用于评估代谢功能障碍相关性脂肪性肝病中肝纤维化的脂肪校正非高斯扩散磁共振成像

《JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE IMAGING》：Fat-Corrected Non-Gaussian Diffusion MRI for Liver Fibrosis Assessment in Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease

本研究评估了非高斯扩散加权成像（DWI）结合脂肪校正对代谢功能障碍相关脂肪性肝病患者肝纤维化的诊断性能。通过单中心前瞻性研究，纳入222例患者，对比未校正及校正模型（如ngADC_corr）与磁共振弹性成像（MRE）的纤维化分期诊断效能。结果显示，脂肪校正后的非高斯ADC（ngADC_corr）在F0与F1-F4分期鉴别中与MRE相当（AUC 0.66 vs 0.68），且独立于脂肪含量，验证了其在肝纤维化诊断中的潜力。

　　这项研究探讨了非高斯扩散加权成像（DWI）在代谢功能障碍相关脂肪肝病（MASLD）患者中评估肝纤维化的诊断价值，并引入了一种考虑脂肪成分的非高斯扩散系数计算方法。MASLD是一种与代谢异常密切相关的肝脏疾病，常表现为脂肪肝并可能伴随纤维化，这种纤维化是预测患者长期生存的重要指标。尽管DWI已被用于肝纤维化的诊断，但其准确性受到脂肪含量的影响。因此，研究者希望通过一种脂肪校正的方法来提高纤维化评估的准确性。

研究采用了一种前瞻性、单中心、横断面设计，纳入了289名患有2型糖尿病、肝脂肪变性和血清转氨酶升高的参与者，其中222名参与者接受了肝活检和MRI检查，成为最终分析对象。MRI使用3T Ingenia系统进行，包括DWI、MR弹性成像（MRE）和脂肪分数（PDFF）的测量。DWI数据采用自由呼吸方式进行采集，使用单次激发回波平面成像（EPI）和SENSE并行成像技术，以加快采集速度。MRE则通过梯度回波序列进行，以评估肝脏硬度，而PDFF通过多回波 Dixon序列计算，用于定量分析脂肪含量。

为了评估肝扩散性，研究计算了五种不同的扩散系数，包括高斯扩散系数（ADC）、非高斯扩散系数（ngADC）以及两种基于脂肪校正的指数法（sADC）和非高斯方法（ngADCcorr）。所有计算均使用“DiffuMapper”软件进行，该软件基于C++语言并使用MATLAB图形界面控制。研究发现，未经校正的ADC值在不同脂肪变性阶段之间存在显著差异，而校正后的ADC值则能更准确地反映纤维化状态，不受脂肪含量的干扰。此外，校正后的非高斯扩散系数（ngADCcorr）在不同纤维化阶段之间表现出显著差异，与MRE测量的硬度具有相似的诊断性能。

在多变量分析中，只有ngADCcorr被证实与纤维化具有显著的独立关联，而其他未经校正的ADC参数则未能有效区分纤维化程度。这表明，采用多个b值的非高斯模型，并结合脂肪校正，有助于提高对肝纤维化的诊断能力。然而，即使在使用了脂肪校正方案后，ngADCcorr在区分更高级别纤维化阶段时仍表现出一定的局限性，其诊断性能仍低于MRE。研究者指出，尽管MRE通常被认为是评估肝纤维化的金标准，但非高斯扩散系数在某些情况下可能具有与MRE相当的诊断价值，尤其是在区分无纤维化（F0）与轻度至重度纤维化（F1–F4）时。

此外，研究发现，在MASLD患者中，脂肪变性和纤维化之间存在复杂的相互作用。在纤维化早期阶段（F0–F2），脂肪变性和纤维化共同导致扩散系数的下降，而在晚期阶段（F3–F4），脂肪变性减少，纤维化继续增加，导致扩散系数进一步下降。这一现象可能解释了为何扩散系数在早期纤维化阶段的变化更为显著。同时，研究指出，脂肪含量对DWI信号的影响在低b值时尤为明显，这可能限制了扩散参数在纤维化评估中的可靠性。

研究还评估了不同方法在诊断性能上的差异，通过受试者工作特征（ROC）曲线分析和Kruskal-Wallis检验。结果表明，校正后的非高斯扩散系数（ngADCcorr）与肝脏硬度之间存在显著的负相关性，其诊断性能在区分F0与F1–F4时与MRE相似，但在区分更高级别纤维化时表现稍逊。研究者认为，这种非高斯扩散系数的诊断性能仍受到多个因素的限制，包括脂肪校正方法的选择、扩散数据采集的完整性和参数模型的复杂性。

本研究的局限性主要包括：首先，脂肪分数（PDFF）的计算是通过对肝脏不同区域的信号进行平均得到的，这可能导致与实际用于扩散计算的区域略有差异，从而引入一定的误差。其次，研究仅使用了一次扩散采集来获得较短的采集时间，这可能影响了扩散参数的准确性，因为高质量的扩散成像通常需要多次采集以确保信号的稳定性。最后，研究仅在单中心、单扫描仪和单一磁场强度下进行，这虽然保证了技术的一致性，但也限制了结果的广泛适用性。未来的研究需要在不同中心、不同设备和磁场强度下验证该方法的稳健性和可重复性。

综上所述，这项研究为非高斯扩散成像在MASLD患者中的应用提供了重要的证据。通过引入脂肪校正方案，非高斯扩散系数能够更准确地反映肝纤维化情况，尽管其诊断性能仍与MRE存在差异。然而，研究结果表明，这种非高斯方法在某些情况下可能成为一种有价值的替代或补充手段。随着MRI技术的不断进步和临床应用的扩展，脂肪校正的非高斯扩散成像有望在未来成为评估MASLD患者肝纤维化的重要工具。