【摘要】：課題背景非酒精性脂肪肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)的病理改變由簡(jiǎn)單的脂肪變性至非酒精性脂肪肝炎(nonalcoholic steatohepatitis, NASH),該病變已成為發(fā)達(dá)國(guó)家乃至全世界最常見(jiàn)的慢性肝病。部分NASH患者可發(fā)展為肝硬化,甚至發(fā)生肝細(xì)胞癌。NASH相關(guān)性肝硬化的預(yù)后也比肝炎性肝硬化要差。早期診斷并治療NASH能改善肝纖維化,阻止其向肝硬化發(fā)展,具有重要的臨床意義。目前,有很多研究在NAFLD的診斷和嚴(yán)重程度的判斷,治療方法等方面進(jìn)行了評(píng)價(jià)。肝活檢穿刺是診斷NAFLD和NASH的金標(biāo)準(zhǔn),但因其為有創(chuàng)性檢查方法,且采樣時(shí)存在一定的誤差,不能做為常規(guī)的檢查方法。因此,臨床上迫切需要無(wú)創(chuàng)性檢查手段,能準(zhǔn)確的在體分析NAFLD的病變嚴(yán)重程度及評(píng)價(jià)臨床療效。擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging, DWI)能檢測(cè)活體內(nèi)水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(intravoxel incoherent motion, IVIM)將擴(kuò)散現(xiàn)象進(jìn)一步解釋為毛細(xì)血管微循環(huán)導(dǎo)致的假擴(kuò)散和真正的分子擴(kuò)散的綜合效果。CT灌注成像(CT perfusion, CTP)可提供血流量、血容量、肝動(dòng)脈灌注量和門(mén)靜脈灌注量等肝臟血流動(dòng)力學(xué)信息。已有相關(guān)研究對(duì)肝硬化的IVIM及CTP參數(shù)變化進(jìn)行了探索。本實(shí)驗(yàn)分為三部分,旨在通過(guò)IVIM和CTP等影像學(xué)方法揭示NAFLD中肝臟組織微結(jié)構(gòu)及血流動(dòng)力學(xué)的變化。本研究的目的：(1)通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)探索多b值IVIM DW-MRI反映微血管灌注特征的參數(shù)假擴(kuò)散系數(shù)D*、灌注分?jǐn)?shù)f與CT灌注成像BV、BF等參數(shù)之間的相關(guān)性,驗(yàn)證多b值IVIM DW-MRI評(píng)價(jià)組織擴(kuò)散和微血管灌注的可能性及準(zhǔn)確性；(2)探索建立簡(jiǎn)單易行,接近人類NFALD病理改變且適合影像學(xué)評(píng)價(jià)的動(dòng)物模型；(3)評(píng)價(jià)IVIM及CTP參數(shù)在診斷非酒精性脂肪肝中的診斷效能及優(yōu)劣,探索出IVIM、CTP定量參數(shù)與NAFLD嚴(yán)重程度之間的相關(guān)性。第一部分正常實(shí)驗(yàn)兔肝臟體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)-磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像與CT灌注成像的可行性及相關(guān)性探討1 研究目的通過(guò)對(duì)正常實(shí)驗(yàn)兔肝臟進(jìn)行體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)-磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像與CT灌注成像,優(yōu)化掃描參數(shù),探討其可行性、可重復(fù)性及兩種掃描方法所得參數(shù)的相關(guān)性。探索多b值IVIM DW-MRI反映微血管灌注特征的參數(shù)假擴(kuò)散D*、灌注分?jǐn)?shù)f與CT灌注BV、BF等參數(shù)之間的相關(guān)性,驗(yàn)證多b值IVIM DW-MRI評(píng)價(jià)組織擴(kuò)散和微血管灌注的可能性及準(zhǔn)確性。2材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)對(duì)象：健康新西蘭大白兔8只,體重2.3-2.7Kg。動(dòng)物由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。2.2主要設(shè)備及試劑：飛利浦Achieva 3.0 T磁共振掃描儀上海辰光3.0 T相控陣兔子射頻線圈西門(mén)子Definition AS+多層螺旋CT速眠新Ⅱ注射液,3%戊巴比妥鈉溶液碘海醇300mgI/ml2.3實(shí)驗(yàn)方法：2.3.1 磁共振掃描磁共振掃描序列包含橫斷面T2WI序列及IVIM DWI序列。