慢性乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)感染是世界范围内的公共卫生问题,血清学证据提示大约全世界人口的30%存在既往或现症HBV感染1。依据世界卫生组织(world health organization,WHO)的数据,2015年全球约有2.57亿慢性HBV感染者,但需要强调的是,HBV感染的流行强度在不同地区具有较大差异。我国为HBV中流行区,约有700万乙肝肝硬化患者,是世界上HBV感染者最多的国家2。2014年,中国疾病预防控制中心估计数据显示,目前我国一般人群乙型肝炎表面抗原(hepatitis B surface antigen,HBsAg)流行率仍高达5%～6%,慢性HBV感染者约7000万例,其中由HBV慢性感染引起的肝脏炎症性疾病患者约2000万～3000万2。HBV感染可对肝脏造成持久的损伤,由于组织的反复修复及自身免疫反应等,慢性肝病逐渐进展为乙肝肝硬化代偿期、失代偿期。围产期获得性HBV感染者是慢性HBV感染者中的特殊人群,该人群中40%的男性及15%的女性会死于乙肝肝硬化或肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)1。与我国不同,慢性丙型肝炎是美国及许多其他西方国家最常见的引起肝硬化的首要病因3,因此其关于肝硬化的研究中,多集中于丙肝肝硬化。肝硬化的病因对疾病的发展、并发症的出现、治疗等均有较大影响。本研究从我国乙肝高流行强度的基本情况出发,着眼于乙肝肝硬化患者。肝硬化分为代偿期及失代偿期,其中门静脉高压(portal hypertension,PH)、腹水、食管胃底静脉曲张(esophago-gastric varice bleeding,EGV)和肝性脑病等严重并发症为失代偿期的特征性临床表现,一旦出现上述并发症,即可诊断为失代偿期肝硬化4,其肝功能多属于Child-PughB级或C级。肝硬化失代偿期患者的门静脉压力升高至一定程度后,将导致侧支循环的建立,进一步导致门静脉血流向体循环分流,其中最常见的为EGV,发生率据报道约50%5。多项研究表明,随着肝硬化病程的出现、加重,EGV的发生率增加。Christensen6等对532名肝硬化患者随访12年发现,EGV的累积发生率从最初的12%增加至最终的90%。Cales及Pasal等7的研究表明在随访的16个月中,20%无EGV的患者出现了 EGV,42%合并小EGV的患者出现了 EGV增大。研究表明,每年危及生命的急性EGV出血(esophago-gastricvarice bleeding,EGVB)占上消化道出血的比例为5-15%8。在过去的三十年里,关于PH及EGVB的治疗已取得了较大的突破性进展,包括生长抑素及其类似物的应用、抗生素预防性使用、急症内镜下治疗、补救性经颈静脉肝内门体分流术(transjugular intrahepatic portosystemic shunting,TIPS)的开展及支持治疗、监护管理的进步等,但是目前它仍然是临床工作中面临的难题。2014年英国的一项包括急性EGVB患者的全国性研究9表明,虽然该类患者数量仅占急性上消化道出血患者的10%左右,但54%的EGVB发生在正常的工作时间,73%的EGVB患者及35%的EGVB患者因消化道出血量大、病情危重,分别需要输注红细胞悬液、血浆,而且即使关于EGVB的药物及内镜治疗已取得了较大的突破性进展,经治疗后再出血率仍高达26%,30天内死亡率更是高达15%。因此,多个国家的肝硬化EGVB指南10-12推荐对所有确诊肝硬化的患者行内镜检查,对是否存在EGV及其严重程度进行评估,针对患有严重食管静脉曲张(esophageal varice,EV)的患者,建议口服非选择性β受体阻滞剂(non-selective beta-blocker,NSBB)或行内镜下曲张静脉套扎术(endoscopic variceal ligation,EVL)或联合两项措施,进行一级预防如,以降低出血风险及继发的诸如肝性脑病、腹腔积液、感染性细菌性腹膜炎等并发症。