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目的:利用MRI多回波、多序列肝脏/肌肉信号强度比值及T2值的测定技术,探讨MRI对大鼠肝纤维化肝铁含量的诊断价值。 方法:1.体外含铁模型的建立与测试:1.55L塑料瓶中装入1500ml蒸馏水,周围包裹约1L蒸馏水袋制成体外含铁模型。每次扫描后向塑料瓶内注入150mg Fe/ml右旋糖酐铁溶液1ml并充分摇匀,配置成不同浓度含铁水模,共注射40ml。Philips Achieva3.0T超导全身磁共振扫描仪8通道膝关节线圈进行连续扫描,扫描序列包括呼吸触发快速自旋回波(turbo spin echo, TSE)脂肪抑制T2加权成像(T2 weighted imaging, T2WI)、磁敏感加权成像(susceptibility-weighted imaging, SWI,飞利浦机器上采用 Ven-BOLD-HR Clear序列进行数据采集)、T2*加权成像(T2*-weighted imaging,T2*WI,飞利浦机器上采用多回波快速场回波 multi echo fast field echo, M-FFE-short序列进行数据采集)、双回波化学位移(dual fast field echo, dual FFE)T1加权成像(T1 weighted imaging, T1WI)、多回波梯度-自旋回波(multi-echo gradient and spin echo, M-GRASE)序列。3位放射科医师测量计算41组含铁水模 T2WI、SWI、T2*WI序列SIR值、IP/OP序列rSI值、M-GRASE序列T2值并取均值为最后测量值。分析各扫描序列SIR值、rSI值、T2值与含铁水模铁浓度之间的相关性,并建立相应的回归方程。选出相关性最好及方程拟合优度最高的序列。2.MRI定量研究肝纤维化肝铁含量:49只成年雄性SD大鼠,体重为226±3.6 g,随机分成两组,7只为对照组,42只为实验组。实验组按0.3ml/100g每周皮下或腹腔注射2次40%的CCL44溶液,同时对照组按0.3ml/100g皮下注射生理盐水。注射6周后,每周选4~5只实验组及1只对照组进行MRI扫描,共注射12周。扫描后大鼠立即处死、解剖取肝脏,生理盐水冲洗后浸泡于10%中性甲醛固定液,12h内送病理科进行 HE、masson及普鲁士蓝染色,对大鼠肝脏进行肝纤维化程度分级及肝脏铁质沉积的病理诊断。3.位放射科医师分别测量计算SWI序列的SIR值并取均值为最后测量值。将SIR值代入含铁水模建立的定量测量铁浓度回归方程,算出相应的铁含量。分析肝纤维化程度与肝铁含量之间相关性及差异。4.MRI定量研究肝纤维化肝铁含量的可靠性:选取10只实验组SD大鼠SWI扫描后间隔30分钟重复扫描,3位放射科医师测量计算第1次扫描序列与重复序列SIR值并取均值为最后测量值。采用配对设计T检验及组间相关系数(intraclass correlation,ICC)分析两次扫描SIR值的差异。5.所有数据采用SPSS17.0统计软件包进行计算分析,计量资料以平均值±标准差(x±s)、范围及中位数表示,以P﹤0.05为差异有统计学意义。 结果:1.体外含铁模型的建立与测试:3位放射科医师测量计算41组含铁水模 T2WI、SWI、T2*WI序列SIR值、IP/OP序列rSI值、M-GRASE序列 T2值并取均值为最后测量值。T2WI、SWI、T2*WI序列SIR值、IP/OP序列 rSI值、M-GRASE序列 T2值的范围分别为(0.0027~1.1994)、(0.0233~1.4405)、(0.0085~1.8203)、(0.0082~0.3278)、(-2.0000~2047.0000);中位数分别为0.0082、0.1869、0.2044、19.8000。T2WI、SWI、T2*WI序列SIR值、IP/OP序列rSI值、T2值与不同浓度含铁水模的相关系数分别为rT2WI=-0.789,P=0.000、rSWI=-0.997,P=0.000、rT2*WI=-0.878,P=0.000、rrSI=0.942, P=0.000、rT2=-0.969,P=0.000。T2WI、SWI、T2*WI序列 SIR值与不同浓度含铁水模分别建立曲线-复合方程Y=0.038×(0.541)t(Y:MRI测得T2WI序列SIR值,t:含铁水模实际铁浓度)、Y=1.368×(0.260)t(Y:MRI测得SWI序列SIR值,t:含铁水模实际铁浓度)、Y=1.182×(0.374)t(Y:MRI测得T2*WI序列SIR值,t:含铁水模实际铁浓度);各方程的拟合优度R2分别为0.475、0.990、0.988。rSI值、T2值与不同浓度含铁水模建立直线回归方程Y=0.045+0.074X(Y:MRI测得IP/OP序列rSI值,x:含铁水模实际铁浓度)、Y=46.103-15.347X(Y:MRI测得M-GRASE序列T2值,x:含铁水模实际铁浓度);各方程的拟合优度R2分别为0.887、0.939。2.MRI定量研究肝纤维化肝铁含量:49只雄性SD大鼠,对照组7只,造模期间死亡0只;实验组42只,造模期间死亡14只,死亡率约为33.3%。肝纤维化S0期9只、SI期6只、S2期7只、S3期6只、S4期7只。大鼠肝铁含量与肝纤维化程度呈正相关关系(r=0.951,P=0.000)且不同纤维化程度组间的肝铁含量存在差异(P<0.05)。MRI定量研究大鼠肝纤维化肝铁含量的可靠性:10只实验组 SD大鼠SWI两次扫描测得SIR分别为0.856558±0.059678、0.864447±0.078341(x±s)。两次扫描测得SIR值进行配对设T检验无统计学意义(t=-0.416,P=0.687)。ICC值等于0.997(F=696.013,p=0.000)。 结论:1. T2WI、SWI、T2*WI序列SIR值、rSI值、T2值与含铁水模铁浓度存在相关关系;SWI序列SIR值、T2值与含铁水模铁浓度显著负相关;rSI值含铁水模铁浓度显著正相关。SWI序列 SIR值与含铁水模铁浓度建立曲线-复合方程拟合优度最高(R2=0.990)。2.含铁水模铁浓度≧2.4590mg Fe/ml时,PHILLIP3.0T MRI不能测量含铁水模 T2值。3.大鼠肝纤维化程度与肝铁含量正相关,随肝纤维化程度增加而增加,各纤维化程度组间肝铁含量存在差异。4. MRI定量研究大鼠肝纤维化肝铁含量具有可靠性。