基于MRI-PDFF及MRI-T1rho成像技术定量评估非酒精性脂肪性肝病的实验研究

Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) is more common than chronic viral hepatitis and has become the most common liver disease in China. Noninvasive quantitative assessment of liver steatosis and fibrosis in NAFLD patients is the focus in diagnostic imaging. Our previous studies demonstrated that MRI-PDFF and MRI-T1rho have potential to quantitatively evaluate liver fat content and degree of liver fibrosis. However, a few important questions remain to be answered, such us, how does liver fibrosis affect liver PDFF values; and how does liver steatosis affect liver T1rho values. Using the NAFLD animal model, in this project, we plan to study the feasibility and repeatability of MRI-PDFF and MRI-T1rho in quantitatively evaluating hepatic steatosis and liver fibrosis. Furthermore, we aim to extend our findings from the animal model to the NAFLD patient cohort, and clarify the feasibility and repeatability of MRI-PDFF and MRI-T1rho in quantitatively evaluating hepatic steatosis and liver fibrosis in NAFLD patients. The results of this project can provide important theoretical basis and practice experience for combined application of MRI-PDFF and MRI-T1rho in early diagnosis, accurate staging, monitoring of disease progression and treatment outcome of NAFLD patients.

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）已超越慢性病毒性肝炎成为我国第一大肝病。无创定量评估NAFLD病程中的肝脂肪变性及肝纤维化程度是影像诊断领域的重点。本课题组前期研究表明MRI-PDFF及MRI-T1rho成像技术分别对肝脂肪变性及肝纤维化有定量评估的潜力，但尚存如：PDFF值是否受肝纤维化病理基础影响、T1rho值是否受肝脂肪变性病理基础影响等若干亟待解决的关键科学问题。本项目应用MRI-PDFF及MRI-T1rho成像技术开展动物实验及临床研究，目的是：①阐明两种成像技术分别准确定量评估NAFLD大鼠模型中肝脂肪变性及肝纤维化程度的可行性与可重复性；②阐明两成像技术相联合应用于准确定量评估NAFLD患者病程中肝脂肪变性及肝纤维化程度的可行性与可重复性。本项目研究成果可为这两种成像技术相联合应用于NAFLD患者的早期诊断、精确分期、监测疾病进展及治疗转归等方面提供重要理论依据与实践基础。

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）病程中最关键的病理基础为肝脂肪变性及肝纤维化，如能准确定量评估患者肝脂肪变性及肝纤维化严重程度，对于明确病程、制定治疗策略、监测疗效等显得尤为重要。前期研究表明MRI-PDFF及MRI-T1rho成像技术分别对肝脂肪变性及肝纤维化有定量评估的潜力。本项目围绕：1）肝纤维化病理基础是否会影响MRI-PDFF成像技术对于肝脂肪变性的定量测定？2）肝脂肪变性病理基础是否会影像MRI-T1rho成像技术对于肝纤维化的定量测定？这两个关键科学问题展开研究。首先采用蛋氨酸及胆碱缺乏饮食(MCD)饮食诱发建立NAFLD大鼠模型，在其不同病理发展阶段，分别采用MRI-PDFF及MRI-T1rho成像技术扫描采集MRI数据，并与病理组织学定量及半定量结果行相关性分析。本项目的结果提示：经Pearson及Spearman相关检验，PDFF与所有大鼠组、肝脂肪沉积大鼠组、肝纤维化大鼠组，均有极显著相关，未见其受肝纤维化程度的影响；大鼠肝脏胶原蛋白含量与T1rho值呈强的显著正相关；在含有类似肝脏胶原蛋白百分比的组内，随着脂肪变性含量的增加，T1rho值有减小的趋势。我们初步建立脂肪变性影响T1rho值测定肝纤维化的模型公式，在肝胶原蛋白含量大于1%的情况下，T1rho值大致可用以下公式校正：校正T1rho值=测量的T1rho值+（0.155×?% 脂肪变性含量）；此外，我们的临床研究部分及文献综述分析均提示MRI-PDFF对于NAFLD具有良好的诊断准确性，MRI-T1rho可通过脂肪校正公式后较好的评估肝纤维化严重程度。故本项目明确了：1）MRI-PDFF成像技术基本不受肝纤维化病理基础的影响，可准确定量评估NAFLD肝脂肪变性；2）MRI-T1rho成像技术可受肝脂肪变病理基础的影响，其有一定规律可循，未来需要更多的数据参与建模并进一步优化校正公式；3）MRI-PDFF和MRI-T1rho成像技术相联合，可用于评估NAFLD病程中的肝脂肪变性及肝纤维化严重程度。本项目研究成果可为这两种成像技术相联合应用于NAFLD患者的早期诊断、精确分期、监测疾病进展及治疗转归等方面提供重要理论依据与实践基础。