非侵入性影像学是代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）诊断和分期的核心。研究人员使用多种非侵入性手段可靠地诊断脂肪变性，而肝活检仍然是MASLD分期的金标准，因为它能够评估纤维化和炎症的严重程度。重要的是，影像学检查有潜力在未来成为活检的非侵入性替代方案。本综述总结了用于MASLD诊断和分期的成熟及新兴影像学技术，重点关注其测量原理、诊断性能和实际局限性。传统超声（US）因其低成本和高可及性，仍是最广泛使用的一线脂肪变性筛查手段，但对轻度脂肪变性缺乏敏感性，且高度依赖操作者和体型。定量超声扩展技术如受控衰减参数（CAP）改善了脂肪变性评估，而瞬时弹性成像（TE）还可测量肝脏硬度，这是纤维化的替代标志物。计算机断层扫描（CT）允许基于密度的脂肪变性和局灶性病变评估，但受限于辐射暴露和对低肝脂质（HL）含量敏感性差。MRI衍生的质子密度脂肪分数（PDFF）和质子磁共振波谱（1H-MRS）被认为是量化HL含量的非侵入性参考标准，即使在低脂肪分数下也具有高敏感性和特异性，尽管成本较高且可及性更受限。对于基于肝脏硬度的纤维化分期，磁共振弹性成像（MRE）目前在不同纤维化阶段提供最高的非侵入性准确性，并通过探测大体积肝脏减少采样误差，而TE因其更广泛的可及性在日常护理中应用更广。其他基于MRI的方法，包括扩散加权成像（DWI）和T1映射技术，提供关于组织微结构的补充信息，反映炎症和纤维化过程，尽管其特异性和标准化仍在评估中。正电子发射断层扫描（PET）和单光子发射计算机断层扫描（SPECT）的核成像可实现功能和分子表征。靶向成纤维细胞活化蛋白（FAP）、巨噬细胞亚群或活化肝星状细胞的新型示踪剂，以及靶向MRI对比剂和基于纳米颗粒的探针，有望实现纤维生成和炎症的更特异性成像。除了结构变化外，多核磁共振波谱和专用PET示踪剂允许体内评估肝脏能量代谢、线粒体功能、糖原动力学和底物通量，这对于机制研究尤其相关，增加了研究人员对MASLD病理学的理解，但目前仅限于研究环境。未来的发展可能强调多参数和多模态策略，将定量影像学生物标志物与临床和生化数据相结合，以优化风险分层、实现敏感的治疗监测并支持MASLD的精准医学方法。
MASLD介绍
鉴于代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）的高患病率以及不可逆进展为肝硬化和肝细胞癌（HCC）的显著风险，早期检测和准确疾病分期至关重要。在所有组织病理学特征中，纤维化阶段是MASLD个体肝脏相关发病率和死亡率的最强预测因子。欧洲肝脏研究协会（EASL）、欧洲糖尿病研究协会（EASD）和欧洲肥胖研究协会（EASO）关于MASLD管理的当前临床实践指南建议，使用基于血液检测组合或血液检测与影像学技术组合的非侵入性评分来检测纤维化，因为其诊断准确性高于标准肝酶检测。此外，当纤维化仍被怀疑或在高风险人群（如2型糖尿病患者）中，建议采用多步骤方法，包括基于血液的评分（如Fibrosis-4（FIB-4）指数）和已建立的影像学技术进行分期。这些建议强调了非侵入性影像学生物标志物作为分级诊断策略一部分的演变作用。
在2型糖尿病（T2DM）患者中，MASLD比非糖尿病患者更常见且更严重。一项针对活检证实的MASLD个体的大型多中心研究表明，与无糖尿病患者相比，2型糖尿病患者的纤维化进展显著更快，4年、8年和12年进展一个或多个阶段的累积发生率分别为24% vs 20%、60% vs 50%和93% vs 76%。另一项研究发现，在2型糖尿病患者中，即使使用低水平的丙氨酸氨基转移酶（ALT）阈值，38%的患者有晚期纤维化（F3或F4），58%有肝脏炎症；此外，FIB-4指数在晚期纤维化和代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）方面表现出中等的独立性能。这对临床实践中的筛查、风险分层和非侵入性检测的解释具有重要意义，并强调新型影像学工具应在2型糖尿病患者中仔细验证，以评估这一高风险人群中潜在的偏倚。