橫斷面T2WI采用TSE序列,掃描參數(shù)為T(mén)R/TE 365.58/80.00 ms,反轉(zhuǎn)角90度,回波鏈(echo train length, ETL) 16,層厚/層間隔為2/0.2 mm,視野(field of view, FOV)為150×150,矩陣為152×146,帶寬184 Hz,重復(fù)次數(shù)NEX為6次。IVIM DWI采用自由呼吸狀態(tài)下單次激發(fā)的平面回波成像,b值選擇10個(gè)(0,10,20,30,50,80,100,200,400,800),掃描參數(shù)為T(mén)R/TE 1743.36/45.17 ms,層厚/層間隔為3/0.3 mm, FOV 130×130,矩陣64×65,帶寬2994 Hz,重復(fù)次數(shù)NEX為8次,采集時(shí)間約為13分鐘。2.3.2 CT灌注成像上腹部CT平掃掃描參數(shù)為80kVp,130 mAs,采集模式為128×0.6 mm,螺距0.6,視野(field of view, FOV) 150 mm,矩陣512×512,重建層厚/層間距2 mm/0 mm,重建函數(shù)B30f。肝臟CT灌注成像采用單筒注射器,對(duì)比劑濃度為300 mgl/ml,用量為1.5 ml/kg,注射速率1 ml/s,使用Dynamic 4D動(dòng)態(tài)灌注掃描方案,對(duì)比劑注射后延遲2s啟動(dòng)掃描,掃描范圍為96mm,自膈頂?shù)狡⑴K。掃描參數(shù)為80kVp,100 mAs,采集模式為32×1.6 mm,重建層厚/層間距2 mm/0 mm, FOV 150mm,矩陣512×512,球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間為0.3s,采集50個(gè)周期,每個(gè)周期掃描時(shí)間為1.5s。2.3.3 IVIM圖像處理及參數(shù)生成IVIM數(shù)據(jù)首先發(fā)送至Extended Work Space工作站(version 2.6, Philips, Netherland),使用10個(gè)b值生成ADC圖。然后使用基于MatLab (MathWorks, Natick, MA)開(kāi)發(fā)的內(nèi)部軟件,生成擴(kuò)散系數(shù)D,假擴(kuò)散系數(shù)D*和灌注分?jǐn)?shù)f值。使用Image J圖像處理軟件(version 1.48, National institutes of Health, USA)測(cè)量ADC和IVIM參數(shù),首先在ADC圖上的肝右外葉RLL、肝右內(nèi)葉RML、肝左內(nèi)葉LML和肝左外葉LLL分別放置一橢圓形感興趣區(qū)(region of interest,ROI),大小約0.25cm2,8個(gè)樣本,共32個(gè)ROI,記錄測(cè)量數(shù)據(jù)后將ROI復(fù)制到對(duì)應(yīng)層面的IVIM參數(shù)圖上進(jìn)行測(cè)量。2.3.4 CT灌注圖像處理及參數(shù)生成將CT灌注成像數(shù)據(jù)傳輸至三維重建工作站處理Syngo MMWP (VE36A, Siemens, German),處理軟件包為VPCT Body。首先進(jìn)行運(yùn)動(dòng)校正,并去除有明顯運(yùn)動(dòng)偽影的時(shí)間點(diǎn),4D降噪后定義腹主動(dòng)脈,調(diào)整強(qiáng)化時(shí)間,然后定義門(mén)靜脈和脾臟范圍,最后計(jì)算生成參數(shù)圖,分別為最大密度投影(maximum intensity projection, MIP),血流量(blood flow, BF),血容量(blood volume, B V),肝動(dòng)脈灌注圖(arterial liver perfusion, ALP),門(mén)靜脈灌注圖(portal venous liver perfusion, PVP),肝動(dòng)脈灌注指數(shù)圖(hepatic perfusion index, HPI)。分別在肝右外葉、肝右內(nèi)葉、肝左內(nèi)葉和肝左外葉放置一橢圓形ROI,大小約0.25cm2,盡量與磁共振測(cè)量的位置保持一致,測(cè)量并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。2.3.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析所有計(jì)量資料均用戈±s形式表示。