作者：潘子祥，邓炜，李小虎，余永强，安徽医科大学第一附属医院医学影像科
目前，HLD的传统诊断方法依靠病史采集，临床表现，实验室、
1. 解剖成像
T1WI及T2WI是常用的MR解剖成像序列，能够提供受损脏器信号强度和对比度等详细信息，有助于医生检测和定位引起的病理改变。
HLD病人的颅脑T1WI、T2WI信号呈现出多样性。常见的变化包括在尾状核、壳核、苍白球和丘脑等深部灰质（deep gray matter，DGM）结构以及中脑、脑桥上出现T2WI对称高信号。同时，基底节区可能表现为T2WI低信号及脑萎缩表现，Wang等观察HLD病人的颅脑解剖发现，有神经系统症状的HLD病人存在更严重的脑萎缩，并且神经功能与脑萎缩严重程度呈正相关。
排铜治疗时，DGM可能出现部分信号反转和可逆性表现；而严重HLD病人的DGM以及中脑、脑桥的T2WI信号升高可能表明星形胶质细胞的增生、组织稀疏甚至空洞化，即使经过排铜治疗，这些信号仍然不会发生变化。Dezortova等研究发现，3.0 T MRI上显示神经型HLD病人相此肝型HLD病人的苍白球、壳核及尾状核T2值减低；而在1.5 T MRI上显示神经型HLD病人与肝型HLD病人的壳核T2值并无差异，并且神经型HLD病人相比肝型HLD病人的丘脑T1值减低，T2值升高。
还有研究显示，在肝脏病变方面，HLD病人可能出现多发性结节，结节在T1WI上呈高信号，T2WI上呈被高信号间隔包围的多发低信号病灶，形成“蜂窝状”改变，这可能是肝脏再生结节被纤维组织包绕所致，但是这一MRI表现并不具有特异性。
2. 功能成像
2.1 扩散加权成像（DWI）
DWI是通过测量施加扩散敏感梯度场前后组织发生的信号强度变化来检测水分子扩散状态的方法，其定量参数表观扩散系数（ADC）有助于评估神经系统疾病中脑组织的微结构改变。
Favrole等对此分析有、无神经症状的HLD病人及健康对照组的研究发现，有神经症状HLD病人的壳核、苍白球、内囊和中脑的平均ADC值高于无神经症状的HLD病人及健康对照组，这或许与铜沉积和神经炎症发生有关；而无神经症状的HLD病人较健康对照组壳核的平均ADC值降低，这或许可以提示早期病变的发生。
另外，Zhong等在研究中观察到部分神经型HLD病人的基底节区存在DWI低信号，这与神经元坏死和海绵体变性导致的水分子扩散增加有关。Wang等应用DWI对HLD病人研究发现，颅脑不同部位的病变程度与HLD病人的临床症状相关，特定区域的DWI高信号对预后有良好的预测价值。这些研究结果证实了DWI技术在评估神经系统疾病中脑组织微结构变化方面具有巨大潜能。未来研究可以进一步探索DWI在HLD中的应用，以提升诊断准确性，更好地指导临床治疗。
2.2磁敏感加权成像（SWI）
SWI利用不同组织间的磁敏感差异形成影像对比度，已广泛应用于临床和基础生物医学中，其信号强度可反映铁等金属沉积的情况。
Zhou等应用SWI对小鼠铜沉积致脑组织损伤模型的研究发现，疾病早期，小鼠颅内有金属沉积，但无病理损害；中期时，小鼠脑内铜和铁含量上升，出现脱髓鞘和轴索损伤，但无神经元坏死；疾病晚期，小鼠脑内出现神经细胞坏死。该研究对SWI影像进行后处理发现，随着病程进展，小鼠基底节区、小脑和脑干等区域的校正相位值均下降。
此外，Zhou等发现无论是肝型或神经型HLD病人，其壳核和苍白球的SWI信号在不同螯合治疗方案下均出现减低，而苍白球周围出现高信号，信号变化程度与治疗时间相关。SWI或可作为监测HLD预后的独立因子。综上，SWI技术在评估金属沉积和病程进展中具有重要的临床应用价值。然而，对于SWI能否精确反映铜沉积的含量，还需深入研究。