肝活检仍是检测MASH的金标准。因此，活检在确立明确诊断中起着关键作用，尽管其存在明显局限性，包括并发症风险、高成本和资源使用以及所采肝脏组织体积小。因此，对非侵入性手段的需求日益增长，这些手段正成为评估生物标志物的宝贵工具，不仅用于MASLD/MASH的诊断，还用于纵向监测和治疗反应评估，从而实现对疾病更全面的理解。在此背景下，驱动MASLD进展的细胞水平代谢变化通常可以更早地通过影像学方法检测到。例如，在检查能量代谢时，在肥胖期间、MASLD/MASH发展之前，可以观察到氧化还原状态和线粒体能力的变化。本综述旨在强调可用于MASLD检测和调查的非侵入性影像学手段和技术。
用于体内肝脏评估的影像学手段
非侵入性影像学在评估MASLD中的肝脏脂肪变性、炎症和纤维化方面发挥着重要作用。每种手段在可及性、量化能力和生物学特异性方面都具有独特优势（表1）。以下概述总结了目前用于MASLD体内肝脏评估的最相关影像学技术，概述了其测量原理、技术要求、空间分辨率、对比机制、可用性、成本和局限性。表1 MASLD检测的非侵入性影像学手段总结（全尺寸表格）
超声（US）基于高频声波的发射和检测。在腹部应用中，其空间分辨率取决于换能器频率（1–5 MHz）和受试者体型，而图像对比度由组织间声阻抗差异决定。富含脂质的组织（例如高密度脂质空泡的肝组织）具有回声性，因此看起来比瘦肝更亮。对于常规评估肝脂质（HL）含量，评估肝脏相对于周围结构的回声性。临床医生通过比较肝脏和肾脏的亮度来常规诊断脂肪变性（图1）。US图像可以立即查看；因此，US是一种实时成像技术，可提供结构信息的定性至半定量评估，并能够检测脂肪变性。US广泛可用、廉价、快速、便携且无电离辐射，允许重复检查。然而，该技术受限于操作者依赖性，对轻度脂肪变性（<20-30% HL含量）的检测敏感性低，并且由于声波穿透受阻和色散增加，在肥胖个体或深部肝组织评估情况下准确性降低。瞬时弹性成像（TE）通过添加能够产生剪切波的机械振动器扩展了US原理。使用US脉冲追踪这些剪切波在组织中的传播速度，可以定量评估个体器官硬度，这就是为什么它常用于MASLD的纤维化分期（图2a）。TE还可通过评估受控衰减参数（CAP）来筛查肝脏脂肪变性，这是一种基于3.5 MHz总US衰减的算法。这使得TE成为有价值的双用途工具。尽管TE具有US的优势，但它需要专用设备和特定的操作者培训。与经典US类似，高BMI时方法的准确性也会降低。
图1：用于检测肝脏脂肪变性的腹部US图像。图像显示严重脂肪变性的肝脏区域（虚线箭头），通过与肾皮质相比回声增强可识别。图像顶部可见较暗（回声较低）的肝脏区域，代表健康（非脂肪变性）组织。图像由T. van de Weijer提供（马斯特里赫特大学医学中心放射科，马斯特里赫特UMC+，荷兰）。此图可作为可下载幻灯片集的一部分。
