T1ρ弛豫映射技术在慢性肝病肝纤维化评估中的临床验证：一项优于传统T1和ECV定量成像的新兴生物标志物研究

《European Radiology》：Clinical validation of T1ρ mapping for the assessment of hepatic fibrosis in patients with chronic liver disease

【编辑推荐】为解决肝纤维化无创评估在脂肪变性存在时准确性不足的临床难题，本研究对T1ρ mapping在慢性肝病(CLD)及脂肪性肝病(SLD)患者中的诊断效用进行前瞻性验证。结果显示，T1ρ与MR弹性成像(MRE)肝硬度相关性(r=0.75)显著优于原生T1(0.49)和细胞外体积分数(ECV)(0.68)，对显著纤维化(≥F2)的诊断AUC达0.90，且在合并脂肪肝群体中保持稳定性能，为CLD全程管理提供了更可靠的影像学生物标志物。

　　

在慢性肝病（CLD）的进展过程中，肝纤维化程度是决定患者预后的核心指标。随着纤维化分期升高，肝相关并发症和死亡风险显著增加，这在合并持续炎症和肝细胞损伤的代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）人群中尤为突出。因此，早期准确评估肝纤维化对CLD患者的临床管理至关重要。

目前，肝活检仍是纤维化评估的金标准，但其侵入性、采样误差和并发症风险限制了临床应用。非侵入性方法包括血清学标志物和影像学检查应运而生。其中，磁共振弹性成像（MRE）被公认为最准确的影像学替代手段，其诊断显著纤维化（≥F2）的汇总受试者工作特征曲线下面积（AUC）可达0.88-0.93。然而，MRE需要额外硬件支持，且患者准备流程较为复杂。定量磁共振成像（MRI）技术，如原生T1（native T1）映射和细胞外体积分数（ECV）映射，作为新兴工具展现出潜力，但其诊断准确性在合并肝脂肪变性（hepatic steatosis）时常受到干扰，而脂肪变性在CLD患者中极为常见。肝脂肪沉积会缩短T1弛豫时间，导致纤维化评估出现偏差。尽管已有技术尝试校正脂肪影响，但这些方法往往操作复杂且缺乏充分验证。

T1ρ（T1 rho）映射是一种新兴的定量MRI技术，它通过施加自旋锁定脉冲来探测水分子与局部大分子环境的低频相互作用，对细胞外基质中胶原等大分子沉积敏感，理论上更适合纤维化评估。临床前研究已证实T1ρ在动物模型中对肝纤维化和门静脉高压的评估价值。然而，其临床转化证据尚不充分，尤其缺乏在涵盖全谱系CLD（包括脂肪性肝病SLD）人群中的系统验证。

在此背景下，由Narine Mesropyan领衔的研究团队在《European Radiology》上发表了题为“Clinical validation of T1ρ mapping for the assessment of hepatic fibrosis in patients with chronic liver disease”的研究论文，旨在临床层面验证T1ρ映射评估肝纤维化的诊断性能，并与原生T1、ECV及T2映射进行头对头比较，以MRE测量的肝硬度作为参考标准。

本研究采用前瞻性设计，于2024年9月至2025年5月连续入组因临床指征需行肝脏MRI检查的CLD患者。最终纳入分析的112名患者（平均年龄48±16岁；46名女性）均接受了包含MRE、质子密度脂肪分数（PDFF）、原生T1、ECV、T2和T1ρ映射的多参数肝脏MRI检查。所有图像分析由一位经验丰富的腹部影像学专家在盲法下完成。根据PDFF值将患者分为无显著脂肪变性组（PDFF≤5%）和脂肪变性组（PDFF>5%）。显著纤维化（F≥2）的判定采用基于MRE肝硬度的阈值：无脂肪变性者为3.66 kPa，有脂肪变性者为3.14 kPa。研究采用Spearman相关性分析、受试者工作特征（ROC）曲线分析等方法评估各定量参数的诊断性能。

