引用本文: 路涛, 宋彬, 蒲红, 印隆林. 功能 MR 成像在 DCD 供肝热缺血再灌注损伤评估中的应用. 中国普外基础与临床杂志, 2019, 26(3): 351-357. doi: 10.7507/1007-9424.201812022 复制
肝移植作为终末期肝脏疾病唯一有效的治疗手段[1],其治疗价值已得到肯定。近年来,我国肝移植迅速发展,已成为世界第二移植大国。但每年需要接受肝移植治疗的患者数量不断增加,供肝数量难以满足需求,因而心脏死亡器官捐献(donation after cardiac death,DCD)供肝将成为拓展供器官来源的重要途径。而 DCD 供肝很可能出现热缺血再灌注损伤,从而影响其利用效果。DCD 供肝的缺血再灌注损伤是指从供肝获取(热缺血)、冷保存(冷缺血)到植入受体恢复血流(再灌注)后发生的肝脏损伤,其中热缺血时间的长短及程度轻重将造成随后冷保存及再灌注损伤。热缺血时间定义为心脏停搏至低温灌注开始前的跨度,目前国际上公认的肝脏热缺血时限≤30 min。由于 DCD 供体在心脏停搏过程中不可避免会发生一系列不良事件,如血压下降、微循环灌注不良、休克、缺血、缺氧等,因而患者术后胆管并发症、肝动脉狭窄、移植物功能障碍和原发无功能的发病率也相应较高[2-4],尤其缺血性胆管炎的发生率显著增加,造成患者预后不良。因此,对肝脏热缺血再灌注损伤进行准确评估就显得至关重要。尽管肝脏活检是评价肝脏损伤的金标准,但其为有创性检查且存在取样误差等缺点,在临床实际应用中难以作为常规及动态监测的方法。磁共振成像(MRI)检查无创、无辐射、软组织分辨率高,在肝脏疾病中广泛应用;且能进行功能成像,能够在活体对器官的病理生理功能进行评价,在临床上已有广泛的应用,因此利用功能 MRI 评价肝脏热缺血再灌注损伤具有可行性及明显优势。目前应用于肝脏热缺血再灌注损伤评价的功能 MR 成像技术主要包括扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)、体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion,IVIM)、扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)、血氧气水平依赖性(blood oxygen level dependent,BOLD)MRI、MRI 特异性对比剂增强检查、T2 mapping 等,现将其目前的研究现状综述如下。
1 DWI
DWI 主要是采集不同扩散敏感系数(b 值)的图像,通过测量水分子扩散速度和表观扩散系数(apparent dispersion coefficient,ADC),能够无创地评价活体组织中细胞外间隙水分子的随机布朗运动,获得不同像素的 ADC 值从而形成 ADC 图。ADC 值越低,提示组织内水分子扩散运动幅度降低,组织内水分子扩散运动受限。因此通过测量 ADC 值,可反映生理病理情况下组织内水分子运动的改变,从而间接反映疾病的发生和发展,并对疾病的不同发展程度进行定量评估。
DWI 最常用于评价急性脑梗塞,在梗塞发生的初期,由于细胞水肿,细胞外间隙变小,ADC 值降低。目前 DWI 已广泛用于全身各器官的评价中,其在腹部器官中也有成熟的应用。
Liu 等[5]采用 DWI 对热缺血 2 h 再灌注 3 h 的猪肝脏进行评价,结果显示,在热缺血 30 min 内,发生热缺血损伤肝脏的 ADC 值(0.75×10–3 mm2/s)明显低于正常肝脏的 ADC 值(1.07×10–3 mm2/s),且其门冬氨酸氨基转移酶(AST)明显升高,组织学检查也证实发生了严重的肝脏损伤;而没有发生热缺血损伤的肝脏 ADC 值则保持稳定,与脑缺血表现类似。结果提示,在活体肝脏发生热缺血损伤时 ADC 值下降。Guo 等[6]应用 3T MRI 多 b 值(50、100、200、300、500 及 600 s/mm2)DWI 评价兔肝脏左叶热缺血 60 min 后不同再灌注时间(0.5、2、6、12、24 或 48 h)的 ADC 值变化,结果显示,在缺血再灌注损伤早期阶段(0.5 h)总体 ADC 值明显降低,在 2 h 时明显升高,再灌注后 6~48 h(除了在 24 h 时有一过性降低外)则缓慢上升,结果提示,DWI 可用于动态监测兔肝脏热缺血再灌注损伤的病理过程;且低 b 值(<300 s/mm2)时,在缺血再灌注损伤 0.5 h 时的 ADC 值与对照组比较明显降低(P<0.05);当 b 值为 50 和 100 s/mm2 时,在缺血再灌注损伤 6 h 时的 ADC 值与对照组比较 ADC 值明显降低(P<0.05);当 b 值为 50、100、200、300 s/mm2 时,在缺血再灌注损伤 24 h 时的 ADC 值与对照组比较明显降低(P<0.05);当 b 值为 500 和 600 s/mm2 时,在缺血再灌注损伤 48 h 时的 ADC 值与对照组比较明显增高(P<0.01),结果提示,测量的代表灌注敏感性的 ADC 值可以反映微血管的功能紊乱。
DWI 作为应用最广泛的 MR 功能成像,首先用在了肝脏缺血再灌注损伤的研究中,现阶段的动物研究结果显示其在缺血再灌注损伤中 ADC 值降低,反映出组织中水分子运动受限,为今后活体研究提供了研究基础。
2 IVIM 和 DTI
2.1 IVIM MRI