内镜是诊断、评估EV的金标准,但是,作为有创性工具,检查过程痛苦,可引起消化道出血、感染、心脑血管意外、镇静麻醉意外等并发症,而且肝硬化患者在随访过程中需要定期、多次复查胃镜,大大降低了患者行内镜检查的依从性,因此临床医生一直在寻找无创评估EV监测工具。虽然研究表明胶囊内镜(capsule endoscopy,CE)13、瞬时弹性成像(transient elastrography,TE)14、血清学指标15可评估EV,但由于缺乏大规模前瞻性研究、研究对象异质性高、不同观察者之间一致性差及缺乏相对统一的界值等原因,均未得到公认。近年来,临床医生尝试应用核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)和核磁共振弹性成像(magnetic resonance elastrography,MRE)来评估肝硬化患者是否存在EV,并取得了一定的进展。譬如Li H等发现,随着肝硬化患者病情进展,MRI测得的肝右叶体积与白蛋白比值16增加,不仅可鉴别是否肝硬化的严重程度,而且同时可用于预测EV的有无,敏感性为80%、特异性可达83.5%,受试者操作特征曲线下面积(area under receiver operating characteristic curve,AUROC)为 0.8916。Razek 等 17 的研究表明,正常志愿者、肝硬化不合并EV患者、肝硬化合并EV三组患者的MRI脾脏表观扩散系数明显不同,且应用1.15 ×10-3 mm2/S及1.29× 10-3mm2/s作为界值时,AUROC分别为0.872、0.889,可用于评估EV。MRE联合或者不联合强化MRI诊断EV的敏感性分别为88.9%、96%,特异性分别为56.4%、60.0%,但是当患者合并其他门体分流时容易出现假阳性结果,存在肝脏铁沉积或者大量腹腔积液时容易出现假阴性结果18,19。Morisaka20的研究表明,MRE可以区分患者是否存在EV,但对EV的体积则不能区分。遗憾的是,上述研究涉及的研究方法需要额外的扫描序列及复杂的后期软件处理,限制其在临床工作中的广泛应用。为了提高无创工具诊断EV的准确性,克服单项指标的缺陷,临床医生尝试联合应用多项指标,并取得了不错的效果。综上所述,为了即提高诊断的准确性,又方便日后临床工作中的推广,我们同时完善钆贝普胺((gadobenate dimeglumine,Gd-BOPTA)增强的MRI及相关血清学指标,以期待找到一种无创、简单、准确性高、可重复的评分模型,替代胃镜在EV筛查中的作用。肝静脉压力梯度(hepatic vein pressure gradient,HVPG)是反映门静脉压力的金标准21。依据HVPG的测定值,可对患者的病情进行推测,当HVPG>10mmHg时提示出现了具有临床意义的门静脉高压及可能出现的EV22,HVPG>12mmHg表明EGV出血风险较高23,HVPG>16mmHg与高死亡率密切相关24,在EGVB的患者中,HVPG>20mmHg是影响预后的独立危险因素25。然而,HVPG的测定需要经颈内静脉将导管插入至肝静脉,通过测定肝静脉楔入压及游离压而得,为有创性操作,且要求操作者具有丰富的经验,因此只能在极少数医院开展,限制了它在临床工作中的常规应用。临床医生致力于寻找无创评估HVPG的诊断工具,如TE、超声内镜等,但均证实效果欠佳。我们团队前期研究表明,通过上腹部强化计算机断层扫描(contrast enhanced computed tomogtaphy,CECT)测定肝脏及脾脏体积,结合内镜对EV的体积进行评估,最终得出无创评估HVPG的得分模型即:HVPG=13.651-6.187×ln(肝脏体积/脾脏体积)+2.755×内镜下EV评分(小EV:1分;大EV:2分)26,且证明该评分可无创、准确预测HVPG。本研究中应用此HVPG评分模型得出预测HVPG,以评估Gd-BOPTA增强的肝脏MRI能否预测HVPG。