基于MRI-T2*檢查的無創性肝臟鐵濃度檢測對長期輸血患者肝臟鐵過載的評估價值

張巖，高萬軍，李文貴

(天津市寶坻區人民醫院，天津301800)

鐵過載作為一種系統性疾病，分為原發性和繼發性兩種。原發性鐵過載主要由遺傳性血色素沉著癥導致；繼發性鐵過載主要為長期接受輸血治療的患者，繼發輸血性含鐵血黃素沉著病而導致[1]。肝臟作為人體主要的儲鐵器官，是機體最先表現出鐵過載的器官。肝臟鐵過載后可激活活性氧的釋放，引起肝細胞膜及細胞核的毒性反應，最終導致肝纖維化甚至肝細胞肝癌的發生[2]。因此，對長期輸血患者進行肝臟鐵過載的檢測和分級具有重要意義。肝臟穿刺活檢是檢測和定量肝臟鐵含量的金標準，但因其有創且無法對肝臟鐵過載的異質性進行評估，患者接受度有限[3]。目前臨床常用的評價鐵過載的指標為血清鐵蛋白(SF)和轉鐵蛋白飽和度(TSAT)[4]，此方法雖簡單易行，但也存在一定局限性，例如血清鐵蛋白可因炎癥、感染或肝臟疾病而反應性升高，降低了其敏感度和特異度[5]。磁共振成像(MRI)技術的快速發展為肝臟鐵含量提供了新的評估方式，其可用于對肝臟鐵濃度(LIC)進行檢測并評價分布和分級[1]。T2*序列是一種梯度回波序列，該序列用于獲得組織的自由衰減信號，即T2*值。目前采用MRI-T2*技術無創計算長期輸血患者的LIC的研究鮮有報道。本研究探討了基于MRI-T2*的LIC檢測對長期輸血患者肝臟鐵過載的評估價值，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2017年10月～2018年11月在我院長期輸血的28例患者(輸血組)，男15例、女13例，年齡(51.7±18.9)歲，輸血史>2年。其中骨髓增生異常綜合征11例，再生障礙性貧血7例，白血病4例，地中海貧血3例，免疫相關性全血細胞減少癥2例，真性紅細胞增多癥1例。排除合并炎癥、感染及肝衰竭者。同期收集性別、年齡匹配的10例健康志愿者作為對照組。本研究通過我院倫理委員會審查和批準，受試者均簽署知情同意書。

1.2 血清SF、TSAT檢測 采集受試者清晨空腹靜脈血3 mL，離心取血清。使用全自動生化儀、免疫比濁法檢測SF，Ferene法檢測血清鐵(SI)及總鐵結合力(TIBC)，TSAT=SI/TIBC。SF和TSAT評估鐵過載的分級標準[3]：SF<400 μg/L為正常，400～2 500 μg/L為輕/中度，>2 500 μg/L為重度；TSAT男性20%～45%、女性20%～50%為正常，男性>45%～70%、女性>50%～70%為輕/中度，>70%為重度。

1.3 LIC測算 采用GE signa HDxt 1.5 T MR掃描儀和16通道體部線圈采集肝臟T2*成像。受試者仰臥，腳部先進入儀器。T2*掃描采用梯度回波序列，深吸氣末屏氣掃描，掃描范圍為肝臟最大橫斷面上下5個層面。參數設置：TR=200 ms，TE=1.1 ms、2.0 ms、2.9 ms、3.8 ms、4.7 ms、5.6 ms、6.5 ms、7.4 ms，FA=20°，層厚10 mm，層間距1 mm，FOV 400 mm×400 mm，矩陣192×192。由2名從事腹部MRI診斷5年以上的醫師，應用GE AW4.4工作站R2STAR軟件進行圖像處理。在肝臟每個層面選取4個感興趣區(ROI)，注意避開大血管、膽管及肝臟邊緣，取T2*的平均值作為該患者的T2*值。LIC計算公式：LIC=0.025 4×1 000/T2*+0.202[6]。LIC評估鐵過載的分級標準[3]：<3.2 mg/(g·dw)為正常，3.2～15 mg/(g·dw)為輕/中度，>15 mg/(g·dw)為重度。