2.3定量磁化率成像（QSM）
QSM是一种基于磁敏感性差异成像的技术，用于测量组织的磁化率和磁敏感性。相较于MRI的其他序列，QSM能够提供更准确的磁敏感性信息。
既往研究证实，基底节区的磁化率升高能够反映金属的异常沉积。在有神经症状的HLD病人中，DGM磁化率明显升高，并伴随DGM的萎缩。也有研究显示，神经型HLD病人中的基底节区和丘脑等处的磁化率显著升高。袁相振等研究也得出了类似的结论，其研究发现基底节区磁化率升高对神经型HLD病人的诊断效能极高。
Zaino等对使用锌剂治疗的神经型HLD病人进行QSM研究，结果显示经治疗后的神经型HLD病人双侧基底节区的磁化率降低。以上研究均体现了QSM作为HLD标志物，其用于诊断和评估颅脑受影响程度的价值。然而，目前在HLD中应用QSM的研究相对有限，需要更多的研究来验证其在该疾病中的潜在应用。此外，QSM技术本身也存在一些问题，如图像畸变、估计误差和标准化等，需要进一步改进和优化。
2.4氢质子MR波谱（1H-MRS）
1H-MRS通过测量不同分子中氢质子（1H）的进动频率差异来鉴别化学物质的化学位移，从而提供关于生物组织中代谢物浓度和代谢过程的信息。
Biswas等研究发现，接受螯合治疗后的神经型HLD病人壳核的N-乙酰
Zhou等将HLD分为金属沉积期、纤维损伤期、神经元坏死期，并发现未经治疗的HLD病人在基底节区的NAA/Cr值均低于正常对照组。Alkhalik等对儿童早期神经型HLD研究发现，在MRI平扫中并未发现异常信号，但1H-MRS上可见平均NAA、Cho、Cr均显著降低。综上，根据脑内代谢物的变化情况，MRS可以评估HLD病人治疗前后的效果，或在早期发现异常情况。MRS可敏感地评估HLD病人脑功能代谢情况。
2.5 神经突方向离散度与密度成像（neurite orientation dispersion and density imaging，NODDI）
NODDI是基于DWI的新兴成像技术，可评估神经轴突和树突微结构的复杂程度，从而反映神经纤维的形态学信息，已初步应用于中枢神经系统影像学检查。
肖霞等在对定期排铜治疗神经型HLD病人的研究中定量分析了病人的基底核团和丘脑细微结构的变化，并与改良的Young量表进行了相关性分析，结果显示，与健康对照组相比，HLD病人的基底节区的神经突内体积分数和神经突方向离散度均下降，这可能提示病变部位神经元减少和神经突密度降低，而脑脊液体积分数增加则可能是由神经元轴突脱髓鞘引起，其中右侧壳核神经突内体积分数具有最佳诊断效能。
因此，可以对比排铜治疗前后的NODDI参数变化，进而了解病人排铜治疗的效果，监测HLD病人神经元等受累情况的进展。但该技术目前在HLD中应用较少，仍需大样本多队列研究，未来有望成为临床评估病情的影像学新技术。
2.6质子密度脂肪分数（proton density fat fraction，PDFF）
PDFF MRI是一种测量肝脏脂肪含量的定量成像技术，该技术可以定量整个肝脏的脂肪含量，而不局限于某个特定区域，且具有较低的采样变异性，能够准确检测脂肪变性≥5%的微小变化，是目前准确的脂肪定量测量方法之一。
有研究发现约40%的HLD病人在确诊时已经出现肝硬化。因此，早期评估HLD病人肝功能对于制定治疗方案有重要意义。Janowski等对HLD病人肝脏疾病的研究发现，PDFF定量技术能更好地反映肝脏的脂肪定量。总之，PDFF MRI可对HLD病人的肝脏情况进行评估。
3.心脏磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）