肝脏储备功能是指肝脏部分切除后或受到诸如嗜肝病毒、酒精、免疫性原因等各种致病因子损伤后的修复和再生能力,决定因素包括有功能的肝细胞总数、血-肝交换量及肝细胞微粒体功能27。肝脏储备功能受损将导致肝功能不全,是失代偿期肝硬化患者因癌变为原发性肝癌或其他原因行肝脏切除术后死亡的主要原因。因此术前对肝功能进行准确、定量的评价对降低术后肝衰竭发生率具有举足轻重的临床意义28。但目前临床常用的吲哚菁绿清除率29、计算机断层扫描容量测定法30、临床评分系统如Child-Pugh评分31、终末期肝病评分模型(model for end-stage liver disease,MELD)32等均是对肝脏整体功能进行评估,对肝脏局部功能不能进行较好的评估。Patel等33、Zhao等34的研究发现Gd-BOPTA动态增强扫描不仅能反映肝功能,还可通过肝胆特异期成像对肝脏储备功能进行准确的评估。后者的研究表明,Gd-BOPTA增强肝胆期肝实质强化程度具有定量评估肝功能的潜力,同时研究中的应用Gd-BOPTA评估肝功能的办法不仅可评估肝脏整体功能,亦可以用于评估肝脏局部功能,但研究中纳入的研究对象不仅包括乙肝肝硬化患者,亦包括丙肝肝硬化、酒精性肝硬化、自身免疫性肝硬化等患者。由于肝硬化的病因对病程的发展具有明显影响,是造成研究对象异质性的关键因素,因此本研究致力于观察Gd-BOPTA增强的MRI能否用于评估乙肝肝硬化患者的肝功能。近年来,HCC的发病率呈增高趋势,自1990年至2015年,HCC患者数量增加了 75%。研究结果表明2015年,HCC是世界上第六大常见肿瘤,也是第四大最常见的癌症死亡原因,全球范围内有854000例HCC新发患者及810000例HCC死亡患者35。肝硬化患者作为HCC的高危人群,被各版指南推荐接受定期复查。HCC的发生为复杂、多步骤演变过程,肝硬化背景下的HCC,大都经历了肝硬化结节-异型增生结节-早期HCC-进展期HCC的过程36。《磁共振成像对比剂钆贝普胺肝脏应用专家共识》中,明确指出作为肝胆特异成像对比剂,Gd-BOPTA对于HCC相关结节定性诊断具有重要的应用价值。因此,对于伴有结节的肝硬化患者,不能明确为肝硬化结节亦或肝癌结节时,建议使用Gd-BOPTA增强MRI,对动脉期及肝胆特异期图像进行综合评估,从而对结节的性质进行界定,避免漏诊、误诊37。MRI最大的优点为无放射性辐射,其次其组织分辨率高、可实现多方位、多序列成像,是非常有效的肝脏影像学检查。一般认为,动态增强多期MRI扫描及肝脏细胞特异性增强剂显像对鉴别良恶性肝内占位性病变的能力优于增强CT38。采用肝胆特异性造影剂行动态增强及肝胆特异期扫描,小肝癌检出率由65%提高至87%36,39,40。依据代谢过程中是否经过肝脏和胆道,MRI增强对比剂分为肝细胞特异性及肝细胞非特异性两大类,前者主要包括钆塞酸二钠、Gd-BOPTA等,他们能够被有功能的肝细胞特异性摄取,之后通过胆道排泄,因此对肝脏和胆道具有双相增强作用,其最大优点在于可在动脉期扫描后进行肝胆特异期成像,在肝脏疾病的检出、定性诊断以及胆道系统的显示等多方面显示良好的应用41。对于慢性肝病患者而言,上述两种肝细胞特异性MRI增强对比剂具有相同的肝脏实质增强效果及肝癌检出率。不同点在于34:(1)Gd-BOPTA具有更强的血管增强作用,因此更有益于发现血供丰富的肝癌结节;(2)Gd-BOPTA价格仅仅为前者的1/4左右,有利于在临床工作中推广应用;(3)Gd-BOPTA增强的肝脏MRI的肝胆特异期在应用Gd-BOPTA 90-120分钟后,而钆酸二钠则在20分钟左右。鉴于上述优点,Gd-BOPTA近年来颇受临床医生的青睐,在临床上的应用越来越广泛41。因此,本研究中选用Gd-BOPTA作为肝脏MRI增强对比剂。肝硬化失代偿期患者在随访过程中需密切监测的指标包括:EV有无及程度、门静脉压力、肝功能及是否癌变为HCC。