IVIM MRI 是基于 DWI 的一种新技术成像方式。传统的 DWI 技术是采用单指数模型拟合、通过测量 ADC 值来间接反映组织水分子扩散特点,其在很大程度上受所选择的 b 值的影响;而 IVIM 为双指数模型,采用多 b 值 DWI 技术分析信号衰减,可以区分微循环灌注和单纯的水分子扩散,且不受 b 值选取的影响,可以更准确、更真实地反映组织水分子扩散及灌注两种不同状态的情况。通过 IVIM MRI,可得到灌注分数(f 值)、伪扩散系数(D*值)及扩散系数(D 值)这 3 种参数,它们分别代表体素内毛细血管容积占整个组织容积的比值、毛细血管网的微循环灌注相关情况及反映真实的组织中水分子扩散的状态[7]。f 值的大小与组织的生理病理状态密切相关,血管外水分子占体素内总水分子的容积百分数为“1-f”,这部分水分子的运动为真正的扩散运动,其评价参数用“D”值表示;而毛细血管内的微循环灌注被认为是一种假性扩散运动,其评价参数用“D*”值表示。IVIM 检查可将水分子灌注和扩散两种效应区分开的原理在于,在相同时间内,血流灌注中水分子的运动距离较扩散运动中水分子的运动距离长,使得由灌注效应引起的 MRI 信号衰减作用较扩散运动大一个数量级左右,因此,应用 IVIM 检查可以发现二者的差异[8-9]。
Ye 等[10]用 1.5T MRI IVIM(12 个 b 值:0、10、20、30、40、50、75、100、150、300、500 及 800 s/mm2)评价兔肝脏缺血 1 h 再灌注后 1 h、4 h、12 h 细胞损伤和微循环改变情况,结果发现,缺血再灌注损伤 1 h 时,其 D 值和 ADC 值明显降低而 f 值无明显改变;同时发现 f 值、ADC 值与组织学评分明显相关,D 值和 ADC 值与血清 AST/丙氨酸转氨酶(ALT)也明显相关。因此 IVIM 可以用于定量评价肝脏缺血再灌注损伤的动物模型,其 D 值和 ADC 值能敏感地早期发现细胞损伤,灌注分数 f 值、ADC 值与微循环改变和组织学评分明显相关,组织学主要反映的就是微循环改变。Ji 等[11]应用 3T MRI 评价兔肝热缺血 30 min 再灌注 6 h 的 IVIM 表现,IVIM 采用 11 个 b 值(0、20、40、60、80、100、150、200、400、600、800 s/mm 2),结果发现,热缺血再灌注组 f 值、D 值、D*值和平均扩散系数值均较对照组降低,所有功能 MRI 指标均与生化指标、部分组织病理学参数明显相关,组织病理学结果显示对照组兔肝脏形态和结构均正常,而热缺血再灌注组兔肝脏则呈现出肝细胞弥漫水肿、中央静脉和肝窦淤血以及炎细胞浸润,提示 IVIM 可以用来评价兔肝脏热缺血再灌注损伤的微环境变化。Cheung 等[12]应用 7T MRI 评价大鼠肝脏热缺血 30 min 再灌注 2 h、24 h 的 IVIM 表现,IVIM 采用 7 个 b 值(0、200、400、800、1 200、1 600 和 2 000 s/mm2),结果发现,再灌注 2 h 组平均扩散系数值明显低于正常组和再灌注 24 h 组,其 D、D*和 f 值在再灌注 2 h 时均有明显的一过性减低,肝脏组织学检查显示缺血再灌注损伤后 3 h 时多灶性细胞水肿、24 h 时细胞坏死和凋亡,同时发现了缺血再灌注损伤 3 h 和 24 h 时的肝窦狭窄和红细胞淤血。结果提示,IVIM 可以通过其参数值(特别是平均扩散系数值)的一过性变化评价肝脏热缺血再灌注损伤时肝脏的病理改变情况。
IVIM 也是近年来研究较多的新技术之一,是 DWI 的延续和发展,因其可以分微循环灌注和单纯的水分子扩散,更准确地反映组织水分子扩散及灌注情况,因此越来越多地被引入在肝脏热缺血再灌注损伤的评价中,目前的研究证实 IVIM 相关评价参数可以反映动物模型肝脏热缺血再灌注损伤时的组织病理学改变,为在活体上进行 IVIM 功能成像提供了前期实验基础。
2.2 DTI
DTI 也是一种在 DWI 基础上更新的功能 MRI,其以组织中水分子扩散各向异性为基础,既能测量组织的扩散量,又能评价组织内水分子的各向异性。DTI 至少需要采用 6 个或更多的梯度场方向,获得不同方向上的扩散程度,以反映生物组织微观结构特征[13-14]。DTI 的主要参数为 ADC 和各向异性分数(fractional anisotropy,FA),其中 FA 反映水分子运动的方向性,运动的方向越一致,其值越大。FA 值大小与扩散方向的各向异性程度呈正相关(FA 值为 0~1),FA 值趋于 0 表示扩散趋于各向同性,趋于 1 则表示扩散趋于各向异性。当组织发生病变时,其内部结构、细胞密度或细胞内核/浆比例可能发生改变,相应的水分子的扩散运动程度及方向也会发生变化,因此,可利用 DTI 测量组织的水分子扩散运动,进而发现病变组织并做功能学评价。
DTI 最早应用于中枢神经系统,现已用于肝脏、前列腺、子宫等腹部脏器中。水分子扩散主轴方向由肝脏中细胞外间隙空间大小或纤维走行的方向决定。DTI 成像能够用于诊断肝纤维化及肝脏局灶性病变的原因之一就在于,当肝脏病变影响到细胞外间隙容积或胶原纤维的数量和排列方向时,FA 值就会发生改变,通过测量 FA 值就能实现对肝脏病变进行评价[15]。
Ji 等[11]应用 3T MRI 评价兔肝热缺血 30 min 再灌注 6 h 的 DTI,DTI 采用 2 个 b 值(0 和 500 s/mm2)和 12 个弥散方向,结果发现,热缺血再灌注组与对照组 FA 值没有差异,但 FA 值与生化指标、部分组织病理学参数明显相关,组织病理学显示对照组兔肝形态、结构均正常,而热缺血再灌注组兔肝脏则呈现出肝细胞弥漫水肿、中央静脉和肝窦淤血以及炎细胞浸润,提示 DTI 可以用来评价兔肝脏热缺血再灌注损伤的微环境变化。Cheung 等[12]应用 7T MRI 评价大鼠肝脏热缺血 30 min 再灌注 2 h、24 h 时的 DTI 表现,DTI b 值为 1 000 s/mm2和 6 个梯度场方向,发现再灌注 2 h 组平均扩散系数值明显低于正常组和再灌注 24 h 组,而 FA 值显著高于正常组和再灌注 24 h 组。结果提示,DTI 可以通过其参数值特别是平均扩散系数值和 FA 值的一过性变化评价肝脏热缺血再灌注损伤的病理改变。国内郭成伟等[16]用 DTI 评价兔急性肝脏缺血再灌注损伤,结果显示,平均扩散系数在缺血再灌注 1 h 组显著下降、在 2 h 组显著升高,且在低 b 值(≤300 s/mm2)时与对照组间比较差异存在统计学意义;FA 值在 1 h 组显著升高,同时在 2 h 组显著减低,与对照组比较差异均存在统计学意义,虽 FA 在 6 h 组减低,但与对照间比较差异无统计学意义,认为采用较小的 b 值(≤300 s/mm2),平均扩散系数能够准确反映急性肝脏缺血再灌注损伤早期肝窦淤血、微循环障碍等病理过程,而 FA 则反映肝脏缺血再灌注后组织微细空间结构改变等病理过程。
