磁共振体素内不相干运动与弹性成像联合应用：提升慢性肝病无创分级与门脉高压检测的新策略

《Radiology Advances》：Detection and Severity Stratification of Chronic Liver Disease Using Magnetic Resonance Intravoxel Incoherent Motion and Elastography

本研究针对慢性肝病(CLD)和临床显著门脉高压(CSPH)无创诊断的临床需求，通过联合磁共振弹性成像(MRE)测量的肝硬度(LS)与磁共振体素内不相干运动(IVIM)参数（组织扩散系数D、灌注分数f、伪扩散系数D*），在185例患者队列中证实多参数联合模型较单一参数能更准确区分CLD不同阶段（早期F0-F1、中期F2、晚期F3-F4及合并CSPH），尤其D值与LS的组合对识别晚期CLD是否合并CSPH具有独立预测价值（OR=2.41），为肝病精准分层提供了新思路。

　　

在全球范围内，慢性肝病（Chronic Liver Disease, CLD）正成为日益严重的健康负担，每年导致约200万人死亡，占全球总死亡人数的4%。随着代谢相关脂肪性肝病（Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease, MASLD）患病率的急剧上升，目前全球约四分之一的成年人受其影响，它已成为欧洲和美国仅次于酒精性肝病的第二大肝硬化病因。慢性肝病的进展往往伴随着肝纤维化、肝硬化，最终可能发展为临床显著门脉高压（Clinically Significant Portal Hypertension, CSPH），后者可引发静脉曲张破裂出血、肝肾功能衰竭等危及生命的并发症。

目前，肝活检仍是评估肝纤维化分期的金标准，但这种侵入性操作存在出血、疼痛等风险，且难以重复进行。因此，开发准确、无创的肝病评估方法成为临床迫切需求。磁共振弹性成像（Magnetic Resonance Elastography, MRE）通过测量肝硬度（Liver Stiffness, LS）已证明对肝纤维化分期具有良好效能，但其单独应用在区分晚期肝病是否合并门脉高压时仍存在局限。与此同时，磁共振体素内不相干运动（Intravoxel Incoherent Motion, IVIM）成像作为一种扩散加权MRI技术，能够同时量化组织内水分子扩散和微循环灌注信息，为评估肝病相关的微观结构改变提供了新视角。

基于此，由Damiano Catucci（医学博士）领导的瑞士伯尔尼大学医院研究团队在《Radiology Advances》上发表了一项创新性研究，探索将MRE与IVIM两种技术结合，以期提升对慢性肝病不同阶段（包括是否合并CSPH）的鉴别诊断能力。

研究人员开展了一项回顾性横断面研究，纳入了2016年3月至2023年11月期间在伯尔尼大学医院接受3T肝脏MRI（包括MRE和IVIM序列）的185例患者。其中82例为经活检证实的CLD患者，并根据纤维化程度分为早期CLD（F0-F1，n=21）、中期CLD（F2，n=19）、晚期CLD（F3-F4，n=20）和晚期CLD合并CSPH（n=22）四组。CSPH的诊断依据包括脾肿大（>120 mm）伴血小板减少（<100x10⁹/L）、腹水或门体侧支循环形成。103例无CLD临床史且未行肝活检的患者作为对照组。IVIM分析获取了组织扩散系数（D）、灌注分数（f）和伪扩散系数（D*）等参数，MRE则测量肝硬度（LS）。统计分析采用了Kruskal-Wallis检验、单变量及多变量回归分析等方法。

主要技术方法概述

研究采用3T MR扫描仪（Siemens Healthineers）进行肝脏MRI检查。MRE序列采用自旋回波序列，在60赫兹振动频率下采集4层肝组织图像，依据定量成像生物标志物联盟（QIBA）指南在置信度图上勾画感兴趣区测量LS。IVIM序列采用多b值（0-700 s/mm2）采集，通过双指数模型拟合计算D、f、D*参数，ROI覆盖≥50%肝实质并避开血管及胆道结构。所有图像分析由经验丰富的放射科医生在盲法下完成，并评估了观察者间一致性。

结果

患者特征

最终纳入的185例患者中位年龄55岁，男性94例。CLD患者组体重指数、高血压、糖尿病、吸烟和规律饮酒的比例更高，肝功能相关血清学指标（如AST、ALT、GGT、胆红素）水平更高，血小板计数和Quick值更低。MASLD（44%）是最常见的CLD病因。

组间比较

所有IVIM参数（f、D、D）和LS在各组间均存在显著差异（p<0.001）。随着疾病进展，f和D值逐渐降低，LS值逐渐升高。D值在CLD患者中 initially 降低，但在合并CSPH的晚期CLD患者中反而升高。

单参数分析

单变量回归分析显示，D值在区分“无CLD vs. 早期CLD”（OR 0.93）以及“晚期CLD vs. 晚期CLD合并CSPH”（OR 1.09）时具有显著意义。D*和f则在区分“早中期CLD vs. 晚期CLD（含CSPH）”时表现更好（OR分别为0.99和0.89）。LS在所有分期比较中均显示出强关联性。

多参数联合分析

多变量回归分析表明，联合IVIM参数与LS能获得比单一参数更高的诊断效能。特别是D与LS的组合，在区分“晚期CLD vs. 晚期CLD合并CSPH”时，D（OR 1.10）和LS（OR 2.41）均为独立预测因子。该组合在区分“无CLD vs. 早期CLD”时也显示出独立预测价值。

观察者间一致性

D和f参数的观察者间一致性极佳（ICC均为0.92），D*和LS的一致性良好（ICC分别为0.86和0.81）。

讨论与结论

本研究证实，IVIM参数和MRE测得的LS与肝纤维化严重程度和CSPH的存在显著相关。f和D*的降低反映了CLD进展中微循环灌注的减少，LS的升高则对应细胞外基质沉积和肝纤维化。D值在晚期CLD合并CSPH时出现反弹性升高，研究者推测可能与CSPH导致血管通透性增加、细胞外间隙液体潴留，从而促进了水分子的布朗运动有关，但这仍需后续组织学研究的验证。

研究结果与近期Ren等人在MASLD患者中的发现相似，并拓展了Ma等在猪模型中关于MRE与IVIM联合评估门静脉压力的初步证据。本研究的创新点在于在人体临床队列中系统评估了多参数MRI模型对CLD全程（从早期纤维化到晚期合并CSPH）的分层价值，明确了D与LS联合的互补诊断作用。

当然，本研究也存在一些局限性，包括单中心回顾性设计、单一MRI厂商、IVIM序列对运动伪影敏感导致部分数据排除，以及CSPH诊断基于间接影像学和实验室标准而非直接测量肝静脉压力梯度（HVPG）。未来需要多中心、多厂商的前瞻性研究，并以肝活检和HVPG作为金标准进行验证。

综上所述，这项研究揭示了联合应用IVIM（特别是D参数）与MRE（LS）在无创性评估慢性肝病严重程度和识别临床显著门脉高压方面的潜在价值。这种多参数MRI策略有望为肝病患者提供更精准、全面的无创评估工具，优化临床决策和患者管理。