图2：通过US TE估计的CAP和肝脏硬度以及通过MRE评估的纤维化个体肝脏硬度示例。（a）左侧图像显示时间模式信号，显示低组织异质性和居中的探头放置，确保信号无伪影；中间图像表示幅度模式信号，反映沿测量线的声学特性（信号衰减）。右侧图像显示剪切波传播（弹性成像），用于量化肝脏硬度。平行边缘剪切波（对角线虚线）表明剪切波速度被正确估计，且无肋回声干扰。（b）商业供应商软件自动处理彩色编码的MRE硬度图。网格显示算法识别为不可靠的区域。为评估肝脏硬度，手动识别区域，从中导出平均硬度值。注意，US TE和MRE对纤维化存在有不同的阈值，其数值不应互换解释，因为每种方法需要特定技术的纤维化分期截止值。图2a由F. Battiato, D. M. Méndez Cárdenas和M. Varadinova提供（德国糖尿病中心临床糖尿病研究所临床研究中心）。此图可作为可下载幻灯片集的一部分。
计算机断层扫描（CT）是一种基于X射线的技术，测量发射电离辐射的组织依赖性衰减，以生成感兴趣器官的体积数据集（图3）。该技术提供高空间分辨率（亚毫米级别），且可独立于体型使用，因为对比度由组织电子密度差异提供。扫描后可快速提供感兴趣器官的体积重建，使CT成为评估肝脏形态和密度的定性和定量成像手段。CT在医院环境中广泛可用，单次检查相对成本效益高且快速，但其使用受限于辐射暴露，这尤其限制重复评估。它对轻度脂质积累的检测敏感性低，且肝脏铁过载可混淆衰减测量，进一步降低脂肪变性的诊断准确性。
图3：两名不同个体的代表性CT图像，显示肝脏脂肪变性（a，c）和正常肝实质（b，d）。（a）上腹部非增强CT显示肝脏密度极低（正常肝密度50-75 HU，脂肪变性密度<40-48 HU）。肝静脉和门静脉（箭头）与肝脏相比呈高密度。即使在增强后（c）HU值也仅有轻微增加。（b）非增强正常肝实质；肝静脉（箭头）与实质相比呈低密度。增强后，瘦肝在门静脉期显示血管与实质之间对比度显著增加（d）。图像由T. van de Weijer提供（马斯特里赫特大学医学中心放射科，马斯特里赫特UMC+，荷兰）。此图可作为可下载幻灯片集的一部分。
MRI/磁共振波谱
MRI的原理基于在强外部磁场存在下，使用射频脉冲激发和检测核自旋（主要是质子，
1H）。MRI的空间分辨率高（毫米级别），且相对独立于受试者体型。MRI的对比度由不同组织的T1/T2弛豫时间和质子密度差异产生。通过扫描期间的空间编码生成图像，随后进行图像重建，使其成为定性评估结构信息的强大工具。通过MRI，可以使用化学位移编码梯度回波MRI评估质子密度脂肪分数（PDFF），代表HL含量，以获得全肝脂肪分数图（图4）。PDFF由每个体素内甘油三酯质子的信号幅度与甘油三酯和水质子信号幅度之和的比值获得。MRI在医院和专科中心可用。扫描昂贵且需要长检查时间，但无电离辐射，使MRI成为重复检查的理想工具。MRI的禁忌症包括幽闭恐惧症和某些（金属/电子）植入物。此外，某些序列易受运动伪影影响，严重肥胖个体的检查可能受限于磁体孔径大小。
图4：基于MRI的Dixon序列评估肝脏PDFF的示例结果。采集横向多回波Dixon序列用于生成四个输出：（a）水图像；（b）脂质图像；（c）MRI-PDFF作为脂质含量（%）；以及（d）T2*表示铁含量（ms），用于校正PDFF。平均MRI-PDFF和T2*分别为4.5%和23.5 ms。图像显示商业供应商软件自动处理的输出。此图可作为可下载幻灯片集的一部分。
另一种技术，扩散加权成像（DWI）MRI，可用于测量水质子的迁移率，以基于组织细胞结构和微结构获取功能信息。
磁共振弹性成像（MRE）使用振动源产生通过感兴趣器官传播的波，产生微观剪切位移，并使用相位对比MRI序列成像。生成的2D或3D硬度图允许估计大范围肝脏的平均肝脏硬度（MLS），因此MRE常用于评估纤维化（图2b）。然而，对额外硬件、更长扫描时间和专业知识的需求限制了其在专科中心的使用。
磁共振波谱（MRS）扩展了MRI原理，允许在定义的感兴趣体积内单独检测代谢物的频率特异性信号，实现与MRI结构数据互补的代谢谱分析。HL含量和组成可使用质子（
