应用糖激方案的血氧水平依赖功能磁共振成像评估肝细胞功能及肝纤维化程度的基础研究

Hepatic fibrosis is a character of chronic liver injury, which can lead to liver cancer. MR BOLD is the only non-invasive imaging technology that can reflect the blood oxygen level in vivo. For the abnormity of haemodynamics and metabolism on hepatic fibrosis, and blood oxygen level can be measured by BOLD, which may be helpful to evaluate liver fibrosis. However, there are many factors affecting the BOLD signal, for which directly measure the BOLD signal could not reflect the blood oxygen level of liver tissue. BOLD stimulant is a simple and effective solution. There are studies using pure oxygen and carbgen as a BOLD stimulants in evaluating liver fibrosis, but it only change the blood oxygen concentration and causes blood vessels reflection, not stimulate the liver cell physiological and biochemical activities, also can not evaluate the activity of liver tissue. Glycogen synthesis is one of the functional markers of hepatocyte, and liver cell injury can reduce glycogen synthesis. Studies have shown that glycogen synthesis can change oxygen metabolism. We expect to use glucose stimulation inducing liver glycogen synthesis, and establish a BOLD technology solution which is feasible in quantitative evaluation of hepatic cell function and liver fibrosis, and explore the physiological and biochemical mechanisms.

肝纤维化是慢性肝损害的特征，可致肝癌，需无创可靠的手段监测其进展、转归。血氧水平依赖功能磁共振成像（BOLD）是唯一能反应活体血氧水平的无创影像技术。基于肝纤维化血流动力及代谢的异常，通过BOLD测量血氧水平，可能为肝纤维化量化评价提供帮助，但影响BOLD信号的因素众多，直接测量BOLD信号无法反映肝脏组织血氧水平。用BOLD刺激剂进行前后对比是有效解决方案，有研究使用纯氧及卡波金气评价肝纤维化，但其仅改变血氧浓度及引起血管调节反射，未激发肝细胞生理生化活动，无法反应肝细胞功能。肝糖原合成是肝细胞功能标志之一，肝细胞损伤可致糖原合成能力降低，研究证明肝糖原合成会改变氧代谢。我们期望结合葡萄糖刺激，评价BOLD技术量化分析肝细胞糖原合成能力，以及量化肝纤维化程度可行性，并探索其生理生化机制，期望为以后的临床应用提供理论依据与参考。

血氧水平依赖功能磁共振成像（BOLD）是唯一能反应活体血氧水平的无创影像技术。基于肝纤维化血流动力及代谢的异常，通过BOLD测量血氧水平，可能为肝纤维化量化评价提供帮助，但影响BOL信号的因素众多，直接测量BOLD信号无法反映肝脏组织血氧水平，用BOLD刺激剂进行前后对比是有效解决方案，肝糖原合成是肝细胞功能标志之一，肝细胞损伤可致糖原合成能力降低，研究证明肝糖原合成会改变氧代谢。我们使用葡萄糖刺激，利用动物实验，评价BOLD技术量化分析肝细胞糖原合成能力及量化肝纤维化程度可行性。我们的研究发现，50%葡萄糖溶液进行耳缘静脉注射是可行的，为提高血糖浓度及刺激肝脏糖代谢起到了保证作用。实验兔使用颈部注射替代腹腔注射四氯化碳可有效降低死亡率。MR扫描中，本研究使用的BOLD,ASL,MRS序列可以在兔深度麻醉的情况下进行无呼吸门控的自由呼吸扫描，图像质量可用且显著降低扫描前准备时间。研究证实无论是对照组还是实验组，在葡萄糖推注前后，肝脏血流量均没有统计差异，因此BOLD结果的可能只与糖原合成有关。我们的研究认为结合葡萄糖刺激，BOLD技术能够反映不同程度肝纤维化下，肝细胞合成糖原的能力与效率，有潜力辨别不同程度的肝纤维化（对轻中度的分辨能力还不够），并且与血清学指标对比后，BOLD技术还能反映总肝功能。我们正在尝试建立结合Scheuer分级、肝纤维化血清学指标及总肝功能指标的多参数模型并获得一项指数，利用该指数更加多维多与全面的验证BOLD技术评估肝纤维化的能力。