氧氣刺激的BOLD-MIRI的△R2-值評估鼠肝纖維化的初步試驗研究.pdf

1、肝纖維化是慢性肝臟損傷-修復(fù)過程中細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的異常沉積，伴隨肝臟的血流動力學(xué)及微循環(huán)改變。肝纖維化的早期診斷及嚴(yán)重程度判定對臨床早期治療和預(yù)后判斷有重要意義。諸多肝纖維化評價方法均存在一定的局限性，臨床亟待一種安全無創(chuàng)、臨床可行性強(qiáng)、準(zhǔn)確可靠的肝纖維化評價方法。
　　 血氧水平依賴磁共振成像(blood oxygen level-dependent magnetic resonanceimaging，BOLD-MRI)是新興

2、的磁共振成像技術(shù)，利用脫氧血紅蛋白(deoxy-hemoglobin，dHb)作為一種內(nèi)源性的對比劑來反映血氧含量、血流及血容量的綜合改變，進(jìn)而反應(yīng)組織結(jié)構(gòu)及功能的改變。國外應(yīng)用BOLD-MRI評價肝纖維化的初步實驗研究及臨床研究初見報道，肯定了其在肝纖維化無創(chuàng)性評價中的潛在價值。
　　 本研究對纖維化模型及對照組的大鼠行氧氣刺激的BOLD磁共振成像及測量，分析刺激前后肝臟R2*(1/T2*)值的變化量（△R2*值）與肝纖維化嚴(yán)

3、重程度的關(guān)系，進(jìn)一步探討其在肝纖維化診斷中的應(yīng)用價值。
　　 目的：
　　 探討氧氣刺激的BOLD-MRI的△R2*值與大鼠肝纖維化程度的關(guān)系，初步探討應(yīng)用△R2*值評估肝纖維化的價值。
　　 材料與方法：
　　 雄性Sprague-Dawley大鼠100只（盛京醫(yī)院動物部提供），體重200-250g，隨機(jī)分10組，1-9組為實驗組，10組為對照組，每組10只。實驗組的大鼠每周2次腹腔注射50％CCl4和

4、50％橄欖油混合液(0.3ml/100g)，共12周;對照組的大鼠腹腔注射生理鹽水(0.3ml/100g)，每周2次，共12周。各組大鼠均給予相同的喂養(yǎng)方式，自由飲水、標(biāo)準(zhǔn)飲食。在給藥4、6、8、10、12周末分別取1-9實驗組和對照組2只大鼠進(jìn)行MR掃描。
　　 設(shè)備采用3.0T超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)(GE Signa HDxt)及定制的八通道動物線圈（上海辰光醫(yī)療科技有限公司）。掃描序列包括BOLD序列及常規(guī)橫斷面T1WI、橫

5、斷面T2WI加脂肪抑制序列。BOLD-MRI采用多重梯度回波序列，掃描參數(shù)為:TR125ms，TE l.9～22.3ms，翻轉(zhuǎn)角25°，帶寬31.25KHz，層厚2.0mm，層距0.5mm，回波數(shù)8，矩陣128×128，NEX2，F(xiàn)OV80mm×80mm，以肝門為中心采集8層圖像，掃描時間20s。
　　 大鼠麻醉后首先平靜呼吸10分鐘空氣，達(dá)到穩(wěn)定的正常血氧狀態(tài)后行第一次BOLD序列掃描;之后通過自制大鼠面罩給予10分鐘氧氣，流

6、量為15ml/s，達(dá)到穩(wěn)定的高血氧狀態(tài)，行第二次BOLD序列掃描。原始圖像獲取后，使用functool中的R2*Map進(jìn)行BOLD-MRI的△R2*測量，選取8個感興趣區(qū)(ROI)以獲取肝臟的平均R2*值，正常血氧與高血氧狀態(tài)R2*絕對值之差即為△R2*值。ROI固定分布，均取左葉、左副葉、右葉及右副葉，大小20至30像素，盡量避開明顯的膽管、血管和偽影，同一大鼠的正常血氧與高血氧狀態(tài)的各ROI大小及位置匹配。
　　 掃描結(jié)束后

7、即取大鼠肝臟（30分鐘內(nèi)），取材盡量與相應(yīng)磁共振檢查中ROI設(shè)置對應(yīng)，分別進(jìn)行HE染色、網(wǎng)狀纖維染色和Masson膠原纖維染色，光鏡下判斷肝纖維化病理分期。
　　 比較不同纖維化分期肝臟△R2*值的變化，分析其與肝纖維化嚴(yán)重程度之間的相關(guān)性。
　　 結(jié)果：
　　 飼養(yǎng)及掃描過程中模型組58只大鼠死亡，對照組未出現(xiàn)死亡大鼠。模型組32只和對照組10只共42只大鼠完成全部磁共振及病理檢查。肝纖維化病理分期結(jié)果:S0（

8、n=16，包括對照組10只大鼠），S1(n=8)，S2(n=3)，S3(n=7)，S4(n=8)。以肝纖維化病理分期為基礎(chǔ)將大鼠劃分為:A組（無纖維化組，S0），B組（輕中度纖維化組，S1和S2），C組（重度纖維化/肝硬化組，S3和S4）。
　　 大鼠吸氧后肝臟的R2*絕對值不同程度減低，A組、B組、C組的平均△R2*值分別為24.05±4.65 HZ、17.18±4.50 HZ、8.09±5.17 HZ。經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析，A組、B

9、組、C組的肝臟△R2*值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05);△R2*值隨著肝纖維化程度的加重逐漸減小，與纖維化程度呈較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性(r=-0.827，P＜0.001)。
　　 結(jié)論：
　　 氧氣刺激的肝臟BOLD-MRI的△R2*值一定程度上可反映肝纖維化的嚴(yán)重程度，能較為敏感的區(qū)分S0期與S1期以上的肝纖維化，有望成為一種基于微循環(huán)、血流動力學(xué)及血氧含量變化的非侵入性的肝纖維化評價方法，在肝纖維化的檢出及嚴(yán)重程度評價中