磁共振铁定量技术研究进展及应用二

三、临床应用

1、检测铁沉积及铁过载

磁共振成像检测铁的临床适应症包括铁蛋白异常升高或铁饱和，大量红细胞输注，或在进行遗传检测后有血色素沉着症家族史，即寻找HFE基因中的CY和H63D突变。然而，这些遗传分析并不涵盖所有血色素沉着症的病例，如果临床病史引起对遗传性血色素沉着症的怀疑，则应进行磁共振成像以评估铁超载的严重程度和分布。

铁超载的检测是很重要的，因为在未经治疗的情况下，有可能发生并发症，如心肌疾病、肝硬化和肝细胞癌的发生。因此，在早期发现肝铁超载并在并发症出现之前开始治疗（稍后讨论）是至关重要的。神经系统里面，退行性病变如帕金森、阿尔兹海默症、多发性硬化等，C19orf12基因突变携带者的脑铁和代谢异常也在相应脑区有铁沉积。心脏也是铁沉积较多的部位，如地中海贫血、镰状细胞病导致的铁过载会累计心肌。

图6QSM图像显示尾状核、壳核、苍白球与PD(左)、MSA(中)、PSP(右)的比较。

2、铁过载的分级

对血色素沉着症和输血性含铁血黄素沉着症的铁超载严重程度进行分级（图7）有助于指导正确治疗的开始，并有助于预防未经治疗的铁超载的未来并发症。铁超载程度的分级（轻度、中度或重度）可以主观或定量地进行。肝脏铁超载的主观评估可以通过比较肝脏的信号强度与其他不易发生铁超载的参考结构（如椎旁肌）的信号强度来进行。或者，定量评估是通过测量铁超载的程度，然后根据临床阈值将测量值转换为铁超载程度。

图7T2或者T2*能够定量评估肝脏的铁沉积。如图所示不同铁过载程度对应的影像表现。T2加权图使用了TE=12ms的自旋回波序列，T2*加权图使用了TE=5.2ms的3D梯度回波的序列。

3、监测治疗反应

在铁负荷过重的情况下，需要监测治疗反应，以调整最适当的治疗方法，减少不良反应。基于磁共振成像的肝铁定量被认为是肝活检的一种无创替代方法，既可以预测纤维化的存在，也可以监测血色素沉着症的静脉切开进展。不同器官中的铁沉积在患者之间可能有所不同，而磁共振成像仍然是评估肝铁储备分布的唯一方法。螯合剂的类型和剂量不允许以足够的确定性预测治疗的疗效，考虑到个体间疗效的巨大差异，仍然需要监测器官沉积。此外，对治疗的部分或无反应可能表明口服螯合治疗依从性差，这可能需要静脉注射螯合治疗。导致铁超载的疾病往往无法治愈。因此，这些患者通常要随访数年，由于前面讨论的原因，重复肝活检不是评估治疗反应的可接受选择。

四、发展方向

1、超短回波

由于T2*很短，无法准确量化非常严重的铁超载，这是基于商用磁共振成像的铁量化技术的局限性。由于T2*衰减更快，尤其是在高超强的机器上（3.0T时的速度是1.5T时的两倍），这种限制会加剧。当铁超载非常严重时，在1.5TMR成像时，当水平超过25mg/g干重时，对应于1ms或更小的T2*值时，信号会下降到噪声层以下，导致T2*的高估，从而由于不准确的曲线拟合而低估铁超载（图8）。当前GRE序列可达到的最短TE在0.8ms范围内，相比之下，超短回波序列TE低至0.1毫秒是可以实现的，因此即使在3T时也可以量化大量铁超载。初步结果表明，对于低铁超载和高铁超载，超短序列可以替代或替代传统的GRE序列进行R2*估计。

图8用BH-mGRE、BH-mUTE和FB-imUTE序列对5名在1.5T时有大量HIC的受试者测量的肝ROI（图8中的蓝色、红色和绿色圆圈）中所见的信号衰减。注意，信号强度被重新标度到0-的强度范围以进行比较。每个受试者的整个肝脏平均R2*结果（平均值±标准偏差）在每个序列的图表图例中给出。利用FB-imUTE，获得额外的UTE回波，从而实现快速T2*衰减的密集采样。FBimUTE序列的密集时间采样改进了R2*评估，这种改进可以从减少的标准偏差中看出。

2、多参数评价

慢性肝病的特征是伴随有病理变化，包括肝脂肪、铁、炎症、胆道疾病和纤维化。此外，多个病理变化的共存可作为肝铁定量的影响因素，影响组织的R2或R2*。最终，需要多参数技术来评估这些病理参数并控制这些生物混杂因素。因此，一个全面的多参数定量MR成像方案可能包括用于评估肝脏纤维化的弹性成像序列、多回声化学位移GRE序列，质子密度脂肪分数（PDFF）同时用于肝脂肪变性定量，R2*用于单次屏气内的肝铁定量（图9）。质子密度脂肪分数是一种生物标志物，已被证实可用于不同系统。基于超短回波的QSM也是一种不错的解决方案。最终，组合多个参数可以提高分类精度，并导致比使用单一参数更好的诊断性能。

图9活体双T2*数据拟合的伪影和高标准差。所示的所有重建均在1.5T的同一层图像上进行。红色ROI用波谱体素（波谱FF=6.3%）进行共聚焦。（a）单次R2*校正结果为PDFF=5.5%，R2*=67s?1。Mapping上的肝脏没有明显的伪影。（b）对于复杂的和量值拟合，双R2*会在PDFF、R2*W和R2*F图中产生伪影和高标准差。这些测量被认为是不可靠的，没有对双R2*重建进行进一步的统计分析。

五、结论

铁超载可能导致终末器官损害，肝（肝硬化、肝细胞癌）、内分泌和心脏、神经并发症的患病率较高。因此，检测和量化铁超载对于遗传性血色素沉着症和输血性铁血黄素沉着症的治疗和预防并发症至关重要。各种磁共振成像技术，各有优缺点且已用于肝铁定量。神经系统上铁含量的测定也越来越成为热点。

由于这些技术的无创性和准确性，基于磁共振成像的肝铁定量已成为诊断和监测铁超载疾病的护理标准的一部分。多参数定量协议将允许同时评估铁过载，以及共存的脂肪和纤维化。