2 結果

2.1 兩組血清SF、TSAT比較 見表1。輸血組SF、TSAT均高于對照組(P均<0.01)。

表1 兩組血清SF、TSAT比較

注：與對照組比較，*P<0.01。

2.2 兩組LIC比較 MRI-T2*序列掃描顯示，輸血組21例肝臟信號隨TE的延長而信號減低，T2*值較對照組減低，R2*值則隨之升高，提示肝臟存在鐵過載現象；輸血組另外7例及對照組肝臟信號隨TE的延長信號稍減低，提示肝臟無鐵沉積現象。輸血組LIC為(6.6±4.7)mg/(g·dw)，對照組為(1.4±0.2)mg/(g·dw)，輸血組高于對照組(P<0.01)。

2.3 LIC與SF、TSAT的相關性 LIC與SF、TSAT均呈正相關(r=0.815，P<0.001；r=0.708，P<0.001)。

2.4 LIC評估肝臟鐵過載的靈敏度和特異度 以SF為診斷標準，LIC診斷肝臟鐵過載的靈敏度為77.8%，特異度為100%；以TSAT為診斷標準，LIC診斷肝臟鐵過載的靈敏度為76.0%，特異度為84.6%。

3 討論

目前臨床常用的評價鐵過載的指標為SF和TSAT，長期輸血患者輸入大量血紅蛋白，可導致SF、TSAT顯著增高。本研究中，輸血組SF達(1 703.3±1 309.4)μg/L，TSAT達60.5%±16.6%，達到臨床鐵過載的標準。SF容易檢測，價格低廉，通常與全身鐵存儲量相關，可作為肝臟鐵過載的間接測量方式。但SF易受各種因素的影響，如惡性腫瘤、肝病、抗壞血酸缺乏及炎癥反應等，且有研究表明輸血后SF升高的比率也取決于輸血率和疾病特征[5～7]。TSAT是廣泛用于評價體內鐵平衡的血清學標志物，TSAT的升高與高鐵血癥有關。但TSAT也不能定量反映體內鐵的存儲情況，也無法準確反映組織鐵含量[8，9]。肝臟活檢是一種定量、直接評估肝臟鐵含量的方法，具有高度特異性和敏感性，但約有0.5%接受肝臟穿刺活檢的患者出現并發癥，如膽汁性腹膜炎、膽周出血等。此外，活檢標本大小差異或肝臟中鐵的不均勻分布導致的高采樣變異性可能導致活檢結果出現差異[10]。由于長期輸血患者的肝臟鐵過載情況需要定期評估，而肝臟鐵過載作為一種非惡性疾病，特別是對于本來就患有嚴重血液疾病的患者來說，實時進行肝穿刺檢查確有難度，患者接受度很低，本文28例患者中僅2例進行過穿刺檢查。基于以上原因，臨床急需一種能夠實時、簡便、無創評估肝臟鐵含量的檢查技術。

隨著MRI技術的快速發展，其在肝臟鐵過載評估中的價值日趨顯現。大量研究已應用MRI檢測肝臟鐵含量的分布、分級，并可監測去鐵治療的效果[11，12]。目前用于肝臟鐵含量的MRI技術主要有四種[13]：①肝臟/肌肉信號比值：此方法簡單、易行，但它假定參考組織(即肌肉)是正常的，因此對于某些肌肉信號異常的患者，此方法易造成結果誤判。②橫向磁化弛豫率(即R2)：該方法已經被證實能夠檢測肝臟鐵含量，但由于較長的采集時間易產生呼吸運動偽影，目前僅可用于1.5 T MR的成像。③R2*技術：此方法采集時間短，對肝臟鐵含量的檢測范圍廣泛，同時可用于1.5 T MR和3.0 T MR成像，但需要額外的后處理軟件。④定量磁敏感成像：對檢測鐵沉積具有最高的靈敏度，然而其與肝臟鐵含量的相關性尚未確定，因此仍在進一步的實驗研究中。

