**《3.0T MRI 的 R2*值:评估肝热缺血再灌注损伤(WHIRI) severity 的精准新利器》**

【字体: 时间:2025年05月13日 来源:BMC Gastroenterology 2.5

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  肝热缺血再灌注损伤(WHIRI)影响手术预后。研究人员开展 3.0T BOLD MRI 的 R2*值评估 WHIRI severity 的研究。结果显示 R2*值与 WHIRI staging 强正相关,预测 S4 期以上 WHIRI 效能最佳。该研究为临床评估提供新方法123。

  在肝脏手术的世界里,肝热缺血再灌注损伤(Warm Hepatic Ischemia-Reperfusion Injury,WHIRI)如同一个隐藏的 “杀手”,悄然威胁着患者的术后恢复。肝脏拥有独特的解剖结构和双重血液供应,这使得肝切除术成为治疗肝脏良恶性病变的主要手段。然而,当肝脏组织经历长时间的热缺血和缺氧后重新恢复血液供应时,WHIRI 就会找上门来。它可不是简单的 “小麻烦”,而是会引发一系列严重的病理过程,像器官功能障碍、结构受损,甚至细胞死亡,导致肝脏衰竭和功能异常,直接影响患者的预后情况。
目前,对于 WHIRI 的评估和诊断,医学界还面临着诸多挑战。传统的检测方法存在各种局限性,无法及时、准确地判断损伤的程度。在这样的困境下,磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)凭借其无创性和高分辨率的优势,逐渐走进了研究人员的视野。近年来,多参数 MRI 技术,如血氧水平依赖(Blood Oxygenation Level-Dependent,BOLD)MRI、扩散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)和体素内不相干运动(Intravoxel Incoherent Motion,IVIM)MRI 等,开始被用于评估肝脏对损伤的反应和治疗策略。其中,BOLD MRI 的 R2*值成为了研究的焦点,研究人员希望借助它来更深入地了解 WHIRI,并找到更有效的诊断和治疗方法。

为了攻克这一难题,来自天津医科大学总医院普通外科(天津市第一中心医院放射科参与研究)的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦在 3.0T BOLD MRI 的 R2*值上,试图探究其在评估 WHIRI severity 方面的价值。研究人员精心挑选了 50 只健康的成年新西兰白兔,把它们随机分成 5 组,每组 10 只。在实验中,通过对实验组兔子的肝动脉和门静脉进行不同时长(10 分钟、20 分钟、30 分钟、40 分钟)的阻断,随后再恢复 6 小时的血液灌注,以此来诱导 WHIRI,而正常对照组的兔子则不进行手术干预。

研究人员运用了多种关键技术方法来开展研究。首先,构建了精准的兔 WHIRI 模型,通过静脉注射 5% 戊巴比妥进行麻醉,然后进行手术操作阻断血管。接着,使用 Siemens Magnetom Trio 3.0T MRI 机器对兔子进行扫描,获取相关图像数据。之后,利用 ImageJ 软件分析图像,计算 R2*值。同时,对兔子进行肝功能检测,测定血清中天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、乳酸脱氢酶(LDH)等指标,还检测了肝脏组织中的超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和髓过氧化物酶(MPO)水平,并对肝脏组织进行病理切片观察456

下面来看看具体的研究结果:

  • R2值的分布和变化*:研究发现,随着热缺血时间的延长,实验组兔子肝脏的 R2*值逐渐升高,且组间差异显著。正常对照组的平均 R2*值为 105.96 ± 10.09Hz,而热缺血 10 分钟、20 分钟、30 分钟、40 分钟的实验组,平均 R2*值分别为 126.01 ± 5.02Hz、127.40 ± 8.75Hz、136.97 ± 7.06Hz、183.44 ± 7.66Hz。同时,R2*值与 WHIRI staging 呈强正相关(r = 0.878,P = 0.000),这意味着 R2*值越高,WHIRI 的严重程度越高78
  • 生化指标的变化及与 R2值的相关性*:再灌注 6 小时后,与对照组相比,实验组兔子血清中的 ALT、AST、LDH 水平显著升高,且随着热缺血时间的增加而进一步上升。肝脏组织中的 MDA 和 MPO 水平同样显著升高,而 SOD 水平则持续降低。通过 Spearman 秩相关系数分析发现,R2*值与 ALT、AST、LDH、MPO、MDA 呈强正相关(r > 0.495,P < 0.05),与 SOD 水平呈强负相关(r = -0.658,P = 0.000)910
  • 肝脏组织的病理和微观形态变化:正常对照组的肝脏窦状隙排列整齐,肝细胞正常,无充血或水肿现象。热缺血 10 分钟和 20 分钟时,肝细胞出现轻度水肿,但中央静脉窦无明显扩张或充血。然而,热缺血 30 分钟和 40 分钟后,肝细胞出现弥漫性肿胀和变形,还伴有局灶性嗜酸性粒细胞相关坏死以及门静脉区和肝小叶的炎性细胞浸润1112
  • R2值对 WHIRI 的诊断效能*:R2*值在区分有无 WHIRI 以及不同阶段 WHIRI 方面具有较高的诊断效能。尤其是预测 S4 期以上的 WHIRI 时,其受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic Curve,ROC)下面积(Area Under the Curve,AUC)达到了 1.000,约登指数为 1.000,阈值为 159.05Hz,敏感度和特异度均为 100%1314

综合研究结果和讨论部分来看,这项研究具有重要意义。研究表明,BOLD MRI 的 R2*值能够敏感、准确地评估 WHIRI 的严重程度,特别是在预测 S4 期以上的 WHIRI 时表现最佳。虽然生化指标能反映肝脏损伤情况,但缺乏诊断 WHIRI 的特异性,而 R2*值与之存在显著相关性,二者联合可为临床诊断提供更有力的支持。不过,该研究也存在一定的局限性,BOLD 信号强度变化不仅受局部氧合影响,还与血液灌注有关,且目前仅局限于动物实验,后续还需要更多的体内和临床研究来进一步验证。但无论如何,这项研究为临床评估 WHIRI 提供了新的思路和方法,有望在未来改善肝脏手术患者的治疗和预后情况。

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