1　肝脏MRI概述

       我国是肝病大国。流行病学调查统计显示，我国目前仍有约9300万乙肝病毒携带者和近800万丙肝病毒携带者^[1]。在未来很长时间内，病毒性肝炎仍是我国面临的一个严重公共卫生威胁。此外，随着人民生活水平的提高，我国非酒精性脂肪肝（non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD）及酒精性肝病（alcohol liver disease, ALD）的发病率逐年快速攀升，成为继病毒性肝炎之后的另一个引发肝硬化、肝癌的重要因素，严重威胁人民健康状况^[2]。

       与CT相比，肝脏磁共振成像（magnetic reson-ance imaging, MRI）安全、无辐射，具有良好的软组织分辨率，不论是弥漫性肝病还是局灶性肝病，MRI均具有不可取代的优势。近年来，MR各种功能成像技术得到了飞速发展，如弥散加权成像（diffusion weighted imaging, DWI）、磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy, MRS)、弹性成像（magnetic resonance elastography, MRE）等，参数的个性化选择、脉冲序列的变换组合及新型造影剂的使用，无不体现MRI对软组织显示的精准调节。MRI可以实现筛查、鉴别各种肝脏弥漫性及局灶性病变：定量评估肝脂肪含量、铁沉积、纤维化分期及肝硬化程度；监测肝硬化各级别的结节及检出小肝癌；鉴别各种类型的肝脏占位，对肝癌患者进行介入或其他手术治疗的评估、随访等，在肝病的诊断方面展示出空前广阔的前景。

       除上述优点外，MRI的肝脏应用尚有一些不足：①扫描时间较长，病人耐受力差，不适用于病情严重的患者；②显示肝内钙化灶、结石欠佳，体内金属置入物影响诊断；③各种伪影仍是目前面临的主要问题；④技术性、依赖性强，受操作人员水平影响大；⑤钆对比剂可能引起肾纤维化^[3]。

2　肝脏MRI检查技术及临床应用

2.1　肝脏MRI检查

       肝脏MRI检查主要包括横断面及冠状面扫描，常规扫描序列主要包括T1WI结合同、反相位序列，T2WI结合脂肪抑制序列，动态增强扫描等。

2.1.1　T1WI结合同、反相位序列成像

       T1WI通常采用经典的自旋回波（spin echo，SE）或扰相梯度回波（gradient recalled echo，GRE）序列，后者还可进行T1WI动态增强检查。T1WI同反相位（in-phase/out-of-phase，IP/OP）利用双回波技术^[2]，单次屏气即可覆盖全肝脏范围，IP/OP图像信号分别为水脂信号相加／相减，该序列除提供T1WI信息外，还可以观察局限或弥漫的肝脂肪变性，显示过量的铁沉积；脂肪肝同相位信号高于反相位，铁沉积则表现相反。测量同反相位的信号差，可定量分析肝的脂肪含量。但当患者同时存在肝内铁沉积及轻度脂肪肝时，其对肝脏脂肪的量化评估会产生偏差。

2.1.2　T2WI结合脂肪抑制序列成像

       T2WI多采用快速自旋回波（fast spin echo, FSE）序列，并结合脂肪抑制，以增加对比，减少腹壁及肝周脂肪的影响。T2WI的主要优势在于凸显肝内病变，体现信号差，大多数的肝病变呈现长或稍长T2信号，尤其适用于增强时相不佳、呼吸不规律和不宜做动态增强的患者。真稳态进动快速成像序列（FIESTA, B-FFE或TrueFISP）被称为"亮血序列"，采集快，在无对比剂的情况下显示门静脉和肝静脉、囊肿和血管瘤等病变，但该序列T2对比差、容易遗漏肝脏实性病变，在近膈面及胆囊区易出现磁敏感伪影。

2.1.3　动态增强扫描

       动态增强肝脏MRI检查多采用2D或3D扰相GRE T1WI序列，能够显示许多肝脏良、恶性病变的特征，与2D相比，3D成像没有层间隔，信噪比提高，覆盖范围更大，缺点是图像T1对比度稍差。造影剂的合理应用、合适的多期扫描时间的选择、足够的空间分辨率及图像信噪比是T1WI动态增强技术的成败关键所在。MRI动态增强是目前肝脏占位性病灶检出及定性最准确、有效的方法，具有CT难以取代的优势。

2.1.4　磁共振胰胆管成像

       MRCP （magnetic resonance cholangiopancreato-graphy）即磁共振胰胆管成像，利用MR水成像技术，显示肝内、外胆管和胰管形态，评估梗阻性胆管疾病。MRCP有2D或3D采集两种成像技术。2D采集在屏气下完成，空间分辨力高，但体层较厚，容易掩盖小病变；3D采集可在原始图像观察病变细节，且无需屏气，但时间长，图像受呼吸运动影响。如能同时采集2D和3D图像，可互相弥补不足。