肝脏缺血再灌注损伤的病理机制是肝组织发生缺血、缺氧,在恢复血供后发生肝细胞内外的水肿、细胞膜的通透性增加、微循环障碍,以致不可避免的肝细胞坏死等。由于肝细胞弥漫性水肿会导致水分子运动能力降低(平均扩散系数下降)、肝窦或细胞外间隙水分子方向性增高(FA 上升),而随着肝脏损伤的加重,肝细胞溶解坏死的加剧,必然出现与病理过程相对应的参数变化。所以,平均扩散系数或 FA 参数能够为临床在早期发现肝脏缺血再灌注损伤及病程监测提供了一种新的研究方法。
3 BOLD MRI
组织中血氧含量取决于组织的灌注供氧量与代谢耗氧量的相对变化,其可以反映组织的血流动力学、结构及功能变化,BOLD MRI 是利用内源性血红蛋白作为对比剂,通过组织脱氧血红蛋白含量测定组织中的血氧含量,在肿瘤的诊断、临床分期及疗效评价方面有一定价值。
当局部血流量及氧合血红蛋白(HbO2)含量相对增加时,具有顺磁性的脱氧血红蛋白缩短 T2*的作用减弱,HbO2 不会影响弛豫过程及磁共振信号,但 T2*值相对延长;反之,当脱氧血红蛋白增加时可使 T2*值缩短。由于横向弛豫率 R2*(R2*=1/T2*)与组织脱氧血红蛋白浓度直接相关,R2*较高代表组织氧含量较低,R2*较低代表组织氧含量较高,因此多采用 R2*及 ΔR2*(R2*的变化百分率)作为评价指标[17-19]。
Ji 等[11]应用 3T MRI 评价兔肝热缺血 30 min 再灌注 6 h 的 BOLD 表现,实验采用了 9 个不同的回波时间(TE),从 2.57 到 24.25 ms,结果发现,实验组 R2*值为(119.34±7.53)/s,对照组则为(88.89±12.77)/s,实验组较对照组升高(36.38±18.31)%,且 R2*值与生化指标、组织病理指标具有较好的相关性;实验组 ALT、AST、乳酸脱氢酶、丙二醛和髓过氧化物酶较对照组明显升高(P<0.01),而实验组超氧化物歧化酶较对照组明显降低(P<0.001);HE 染色结果显示,对照组肝小叶的结构、形态均正常,没有发现肝细胞水肿、肝窦扩张和炎细胞浸润,而实验组的兔肝出现了肝细胞水肿、炎细胞浸润、中央静脉和肝窦的淤血以及轻度的纤维组织增生,BOLD 凭借其监测组织氧合状态和血液灌注情况的优势,可用于评价兔肝热缺血再灌注损伤的微环境变化。
可见,BOLD MRI 可以测定组织中的血氧含量,间接反映组织的血流动力学、结构及功能变化,在脑功能成像的研究中应用较多,在腹部脏器中应用较少。目前的动物实验相关研究较少,但上述 BOLD 评价肝脏缺血再灌注损伤的研究也发现其功能参数可以反映肝组织氧合状态和血流灌注情况,今后将有更多的研究将其用于腹部脏器的功能评价中。
4 MRI 特异性对比剂增强检查
肝胆 MRI 特异性对比剂是一类顺磁性金属螯合物,其以肝细胞为靶细胞,经肝细胞特异性摄取并在肝细胞内滞留一段时间后再通过胆汁排泄,这种对比剂的分子可与血浆蛋白发生可逆性结合,通过肝细胞膜上的有机阴离子转运系统转运,从而被肝细胞特异性摄取和排泄入胆汁,其机制与胆红素排泄相似。早在 1999 年,Shimizu 等[20]就尝试用特异性对比剂钆塞酸二钠(Gd-EOB-DTPA)评价肝脏功能,此后用特异性对比剂评价肝脏功能变化取得了大量成果,也为临床诊断和治疗提供了更多有用的信息。肝脏最常用的 T1 加权动态对比增强 MRI(dynamic contrast enhancement MRI,DCE-MRI),旨在定量测量间质和血管内血容量、血流量和血管通透性,其采用快速扫描序列,在对比剂首次通过被检组织前后进行连续多层面多次成像,获得一系列动态图像,通过分析对比剂首次通过受检组织时信号强度随时间的变化,得到时间-信号强度曲线(time-intensity curve,TIC),根据 TIC 得到曲线斜率、血容量、血流量、平均通过时间等参数,这些参数可以半定量地反映肿瘤血流灌注情况。DCE-MRI 还能根据药物动力学模型理论得到容量转运常数(Ktrans)、血管外细胞外容积分数(Ve)和速率常数(kep)参数,这 3 个参数在评价肿瘤微循环方面具有独特的优势,它们之间的关系为 kep=Ktrans/Ve,这些参数能够直接反映肿瘤灌注、血管通透性,定量分析肿瘤微血管生成状态,提高 DCE-MRI 稳定性和可靠性。通过 DCE-MRI 技术,相对强化指数(relative contrast enhancement index,RCEI)、Ktrans 和 Kep 也可用来定量评估肝组织的微循环状态[21-22]。