測(cè)量CTP及IVIM參數(shù)的可重復(fù)性采用可靠性檢驗(yàn)計(jì)算組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient, ICC),95%置信區(qū)間(confidence interval, CI)及變異系數(shù)(coefficient of variability, CV).采用Bland-Altman圖顯示重復(fù)測(cè)量的點(diǎn)分布情況�？芍貜�(fù)性判斷的標(biāo)準(zhǔn)為CV≤10%為優(yōu)秀,10-20%為良好,20-30%為可接受,30%為欠佳。相關(guān)性分析采用Pearson(正態(tài)分布)或Spearman(非正態(tài)分布)。所有數(shù)據(jù)利用IBM SPSS統(tǒng)計(jì)軟件(version 22.0, Chicago, IL, USA)及GraphPad Prism (ver 6.01, San Diego, CA, USA)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,P0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。3 結(jié)果3.1正常實(shí)驗(yàn)兔肝臟CTP參數(shù)的可重復(fù)性正常實(shí)驗(yàn)兔肝臟CTP參數(shù)的兩次測(cè)量結(jié)果,BF為27.76±4.59 ml/100ml/min和27.83±4.81 ml/100ml/min,BV為9.20±2.20 ml/100ml和9.37±2.11ml/100ml,ALP為15.41±7.98 ml/100ml/min和19.80±10.65 ml/100ml/min, PVP為86.54±42.30 ml/100ml/min和73.16±43.45 ml/100ml/min, HPI為18.94±6.42%和24.04±9.63%。BF的可重復(fù)性最佳,ICC及CV分別為0.8797和7.72%；BV的可重復(fù)性為良好,ICC及CV分別為0.7268和15.03%；PVP和HPI為可接受,ICC及CV分別為0.9259、22.93%和0.8166、26.80%；ALP的可重復(fù)性較差,ICC及CV分別為0.7940和35.44%。3.2正常實(shí)驗(yàn)兔肝臟IVIM參數(shù)的可重復(fù)性正常實(shí)驗(yàn)兔肝臟IVIM參數(shù)的兩次測(cè)量結(jié)果,D為0.92±0.18×10-3mm2/sec和0,90±0.18×10-3mm2/sec, D*為34.61±8.50×10-3 mm2/sec和33.26±8.20×10-3 mm2/sec,f為30.78±7.68%和29.09±5.89%。D的可重復(fù)性最好,ICC及CV分別為0.9368和6.86%；D*和f的可重復(fù)性也是良好,ICC及CV分別為0.8623和12.25%,0.8789和11.19%。3.3正常實(shí)驗(yàn)兔肝臟CTP參數(shù)IVIM參數(shù)的相關(guān)性分別對(duì)實(shí)驗(yàn)兔肝臟CTP參數(shù)BF和IVIM參數(shù)D*,BV和f行Pearson相關(guān)性分析,可得到相關(guān)系數(shù)分別為0.155和0.018,相伴概率分別為0.222和0.886,兩組參數(shù)之間均無(wú)明顯的相關(guān)性。4 結(jié)論正常實(shí)驗(yàn)兔肝臟CTP和IVIM掃描,CTP參數(shù)中BF的可重復(fù)性最佳,BV的可重復(fù)性為良好,PVP和HPI為可接受,ALP的可重復(fù)性較差。IVIM生成的三個(gè)參數(shù)均有較高的重復(fù)性,以D值的重復(fù)性最佳,D*和f值的重復(fù)性為良好。IVIM參數(shù)的可重復(fù)性優(yōu)于CTP參數(shù)。正常實(shí)驗(yàn)兔肝臟的CTP和IVIM參數(shù)中,BF和D*、BV和f值之間沒(méi)有明確的相關(guān)性。第二部分非酒精性脂肪肝病動(dòng)物模型的建立1 研究目的通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)兔采用高脂高膽固醇飲食(high fat diet, HFD),復(fù)制與人類非酒精性脂肪肝病的病理生理學(xué)特點(diǎn)接近,且適合影像學(xué)研究的動(dòng)物模型。通過(guò)比較不同的時(shí)間點(diǎn)及不同病變程度的模型,觀察非酒精性脂肪肝病的疾病演變情況。2 材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)對(duì)象：健康雄性新西蘭大白兔49只,6-8月齡,體重2.2-2.5Kg。動(dòng)物由廣州中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供。