fMRI评价肝部分切除后残肝微观变化及其与再生结局关系的实验研究

Liver regeneration ability in patients with partial hepatectomy is closely related to prognosis, and the liver regeneration ability of different liver backgrounds is quite different. The clinical prognosis is usually estimated according to the background liver function status and residual liver volume, but what microscopic changes will occur during the regeneration of residual liver, whether these microscopic changes are related to the prognosis of patients remains to be studied. Past and our previous studies found that fMRI (DWI, IVIM, DKI, T1 mapping, T2 mapping, BOLD) can quantitatively reflect microscopic diffusion, blood perfusion, water content, oxygen content and oxygen uptake capacity of tissues. Therefore, this project intends to construct a different proportion of hepatic resection models in normal and cirrhotic rats, using fMRI to perform multiple time points of dynamic follow-up from preoperative to 21 days after surgery:① to clarify the microscopic changes and their regularities in the regenerative procedure of normal and cirrhotic liver after partial resection; ②to determine the difference in microscopic characteristics between different background livers and different resection ratios; ③comparing the differences in liver microscopic characteristics between surviving and non-viable rats in each experimental group, to determine the relationship between microscopic changes and prognosis. This study is helpful for the accurate development of preoperative surgical procedures for partial hepatectomy, providing accurate prediction and evaluation methods for patients' prognosis, and laying a foundation for clearing the mechanism of liver regeneration.

肝部分切除病人的残肝再生能力与预后密切相关，而不同背景肝脏再生能力差异较大。临床多根据背景肝脏功能状态及残肝体积大小预估患者预后，但残肝再生过程中会发生哪些微观变化，是否与患者的预后相关有待研究。既往及我们前期研究发现fMRI（DWI、IVIM、DKI、T1 mapping、T2 mapping、BOLD）能够定量组织的扩散、灌注、水含量、氧含量及摄氧能力。因此，本项目拟构建正常及肝硬化大鼠不同比例肝切除模型，采用fMRI从术前到术后21天内进行多时间点动态随访，结合肝脏增生活性组织学分析：①阐明正常及肝硬化肝脏不同比例切除后残肝再生过程中发生的微观变化及规律；②确定与残肝再生活性密切相关的微观变化指标；③比较各实验组术后存活鼠与非存活鼠肝脏微观特点的差异，明确微观变化与预后的关系。本研究有助于肝部分切除前手术方案准确制定，为患者预后提供准确预测及评估方法，并为明确肝脏再生机制奠定基础。

背景：肝再生是肝部分切除手术成功的关键。功能磁共振成像（fMRI）可以无创定量组织微观特征，为肝再生无创评估提供新思路。.目的：探讨fMRI在正常及纤维化肝脏部分切除后肝再生能力评估中的价值。.材料和方法：.第一部分：共8、8和7只正常大鼠分别完成30%、50%和70%肝切除，并在术前、术后2h内、1天、2天、3天、5天、7天、14天和21天完成肝脏fMRI检查（包括T1 mapping、T2 mapping、T2* mapping和IVIM）成像。共7只大鼠采用四氯化碳（CCl4 ）注射构建肝纤维化模型，随后进行 30%肝切除，并在术前、术后1、2、3、5、7、14和21天完成肝脏fMRI检查（包括T2* mapping和IVIM）成像。观察各组MRI定量参数变化规律，并比较不同时间点间变化差异。.第二部分：正常及肝纤维化大鼠各肝切比例组共96只（每组24只），在术前及术后1、2、3、5、7、14和21天每个时间点3只大鼠完成MRI检查后取血进行肝功能检测，取肝组织进行肝再生相关病理检测。观察各组病理及血液化验指标变化规律及差异。.第三部分：分析各组大鼠MRI定量参数与肝再生相关病理指标的关系，确定肝再生评估最佳影像指标。.结果：.第一部分：正常大鼠不同比例肝切除后各fMRI定量指标均呈规律性变化，不同肝切比例组变化趋势类似，但变化程度存在差异。肝纤维化大鼠基线时肝实质D值、D*值均与正常大鼠存在差异，肝左外叶切除后肝实质fMRI定量参数变化与正常大鼠趋势一致，但程度存在差异。.第二部分：肝部分切除后肝细胞增殖和肥大共同参与肝再生过程，正常大鼠肝切比例越大肝再生活性越明显。肝纤维化大鼠30%肝切除后肝再生活性低于正常大鼠，主要以肝细胞肥大为主。.第三部分：正常大鼠不同比例肝切除后肝实质MRI定量参数与肝细胞Ki67指数和直径变化存在中到高度相关性，其中肝实质T2值的相关性最高。肝纤维化大鼠肝左外叶切除后肝实质PF值与肝细胞Ki67指数、肝实质D值与肝细胞直径存在相关性。.结论：fMRI可用于肝部分切除后肝再生评估，正常大鼠肝实质T2值为最佳评估指标，肝纤维化大鼠IVIM定量参数PF值为最佳评估指标。