1H）MRS评估，而高能代谢物如ATP和无机磷酸盐（Pi）以及碳水化合物代谢物如糖原的绝对定量可使用磷（
31P）或碳（
13C）MRS进行（图5）。MRS受与MRI相同的可用性和安全性限制，此外还需要额外的专业知识和硬件、更长的检查时间和更（运动）敏感的协议。
图5：来自人肝脏的代表性MRS谱。（a）
1H-MRS评估HL含量。谱图显示两名志愿者的结果，HL含量分别为9.2%（蓝色）和1.5%（黑色）。峰强度归一化至相应的水信号。（b）
31P-MRS谱（红色）用于定量
31P-代谢物，以及饱和转移（ST）谱（黑色）用于评估ATP合成通量。蓝色矩形表示施加饱和脉冲的频率（直接作用于γ-ATP），导致其信号消失；由于化学交换，可检测到无机磷酸盐（Pi）的减少。（c）
13C-MRS谱用于检测糖原。重复测量允许评估糖原动力学；禁食状态下糖原浓度下降。图5b改编自[74]，遵循CC BY 4.0署名许可（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。图5c改编自[84]，遵循CC BY 4.0署名许可。此图可作为可下载幻灯片集的一部分。
正电子发射断层扫描/单光子发射计算机断层扫描
正电子发射断层扫描（PET）和单光子发射计算机断层扫描（SPECT）基于检测从注射的放射性示踪剂发射的伽马光子，这些示踪剂反映特定的生物过程，如葡萄糖代谢（例如FDG-PET）、灌注、炎症或纤维化活性。其空间分辨率中等（PET通常为4-10 mm，SPECT更低），且大致独立于体型。对比度由示踪剂摄取和分布决定。图像形成基于符合光子事件的断层重建，使PET/SPECT成为功能和分子评估的强大工具，补充结构成像。这些手段仅在专科核医学中心可用，昂贵且耗时，并涉及示踪剂的电离辐射。
MASLD检测的相关参数
肝脏脂肪变性
肝脏脂肪变性定义为HL含量超过肝细胞体积的5%。这种情况源于HL稳态受损，其中来自脂肪组织脂解的NEFA流入和从头脂肪生成超过β-氧化和VLDL输出。影像学技术通过允许直接测量HL含量改善了MASLD的诊断，与血液检测相比提供了更高的准确性和敏感性。
US能够通过增加的肝脏回声性（亮肝；见图1）和束衰减检测中度至重度脂肪变性（HL含量>20-30%），在一项诊断准确性的荟萃分析中，与组织学相比，合并敏感性为84.8%，特异性为93.6%（n=4720）。此外，如上所述，CT和特殊的MRI及MRS序列也可用于评估脂肪变性，其中MRI和MRS被认为是非侵入性检测HL含量的金标准。一项基于人群的
1H-MRS研究建议HL含量约为5.6%作为正常上限。组织学评估脂肪变性仍为半定量，并受采样变异性和读片者依赖性解释的影响。因此，组织学脂肪变性等级不应假定直接对应MR-based HL含量，因为比较研究表明，组织学得出的值通常更高，通常约高1.5-3倍。
US、CT和MRI/MRS的诊断性能
比较两种基于MR的技术MRI-PDFF和
1H-MRS，MRI-PDFF通常更快，因为它可在单次屏气中采集，且更广泛可用，而MRS需要额外的光谱处理专业知识。此外，主要MRI供应商提供专有算法用于自动内联PDFF图生成。然而，也开发了专用MRS协议，允许在单次15秒屏气内筛查脂肪变性。一项荟萃分析发现，这些MR方法在评估肝脏脂肪变性方面总体上具有优于其他技术如US和CT的敏感性和特异性（MRI: 95% CI 82.0%, 97.4%和76.1%, 95.3%；MRS: 95% CI 72.7%, 88.5%和92.0%, 95.7%；US: 95% CI 73.3%, 90.5%和69.6%, 85.2%；CT: 95% CI 46.1%, 72.0%和88.1%, 94.6%）。