2.2主要設(shè)備及試劑：美國(guó)Beckman Coulter公司AU5800全自動(dòng)生化分析儀日本Sony公司NEX-5R微單相機(jī)日本Olympus公司Olympus BX-53型光學(xué)顯微鏡日本電子株式會(huì)社JEM1400型透射電鏡高脂高膽固醇飼料2.3實(shí)驗(yàn)方法：2.3.1 造模方法將42只實(shí)驗(yàn)兔隨機(jī)分配至5個(gè)實(shí)驗(yàn)組,分別為正常組(Control)10只、高脂高膽固醇4周組(HFD-4W)、高脂高膽固醇8周組(HFD-8W)、高脂高膽固醇12周組(HFD-12W)和高脂高膽固醇16周組(HFD-16W)。另有補(bǔ)充組7只。正常組采用標(biāo)準(zhǔn)飲食,各高脂高膽固醇飲食組及補(bǔ)充組采用高脂高膽固醇(88%普通飼料+10%豬油+2%膽固醇)飲食。2.3.2 一般情況監(jiān)測(cè)觀察實(shí)驗(yàn)兔的一般情況,包括體重,飲食,大小便,精神狀態(tài)及日�；顒�(dòng)情況。2.3.3 生化檢測(cè)包括丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(alanine transaminase, ALT)、天門(mén)冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(aspartate transaminase, AST)、總膽固醇(total bilirubin, TB)、甘油三酯(triglycerides, TG)、總膽紅素(total cholesterol, TC)。2.3.4 病理學(xué)檢查2.3.4.1 大體病理觀察肝臟的色澤、大小、柔軟度及切面情況,計(jì)算肝體指數(shù)(hepatosomatic index, HSI)=肝臟濕重/兔體重。2.3.4.2 組織學(xué)病理包括冰凍切片蘇丹Ⅲ染色,常規(guī)HE染色,特殊Masson染色及銀染。2.3.4.3 組織學(xué)評(píng)價(jià)以非酒精性脂肪肝病活動(dòng)評(píng)分(NAFLD activity score, NAS)(0～8分)對(duì)脂肪肝進(jìn)行分級(jí)診斷研究。2.3.4.4 電鏡檢查觀察肝細(xì)胞線粒體,肝血竇、膽小管及竇周間隙等結(jié)構(gòu)。2.3.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析所有計(jì)量資料均用x±s形式表示,采用Levene法對(duì)多樣本方差齊性進(jìn)行檢驗(yàn),方差齊使用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的單因素方差分析(one-way ANO VA),方差不齊則采用近似F檢驗(yàn)Welch法。多樣本均數(shù)間的比較,方差齊時(shí)采用LSD-t檢驗(yàn),方差不齊使用Duntte'sT3檢驗(yàn)。所有數(shù)據(jù)利用IBM SPSS統(tǒng)計(jì)軟件(version 22.0, Chicago, IL, USA)及GraphPad Prism (version 6.01, San Diego, CA, USA)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,P0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。3 結(jié)果3.1 一般情況最后實(shí)驗(yàn)樣本由41只實(shí)驗(yàn)兔構(gòu)成,其中對(duì)照組9只,各高脂高膽固醇組8只。正常對(duì)照組、HFD-4W及HFD-8W組實(shí)驗(yàn)兔精神佳,活動(dòng)、二便正常,體重隨喂養(yǎng)時(shí)間增加。HFD-12W和HFD-16W組實(shí)驗(yàn)兔在12周左右開(kāi)始反復(fù)出現(xiàn)食欲減退及厭食,活動(dòng)減少,部分合并腹瀉,體重變化不明顯。3.2 NAS評(píng)分系統(tǒng)分組根據(jù)NAS評(píng)分系統(tǒng),正常組為9只,NAFL為0只,可疑NASHC Borderline組,NAS為3-4分)13只,NASH組(NAS4分)19只。3.3生化檢測(cè)結(jié)果正常對(duì)照組與各高脂高膽固醇飲食組的ALT、AS1、TB組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別為0.808,0.911及0.103),不同組間的TG, TC差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別為0.003及0.000)。