本研究结合近年来MRI在肝硬化患者中应用越来越广泛,结合我国的HBV高流行强度现状及EV、门静脉压力的评估金标准如内镜、HVPG均为有创检查,探索其是否可用于无创评估EV、HVPG及肝功能。同时本研究中选择血管增强作用更强、价格更低廉的肝细胞特异性增强对比剂Gd-BOPTA。研究发现,Gd-BOPTA增强的肝脏MRI联合血清学指标可无创预测EV,且验证组患者证明效果确切、可重复,而且它在预测HVPG、评估肝功能及监测HCC中亦能发挥重要作用,可作为乙肝肝硬化患者随访过程中能同时筛查EV、预测门静脉压力、评估肝功能及监测HCC的工具,达到减轻患者痛苦、减少患者花费、节省医疗资源的目的,且无创、操作简单,适宜在临床工作中推广。第一部分钆贝普胺增强MRI预测乙肝肝硬化患者食管静脉曲张的研究研究目的:探索钆贝普胺(Gd-BOPTA)增强MRI在预测乙肝肝硬化患者EV中的作用。研究方法:首先回顾性纳入71名符合纳入标准及排除标准的乙肝肝硬化患者为实验组,单因素及多因素分析得出与高危EV有关的血清学及MRI指标,继而得出高危EV的评分模型。然后前瞻性纳入30名符合条件的乙肝肝硬化患者作为验证组,评估本研究得出的高危EV评分模型的准确性及可重复性。研究结果:多因素分析显示,血小板计数(P=0.033)、门静脉宽度(P=0.040)、MRI的肝脏实质相对增强比(relative enhancement,RE)(P=0.046)为与高危EV有关的独立危险因素。基于上述参数,建立了 EV评分模型:EV评分=-6.483+15.612×门静脉宽度+2.252×RE-0.176×血小板计数。当 EV 评分<-2.74时,诊断高危EV的阴性预测值为92.86%,提示92.86%患者可避免内镜筛查;当EV评分>4.00时,诊断高危EV的阳性预测值高达94.44%,提示94.44%患者存在高危EV、需行一级预防。前瞻性纳入的30名患者证实上述高危EV评分模型诊断准确、可重复。研究结论:以血清学指标及Gd-BOPTA增强的肝脏MRI指标为基础建立的高危EV评分模型可无创、准确评估乙肝肝硬化患者的高危EV。依据此模型对乙肝肝硬化患者建立不同的随访策略,避免了每位患者均行内镜筛查。第二部分钆贝普胺增强MRI预测乙肝肝硬化患者门静脉压力的研究研究目的:探索钆贝普胺(Gd-BOPTA)增强的MRI能否用于评估乙肝肝硬化患者门静脉压力。研究方法:回顾性及前瞻性分别纳入71名、30名符合纳入标准及排除标准的乙肝肝硬化患者分别列为实验组及验证组,所有患者均完善Gd-BOPTA增强的MRI,计算出肝脏实质RE。通过上腹部强化计算机断层扫描(CECT),计算肝脏及脾脏体积;通过上消化道内镜,计算食管曲张静脉的得分,然后结合本团队前期得出的肝静脉压力梯度(HVPG)评分模型,计算出HVPG。分析RE和HVPG是否存在相关性。研究结果:实验组中71名中的56名患者及验证组的所有30名患者完善了 CECT,散点图分析得出实验组及验证组患者HVPG与RE均存在负相关(实验组:r=-0.6266,P=0.000;验证组:r=-0.5971,P=0.000)研究结论:Gd-BOPTA增强的肝脏MRI可用于预测乙肝肝硬化患者的门静脉压力。第三部分Gd-BOPTA增强MRI预测乙肝肝硬化患者肝功能的研究研究目的:观察Gd-BOPTA增强MRI在评估乙肝肝硬化患者肝功能方面的作用。研究方法:回顾性纳入71名符合纳入标准及排除标准的乙肝肝硬化患者,根据Child-Pugh分级结果将患者分为三组:Child-PughA组、Child-PughB组及Child-Pugh C组,分别计算出三组患者Gd-BOPTA增强MRI的肝脏实质相对增强比(RE),并比较是否存在差异。研究结果:Child-PughA组、Child-PughB组及Child-PughC组患者的RE分别为0.46±0.07,0.37±0.11,0.23±0.10,任何两组之间的差异均具有统计学意义(P=0.000)。研究结论:Gd-BOPTA增强MRI可评估乙肝肝硬化患者肝功能,不仅包括肝脏整体功能,而且包括肝脏局部功能。