在HL含量<5%的亚组中，CT尤其显示出显著较低的平均敏感性46.1%，而US为73.3%，MRI和MRS>80%。另一项研究检查了MRI、CT和US定量肝脏脂肪变性的准确性，以MRS为参考标准（n=50名成人），报告MRI-PDFF的相关系数为0.98，CT为0.83。当将MRS与US比较时，将脂肪变性分为四个等级时加权kappa值为0.82。该研究还证实了CT在无脂肪变性个体中的敏感性有限，MRS与CT之间的相关系数显著较低，为0.04。
临床实践
由于CT检查也涉及电离辐射暴露，基于US和MR的方法是评估脂肪变性的两种主要影像学手段。虽然MRI/MRS提供无与伦比的定量精度，但其高成本和有限可用性限制了它们在低收入和中等收入国家的使用，而MASLD在这些国家的患病率（通常与肥胖和2型糖尿病发病率上升相关）很高（拉丁美洲44.4%，中东和北非36.5%）。因此，尽管US方法具有定性性质和对轻度脂肪变性敏感性有限，但因其广泛可用性、低成本、实时结果以及在全球资源有限环境中的适用性，仍被EASD和EASO推荐为一线筛查手段。US技术的最新进展使得能够提供CAP，结合TE同时测量HL含量和纤维化（图2a）。以MRI-PDFF为参考，识别MASLD的CAP最佳阈值为288 dB/m（95% CI 0.70, 0.90）。然而，一项横断面研究表明，MRI-PDFF在脂肪变性检测方面仍优于CAP。该技术的进一步发展是引入一种US设备，使用B-mode US测量US引导的衰减参数（UGAP），允许实时成像肝脏，从而操作者能够明确避开血管或伪影区域。一项以MRI-PDFF为金标准的CAP与UGAP比较报告，在所有脂肪变性阶段，UGAP的关联性更优，不仅在仰卧位而且在侧卧位均具有100%的测量可行性。
纤维化和炎症
肝脏纤维化是MASLD中肝脏相关发病率和死亡率的最强预测因子，代表活化肝星状细胞对慢性损伤（如脂质过氧化和炎症）的反应引起的细胞外基质（胶原）沉积。纤维化通过F0–F4（肝硬化）阶段进展，F≥2被认为“临床显著”，F≥3被认为“晚期”。MASH活动或炎症包括叠加在脂肪变性上的小叶炎症和肝细胞气球样变，驱动纤维生成。单个常规实验室参数如ALT或FIB-4在MASLD/MASH的纤维化评估中显示出有限可靠性，尤其是在2型糖尿病患者中，可能因疾病患病率更高而需要亚组特异性截止值。在一项针对2型糖尿病患者的研究中，使用低ALT阈值（女性>20 IU/l，男性>30 IU/l）将识别出58%的参与者患有MASH，38%患有晚期纤维化；FIB-4表现出中等的独立性能（受试者工作特征曲线下面积[AUROC]分别为0.71和0.62）。一项头对头比较证实，与使用TE或MRI的影像学评分相比，FIB-4的准确性较差（纤维化MASH的AUROC为0.63），强调了需要调整截止值。影像学手段在这一高风险人群中提供补充评估。
US技术
非侵入性基于US的弹性成像技术如TE因此已成为一线选择，因其广泛可用性、低成本以及同时通过CAP测量脂肪变性和通过肝脏硬度测量纤维化的能力。这些方法在初级保健和资源有限环境中尤其有价值，尽管准确性可能受肥胖影响。传统US对纤维化和MASH活动的评估用途有限，尽管一些方法引入了预测MASH的US评分系统，如US脂肪肝指标（US-FLI）。该指标包括多个超声参数，例如肝脏/肾脏对比度、US束后部衰减的存在与否、血管模糊、胆囊壁和膈肌的可见性以及局灶性保留区域。
TE与MRE的比较