經(jīng)用Duntte's T3法對(duì)各組間TG、TC進(jìn)行多重比較,正常組TG、TC與各高脂高膽固醇飲食組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05),各高脂高膽固醇飲食組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05)。正常對(duì)照組、可疑NASH及NASH組的ALT、AST、TB組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別為0.055,0.288及0.342),TG、TC各組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均為0.000)。經(jīng)用Duntte's T3多重比較,正常對(duì)照組與Borderline組及NASH組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05),Borderline組及NASH組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05)。3.4大體病理觀察實(shí)驗(yàn)兔正常對(duì)照組肝表面呈暗紅色,邊緣銳利,質(zhì)軟,切面色澤鮮紅。模型組實(shí)驗(yàn)兔肝臟隨脂肪變程度加重而體積逐漸增大、變厚,顏色逐漸變淡,由暗紅轉(zhuǎn)為土黃色,邊緣變鈍,質(zhì)脆,切面帶油膩感。正常對(duì)照組與各高脂高膽固醇飲食組的肝臟最大徑線及肝體指數(shù)各組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均為0.000),肝臟最大徑線正常組與各高脂高膽固醇飲食組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05),但各高脂高膽固醇飲食組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05),而肝體指數(shù)除正常組與各高脂高膽固醇飲食組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外,HFD-4W與HFD-12W及HFD-16W均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05)。正常對(duì)照組、Borderline組及NASH組的肝臟最大徑線及肝體指數(shù)各組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均為0.000),正常對(duì)照組與Borderline組及NASH組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05),Borderline組及NASH組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05)。3.5組織病理學(xué)觀察正常肝組織鏡下表現(xiàn)為肝小葉結(jié)構(gòu)正常,肝板及肝竇呈規(guī)則輪輻狀排列,肝竇結(jié)構(gòu)清晰,細(xì)胞質(zhì)豐富,細(xì)胞核位于細(xì)胞中央,肝細(xì)胞內(nèi)無(wú)脂滴形成,未見(jiàn)氣球樣變及炎癥。蘇丹Ⅲ染色顯示肝細(xì)胞內(nèi)無(wú)脂滴聚集,Masson染色顯示肝小葉中央靜脈管壁膠原呈藍(lán)色,匯管區(qū)可見(jiàn)正常分布的藍(lán)色膠原纖維,銀染顯示中央靜脈及竇周隙無(wú)明顯網(wǎng)站纖維染色,匯管區(qū)見(jiàn)少量網(wǎng)狀纖維分布。模型組病理學(xué)表現(xiàn)有肝細(xì)胞脂肪變性、氣球樣變性及小葉內(nèi)炎癥。肝細(xì)胞脂肪變性程度不一,輕度脂肪變性表現(xiàn)為散在脂滴,肝板、肝竇結(jié)構(gòu)尚存,肝竇略變窄,蘇丹Ⅲ染色表現(xiàn)為肝細(xì)胞漿內(nèi)散在橘紅色脂滴形成。中度脂肪變性表現(xiàn)為肝臟Ⅰ、Ⅱ帶為主的肝細(xì)胞內(nèi)大量脂滴形成,蘇丹Ⅲ染色表現(xiàn)為肝細(xì)胞漿內(nèi)中量橘紅色脂滴形成。重度脂肪變性為為肝細(xì)胞為大量脂滴占據(jù),細(xì)胞核受壓、偏移,肝小葉結(jié)構(gòu)紊亂,肝竇消失,蘇丹Ⅲ染色表現(xiàn)為大量肝細(xì)胞漿內(nèi)見(jiàn)橘紅色脂滴形成。肝細(xì)胞氣球樣變性以肝腺泡Ⅱ帶、Ⅲ帶為主,表現(xiàn)為肝小葉正常形態(tài)消失,肝細(xì)胞體積增大,細(xì)胞質(zhì)疏松或空泡狀,肝竇受壓、變窄。小葉內(nèi)炎癥表現(xiàn)為肝小葉內(nèi)散在小灶性炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。