Lu 等[23]采用 Gd-EOB-DTPA 增强的定量参数 RCEI、Ktrans 和 Kep 评价大鼠肝缺血再灌注(0、30 和 60 min 时)损伤情况,发现 Ktrans 在 30 min 缺血再灌注损伤时明显下降,且随着缺血再灌注时间增加出现明显降低;而 Kep 在 30 min 和 60 min 缺血再灌注损伤时则无明显变化,RCEI 在 30 min 缺血再灌注损伤时明显升高;随着缺血再灌注时间的延长,血清 ALT、AST 和凝血酶原时间逐渐升高,组织学检查显示,Ki-67 蛋白表达在缺血再灌注损伤 30 min 时明显较高,而在 60 min 后迅速降低。结果提示,Ktrans 可以用来评价早期缺血损伤,但不能反映肝脏损伤的严重程度,RCEI 则与肝脏功能指标明显相关,较短的缺血再灌注时间(30 min)也许对部分肝切除术肝脏的再生更有利。Getzin 等[24]同样采用 Gd-EOB-DTPA 增强 MRI 定量评价大鼠肝脏缺血再灌注损伤(分别为 35、45、60 和 90 min)情况,测量总肝体积、有功能的强化肝脏体积、受损的不强化肝脏体积并计算相应的百分比,结果发现,有功能的强化肝脏体积占总肝体积百分比在 35 min 时为(89.3±4.1)%、45 min 时为(87.9±3.3)%、60 min 时为(68±10.5)%、90 min 时为(55.9±11.5)%,其随着缺血时间延长明显降低;受损的不强化肝脏体积所占百分比与肝组织损伤组织学定量指标明显相关,也与血清肝细胞酶的升高明显相关;后续的 MRI 检查发现,有功能的强化肝脏体积所占总肝体积百分比在第 1 天为(71.5±8.7)%,在第 7 天时为(84±2.1)%,明显升高,相应的组织学检查也显示第 7 天时肝脏损伤减轻。结果提示,采用 Gd-EOB-DTPA 检查,随着缺血时间延长,肝脏损伤加重,不强化、受损的肝实质所占百分比增加,而较短的缺血时间(35 和 45 min)内仅导致小范围、局灶性组织损伤,有功能的肝实质所占百分比轻度降低,相应的组织学检查也显示,不强化的肝实质百分比增加导致肝细胞葡萄糖含量降低,因此 Gd-EOB-DTPA 增强 MRI 检查可以用来无创、定量评价大鼠肝实质缺血再灌注损伤,并且与评价肝脏损伤的生化指标、组织学指标相关性较好,7 d 后的 MRI 显示肝实质在缺血再灌注损伤 7 d 后开始修复。
肝胆特异性对比剂增强研究一直是近年来研究的热点之一,由于其可以无创地反映器官灌注情况,在腹部脏器中应用较多。特异性对比剂结合药物动力学模型,可以用于定量评价肝组织的微循环状态;第二,特异性对比剂由于可以被肝细胞特异性摄取,故可对肝脏功能进行研究,定量评价肝实质缺血再灌注损伤。特异性对比剂在动物模型中已经获得了一定的研究数据,将在活体中联合灌注参数和肝功能参数为进一步研究提供更多的数据。
5 T2 mapping
T2 mapping 可以在不使用造影剂的情况下评价组织中的水含量,水含量多时,T2 弛豫时间延长,其可以作为评价组织水肿的指标[25-26]。局部心肌的 T2 时间也被认为是心肌梗死后监测新功能复原的有效指标[27]。一种使用最简单、最广泛的 T2 mapping 序列是单回波自旋回波序列,这种技术可以在不同时间获得多幅图像形成简单的 T2 衰减曲线;另一种可以显著加快体内 T2 mapping 成像的序列是多回波自旋回波序列,该序列在单个重复时间内采用一系列层面选择的 180° 脉冲以不同的回波时间获得成像数据,约在 10 min 内可以完成。
T2 mapping 主要是用于心肌水肿的定量评价,用于其他脏器的研究非常少。T2 mapping 在心血管 MRI 中可以在缺血心肌损伤早期或急性心肌炎时进行定位和定量评价心肌水肿,界定心肌梗死危险区域,监测再灌注出血[28-30];也可以用来有效定量评价肾脏缺血再灌注损伤时急性肾损伤[31]和大鼠肾移植中急性移植物排斥反应[32];也有研究者将其用于肝脏缺血再灌注损伤的评价中,如 Hueper 等[33]利用 7T 磁共振 T2 mapping 评价大鼠肝脏缺血再灌注损伤,结果显示,在 60 min 和 90 min 缺血再灌注损伤时,组织明显水肿,平均 T2 时间延长,在 60 min 时为(41.8±1.5)ms、在 90 min 时为(43.2±2.4)ms,肝组织水肿百分比在 45 min 时为(23.3±7.6)%、在 60 min 时为(39.7±3.6)%、在 90 min 时为(51.3±4.5)%,均明显高于对照组;平均 T2 时间和肝组织水肿百分比与肝细胞酶升高、组织学肝损伤程度、中性粒细胞浸润程度均明显相关,受试者操作特征曲线分析采用平均 T2 时间和肝组织水肿百分比诊断组织学肝脏损伤的敏感性分别为 79% 和 79%、特异性分别为 95% 和 100%;对缺血再灌注损伤 60 min 组的动物模型进一步研究显示,平均 T2 时间和肝组织水肿百分比从第 1 天至第 7 天逐渐降低,组织学上反映了相应的肝组织水肿和肝细胞损伤的减轻、中性粒细胞浸润减少。结果提示,T2 mapping 也可以定量评价大鼠肝损伤情况,反映肝脏损伤程度,也可以用于肝脏损伤的随访评价。
相关的 MRI 指标可以为进一步评价大鼠缺血再灌注损伤模型中组织再生提供有效指标,今后可将其与其他技术如 DWI 联合应用于肝脏损伤的评价中,T2 mapping 有望在临床应用中用于缺血再灌注损伤疾病进展监测、提供治疗决策及评价治疗效果中,但此技术在肝脏应用尚不成熟,需要进一步在动物模型中进行验证。
6 MR 功能成像应用于 DCD 供肝热缺血再灌注损伤的意义及展望
DCD 的开展是扩大我国供体来源的有效途径,而肝脏热缺血再灌注损伤直接影响 DCD 供肝的活力及移植后肝功能的恢复。心脏停跳时,供肝的血流被完全阻断,肝脏发生严重的缺血缺氧、氧化/抗氧化失衡和过度的炎症反应,从而导致肝脏微循环障碍和组织损伤。缺血再灌注损伤可导致肝脏组织代谢损伤、肝脏功能障碍、甚至肝脏功能衰竭等,影响手术成功率、患者存活率及预后,因此准确评价肝脏缺血再灌注损伤时组织学改变和损伤对治疗方案的制定至关重要[34]。
MR 功能成像可以客观、定量评价肝脏缺血再灌注损伤情况,反映缺血再灌注损伤时的组织学改变,能够为早期诊断、预后评估、药物干预疗效观察等提供相关信息。虽然目前对 MR 功能成像的研究仅局限于动物模型中,尚未在活体进行相关研究,但相信随着 DCD 的广泛开展,功能 MRI 具有的无创、安全特点,使其在临床 DCD 供肝评价中发挥重要作用;第二,MR 多种功能成像联合应用,将多种功能学定量参数用于肝脏组织损伤情况评估,将能更全面地反映肝脏损伤时组织病理学改变,为我们更深入了解肝脏缺血再灌注损伤的机制、制定更为合理的治疗方案、准确预后评价及长期随访提供更可靠的依据[35]。