纤维化的最佳非侵入性影像学标志物是肝脏硬度。在机械性按压肝脏后，剪切波的传播可通过US（TE）或MRI（MRE）追踪（见上文）。尽管TE是检测MASLD纤维化最广泛使用的弹性成像技术，但该技术有其缺点。由于每次TE采集仅采样一个小圆柱形肝实质区域（10×40 mm），深度为25-65 mm，需要在不同位置进行多次有效测量，并注意避免感兴趣区域内的大血管或胆道结构以防止伪影。在肥胖个体中，尤其TE的测量失败率或不可靠率约为20%。另一方面，MRE使用概念上类似的基于剪切波的技术检测肝脏硬度作为纤维化标志物，其生成的2D或3D硬度图允许估计大范围肝脏的MLS，从而减少采样误差（图2b）。肝脏MRE目前被认为是检测和分期肝脏纤维化最准确的非侵入性技术。两项比较MRE与TE敏感性和特异性的荟萃分析报告，MRE在诊断各阶段肝脏纤维化方面优于TE。然而，应注意，US TE和MRE彼此正相关（n=62中r=0.88），且两种手段也与气球样变正相关，这并不意外，因为MASLD的进展通常同时包含纤维化和炎症。因此，MRE-MLS也可用作疾病进展和治疗反应的标志物，但由于MRI的高成本和有限可用性，以及MRE硬件和专业知识的需求，TE在临床实践中更常用。
其他基于MRI的方法
其他方法，如DWI-MRI，也可能适用于检测纤维化。最近一项研究发现，当与基于PDFF的脂质校正结合时，该技术在MASLD人群中可能具有与MRE相同的诊断准确性。另一项研究报告，在慢性肝病患者中，灌注分数和伪扩散系数降低，而MLS增加。此外，该研究发现参数组织扩散率可检测临床显著的门静脉高压，并建议将扩散MRI与MRE结合可能提高诊断准确性。然而，还应强调，MRI的高空间分辨率及其生成平扫和增强图像的能力使得纹理分析（TA）结合机器学习（ML）可用于使用广泛可用序列进行纤维化分类，从而将MRI的使用扩展到依赖硬件的MRE之外。例如，最近一项研究表明，使用T1弛豫图的TA+ML在区分无/轻度（F0–2）与重度（F3或F4）纤维化方面达到了与MRE相当的性能（AUC分别为0.75 vs 0.76），而T2弛豫图的TA性能不及MRE（0.515 vs 0.759）；将MRE与T1弛豫图的TA结合进一步提高了性能（AUC 0.82）。与这些发现一致，另一项研究发现，使用非增强T1图像的TA+ML达到了与MRE相当的结果（AUC 0.82 vs 0.92），而T2脂肪饱和图像表现较差（AUC 0.57）。
另一种被建议用于评估纤维化和炎症的基于MRI的方法是T1映射，它可以区分MASLD和MASH。该技术测量T1弛豫时间，与自由水含量相关，已知在炎症和纤维化中会增加。由于铁会缩短T1弛豫时间，且肝脏中铁含量可能变化，因此T1值需校正铁的影响。在BMI≥25 kg/m
2且PDFF>5%的个体中，中位铁校正T1（cT1）为745 ms，而在BMI≤25 kg/m
2且PDFF<5%的个体中为666 ms。类似地，一篇文献综述总结，中位17周内，与成纤维细胞生长因子类似物、胰高血糖素样肽-1受体激动剂和法尼醇X受体激动剂治疗相关的cT1显著下降分别为-79 ms、-68 ms和-62 ms，而安慰剂组cT1无变化，使cT1成为评估纵向治疗反应的敏感标志物。而cT1与炎症、气球样变和纤维化相关，仅MRI-PDFF与气球样变弱相关，且与炎症或纤维化无线性关系。然而，重要的是，纤维化观察到的T1延长也可能部分归因于脂质含量增加。因此，校正了铁但未校正脂质含量的T1图可能同时反映高自由水含量和/或高脂质含量。已报告，当T1值校正脂质含量后，cT1弛豫时间与纤维化的相关性减弱并失去统计学意义。
