第一部分3.0T磁共振磁敏感成像技术定量测定大鼠肝纤维化铁沉积的实验研究目的：评价腹部磁共振磁敏感成像(susceptibility-weighted MR imaging, SWI)技术定量测定一次大剂量注射二甲基亚硝胺(dimethylnitrosamine, DMN)诱导的大鼠肝纤维化模型肝脏铁沉积的应用价值。材料与方法：单次腹腔内大剂量注射DMN(50mg/kg体重)诱导的SD大鼠肝纤维化铁沉积模型作为实验组(n=50),10只注射相同剂量生理盐水的SD大鼠作为正常对照组。所有实验组和对照组大鼠均接受磁共振腹部SWI扫描、相位值的测量以及组织病理学检查,以确定肝脏铁沉积的存在和程度。其中,实验组大鼠于5个不同时间点(DMN注射后5天、7天、10天、14天和28天)每次随机抽取10只完成上述检查。结果：47只实验组和10只对照组大鼠纳入最后的数据分析,3只实验组大鼠在DMN注射后3天由于肝脏急性出血坏死死亡。根据组织病理学结果将肝脏铁沉积分成三组(0级(n=10)、Ⅰ级(n=42)和Ⅱ级(n=5)),三组所测得的平均相位值分别为0.0183±0.0697、-0.0302±0.0158和-0.0656±0.0062,三组相位值之间存在统计学差异(F=70.057,p<0.001)。肝脏相位值与组织病理学铁沉积分级之间存在高度负相关(r=-0.843,p<0.01)。另外,DMN注射后5个不同时间点实验组大鼠肝脏的平均相位值分别为-0.0059±0.008、-0.0234±0.0068、-0.0424±0.0061、-0.0589±0.0082和-0.030718±0.0078,而对照组大鼠的平均相位值为0.0183±0.0697,上述六组大鼠肝脏的相位值存在显著性差异(F=132.743,p<0.001)。结论：腹部磁共振SWI序列是一种敏感的定量测定大鼠肝纤维化铁沉积的新方法,与病理组织学结果呈高度相关性。第二部分同步辐射微束X射线荧光技术定量测定大鼠肝纤维化铁沉积的实验研究目的：探讨同步辐射微束X射线荧光(synchrotron radiation X-ray fluorescence, SRXRF)技术定量测定一次大剂量腹腔注射二甲基亚硝胺(dimethylnitrosamine, DMN)诱导的大鼠肝纤维化模型中肝脏铁沉积的应用价值。材料与方法：应用单次腹腔内大剂量注射DMN(50mg/kg体重)诱导的50只SD大鼠肝纤维化铁沉积模型作为实验组,10只注射相同剂量生理盐水的SD大鼠作为正常对照组。所有的实验组和对照组大鼠肝脏组织均接受SRXRF扫描和组织病理学铁沉积测定。所有样本扫描前均充分干燥。SRXRF扫描时单色光能量为12.5Kev,光斑大小2mm x2mm。铁元素的特异性荧光峰值位于6.40KeV处。实验组大鼠于5个不同时间点(DMN注射后5天、7天、10天、14天和28天)每次随机抽取10只完成SRXRF和组织病理学检查。测量和分析SRXRF检查的铁元素特异性荧光光子数,并和病理铁染色结果进行相关性检验。结果：47组实验组和10只对照组大鼠纳入最后的数据分析,3只实验组大鼠在DMN注射后3天由于肝脏急性出血坏死死亡。对照组与实验组大鼠SRXRF检查测得的铁元素特异性荧光光子数分别为(4.10±0.91)、(10.01±4.03)x104光子数/g干燥肝组织。两组之间存在显著性差异(Z=-4.574,p<0.01)。根据肝脏组织病理学铁染色结果将铁沉积分为0级(n=10)、Ⅰ级(n=42)和Ⅱ级(n=5),相应三组SRXRF测得的铁元素特异性荧光光子数分别为(4.10±0.91)、(9.16±3.15)、(17.16±3.63)x104光子数/g干燥肝组织,三组之间存在显著性统计学差异(F=33.174,p<0.01)。SRXRF检查所得肝脏铁元素特异性荧光光子数与组织病理学测定的铁沉积之间存在中度正相关(r=0.722,p<0.01)。