肝移植作为终末期肝脏疾病唯一有效的治疗手段[1],其治疗价值已得到肯定。近年来,我国肝移植迅速发展,已成为世界第二移植大国。但每年需要接受肝移植治疗的患者数量不断增加,供肝数量难以满足需求,因而心脏死亡器官捐献(donation after cardiac death,DCD)供肝将成为拓展供器官来源的重要途径。而 DCD 供肝很可能出现热缺血再灌注损伤,从而影响其利用效果。DCD 供肝的缺血再灌注损伤是指从供肝获取(热缺血)、冷保存(冷缺血)到植入受体恢复血流(再灌注)后发生的肝脏损伤,其中热缺血时间的长短及程度轻重将造成随后冷保存及再灌注损伤。热缺血时间定义为心脏停搏至低温灌注开始前的跨度,目前国际上公认的肝脏热缺血时限≤30 min。由于 DCD 供体在心脏停搏过程中不可避免会发生一系列不良事件,如血压下降、微循环灌注不良、休克、缺血、缺氧等,因而患者术后胆管并发症、肝动脉狭窄、移植物功能障碍和原发无功能的发病率也相应较高[2-4],尤其缺血性胆管炎的发生率显著增加,造成患者预后不良。因此,对肝脏热缺血再灌注损伤进行准确评估就显得至关重要。尽管肝脏活检是评价肝脏损伤的金标准,但其为有创性检查且存在取样误差等缺点,在临床实际应用中难以作为常规及动态监测的方法。磁共振成像(MRI)检查无创、无辐射、软组织分辨率高,在肝脏疾病中广泛应用;且能进行功能成像,能够在活体对器官的病理生理功能进行评价,在临床上已有广泛的应用,因此利用功能 MRI 评价肝脏热缺血再灌注损伤具有可行性及明显优势。目前应用于肝脏热缺血再灌注损伤评价的功能 MR 成像技术主要包括扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)、体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion,IVIM)、扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)、血氧气水平依赖性(blood oxygen level dependent,BOLD)MRI、MRI 特异性对比剂增强检查、T2 mapping 等,现将其目前的研究现状综述如下。
1 DWI
DWI 主要是采集不同扩散敏感系数(b 值)的图像,通过测量水分子扩散速度和表观扩散系数(apparent dispersion coefficient,ADC),能够无创地评价活体组织中细胞外间隙水分子的随机布朗运动,获得不同像素的 ADC 值从而形成 ADC 图。ADC 值越低,提示组织内水分子扩散运动幅度降低,组织内水分子扩散运动受限。因此通过测量 ADC 值,可反映生理病理情况下组织内水分子运动的改变,从而间接反映疾病的发生和发展,并对疾病的不同发展程度进行定量评估。
DWI 最常用于评价急性脑梗塞,在梗塞发生的初期,由于细胞水肿,细胞外间隙变小,ADC 值降低。目前 DWI 已广泛用于全身各器官的评价中,其在腹部器官中也有成熟的应用。
Liu 等[5]采用 DWI 对热缺血 2 h 再灌注 3 h 的猪肝脏进行评价,结果显示,在热缺血 30 min 内,发生热缺血损伤肝脏的 ADC 值(0.75×10–3 mm2/s)明显低于正常肝脏的 ADC 值(1.07×10–3 mm2/s),且其门冬氨酸氨基转移酶(AST)明显升高,组织学检查也证实发生了严重的肝脏损伤;而没有发生热缺血损伤的肝脏 ADC 值则保持稳定,与脑缺血表现类似。结果提示,在活体肝脏发生热缺血损伤时 ADC 值下降。Guo 等[6]应用 3T MRI 多 b 值(50、100、200、300、500 及 600 s/mm2)DWI 评价兔肝脏左叶热缺血 60 min 后不同再灌注时间(0.5、2、6、12、24 或 48 h)的 ADC 值变化,结果显示,在缺血再灌注损伤早期阶段(0.5 h)总体 ADC 值明显降低,在 2 h 时明显升高,再灌注后 6~48 h(除了在 24 h 时有一过性降低外)则缓慢上升,结果提示,DWI 可用于动态监测兔肝脏热缺血再灌注损伤的病理过程;且低 b 值(<300 s/mm2)时,在缺血再灌注损伤 0.5 h 时的 ADC 值与对照组比较明显降低(P<0.05);当 b 值为 50 和 100 s/mm2 时,在缺血再灌注损伤 6 h 时的 ADC 值与对照组比较 ADC 值明显降低(P<0.05);当 b 值为 50、100、200、300 s/mm2 时,在缺血再灌注损伤 24 h 时的 ADC 值与对照组比较明显降低(P<0.05);当 b 值为 500 和 600 s/mm2 时,在缺血再灌注损伤 48 h 时的 ADC 值与对照组比较明显增高(P<0.01),结果提示,测量的代表灌注敏感性的 ADC 值可以反映微血管的功能紊乱。
DWI 作为应用最广泛的 MR 功能成像,首先用在了肝脏缺血再灌注损伤的研究中,现阶段的动物研究结果显示其在缺血再灌注损伤中 ADC 值降低,反映出组织中水分子运动受限,为今后活体研究提供了研究基础。
2 IVIM 和 DTI
2.1 IVIM MRI
