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作者:张宇彤;谢双双;杜昕哲;王旭阳;秦佳明;杨嘉琪;沈文;
单位:天津医科大学第一中心医院放射科;天津市第一中心医院放射科,天津市影像医学研究所;南开大学医学院;
摘要:目的 探讨多b值扩散加权成像基于六种扩散模型对代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(metabolic dysfunction-associated steatohepatitis, MASH)的诊断效能。材料与方法 将SD大鼠30只采用随机数表法分为3组,每组10只,分别为正常对照组、代谢相关脂肪肝(metabolic-associated fatty liver, MAFL)组和MASH组。其中MAFL和MASH组分别采用高脂饲料喂养10周和14周进行建模。建模结束后所有大鼠均进行肝脏多b值扩散加权成像(diffusion-weighted imaging, DWI),并采用单指数模型、体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion, IVIM)模型、扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging, DKI)模型、拉伸指数模型(stretched-exponential model, SEM)、分数阶微积分(fractional calculus, FROC)模型和连续时间随机游走(continuous-time random walk, CTRW)模型进行处理获取肝实质定量参数,包括单指数模型参数表观扩散系数(apparent diffusion coefficient, ADC),IVIM模型参数纯扩散系数(IVIM_D)、伪扩散系数(IVIM_D~*)、灌注分数(IVIM_f),DKI模型参数平均扩散系数(mean diffusion coefficient, DKI_MD)、平均峰度系数(mean kurtosis coefficient, DKI_MK),SEM参数分布扩散系数(distributed diffusion coefficient, SEM_DDC)、异质性指数(SEM_α),FROC模型参数扩散系数(FROC_D)、空间分数导数(FROC_β)、空间参数(FROC_μ),CTRW模型参数反常扩散系数(CTRW_D)、空间扩散异质性指数(CTRW_β)和时间扩散异质性指数(CTRW_α)。其中单指数模型分别采用常规两b值获取ADC_1和多b值获取ADC_2。MRI检查后立即处死大鼠并采集肝脏标本进行病理分析,获取脂肪肝活动度评分[非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)活动度评分(NAFLD activity score, NAS)]。采用单因素方差分析或Kruskal-Wallis检验比较各组间参数差异。采用Spearman秩相关分析MRI定量参数与NAS的相关性。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线分析各参数对MASH的诊断效能。结果 肝实质定量参数ADC_2、IVIM_D、DKI_MD、DKI_MK、SEM_DDC、FROC_D、CTRW_D和CTRW_α在任意两组间差异有统计学意义(P均<0.05),ADC_1、SEM_α、FROC_β仅在正常组与MASH组间存在差异(P<0.05)。ADC_1、ADC_2、 IVIM_D、 DKI_MD、 SEM_DDC、 SEM_α、 FROC_D、 FROC_β、 CTRW_D、 CTRW_α与NAS负相关(r值-0.479~-0.886); IVIM_f、 DKI_MK与NAS正相关(r值0.460、 0.860)。ROC分析显示ADC_2、 IVIM_D、 DKI_MD、 DKI_MK、SEM_DDC、SEM_α、FROC_D、FROC_β、CTRW_D和CTRW_α对MASH具有中高度诊断效能(曲线下面积为0.780~0.960),其中ADC_2、DKI_MK、FROC_D优于SEM_α、FROC_β(P<0.05)。结论 多种扩散模型均可用于MASH诊断,其中基于多b值的单指数模型ADC值、DKI模型MK值和FROC模型D值效能最佳,有望成为替代肝活检的无创诊断MASH的最佳参数。
关键词:代谢相关脂肪肝;;代谢相关脂肪性肝炎;;磁共振成像;;扩散加权成像;;多b值
基金资助:国家自然科学基金项目(编号:82271971);; 天津市自然科学基金项目(编号:24JCQNJC01110);; 天津市医学重点学科建设项目(编号:TJYXZDXK-3-012B)~~