本組肝纖維化較少,其中F1組5只,Masson染色表現(xiàn)為以肝小葉中央靜脈為中心的竇周纖維化,銀染表現(xiàn)為中央靜脈周圍及竇周隙見(jiàn)纖細(xì)的網(wǎng)狀纖維分布,增多、變直的網(wǎng)站纖維插入肝細(xì)胞間或細(xì)胞間隙,包繞肝細(xì)胞；F2組3只,Masson染色表現(xiàn)為纖維化擴(kuò)展到匯管區(qū),可見(jiàn)局灶性星芒狀纖維化,銀染顯示匯管區(qū)膠原纖維增多,匯管區(qū)周圍見(jiàn)膠原纖維放射狀伸入肝小葉內(nèi)。3.6透射電鏡觀察模型組實(shí)驗(yàn)兔肝細(xì)胞腫脹,胞漿內(nèi)可見(jiàn)大量大小不等的脂滴形成,線粒體腫脹、空泡變,結(jié)構(gòu)模糊,肝細(xì)胞內(nèi)可見(jiàn)淤膽性色素顆粒。區(qū)域性毛細(xì)膽管增生、擴(kuò)張。部分肝細(xì)胞間及Disse間隙可見(jiàn)束狀膠原纖維沉積。4 結(jié)論本研究成功復(fù)制了接近臨床NAFLD病理改變的新西蘭大白兔的非酒精性脂肪肝病模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了高脂高膽固醇飲食誘導(dǎo)的造模方法簡(jiǎn)單易行,成本低,成模率高,重復(fù)性好,病變有漸進(jìn)性發(fā)展過(guò)程,能較好地模擬人類非酒精性脂肪肝的病理、生理學(xué)特點(diǎn),可在短時(shí)間內(nèi),大量并成功制造非酒精性脂肪肝病的模型。此外,由于實(shí)驗(yàn)兔為中型動(dòng)物,肝臟體積較大,非常適合影像學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)研究。第三部分 非酒精性脂肪肝病動(dòng)物模型體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)-擴(kuò)散加權(quán)成像及CT灌注成像與病理的對(duì)照研究1 研究目的通過(guò)IVIM及CTP結(jié)果與NAFLD病理半定量分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)照分析,探索IVIM及CTP定量參數(shù)診斷NAFLD的可行性,評(píng)價(jià)IVIM在診斷NAFLD中的診斷效能及優(yōu)劣,探索出IVIM、CTP定量參數(shù)與NAFLD嚴(yán)重程度之間的相關(guān)性。2 材料與方法2.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象：同第二部分。2.2 主要設(shè)備及試劑：同第一、二部分。2.3 實(shí)驗(yàn)方法：2.3.1IVIM掃描及相應(yīng)參數(shù)生成見(jiàn)第一部分,參數(shù)結(jié)果取四個(gè)肝葉的平均值。2.3.2 CT掃描及相應(yīng)參數(shù)生成按照第一部分實(shí)驗(yàn)兔肝臟ROI的測(cè)量位置,分別在實(shí)驗(yàn)兔肝臟的四個(gè)葉測(cè)量CT值,由于實(shí)驗(yàn)兔的脾臟比較小,故我們選取肝臟相同層面的豎脊肌做為參考組織,取肝臟CT測(cè)量值的平均值后與豎脊肌的CT值相比,記錄相應(yīng)比值。CT灌注成像及相應(yīng)參數(shù)生成見(jiàn)第一部分,參數(shù)結(jié)果取四個(gè)肝葉的平均值。2.3.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析所有計(jì)量資料均用x±s形式表示,采用Levene法對(duì)多樣本方差齊性進(jìn)行檢驗(yàn),方差齊使用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的單因素方差分析(one-way ANO VA),方差不齊則采用近似F檢驗(yàn)Welch法。多樣本均數(shù)間的比較,方差齊時(shí)采用LSD-t檢驗(yàn),方差不齊使用Dunnett's T3檢驗(yàn)。采用受試者操作曲線(receiver operation curve, ROC)對(duì)各影像指標(biāo)的診斷效能進(jìn)行評(píng)價(jià)。CTP及IVIM參數(shù)與NAS評(píng)分之間行Spearman等級(jí)相關(guān)性分析,若變量間存在相關(guān)則進(jìn)一步做多元線性回歸。所有數(shù)據(jù)利用IBM SPSS統(tǒng)計(jì)軟件(version 22.0, Chicago, IL, USA)及GraphPad Prism (version 6.01, San Diego, CA, USA)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,P0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。