另一种最近提出的纤维化评估方法是使用连续低频低振幅射频脉冲的T1ρ映射。在临床前MASLD模型中，与天然T1映射和T2映射相比，肝脏T1ρ映射在检测组织学纤维化和门静脉高压方面提供了更优的诊断性能，可能是因为T1ρ映射受脂肪变性和炎症影响较小。在一项临床研究中，该方法与MRE的相关性（r=0.75）甚至高于经典T1映射（r=0.49），表明T1ρ映射是慢性脂肪性肝病患者肝脏纤维化更准确的标志物。
使用肝细胞特异性对比剂的动态增强（DCE）-MRI通常不适用于MASLD患者，除晚期肝病阶段（见“肝脏功能、肿瘤和肝硬化”）。然而，有趣的是，将房室建模应用于DCE-MRI数据可量化对比剂进入肝细胞和从肝细胞排出的过程，并提供细胞外体积（纤维化组织标志物）的估计。因此，原则上，这也可能提供量化纤维化的一种手段。
基于PET的方法
在许多组织中，如血管壁，FDG-PET被用作炎症的非特异性标志物。在肝脏中，这更复杂，因为葡萄糖摄取和释放根据代谢状态动态调节，而不一定反映炎症过程。然而，初步数据表明，当使用动态FDG-PET扫描并使用多房室模型分析数据时，FDG从血液到肝组织的转运与基于活检的炎症评分和脂肪肝疾病活动评分显著相关（r=-0.73）。从CT（与PET测量同时获取）添加HL含量信息可能进一步改善肝脏炎症的预测。
未来发展
MASLD的影像学发展越来越集中于新型PET示踪剂和靶向MRI对比剂，以在细胞水平测量炎症和纤维化。例如，活化成纤维细胞可使用成纤维细胞活化蛋白（FAP）配体可视化，并量化FAP示踪剂的摄取。已显示成纤维细胞活化蛋白抑制剂（FAPI）摄取与纤维化的替代标志物相关，如AST与血小板比率指数（APRI）、肝脏硬度和基于活检的纤维化分级。除FAPI外，已开发并测试了追踪驻留和招募巨噬细胞的PET示踪剂（在鼠MASH中）；这些示踪剂可能有助于监测人类MASH发展。活化肝星状细胞表达血小板衍生生长因子受体β（PDGFRβ），并已开发了相应的靶向PDGFRβ的PET配体。同时，正在开发新的MRI对比剂以实现更精确的纤维化检测。例如，肝脏靶向氧化铁/氧化镝纳米颗粒在肝脏纤维化小鼠模型中显示T2弛豫率增加，能够区分早期和中度阶段；这些发现与基于活检的纤维化分期一致。类似地，透明质酸包被的钆基纳米探针选择性靶向肝星状细胞，并表现出高T1弛豫率，从而能够实现肝脏纤维化的高效MRI诊断。更广泛地说，关于基于纳米技术的肝脏疾病探针的综述文献越来越多。
肝脏功能、肿瘤和肝硬化
MASLD增加HCC风险，尤其在晚期纤维化/肝硬化中。肝硬化肝脏中的早期HCC检测因存在再生结节和异型增生病变而具有挑战性。用于肿瘤检测的标准临床影像学手段是DCE-US、DCE-CT和DCE-MRI。DCE-US可在注射微泡对比剂后根据时相特异性增强量化组织灌注，用于肿瘤学治疗监测。然而，其使用高度依赖操作者，因此最近报道了新的标准化方法。除临床中非常常用的标准DCE-MRI外，肝特异性对比剂也可用。当使用肝细胞特异性对比剂（如钆塞酸）进行DCE-MRI时，在动态期后增加约20分钟的肝胆期，以评估对比剂的细胞内滞留。在此背景下，开发了功能性肝脏成像评分（FLIS），计算为三个定性肝胆期特征的总和：实质增强、胆道对比剂排泄和门静脉信号强度。在另一项研究中，定量参数15分钟增强比和20分钟对比增强脾指数在肝硬化队列中比常用临床评分更好地预测发病率和死亡率。最近一项研究还将实质异质性纳入FLIS，并显示该改良FLIS-H与纤维化阶段显著相关。
超越常规成像：
31P-MRS
一项关于
31P-MRS评估肝胰胆管癌治疗反应潜力的系统评价发现，与对照组相比，癌症患者的磷酸单酯（PME）/ATP、PME/Pi和PME/磷酸二酯（PDE）比率升高，且所有纳入研究中治疗后PME/Pi比率一致下降。在肝硬化患者中，已显示PME/(PME+PDE)升高和甘油磷酸乙醇胺（GPC）/(PME+PDE)降低，表明细胞膜前体（PME）积累和细胞膜降解产物同时减少，表明膜周转整体下降。