T2/R2技術檢測肝臟鐵含量的原理為：肝臟中沉積的鐵具有順磁性效應，可造成局部磁場的不均勻，從而降低肝實質T2值，升高其R2值[14]。利用MR多回波技術的T2*map序列較T2能更好地反映組織內信號的不均勻性，具有掃描時間短、偽影較小等多個優點[1]。Henninger等[15]報道，應用T2*值對遺傳性血色素沉著病患者進行肝臟鐵過載檢測，其結果與肝穿刺結果有著良好的一致性，敏感度達84%，特異度達100%。Wood等[16]將T2*值轉換成LIC值，發現其與穿刺得出的肝臟鐵含量單位相同，可進行直接對比。有學者主張利用MRI-LIC進行肝臟鐵含量的量化，并認為應將其作為大多數患者LIC評估的標準[17]。Wahidiyat等[6]利用MRI-LIC對肝臟及心臟進行非侵入性鐵含量評估，發現肝臟較心臟更早出現鐵過載現象，且LIC與SF呈顯著相關。我國對于肝臟鐵過載的研究一般為基于R2*技術，通過對比R2*的數值變化進行鐵過載檢測及分級，但對于將R2*換算成LIC進行鐵過載評估的研究鮮有報道。

由于血清SF和TSAT易受感染和肝臟基礎疾病的影響，因此本研究排除了感染和炎性疾病、肝臟疾病患者，以血清SF和TSAT作為診斷標準，評價基于MRI-T2*的LIC檢測對長期輸血患者肝臟鐵過載的評估價值。結果顯示，長期輸血組基于T2*的LIC為(6.6±4.7)mg/(g·dw)，說明存在肝臟鐵過載現象，與SF及TSAT結果一致；相關性分析顯示，LIC與血清SF及TSAT均呈正相關。

Alam等[18]認為，基于MR的LIC檢測更適用于1.5 T MR，高場強的MR儀會增強磁敏感偽影，且R2*值隨場強的增高而增高，3.0 T MR上測得的肝臟R2*值約為1.5 T MR上測得肝臟R2*值的2倍，因此使用3.0 T MR進行MR-LIC時，需對LIC的計算進行相應校準。本研究中MRI-LIC掃描均采用1.5 T MR，因此LIC的計算無需進一步校準。但也有學者指出，當肝臟出現異常嚴重的鐵過載(LIC>25 mg/g)時，對應的T2*值將≤1 ms，此時信號強度將低于噪聲水平，造成測量得出的T2*值偏高，從而低估了鐵過載的水平[2]。本研究中測得的LIC最大為21.4 mg/g，未達出現偏差所需的LIC值，因此對肝臟鐵過載的評估較為準確。同時，本研究采用了多點、多層面小ROI測量方法，最后取其平均值，盡量減少因為肝臟鐵沉積的不均勻性而造成結果誤差，此方法可一定程度地彌補肝臟穿刺活檢的缺陷。

綜上所述，準確評估和監測肝臟鐵過載對長期輸血患者的預后和生活質量有重大影響，而MR檢查有著無創、無輻射、可反復實施等諸多優點，是評估肝臟鐵含量的理想方式。其中，基于T2*的LIC檢測與臨床鐵過載指標有著良好的一致性，可以通過無創評估肝臟鐵過載的程度來進一步指導個體化去鐵治療。本研究的不足之處在于，入選病例僅3例同時進行了肝穿刺檢測，無法將基于T2*的LIC與肝穿刺所得的肝臟鐵含量進行直接對比，而只分析了LIC與臨床常用指標SF及TSAT的相關性，因此研究還缺乏一定的直接證據。未來我們將進一步擴大樣本量，彌補此不足。