测定实验组5个不同时间点SRXRF检查所得的肝脏铁元素特异性荧光光子数,其平均值分别为(5.03±1.23)、(8.85±2.66)、(10.39±1.73)、(15.10±4.25)和(9.17±1.77)x104光子数/g干燥肝组织,将对照组和上述五组实验组大鼠SRXRF测得的肝脏铁元素特异性光子数进行比较,结果发现六组之间存在统计学差异(F=25.412,p<0.01)。结论：SRXRF技术可作为一种无损的定量测定大鼠肝纤维化铁沉积的新技术,不同程度铁沉积的肝脏组织铁元素特异性荧光光子数有显著性差异,和病理铁染色结果之间有中度相关性。第三部分一、3.0T磁共振磁敏感成像技术定量测定慢性乙型病毒性肝炎患者肝脏铁沉积的临床研究目的：比较不同TE时间(10ms、5ms和2.5mS)时,磁敏感成像(susceptibility-weighted imaging, SWI)序列用于定量测定慢性乙型病毒性肝炎患者肝脏铁沉积的价值,探讨铁沉积与肝纤维化分期和炎症活动度之间的相关性。材料和方法：前瞻性入组57个慢性乙型病毒性肝炎患者。所有病人接受腹部磁共振SWI扫描和病理组织学检查。分别测量三个不同的TE值时SWI序列的相位值。选择整个肝右叶进行相位值的测量,避开大血管和伪影。肝脏病理学检查包括半定量的普鲁士兰染色铁沉积分级、肝纤维化分期和炎症活动度分级。ROC曲线用来分析肝脏铁沉积的存在。结果：共51例患者纳入最终的数据分析,将病理普鲁士兰染色显示的肝脏铁沉积的情况分成五级,0级到4级铁沉积的病例数分别为15、12、12、8、4。选择3个不同TE值(10ms、5ms和2.5ms)时,SWI检出肝脏铁沉积的敏感性和特异性分别为88.89%/66.67%、86.11%/60%和75%/80%。三组TE值时,肝脏组织病理学五组铁沉积分级之间的相位值均存在显著性差异(F=115.01、41.86和31.167；p<0.001)。并且,组织病理学铁沉积分级与相位值之间均呈高度负相关(r=-0.904、-0.856和-0.799；p<0.001)。ROC曲线分析结果显示,三组不同TE值时,当相位值分别大于-0.0453、-0.0127和0.0125时,SWI诊断肝脏铁沉积的敏感性均为100%,特异性分别为86.1%,、80.6%和83.3%。当TE值为10ms和5ms时,SWI的相位值与肝脏炎症活动度呈低度负相关(r=-0.394,-0.368；p=0.004,0.008)。三组SWI的相位值和肝纤维化分期之间均无相关性(p>0.05)。结论：腹部SWI序列可用于检测慢性乙型病毒性肝炎患者是否存在铁沉积,不同程度铁沉积患者的相位值之间有统计学差异,特别是应用较长的TE值(TE=10ms)时。铁沉积与肝脏炎症活动度相关而与肝纤维化之间无相关性。第三部分二、3.0T腹部磁共振磁敏感成像技术与T2*加权成像技术定量测定慢性乙型病毒性肝炎患者肝脏铁沉积的比较研究目的：比较3.0T磁共振腹部磁敏感成像(susceptibility-weighted imaging,SWI)序列与多回波的T2*加权成像(T2*一weighted gradient-echo imaging,T2*WI)序列定量测定慢性乙型病毒性肝炎患者肝脏铁沉积的能力。材料和方法：前瞻性入组43例慢性乙型病毒性肝炎患者,所有病例同时接受3.0T磁共振腹部SWI、T2*WI序列扫描和肝活检组织病理学检查。SWI序列相位图用于相位值的测量,T2*WI序列T2*map用于T2*值的测量。测量整个肝右叶的相位值和T2*值,避开大血管和伪影。2名病理学家(观察者1和观察者2)共同商讨决定普鲁士兰染色肝脏铁沉积的分级。结果：39例患者(男/女,29/10),平均年龄27-72(51.69±11.57)岁纳入最后的数据统计,其中0级到4级组织病理学诊断的铁沉积病例数分别为11、8、9、7、4,平均相位值分别为-0.0213±0.0094、-0.05063±0.0010、-0.0589±0.01]7、-0.0940±0.0110、-0.1568±0.0119；T2*值分别为19.65±1.31、15.53±1.96、15.34±1.91、8.36±1.07、4.60±1.50。不同程度铁沉积分级组的相位值和T2*值之间均存在显著性差异(F=139.60、93.91;p<0.001)。