31P MR波谱分析在肝细胞癌、肝硬化及正常肝组织中的临床应用价值
发表时间：2017-04-27T11:40:50.070Z 来源：《中医学报》2016年6月 作者： 崔青，付泽鸿
[导读] 31P-MRS 可评估肝脏疾病的生物学行为，是无创性鉴别肝细胞癌、肝硬化及正常肝组织的有效方法。湖北武汉市江汉大学附属医院，湖北 武汉,430000
摘要：目的：探讨31P MR波谱分析在肝细胞癌、肝硬化及正常肝组织中的临床应用价值。方法：随机选取肝炎肝功能正常、肝硬化和原发性肝细胞癌患者各10例，利用31P-MRS 扫描评估三组患者肝脏各代谢参数，另选取10例健康体检者作对照研究。结果：40例受检对象中肝脏 31P-MRS 扫描均得到基线平稳的谱线。病例组PME、Pi、β-ATP、pH、PME/PDE、PME/β-ATP、Pi/β-ATP及PDE/β-ATP均高于对照组，PDE、γ-ATP及α-ATP显著低于对照组(P<0.05)。且原发性肝癌、肝硬化组较肝炎组升高、下降变化更显著。结论：31P MR波谱分析代谢参数与肝脏疾病的临床、病理特征有一定的关系，可以作为活体无创性鉴别肝细胞癌、肝硬化及正常肝组织的有效方法。 关键词：磁共振波谱成像；肝细胞；代谢参数；病理特征
肝炎、肝硬化和肝细胞癌( hepatocellular carcinoma，HCC) 的发病率均较高，由于肝病的发生和进展是一个长期、慢性的过程，早期发现并采取有效的干预，可以预防肝硬化及中、晚期HCC 的发生，改善肝病患者的预后。恶性肿瘤具有特殊的生物学行为，了解肿瘤的生物学行为有助于诊断、合适及预后的判断。31P MRS（磷-31磁共振波谱）可检测活体组织器官的能量代谢情况，定量分析磷化合物，判断肿瘤的生物学行为，提高诊断准确率［1］。本研究利用31 P-MRS对在肝细胞癌、肝硬化及正常肝组织进行检测，现将结果报告如下。 1 资料与方法 1.1 临床资料
随机选取肝炎肝功能正常、肝硬化和原发性肝细胞癌患者各10例，男18例，女12例，年龄19-62岁，平均（41.36±7.29）岁。所有对象均利用31P-MRS 扫描检测患者肝脏各代谢参数。另选取10例健康体检者作对照研究，男5例，女15 例， 年龄46-70 岁，平均（53.38±8.17）岁。四组对象性别、年龄方面比较，差异无统计学意义（P>0.05）。
对照组在常规健康查体中随机选择无肝病病史,影像学及实验室检查指标正常者；肝炎肝功能正常者为经本院实验室检查HBsAg(+)，肝功能各项指标正常者；肝硬化和肝细胞癌患者选自临床准备进行活检或手术的患者,手术前未经任何抗肿瘤治疗，行31PMRS扫描后均经活检或手术病理检查确诊。 1.2 MRS 扫描
所有对象31P MRS（磷-31磁共振波谱）扫描前禁饮食4 h，选用美国GE Signa ExciteⅡ 3.0 Tesla 全身磁共振系统及外置式31 P-MRS装置及表面线圈采集信号。先利用8 通道相控阵表面线圈行常规肝脏T1WI、T2WI 序列扫描，观察肝脏的形态、大小及位置，对病灶直径≥30 mm者，将31 P-MRS表面线圈固定于病灶体表进行扫描。①Shiming 匀场扫描: 利用单体素MRS 扫描，根据病变的大小确定体素范围，匀场体素的大小为40 ～ 60 mm，层厚15 mm，层距1． 0 mm，体素中心置于病灶最大层面。扫描后进行体素内匀场，符合匀场标准半高线宽<15 Hz、水抑制<90%后进行波谱扫描。② 31P-MRS 扫描: 复制Shiming 的体素，采用31 P-FLEX 序列，对病灶最小的感兴趣区进行扫描。
1.3波普后处理及结果判定
扫描结束后，在扫描机主界面用Sage 命令对原始谱线进行处理，调整手段包括滤过、傅立叶转换、零填充、相位修正、基线修正、频率位移及曲线拟合。经上述处理步骤生成得到理想的谱线。根据各代谢物的不同的化学位移确定磷酸单脂( phosphomonoester，PME) 、磷酸双脂( phosphodiester，PDE) 、无机磷( inorganic phosphate，Pi) 以及三磷酸腺苷(γ-ATP、α-ATP、β-ATP)并记录峰下面积，同时计算PME/PDE、PME/β-ATP、Pi/β-ATP及PDE/β-ATP比值及细胞内pH 值( pHi )。 1.4统计学处理