2.2　肝脏功能MRI成像

       除上述反映病变形态学的技术外，功能MRI成像在肝脏同样得到了快速发展，提供与肝脏疾病病理、生理改变相关的功能信息，这里主要介绍肝脏弥散成像、弹性成像和波谱成像。

2.2.1　弥散加权成像

       随着单次激发平面回波技术（SE-EPI，spinecho echo-planar-imaging）的应用，抑制或减弱了生理运动伪影，DWI在肝脏的应用日益广泛。DWI可以无创检测活体组织内水分子的弥散运动状态，所测的表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC），同时包含了真实水分子和血流灌注的弥散权重。单体素不相干运动（intravoxel incoherent motion model，IVIM）理论认为小b值（0-200 s/mm²）主要反映血流灌注信息，而当b> 200 s/mm²时，灌注相关的弥散权重基本忽略不计，主要反映组织内水分子的弥散运动。采用多个b值及IVIM双指数模型拟合，可分解出灌注和真实弥散各自的弥散值。此外，以水通道蛋白理论为基础的三指数模型在肝脏的应用初见端倪，极高b值（1700-4500 s/mm²）的弥散值可能反映水分子的跨膜转运，即水通道蛋白分子的信息^[4]。肝纤维化、肝硬化时ADC值通常低于正常人，但ADC值受多重因素影响，难以统一标准，目前尚不适合肝纤维化的分期评估。对于占位性病变，恶性病变通常表现为弥散受限，弥散图信号高于周围肝背景，ADC值低于周围肝实质及良性病变。DWI对肝细胞癌疗效的评价及肿瘤的复发、转移有良好的前景^[5]。值得注意的是，良恶性病变的ADC值仍有部分重叠^[6]，如肝实性良性肿物与肝细胞癌、血管瘤与坏死囊变较多的转移瘤等。划分良恶性的临界值各文献报道差异很大，这与患者人群、病灶分期及分型、b值大小等多种因素有关。因此，在诊断局灶性肝病方面，DWI可作为T2WI的有力辅助，进一步确诊仍需动态增强序列。

2.2.2　弹性成像

       MRE相当于机械"触诊"，通过机械波代替人手了解组织的机械特性，定量测量组织的弹性或硬度^[7]。MRE需要额外的机械波发生装置，类似于喇叭或音响，产生60 Hz的低频声波，再由连接装置将声波传递至肝脏，产生肝脏内质点的微小位移。肝脏MRE通常采用GRE或EPI序列。Mayo Clinic的Ehman教授及其团队实现了肝脏MRE技术的商业普及，首次在弹性图中用"蓝-绿-黄-红"的直观颜色变化来表示硬度的增加。MRE已通过美国FDA认证，在美国多家医院及研究中心作为临床序列使用，包括儿童医院。根据力学方程及波动理论，肝脏体积大、均质且体表距离近，有利于波的传播和计算，是MRE体内应用最理想的脏器。与超声瞬时弹性成像相比，MRE能反映肝脏的全貌，无需选择声窗，且不受肥胖、单纯脂肪肝、腹水、肋间隙过窄及测量范围有限等因素的干扰。MRE对各期肝纤维化分级的准确性均可达90%，是目前最有前景的无创性肝纤维化定量方法^[8]。文献认为MRE鉴别良、恶性肿瘤的临界值可设在5.0 kPa^[9]，原发性肝细胞癌、胆管癌及肝转移瘤的弹性值均大于5.0 kPa，而良性病变如血管瘤、局灶结节增生、肝腺瘤的弹性值等同或略高于正常肝脏，但不超过5.0 kPa，尚有待进一步论证。EPI MRE可在短时间内实现全肝范围扫描，解决了既往肝脏GRE只扫描最大层面的抽样误差；EPI对波的计算方向明显多于GRE，并采用三维后处理，肝弹性值的估算更加客观全面，对肝肿瘤的定位、边界及肝深部的显示均优于GRE。EPI MRE数据量庞大、后处理繁复，其推广、应用价值有待考证。

2.2.3　波谱成像

       MRS应用于人体肝脏波谱分析的元素主要为¹H和³¹P，在体³¹P-MRS能提供有关细胞结构和能量代谢方面的信息，曾被应用于慢性肝病的评价以及肝脏肿瘤的诊断中，然而其分辨率较低、采集时间长以及信号可重复性差，已逐步淡出大众视线。¹H-MRS主要应用于脂肪肝的定量研究，亦见活体肝细胞凋亡代谢^[10]、肝纤维化、肝脏肿瘤的诊断及介入治疗评价等方面的报道。¹H-MRS能直接显示脂肪酸分子内不同种类质子的信号强度，是目前公认的无创性定量诊断脂肪肝最准确的影像学检查，在一定程度上可取代金标准病理检查^[11]。¹H-MRS存在一定的局限性，选择的体素体积有限，谱线不够直观，数据后处理相对复杂，限制了它的临床推广。