CMR技术是近年来兴起的一种评估心脏功能和结构的无创性成像方式，能够对心脏形态、功能、心肌灌注和组织学特征等全方位检查，已成为诊断和预后心肌损伤的一站式成像方案。此外，CMR还能够识别心肌亚临床的异常，对于评估患有心脏疾病病人的心脏受累具有重要的检查价值。
3.1 CMR特征追踪（cardiac magnetic resonance fea ture-tracking，CMR-FT）技术
CMR-FT技术可以计算出心肌在纵向、周向和径向的应变，从而定量评估心肌和室壁在心动周期中的变形程度，因此可以评估心脏整体和局部室壁运动的改变，客观地评价心肌功能。Zhang等研究发现，HLD病人的左心室整体径向应变及右心室整体纵向应变较健康对照组显著降低，提示心室功能的损伤可能是无症状HLD病人潜在的早期心脏表现。Salatzki等发现HLD病人组左室整体周向应变较健康对照组显著降低，且神经型HLD病人较非神经型病人左室周向应变更低，这可能反映了HLD亚临床阶段心脏的损伤。因此，CMR-FT技术可用于检测早期HLD心肌受累。
3.2映射（mapping）技术与细胞外容积分数（extracelluar volume，ECV）
mapping技术可以在单次屏气期间通过采集多个不同反转时间的图像，定量测量心肌每个体素的T1值（T1mapping）和T2值（T2mapping），具有无创评估心肌组织的特点。ECV表示细胞外间质占整个心肌容积的百分比，可以反映心肌间质病变程度，且不受磁场强度影响，是评估心肌纤维化最敏感的生物标志物。通过比较钆对比剂注射前后心肌T1值变化及血液T1值，可以计算出ECV，进而定量评估心肌纤维化程度。
Salatzki等发现HLD病人心肌整体的T1值显著升高，ECV高于正常对照组，且神经型HLD病人心肌纤维化程度高于非神经型。Deng等研究也显示HLD病人T1值和ECV均高于正常对照者，但神经型与非神经型HLD亚组间T1值和ECV差异无统计学意义，这可能与其纳入标准的年龄及种族相关。
上述研究表明，T1值和ECV可作为评估HLD心肌纤维化严重程度的可靠参数。T2mapping通过测量心肌T2值可以准确定量评估
综上，T1mapping、T2mapping和ECV可以定量评估心肌组织特征和病变情况，对于评价HLD心肌受损具有重要价值。
3.3 晚期延迟钆增强（late gadolinium enhancement，LGE）
晚期LGE是一种重要的无创检查方法，该技术利用钆对比剂的特殊性质，能够显示心肌纤维化区域呈高信号，被认为是评估心肌局灶性纤维化的“金标准”。既往研究发现HLD病人相较于健康对照组均存在右心室插入点、室间隔、心肌下侧壁异常强化，表明HLD病人心肌结构性病变的风险更高。因此，纤维化可能是HLD病人心肌受损的表现之一，LGE成像能够明确HLD心肌纤维化的程度及范围。上述研究均发现右心室插入点LGE阳性率较高，但其是否可作为HLD最具特异性的心肌强化特征，还需要开展多中心、大样本量的深入研究加以验证。
4. 小结与展望
综上所述，MRI在HLD疾病监测及预后等临床应用中有极高潜力。多项MRI技术可以评估HLD病人不同器官的病变程度，精确测量微小病变结构，对病情进行评估，并对病人的治疗有良好的指导作用和预测价值。但目前对HLD病人心脏方面的研究仍存在一些不足，还需大样本多中心深入研究。
来源：潘子祥,邓炜,李小虎,等.肝豆状核变性的MRI研究进展[J].国际医学放射学杂志,2024,47(02):199-203.
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