研究结果

患者特征与定量参数比较

纳入的112名参与者中，47名（42%）无显著纤维化（F<2），65名（58%）存在显著纤维化（F≥2）。53名（47%）参与者存在肝脂肪变性（PDFF>5%）。与无显著纤维化组相比，显著纤维化组的所有定量MRI参数均显著升高，例如T1ρ值（110±15 ms vs 92±6 ms, p<0.001）、原生T1值（628±129 ms vs 530±71 ms, p<0.001）和ECV值（37±10% vs 27±7%, p<0.001）。

与MRE肝硬度的相关性

T1ρ映射与MRE肝硬度显示出中度至强相关性，其相关性在整个队列（r=0.75, p<0.001）、无脂肪变性亚组（r=0.81, p<0.001）和脂肪变性亚组（r=0.67, p<0.001）中均优于原生T1和ECV。值得注意的是，在脂肪变性亚组中，原生T1与MRE的相关性下降最为明显（r=0.32），ECV次之（r=0.62），而T1ρ仍保持相对稳健的相关性（r=0.67）。T2映射与肝硬度的相关性较弱，且在脂肪变性亚组中无显著相关性（r=0.03, p=0.82）。

诊断性能分析

对于鉴别显著纤维化，T1ρ映射在整个研究队列中表现出最高的诊断效能，其AUC为0.90（95% CI: 0.84-0.96），敏感性为84.6%，特异性为91.5%。这一性能显著优于原生T1映射（AUC: 0.73, p=0.001）和ECV映射（AUC: 0.81, p=0.05）。在脂肪变性亚组中，T1ρ的优势依然明显，其AUC为0.87，显著高于原生T1（AUC: 0.67, p=0.03）和ECV（AUC: 0.79, p=0.047）。而在无脂肪变性亚组中，T1ρ、原生T1和ECV的诊断性能相近。

可重复性评估

所有定量映射参数的观察者间和观察者内一致性均良好，组内相关系数（ICC）分别介于0.767-0.838和0.821-0.896之间（p<0.001）。

讨论与结论

本研究成功地将临床前关于T1ρ映射的发现转化到临床实践中。结果表明，T1ρ映射是一种评估CLD（包括SLD）患者肝纤维化的强大且非侵入性的MRI生物标志物。其核心优势在于对肝脂肪沉积的干扰不敏感，从而在合并脂肪变性的患者中提供了比原生T1和ECV更可靠的纤维化评估。

T1ρ的技术原理使其对组织大分子组成和质子交换动力学高度敏感。肝纤维化的特征正是细胞外基质中胶原等大分子的过度沉积，这为T1ρ作为纤维化生物标志物提供了理论基础。本研究观察到T1ρ值与纤维化程度显著相关，且与MRE金标准高度一致，验证了其生物学合理性。

相比之下，原生T1值受多种组织特性（如纤维化、炎症、水肿、脂肪）共同影响，缺乏特异性。ECV通过对比剂增强后T1值变化和血液校正，一定程度上提高了特异性，但仍受脂肪等因素干扰。本研究显示，在脂肪存在下，ECV的相关性虽优于原生T1，但仍低于T1ρ。T2映射在本研究中诊断价值有限，可能与多种病理过程（炎症、脂肪、纤维化）对T2值的复杂且重叠的影响有关。

研究的局限性包括缺乏同时期的肝活检病理验证（但以当前临床实践中最准确的MRE作为参考标准是合理的）、样本量对于某些亚组分析可能不足、以及特定硬件/软件可能限制结果的普适性。未来需要更大样本的纵向研究来进一步验证T1ρ在不同纤维化和脂肪变性程度下的诊断界值，并推动该技术的标准化。

综上所述，Mesropyan等人的研究证实，T1ρ映射作为一种新兴的定量MRI技术，在评估慢性肝病（包括脂肪性肝病）肝纤维化方面，相较于传统的原生T1和ECV映射，具有更高的准确性和对脂肪变性的稳健性。这项研究首次在临床层面全面转化了组织学验证的临床前发现，为肝纤维化的无创精准评估提供了新的有力工具，有望在未来CLD的临床管理和研究中发挥重要作用。