2.2.4　其他肝脂肪定量新技术

       除MRS外，化学位移成像（chemical shift imaging, CSI）是应用最广泛的定量测量肝脂肪含量的MRI方法。T1WI双回波序列由于T1和T2^*信号的衰减，往往过低的估计了肝脂肪含量。采用小翻转角可校正T1信号衰减，而采用三回波或多回波取代双回波，可校正T2^*信号衰减。基于三点DIXON法的迭代最小二乘法非对称采集水脂分离序列IDEAL^{[12, 13]}(iterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and leastsquares estimation)，是一种基于CSI的新方法，无须复杂繁琐的后处理及校正步骤，对磁场不均匀性不敏感，能够实现完全的脂水分离，不仅可准确定量脂肪肝，还可获得R^*值，定量铁含量，被业界人士广泛看好。对于脂肪肝合并铁沉积的患者，传统的双回波序列束手无策，IDEAL法则尤其适合这类患者。

3　3.0 T与1.5 T在肝脏的应用差异

       3.0 T MRI系统的临床应用越来越多，其在肝脏的应用经验日益广泛。与1.5 T比较，3.0 T MRI提供了2倍于1.5 T的磁场强度，这种高场强、高梯度场和高切换率使得信噪比和图像空间分辨率大大提高。T2WI可以更好地显示弥漫性肝病及肝内小病变，特别是位于肝脏边缘的病变和内部解剖细节，3.0 T可更好的显示肝纤维化的纤维条索及结节。但是，由于射频能量和组织弛豫时间的改变，SAR和磁化率增加，化学位移、磁敏感和运动伪影更加显著，使得3.0 T系统在肝脏的临床应用面临挑战，目前的对比研究表明，3.0 T在体部的临床应用总体优势不大^{[14, 15]}。

4　肝脏磁共振造影剂的进展

       根据MRI对比剂在肝脏内的选择性生物分布特点，分为三大类：（1）细胞外对比剂，此类临床应用最广，以Gd-DTPA为代表，其主要缩短组织T1时间，反映组织血液供应状态。此类造影剂能够鉴别大多数典型表现的肝占位性病变。随着含钆对比剂与肾纤维化的发病相关性的报道，降低含钆类MR对比剂的剂量颇受关注。(2)肝细胞特异性对比剂，其中含钆对比剂主要包括Gd-BOPTA （莫迪司，MultiHance）和Gd-EOB-DTPA （普美显，Promovist），以及含锰对比剂Mn-DPDP （泰乃影，Teslascan）。Gd-BOPTA、Gd-EOB-DTPA的主要生化特性与Gd-DTPA相似，T1弛豫率提高约1倍，增强效率及安全性提高；此二者经肾脏和肝胆双重排泄，同时兼有细胞外对比剂及肝细胞靶向增强功能。Gd-EOB-DTPA经胆道排泄率高于Gd-BOPTA，且胆管强化峰值时间点明显早于Gd-BOPTA，在肝脏的应用具有更多的优势。如局灶性结节性增生在肝细胞特异期（肝细胞摄取功能正常），表现为高信号或等信号，胆道排泄期（胆管功能发育异常）病灶持续强化；在肝硬化结节的多步癌变、肝细胞癌的早期检出及转移瘤的判定中，Gd-BOPTA及Gd-EOB-DTPA均具有更高的敏感性和特异性。此外，其功能性胆道成像技术还有利于帮助定义胆道解剖或描绘胆漏^[16]。（3）网状内皮细胞系统对比剂，主要指超顺磁性氧化铁(superparamagnetic iron oxide, SPIO)颗粒，以缩短T2驰豫时间为主，产生"黑肝"效应；不含吞噬细胞或吞噬细胞功能异常的病变组织则不受SPIO影响，维持原有信号而成为相对的高信号灶，大大增强了病灶与背景肝的对比，提高肝内病灶的检测率。超微超顺磁性氧化铁粒子（USPIO）作为分子和细胞的示踪剂，是肝脏MRI分子影像研究的重要载体^[17]。

5　结论

       综上所述，MRI是迄今为止肝病诊断最主要、最准确的检查手段之一。一方面，MRI成像原理复杂、序列及采集参数选择多元化，图像信号解释技巧性强；另一方面，新技术层出不穷，肝病的MRI诊断正逐步由原有的形态学、定性诊断向功能性、定量诊断及分子影像评价演变，使得影像科医生面临巨大挑战，需要我们与时俱进，全面掌握新的检查手段，更好地为临床和病人服务。