IVIM MRI 是基于 DWI 的一种新技术成像方式。传统的 DWI 技术是采用单指数模型拟合、通过测量 ADC 值来间接反映组织水分子扩散特点,其在很大程度上受所选择的 b 值的影响;而 IVIM 为双指数模型,采用多 b 值 DWI 技术分析信号衰减,可以区分微循环灌注和单纯的水分子扩散,且不受 b 值选取的影响,可以更准确、更真实地反映组织水分子扩散及灌注两种不同状态的情况。通过 IVIM MRI,可得到灌注分数(f 值)、伪扩散系数(D*值)及扩散系数(D 值)这 3 种参数,它们分别代表体素内毛细血管容积占整个组织容积的比值、毛细血管网的微循环灌注相关情况及反映真实的组织中水分子扩散的状态[7]。f 值的大小与组织的生理病理状态密切相关,血管外水分子占体素内总水分子的容积百分数为“1-f”,这部分水分子的运动为真正的扩散运动,其评价参数用“D”值表示;而毛细血管内的微循环灌注被认为是一种假性扩散运动,其评价参数用“D*”值表示。IVIM 检查可将水分子灌注和扩散两种效应区分开的原理在于,在相同时间内,血流灌注中水分子的运动距离较扩散运动中水分子的运动距离长,使得由灌注效应引起的 MRI 信号衰减作用较扩散运动大一个数量级左右,因此,应用 IVIM 检查可以发现二者的差异[8-9]。
Ye 等[10]用 1.5T MRI IVIM(12 个 b 值:0、10、20、30、40、50、75、100、150、300、500 及 800 s/mm2)评价兔肝脏缺血 1 h 再灌注后 1 h、4 h、12 h 细胞损伤和微循环改变情况,结果发现,缺血再灌注损伤 1 h 时,其 D 值和 ADC 值明显降低而 f 值无明显改变;同时发现 f 值、ADC 值与组织学评分明显相关,D 值和 ADC 值与血清 AST/丙氨酸转氨酶(ALT)也明显相关。因此 IVIM 可以用于定量评价肝脏缺血再灌注损伤的动物模型,其 D 值和 ADC 值能敏感地早期发现细胞损伤,灌注分数 f 值、ADC 值与微循环改变和组织学评分明显相关,组织学主要反映的就是微循环改变。Ji 等[11]应用 3T MRI 评价兔肝热缺血 30 min 再灌注 6 h 的 IVIM 表现,IVIM 采用 11 个 b 值(0、20、40、60、80、100、150、200、400、600、800 s/mm 2),结果发现,热缺血再灌注组 f 值、D 值、D*值和平均扩散系数值均较对照组降低,所有功能 MRI 指标均与生化指标、部分组织病理学参数明显相关,组织病理学结果显示对照组兔肝脏形态和结构均正常,而热缺血再灌注组兔肝脏则呈现出肝细胞弥漫水肿、中央静脉和肝窦淤血以及炎细胞浸润,提示 IVIM 可以用来评价兔肝脏热缺血再灌注损伤的微环境变化。Cheung 等[12]应用 7T MRI 评价大鼠肝脏热缺血 30 min 再灌注 2 h、24 h 的 IVIM 表现,IVIM 采用 7 个 b 值(0、200、400、800、1 200、1 600 和 2 000 s/mm2),结果发现,再灌注 2 h 组平均扩散系数值明显低于正常组和再灌注 24 h 组,其 D、D*和 f 值在再灌注 2 h 时均有明显的一过性减低,肝脏组织学检查显示缺血再灌注损伤后 3 h 时多灶性细胞水肿、24 h 时细胞坏死和凋亡,同时发现了缺血再灌注损伤 3 h 和 24 h 时的肝窦狭窄和红细胞淤血。结果提示,IVIM 可以通过其参数值(特别是平均扩散系数值)的一过性变化评价肝脏热缺血再灌注损伤时肝脏的病理改变情况。
IVIM 也是近年来研究较多的新技术之一,是 DWI 的延续和发展,因其可以分微循环灌注和单纯的水分子扩散,更准确地反映组织水分子扩散及灌注情况,因此越来越多地被引入在肝脏热缺血再灌注损伤的评价中,目前的研究证实 IVIM 相关评价参数可以反映动物模型肝脏热缺血再灌注损伤时的组织病理学改变,为在活体上进行 IVIM 功能成像提供了前期实验基础。
2.2 DTI
DTI 也是一种在 DWI 基础上更新的功能 MRI,其以组织中水分子扩散各向异性为基础,既能测量组织的扩散量,又能评价组织内水分子的各向异性。DTI 至少需要采用 6 个或更多的梯度场方向,获得不同方向上的扩散程度,以反映生物组织微观结构特征[13-14]。DTI 的主要参数为 ADC 和各向异性分数(fractional anisotropy,FA),其中 FA 反映水分子运动的方向性,运动的方向越一致,其值越大。FA 值大小与扩散方向的各向异性程度呈正相关(FA 值为 0~1),FA 值趋于 0 表示扩散趋于各向同性,趋于 1 则表示扩散趋于各向异性。当组织发生病变时,其内部结构、细胞密度或细胞内核/浆比例可能发生改变,相应的水分子的扩散运动程度及方向也会发生变化,因此,可利用 DTI 测量组织的水分子扩散运动,进而发现病变组织并做功能学评价。
DTI 最早应用于中枢神经系统,现已用于肝脏、前列腺、子宫等腹部脏器中。水分子扩散主轴方向由肝脏中细胞外间隙空间大小或纤维走行的方向决定。DTI 成像能够用于诊断肝纤维化及肝脏局灶性病变的原因之一就在于,当肝脏病变影响到细胞外间隙容积或胶原纤维的数量和排列方向时,FA 值就会发生改变,通过测量 FA 值就能实现对肝脏病变进行评价[15]。
Ji 等[11]应用 3T MRI 评价兔肝热缺血 30 min 再灌注 6 h 的 DTI,DTI 采用 2 个 b 值(0 和 500 s/mm2)和 12 个弥散方向,结果发现,热缺血再灌注组与对照组 FA 值没有差异,但 FA 值与生化指标、部分组织病理学参数明显相关,组织病理学显示对照组兔肝形态、结构均正常,而热缺血再灌注组兔肝脏则呈现出肝细胞弥漫水肿、中央静脉和肝窦淤血以及炎细胞浸润,提示 DTI 可以用来评价兔肝脏热缺血再灌注损伤的微环境变化。Cheung 等[12]应用 7T MRI 评价大鼠肝脏热缺血 30 min 再灌注 2 h、24 h 时的 DTI 表现,DTI b 值为 1 000 s/mm2和 6 个梯度场方向,发现再灌注 2 h 组平均扩散系数值明显低于正常组和再灌注 24 h 组,而 FA 值显著高于正常组和再灌注 24 h 组。结果提示,DTI 可以通过其参数值特别是平均扩散系数值和 FA 值的一过性变化评价肝脏热缺血再灌注损伤的病理改变。国内郭成伟等[16]用 DTI 评价兔急性肝脏缺血再灌注损伤,结果显示,平均扩散系数在缺血再灌注 1 h 组显著下降、在 2 h 组显著升高,且在低 b 值(≤300 s/mm2)时与对照组间比较差异存在统计学意义;FA 值在 1 h 组显著升高,同时在 2 h 组显著减低,与对照组比较差异均存在统计学意义,虽 FA 在 6 h 组减低,但与对照间比较差异无统计学意义,认为采用较小的 b 值(≤300 s/mm2),平均扩散系数能够准确反映急性肝脏缺血再灌注损伤早期肝窦淤血、微循环障碍等病理过程,而 FA 则反映肝脏缺血再灌注后组织微细空间结构改变等病理过程。