利用SPSS 20.0统计学软件进行统计学分析，所有指标均用（±s）表示，采用独立样本t 检验，P<0.05表示有统计学意义。 2 结果
40 例对象肝脏 31P-MRS 扫描均得到基线平稳的谱线。谱线上出现7 个代谢物质共振峰，即PME、Pi、PDE、磷酸肌酸(PCr) 、三磷酸腺苷(γ-ATP、α-ATP、β-ATP)。病例组PME、Pi、β-ATP、pH、PME/PDE、PME/β-ATP、Pi/β-ATP及PDE/β-ATP均高于对照组，比较差异均有统计学意义（P<0.05）；除PME/β-ATP、Pi/β-ATP和PDE/β-ATP比值外，上述各指标肝炎肝功能正常组、肝硬化组及原发性肝癌组中呈逐步增高趋势。病例组PDE、γ-ATP及α-ATP显著低于对照组（P<0.05），且肝炎肝功能正常组<肝硬化组<原发性肝癌组，见表1 。 表1不同病例组31P MRS各种代谢物峰值、细胞内PH值及比值（±s）
注：与对照组比较，①P<0.05。 3 讨论
31P MRS（磷-31磁共振波谱）可以探测活体组织能量代谢产物浓度变化，计算组织细胞内pH 值，无创性地判断活体组织的生理及病理代谢情况。肝脏是进行活体31 P-MRS 扫描的理想器官［2］。利用31 P-MRS 技术可检测评估肝脏的生物学行为，超高场MR仪能提高代谢物的信号强度与代谢峰之间的分辨率，提高诊断的准确性【3】，因此31 P-MRS 对肝脏疾病的诊断、治疗、疗效评估及预后判断有重要的意义。
磷脂是组成细胞膜的主要成分，PME和 PDE 分别与磷脂的合成与分解代谢有关；ATP 是组织细胞能量代谢的基本单位，一般采用β-ATP作为ATP 浓度的标志。Pi 峰的可反映细胞内的pH 值，当恶性肿瘤细胞迅速生长时，肿瘤内血供相对减少，缺氧导致pHi 的增高，原发性肝癌内生长因子表达刺激细胞生长，ATP 分解代谢增加，也可促使pHi 升高［4］。本结果显示，病例组PME等指标均高于对照组，PDE、γ-ATP及α-ATP显著低于对照组。和刘于宝等【5】文献报道基本相似。且肝癌组、肝硬化组较肝炎组升高、下降更显著，可能和肝癌、肝硬化患者肝脏细胞增殖旺盛，缺氧坏死及ATP的消耗增加有关【6】。
综上所述，31P-MRS 可评估肝脏疾病的生物学行为，是无创性鉴别肝细胞癌、肝硬化及正常肝组织的有效方法。 参考文献:
[1]Pietri S，Martel S，Culcasi M，et al． Use of diethyl( 2- methylpyrrolidin-2-yl) phosphonate as a highly sensitive extra-and
intracellular 31P NMR pH indicator in isolated organs．Direct NMR evidence of acidic compartments in the ischemic and reperfused ratliver［J］．J Biol Chem，2001，276( 3) : 1750-1758．
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[4] 马艳红,刘强,王韶卿,等. 31P-MRS检测标记基因表达肝直接基因转导初步研究[J]. 医学影像学杂志, 2011,21(04): 611-615. [5]刘于宝，梁长虹，张忠林，等.31P MR波谱成像在肝脏的初步临床应用研究[J].实用放射学杂志，2006，22（4）：417-420.
[6]薛强,沈智威,陈耀文,等 . 基于AMARES和QUEST的31P MRS绝对定量及比较[J]. 中国医学影像技术, 2011，27（10）：2122-2126.
31P MR波谱分析在肝细胞癌、肝硬化及正常肝组织中的临床应用价值