肝脏相位值和T2*值均与病理组织学铁沉积分级均呈高度负相关(r=-0.937、-0.898；p<0.001)。然而,肝脏相位值与病理组织学结果的相关性高于T2*值。结论：腹部SMI与T2*WI均可以用于肝脏铁沉积的定量检测,而前者较后者的检测敏感性更高。第四部分同步辐射微束X射线荧光技术定量测定肝脏铁沉积的临床研究目的：应用同步辐射微束X射线荧光(synchrotron radiation X-ray fluorescence, SRXRF)技术定量测定肝脏铁沉积,并探讨铁沉积与肝纤维化分期和炎症活动度的相关性。材料与方法：前瞻性入组64例拟行肝脏部分切除术(n=58)和肝移植术(n=6)的病例。所取肝脏标本均选用远离肿瘤组织的肝实质区域。所有标本行SRXRF和肝脏组织病理学检查。ROC曲线用于分析肝脏铁沉积和明显铁沉积的存在(组织病理学铁沉积3级和4级)。结果：64例肝脏标本中,普鲁士兰染色结果显示35例伴有铁沉积,其中,1级到4级的病例数分别为15、9、7、4,无铁沉积(0级)的29例。SRXRF所测得的0级到4级五组肝脏标本铁元素特异性荧光光子数分别为(1.30±0.48)、(2.12±0.55)、(3.23±1.44)、(4.08±0.88)、(6.06±1.51)x105/g干燥肝组织,上述5组的结果存在显著性差异(F=44.166,p<0.001)。铁元素特异性荧光光子数与组织病理学铁分级之间呈高度正相关(r=0.855,p<0.001)。当肝脏铁元素特异性荧光光子数大于1.95x105光子数/g干燥肝组织时.SRXRF诊断肝脏铁沉积的敏感性和特异性为82.9%和89.7%。当肝脏铁元素荧光特异性光子数大于3.43x105光子数/g干燥肝组织时,该技术诊断肝脏明显铁沉积的敏感性和特异性为90.9%和91.7%。另外,铁元素特异性荧光光子数与肝脏炎症活动度呈低度正相关(r=0.252,p=0.045),而与肝纤维化分期之间无相关性(p=0.706)。结论：SRXRF可用于定量评估肝脏的铁沉积,是一种无损性定量诊断的新技术。临床病例研究结果表明,铁沉积与肝脏的炎症活动度相关而与肝纤维化分期无关。第五部分3.0T腹部磁敏感成像技术定量测定慢性乙型病毒性肝炎患者的肝脏铁沉积及其与血清铁标记物的相关性研究目的：分析腹部磁敏感成像(susceptibility-weighted imaging, SWI)序列定量测定慢性乙型病毒性肝炎患者的肝脏铁沉积情况,并探讨该技术与血清铁标记物(血清铁、铁蛋白、转铁蛋白和转铁蛋白饱和度)的相关性。材料与方法：前瞻性入组327例慢性乙型病毒性肝炎患者,同时纳入50例健康志愿者作为正常对照组。所有病人接受腹部磁共振SWI序列扫描以及血清铁标记物测定,所有正常志愿者仅接受磁共振SWI序列扫描。对所有患者和正常志愿者进行相位值的测量,并依据SWI图像对铁沉积进行分级。结果：303个慢性乙型病毒性肝炎和47个正常志愿者符合本研究要求,纳入最后的数据分析。77例(25.4%)患者的肝脏存在铁沉积。患者肝脏铁沉积组、无铁沉积组以及正常志愿者组肝脏的平均相位值分别为-0.0710±0.047、-0.0152±0.0103、-0.0141±0.0147。肝脏铁沉积组与无铁沉积组和正常志愿者组之间均存在统计学差异(p<0.001)。患者肝脏无铁沉积组与正常志愿者组的肝脏相位值之间未见统计学差异(p=0.254)。另外,肝脏铁沉积不同等级之间的相位值存在显著性差异(F=84.044,p<0.000)。肝脏铁沉积组血清铁、铁蛋白、转铁蛋白和转铁蛋白饱和度均高于无铁沉积组(p<0.000)。仅血清铁蛋白在肝脏不同程度铁沉积间存在显著性差异(χ2=8.519,p=0.036),并且肝脏相位值与铁蛋白仅呈低度负相关(r=-0.365,p=0.007)。结论：腹部SWI序列可用于定量测定慢性乙型病毒性肝炎患者肝脏的铁沉积。血清铁标记物中,仅血清铁蛋白在肝脏不同程度铁沉积间存在显著性差异,并与肝脏相位值呈低度负相关。SWI序列是更有效的定量检测肝脏铁沉积的方法。