能量和底物代谢
与之前关注形态和结构变化（如脂肪变性和纤维化）的部分不同，本节考虑肝脏代谢的改变，这些改变（至少在MASLD早期）可能在无结构变化时存在。代谢变化，例如代谢物浓度或通量改变，会增加MASLD风险，并可能在疾病早期发生，而其他代谢变化可能是疾病进展的特征。检查代谢时，关键目标是细胞内能量状态、线粒体功能和底物处理，这些无法通过常规解剖成像可视化。这些代谢过程只能使用光谱和分子技术进行非侵入性探测，特别是MRS和核成像方法如PET和SPECT。肝脏能量代谢在MASLD中失调，尤其在进展时，其特征是ATP稳态受损、线粒体氧化磷酸化能力降低和糖原储存动力学改变。
31P-MRS
线粒体适应最初增加脂肪酸氧化，但长期来看，线粒体功能受损，最终导致MASH特征的生物能量衰竭。
31P-MRS原则上能够量化高能磷酸盐如ATP、Pi、磷酸肌酸（PCr）、PME和PDE。例如，调查长期2型糖尿病或超重个体的研究报告ATP和Pi浓度均显著降低，被认为反映了肥胖存在下肝脏能量代谢紊乱。除了评估
31P-代谢物的绝对浓度外，还可以使用
31P-MRS饱和转移测量单向肝脏ATP合成速率，这通常被视为线粒体功能的标志物（图5b）；然而，确切解释困难，因为糖酵解过程也可能对观察到的ATP合成有贡献。在1型和2型糖尿病以及MASLD vs MASH中的研究发现前向ATP合成速率下降约50%，尽管潜在原因可能不同。一些研究还报告了NADPH的定量，在MASH中观察到水平升高；然而，在临床场强下，该共振通常无法与邻近信号如NAD
+和α-ATP区分。
13C-MRS
13C-MRS可提供碳水化合物代谢的见解，特别是通过追踪肝脏糖原合成/分解（天然丰度或输注
13C1-葡萄糖示踪剂）（图5c）。通过随时间进行多次测量，可评估禁食期间的净糖原分解或餐后净糖原合成。胰岛素抵抗（MASLD的常见特征）已知会阻碍糖原储存；然而，目前对MASLD中糖原动力学知之甚少。肝脏氧化代谢也可使用
13C-MRS进行研究。输注
13C1-醋酸盐后，量化C1-和C5-谷氨酸以确定肝脏三羧酸（TCA）循环和回补通量的平均速率。当将
13C-MRS衍生的TCA通量与
31P-饱和转移测量的Pi到ATP通量结合时，可在体内评估氧化磷酸化效率（每单位TCA通量产生的ATP）。其他研究使用超极化1-
13C丙酮酸MRS进行体内肝脏氧化和糖酵解通量的实时定量。
多核MRS的局限性
尽管多核MRS是代谢研究非常强大的工具，但它主要用于帮助阐明MASLD研究中的疾病机制，而非常规诊断。这些检查需要额外硬件和特定专业知识，且通常涉及长采集时间。
先进的PET技术和示踪剂
葡萄糖摄取动力学可使用PET结合FDG（最常用的放射性示踪剂）进行测量。在生理刺激下（例如OGTT或高胰岛素-正常血糖钳夹期间）评估这些参数，可获得关于胰岛素介导的葡萄糖摄取的有价值数据。然而，通过使用更专门的示踪剂可获得额外信息。氟化脂肪酸类似物FHTHA可用于评估脂肪酸摄取，而使用其他同位素如
11C-醋酸盐（评估血流量和氧化）或
15O-H
2O（量化肝脏灌注）可获取更多细节。原则上，注射
11C醋酸盐后可在体内评估脂肪氧化能力。虽然机制上有信息量，但这些技术非常昂贵，且需要高度专业化的基础设施，因为短寿命示踪剂需要现场回旋加速器设施。这限制了它们在少数专科中心的使用，并限制了在大型人群中的实施。
结论
非侵入性影像学已彻底改变MASLD诊断，实现了从依赖活检到使用结合血液评分、US、MRI-PDFF和弹性成像技术（TE和MRE）的多步骤策略的转变，遵循E