肝脏缺血再灌注损伤的病理机制是肝组织发生缺血、缺氧,在恢复血供后发生肝细胞内外的水肿、细胞膜的通透性增加、微循环障碍,以致不可避免的肝细胞坏死等。由于肝细胞弥漫性水肿会导致水分子运动能力降低(平均扩散系数下降)、肝窦或细胞外间隙水分子方向性增高(FA 上升),而随着肝脏损伤的加重,肝细胞溶解坏死的加剧,必然出现与病理过程相对应的参数变化。所以,平均扩散系数或 FA 参数能够为临床在早期发现肝脏缺血再灌注损伤及病程监测提供了一种新的研究方法。
3 BOLD MRI
组织中血氧含量取决于组织的灌注供氧量与代谢耗氧量的相对变化,其可以反映组织的血流动力学、结构及功能变化,BOLD MRI 是利用内源性血红蛋白作为对比剂,通过组织脱氧血红蛋白含量测定组织中的血氧含量,在肿瘤的诊断、临床分期及疗效评价方面有一定价值。
当局部血流量及氧合血红蛋白(HbO2)含量相对增加时,具有顺磁性的脱氧血红蛋白缩短 T2*的作用减弱,HbO2 不会影响弛豫过程及磁共振信号,但 T2*值相对延长;反之,当脱氧血红蛋白增加时可使 T2*值缩短。由于横向弛豫率 R2*(R2*=1/T2*)与组织脱氧血红蛋白浓度直接相关,R2*较高代表组织氧含量较低,R2*较低代表组织氧含量较高,因此多采用 R2*及 ΔR2*(R2*的变化百分率)作为评价指标[17-19]。
Ji 等[11]应用 3T MRI 评价兔肝热缺血 30 min 再灌注 6 h 的 BOLD 表现,实验采用了 9 个不同的回波时间(TE),从 2.57 到 24.25 ms,结果发现,实验组 R2*值为(119.34±7.53)/s,对照组则为(88.89±12.77)/s,实验组较对照组升高(36.38±18.31)%,且 R2*值与生化指标、组织病理指标具有较好的相关性;实验组 ALT、AST、乳酸脱氢酶、丙二醛和髓过氧化物酶较对照组明显升高(P<0.01),而实验组超氧化物歧化酶较对照组明显降低(P<0.001);HE 染色结果显示,对照组肝小叶的结构、形态均正常,没有发现肝细胞水肿、肝窦扩张和炎细胞浸润,而实验组的兔肝出现了肝细胞水肿、炎细胞浸润、中央静脉和肝窦的淤血以及轻度的纤维组织增生,BOLD 凭借其监测组织氧合状态和血液灌注情况的优势,可用于评价兔肝热缺血再灌注损伤的微环境变化。
可见,BOLD MRI 可以测定组织中的血氧含量,间接反映组织的血流动力学、结构及功能变化,在脑功能成像的研究中应用较多,在腹部脏器中应用较少。目前的动物实验相关研究较少,但上述 BOLD 评价肝脏缺血再灌注损伤的研究也发现其功能参数可以反映肝组织氧合状态和血流灌注情况,今后将有更多的研究将其用于腹部脏器的功能评价中。
4 MRI 特异性对比剂增强检查
肝胆 MRI 特异性对比剂是一类顺磁性金属螯合物,其以肝细胞为靶细胞,经肝细胞特异性摄取并在肝细胞内滞留一段时间后再通过胆汁排泄,这种对比剂的分子可与血浆蛋白发生可逆性结合,通过肝细胞膜上的有机阴离子转运系统转运,从而被肝细胞特异性摄取和排泄入胆汁,其机制与胆红素排泄相似。早在 1999 年,Shimizu 等[20]就尝试用特异性对比剂钆塞酸二钠(Gd-EOB-DTPA)评价肝脏功能,此后用特异性对比剂评价肝脏功能变化取得了大量成果,也为临床诊断和治疗提供了更多有用的信息。肝脏最常用的 T1 加权动态对比增强 MRI(dynamic contrast enhancement MRI,DCE-MRI),旨在定量测量间质和血管内血容量、血流量和血管通透性,其采用快速扫描序列,在对比剂首次通过被检组织前后进行连续多层面多次成像,获得一系列动态图像,通过分析对比剂首次通过受检组织时信号强度随时间的变化,得到时间-信号强度曲线(time-intensity curve,TIC),根据 TIC 得到曲线斜率、血容量、血流量、平均通过时间等参数,这些参数可以半定量地反映肿瘤血流灌注情况。DCE-MRI 还能根据药物动力学模型理论得到容量转运常数(Ktrans)、血管外细胞外容积分数(Ve)和速率常数(kep)参数,这 3 个参数在评价肿瘤微循环方面具有独特的优势,它们之间的关系为 kep=Ktrans/Ve,这些参数能够直接反映肿瘤灌注、血管通透性,定量分析肿瘤微血管生成状态,提高 DCE-MRI 稳定性和可靠性。通过 DCE-MRI 技术,相对强化指数(relative contrast enhancement index,RCEI)、Ktrans 和 Kep 也可用来定量评估肝组织的微循环状态[21-22]。
Lu 等[23]采用 Gd-EOB-DTPA 增强的定量参数 RCEI、Ktrans 和 Kep 评价大鼠肝缺血再灌注(0、30 和 60 min 时)损伤情况,发现 Ktrans 在 30 min 缺血再灌注损伤时明显下降,且随着缺血再灌注时间增加出现明显降低;而 Kep 在 30 min 和 60 min 缺血再灌注损伤时则无明显变化,RCEI 在 30 min 缺血再灌注损伤时明显升高;随着缺血再灌注时间的延长,血清 ALT、AST 和凝血酶原时间逐渐升高,组织学检查显示,Ki-67 蛋白表达在缺血再灌注损伤 30 min 时明显较高,而在 60 min 后迅速降低。结果提示,Ktrans 可以用来评价早期缺血损伤,但不能反映肝脏损伤的严重程度,RCEI 则与肝脏功能指标明显相关,较短的缺血再灌注时间(30 min)也许对部分肝切除术肝脏的再生更有利。