此，本研究在肝脏最大层面上勾画右叶最大ROI进行观察。本研究结果显示，病例组Ktrans、Kep较对照组明显下降，与既往研究[6,9]结果相符，且随肝纤维化程度加重而减低，提示CCC致肝纤维化时，组织内微血管通透性下降，且钆对比剂从肝血窦内扩散至窦周间隙的速率降低。分析其原因，可能是扩张的胆管使门静脉受压、变扁，导致门静脉血流阻力上升，门静脉血流灌注量下降和血流速度变慢[10]；其次，随着肝纤维化程度加重，贮脂细胞异常增殖，产生过量细胞外基质，即大量胶原纤维沉积于窦周间隙，使入窦血流阻力增加，门静脉灌注量及血流速率下降[7]。利用Ktrans、Kep均可鉴别有无肝纤维化以及轻度、重度肝纤维化，且与纤维化程度的相关性较高，具有较高敏感度与特异度。因此，Ktrans、Kep可作为肝纤维化分期的重要指标。

图3 Ktrans、Kep和Ve诊断ROC曲线 A.诊断肝纤维化； B.诊断重度肝纤维化

Ve间接反映局部细胞密度及通透性。胆道梗阻时，胆管内压增高，胆小管正常结构被破坏，胆汁溢入窦周间隙，间隙内对比剂所占容积分数下降[11]。随着肝纤维化程度加重，肝血窦内皮细胞窗孔毛细血管化，使得原本排列松散的内皮细胞变得紧密，渗透能力下降及窦周间隙变小，导致肝血窦内扩散至窦周间隙内的对比剂减少，窦周间隙内对比剂浓度占比下降[6]。本研究中病例组与对照组Ve差异无统计学意义，提示Ve与肝纤维化程度无明显相关，与李坤芳等[9]的结果相似。LI等[12]则认为Ve在不同程度纤维化之间存在差异，且随肝纤维化加重而逐渐减低。ZHANG等[13]利用Gd-EOB-DTPA观察小鼠肝纤维化模型，发现Ve与肝纤维化分级呈正相关，重度肝纤维化组Ve明显高于其他2组，可能与Ve存在一定不稳定性有关。

本研究的主要局限性：使用单输入Tofts模型，而非更符合肝脏血供的双输入模型，但对所有样本均采用同一方法获得参数，可将模型拟合的不足视为系统误差，不同组间计算值具有可比性，既往研究也采用Tofts双室模型[9,12-13]评估肝纤维化。其次，儿童呼吸频率较成人快，且多为腹式呼吸，本研究使用腹部绑带加压固定，尽量控制呼吸伪影，所得图像均具有较高的空间分辨率。

综上所述，采用DCE-MRI研究儿童胆汁性肝纤维化目前尚处于探索阶段，尚需要大量临床实践，以优化DCE-MRI参数、药物动力学模型、对比剂选择、流率及ROI勾画方法。本研究结果初步表明，利用DCE-MRI评估儿童胆汁性肝纤维化具有可行性；定量参数Ktrans和Kep可鉴别正常肝组织(F0)和肝脏纤维化(F1～F4)以及轻、重度肝纤维化。