3 結(jié)果3.1 正常實(shí)驗(yàn)兔及NAFLD肝臟的CT平掃表現(xiàn)各高脂飲食組肝臟CT值、肝臟/豎脊肌CT比值與正常對(duì)照組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均為0.000),經(jīng)用Duntte's T3法進(jìn)行多重比較,HFD-4W、HFD-8W及HFD-16W肝臟CT值、肝臟/豎脊肌CT比值均低于正常對(duì)照組,組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05),HFD-16W的肝臟CT值、肝臟/豎脊肌CT比值低于HFD-4W、HFD-8W,組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05)。正常對(duì)照組與Borderline組、NASH組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均為0.000),經(jīng)用LSD或Duntte'sT3方法進(jìn)行多重比較,各組間均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,NASH組Borderline組正常對(duì)照組(P均0.05)。3.2實(shí)驗(yàn)兔CTP的表現(xiàn)及參數(shù)比較CT灌注成像顯示正常對(duì)照組的實(shí)驗(yàn)兔肝實(shí)質(zhì)時(shí)間密度曲線(time density curve, TDC)呈速升平臺(tái)型,高脂飲食組肝實(shí)質(zhì)TDC呈緩升平臺(tái)型,正常對(duì)照組脾臟TDC呈速升緩降型,高脂飲食組TDC呈緩升平臺(tái)型。各實(shí)驗(yàn)組的ALP不差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.966), BF、BV、PVP及HPI差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別為0.022,0.049,0.000和0.000),各高脂飲食組的BF、BV低于正常對(duì)照組,組間均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05),各高脂飲食組內(nèi)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05)；HFD-4W、HFD-12W與HFD-16W的PVP低于正常對(duì)照組,HPI高于正常對(duì)照組(P均0.05),但HFD-8W與正常對(duì)照組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05), HFD-8W的PVP高于HFD-16W, HPI低于HFD-16W (P0.05)。正常對(duì)照組與Borderline組、NASH組的ALP不差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.432),BF、BV、PVP及HPI差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別為0.017,0.003,0.002和0.000),經(jīng)用LSD或Duntte's T3方法進(jìn)行多重比較,Borderline組的BV較正常對(duì)照組減低(P0.05),Borderline、NASH組的BF、PVP較正常對(duì)照組減低,HPI升高,均為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05),但Borderline組和NASH組的BF、BV、PVP、HPI均為差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05)。3.3實(shí)驗(yàn)兔肝臟磁共振平掃的表現(xiàn)及IVIM、ADC參數(shù)比較NAFLD模型組實(shí)驗(yàn)兔的肝臟較正常組實(shí)驗(yàn)兔增大,正常實(shí)驗(yàn)兔肝臟IVIM-DWI表現(xiàn)為隨b值增加,肝臟信號(hào)增加,ADC圖呈中等信號(hào),信號(hào)衰減曲線呈典型的雙指數(shù)改變,低b值部分斜率陡峭,NAFLD模型組實(shí)驗(yàn)兔的肝臟IVIM-DWI上表現(xiàn)為隨b值增加,肝臟信號(hào)增加更明顯,ADC呈較低信號(hào),信號(hào)衰減曲線接近單指數(shù)改變,低b值部分斜率變小。