Getzin 等[24]同样采用 Gd-EOB-DTPA 增强 MRI 定量评价大鼠肝脏缺血再灌注损伤(分别为 35、45、60 和 90 min)情况,测量总肝体积、有功能的强化肝脏体积、受损的不强化肝脏体积并计算相应的百分比,结果发现,有功能的强化肝脏体积占总肝体积百分比在 35 min 时为(89.3±4.1)%、45 min 时为(87.9±3.3)%、60 min 时为(68±10.5)%、90 min 时为(55.9±11.5)%,其随着缺血时间延长明显降低;受损的不强化肝脏体积所占百分比与肝组织损伤组织学定量指标明显相关,也与血清肝细胞酶的升高明显相关;后续的 MRI 检查发现,有功能的强化肝脏体积所占总肝体积百分比在第 1 天为(71.5±8.7)%,在第 7 天时为(84±2.1)%,明显升高,相应的组织学检查也显示第 7 天时肝脏损伤减轻。结果提示,采用 Gd-EOB-DTPA 检查,随着缺血时间延长,肝脏损伤加重,不强化、受损的肝实质所占百分比增加,而较短的缺血时间(35 和 45 min)内仅导致小范围、局灶性组织损伤,有功能的肝实质所占百分比轻度降低,相应的组织学检查也显示,不强化的肝实质百分比增加导致肝细胞葡萄糖含量降低,因此 Gd-EOB-DTPA 增强 MRI 检查可以用来无创、定量评价大鼠肝实质缺血再灌注损伤,并且与评价肝脏损伤的生化指标、组织学指标相关性较好,7 d 后的 MRI 显示肝实质在缺血再灌注损伤 7 d 后开始修复。
肝胆特异性对比剂增强研究一直是近年来研究的热点之一,由于其可以无创地反映器官灌注情况,在腹部脏器中应用较多。特异性对比剂结合药物动力学模型,可以用于定量评价肝组织的微循环状态;第二,特异性对比剂由于可以被肝细胞特异性摄取,故可对肝脏功能进行研究,定量评价肝实质缺血再灌注损伤。特异性对比剂在动物模型中已经获得了一定的研究数据,将在活体中联合灌注参数和肝功能参数为进一步研究提供更多的数据。
5 T2 mapping
T2 mapping 可以在不使用造影剂的情况下评价组织中的水含量,水含量多时,T2 弛豫时间延长,其可以作为评价组织水肿的指标[25-26]。局部心肌的 T2 时间也被认为是心肌梗死后监测新功能复原的有效指标[27]。一种使用最简单、最广泛的 T2 mapping 序列是单回波自旋回波序列,这种技术可以在不同时间获得多幅图像形成简单的 T2 衰减曲线;另一种可以显著加快体内 T2 mapping 成像的序列是多回波自旋回波序列,该序列在单个重复时间内采用一系列层面选择的 180° 脉冲以不同的回波时间获得成像数据,约在 10 min 内可以完成。
T2 mapping 主要是用于心肌水肿的定量评价,用于其他脏器的研究非常少。T2 mapping 在心血管 MRI 中可以在缺血心肌损伤早期或急性心肌炎时进行定位和定量评价心肌水肿,界定心肌梗死危险区域,监测再灌注出血[28-30];也可以用来有效定量评价肾脏缺血再灌注损伤时急性肾损伤[31]和大鼠肾移植中急性移植物排斥反应[32];也有研究者将其用于肝脏缺血再灌注损伤的评价中,如 Hueper 等[33]利用 7T 磁共振 T2 mapping 评价大鼠肝脏缺血再灌注损伤,结果显示,在 60 min 和 90 min 缺血再灌注损伤时,组织明显水肿,平均 T2 时间延长,在 60 min 时为(41.8±1.5)ms、在 90 min 时为(43.2±2.4)ms,肝组织水肿百分比在 45 min 时为(23.3±7.6)%、在 60 min 时为(39.7±3.6)%、在 90 min 时为(51.3±4.5)%,均明显高于对照组;平均 T2 时间和肝组织水肿百分比与肝细胞酶升高、组织学肝损伤程度、中性粒细胞浸润程度均明显相关,受试者操作特征曲线分析采用平均 T2 时间和肝组织水肿百分比诊断组织学肝脏损伤的敏感性分别为 79% 和 79%、特异性分别为 95% 和 100%;对缺血再灌注损伤 60 min 组的动物模型进一步研究显示,平均 T2 时间和肝组织水肿百分比从第 1 天至第 7 天逐渐降低,组织学上反映了相应的肝组织水肿和肝细胞损伤的减轻、中性粒细胞浸润减少。结果提示,T2 mapping 也可以定量评价大鼠肝损伤情况,反映肝脏损伤程度,也可以用于肝脏损伤的随访评价。
相关的 MRI 指标可以为进一步评价大鼠缺血再灌注损伤模型中组织再生提供有效指标,今后可将其与其他技术如 DWI 联合应用于肝脏损伤的评价中,T2 mapping 有望在临床应用中用于缺血再灌注损伤疾病进展监测、提供治疗决策及评价治疗效果中,但此技术在肝脏应用尚不成熟,需要进一步在动物模型中进行验证。
6 MR 功能成像应用于 DCD 供肝热缺血再灌注损伤的意义及展望
DCD 的开展是扩大我国供体来源的有效途径,而肝脏热缺血再灌注损伤直接影响 DCD 供肝的活力及移植后肝功能的恢复。心脏停跳时,供肝的血流被完全阻断,肝脏发生严重的缺血缺氧、氧化/抗氧化失衡和过度的炎症反应,从而导致肝脏微循环障碍和组织损伤。缺血再灌注损伤可导致肝脏组织代谢损伤、肝脏功能障碍、甚至肝脏功能衰竭等,影响手术成功率、患者存活率及预后,因此准确评价肝脏缺血再灌注损伤时组织学改变和损伤对治疗方案的制定至关重要[34]。
MR 功能成像可以客观、定量评价肝脏缺血再灌注损伤情况,反映缺血再灌注损伤时的组织学改变,能够为早期诊断、预后评估、药物干预疗效观察等提供相关信息。虽然目前对 MR 功能成像的研究仅局限于动物模型中,尚未在活体进行相关研究,但相信随着 DCD 的广泛开展,功能 MRI 具有的无创、安全特点,使其在临床 DCD 供肝评价中发挥重要作用;第二,MR 多种功能成像联合应用,将多种功能学定量参数用于肝脏组织损伤情况评估,将能更全面地反映肝脏损伤时组织病理学改变,为我们更深入了解肝脏缺血再灌注损伤的机制、制定更为合理的治疗方案、准确预后评价及长期随访提供更可靠的依据[35]。