經(jīng)單向方差分析,顯示不同組間(正常對(duì)照組和高脂飲食組)的D、D*、f及ADC差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別為0.000,0.000,0.008和0.002),經(jīng)用LSD或Duntte's T3方法進(jìn)行多重比較,各高脂飲食組的D、D*及f均低于正常對(duì)照組(P均0.05),HFD-12W和HFD-16W的D*低于HFD-4W組(P均0.05),各高脂飲食組間的D和f差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05),HFD-12W的ADC低于正常對(duì)照組(P均0.05)。正常組與Borderline組、NASH組的D、D*、f及ADC差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別為0.000,0.000,0.001和0.002),經(jīng)用LSD或Duntte's T3方法進(jìn)行多重比較,NASH組、Borderline組的D、D*、f及ADC值均低于正常對(duì)照組(P均0.05),NASH組的D及ADC值低于Borderline組(P均0.05),D*和f值兩組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05)。3.4 CTP、IVIM及ADC參數(shù)診斷效能的比較D值的診斷效能最佳,曲線下面積(area under curve, AUC)為1.0,其后依次為f、PVP, HPI、D*、BF、ADC和BV。在鑒別Borderline與NASH中,僅D、D*和ADC差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別為0.0257,0.0322,0.0018),曲線下面積分別為0.723,0.704和0.767,其它參數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.05)。3.5 CTP、IVIM參數(shù)與NAS評(píng)分的相關(guān)及回歸分析BF.BV及ALP與NAS評(píng)分之間的相關(guān)系數(shù)分別為-0.287,-0.186,0.132,相伴概率P均大于0.05,提示不存在顯著相關(guān)性。PVP和NAS的相關(guān)系數(shù)為-0.588,相伴概率為0.000,提示PVP與NAS呈顯著的負(fù)相關(guān),HPI和NAS的相關(guān)系數(shù)為0.594,相伴概率為0.000,提示HPI與NAS呈顯著的正相關(guān)。IVIM參數(shù)中,D,D*,f及ADC與NAS的相關(guān)系數(shù)分別為-0.627,-0.556,-0.623和-0.519,相伴概率為0.000,提示均與NAS呈顯著的負(fù)相關(guān)。為了進(jìn)一步明確相關(guān)的CTP及IVIM參數(shù)與NAS之間有無(wú)線性關(guān)系,采用逐步選擇法進(jìn)行多元線性回歸分析。結(jié)果僅D和f選入回歸方程,回歸方程為Y=12.730-0.7667X1-0.101X2(Y為NAS評(píng)分,X1為D,X2為f),R2=0.716,NAS評(píng)分與D及f存在線性回歸關(guān)系。4 結(jié)論非酒精性脂肪肝病的D,D*和f值均較正常組下降,說(shuō)明肝組織的分子擴(kuò)散及微循環(huán)灌注均出現(xiàn)障礙。CTP中的BF、BV也出現(xiàn)下降,門(mén)脈灌注量PVP明顯下降,同時(shí)出現(xiàn)HPI增高,提示NAFLD微循環(huán)灌注下降后,可出現(xiàn)類似于肝硬化的肝動(dòng)脈緩沖效應(yīng)。非酒精性脂肪肝病的診斷中,雙指數(shù)模型IVIM參數(shù)的診斷效能均優(yōu)于單指數(shù)模型參數(shù)ADC，CTP參數(shù)PVP和HPI也表現(xiàn)出較高的診斷效能,擴(kuò)散系數(shù)D值的診斷效能最高。IVIM參數(shù)特別是D和f值能客觀地反映出NAFLD的組織學(xué)改變,定量評(píng)估NAFLD中肝臟的病理變化程度,可做為NAFLD的重要無(wú)創(chuàng)性量化評(píng)價(jià)指標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R575;R445.2;R816.5
【圖文】：

分別對(duì)實(shí)驗(yàn)兔肝臟ＣＴＰ參數(shù)ＢＦ和ＩＶＩＭ參數(shù)０＊，ＢＶ和／行化ａｒｓｏｎ相關(guān)逡逑性分化可得到相關(guān)系數(shù)分別為０．１５５和０．０１８，相伴概率分別為０．２２２和０．８８６，逡逑兩組參數(shù)之間均無(wú)明顯的相關(guān)性（圖１－６）。逡逑５０邋００－邐＾邋Ｄｓｔａｒ逡逑－ｊｆ逡逑４０．００－邐。逡逑。。00邋0逡逑。。。Ｓ。聲逡逑化肺邐。。。。。逡逑。的邋ＣＰ。。逡逑§《屯。。。。。。逡逑２０．００－邐0邋0逡逑

本文編號(hào)：2751921