研究背景衰老、创伤和疾病都可能导致软组织缺损影响外观,而软组织缺损可以通过使用各种填充材料来改善患者的外观,自体脂肪移植是一种通过重新分配脂肪以改善患者外观来治疗软组织缺损的方法,作为填充材料之一,自体脂肪的组织相容性良好,无排斥,无过敏反应,广泛用于面部缺损、面部年轻化、乳房填充、臀部填充等。研究人员通过影像学方法测量自体脂肪移植后的体积保留率,以评价术后效果和改善手术方法,目前常用的评价方法有超声、CT、3D面部扫描仪和常规磁共振成像,甚至仅靠患者或医生的主观评价,然而这些方法的不准确性或不敏感性限制了它们在面部微小体积上的应用。例如,超声成像不可避免地会对软组织施加压力,从而改变组织的形状;CT成像脂肪组织对比度低,更不足以区分自体移植脂肪和固有脂肪。更重要的是,CT的X射线的电离辐射抑制了它的广泛应用。此外,整形领域经常使用的脂肪抑制MRI序列也很难勾勒移植的脂肪。Dixon序列的作用机制是基于化学位移效应,它分离了水和脂肪信号,产生的全相图像（In-phase图像）和纯水图像（Water-only图像）常用于临床上疾病的诊断,但纯脂肪图像（Fat-only图像）很少得到单独使用。除了脂肪定量测量之外,纯脂肪图像通常被忽略,但是它们提供了高质量的脂肪组织的解剖图像,而不需要造影剂或图像后处理。研究目的我们假设刚移植的脂肪经过洗涤、过滤等处理后,与原本的脂肪结构有差异,并能从图像中反应出来。纯脂肪图像可以提供移植脂肪的可视化,帮助分辨自体脂肪和原本的脂肪。本研究旨在评价MRI Dixon序列的纯脂肪图像在自体脂肪移植物成像的应用,并研究自体脂肪移植术后一年内脂肪组织恢复过程中移植脂肪的信号和体积变化,并评估自体脂肪移植物MRI纯脂肪成像的可行性。研究方法本研究招募了 4名志愿者,在研究开始时优化磁共振成像方案。在2019年8月至2020年10月期间,共有68名面部缺陷患者登记参与这项研究。所有患者均随机选择行自体脂肪移植术后7天、3个月或1年行1次MRI检查。其中,21名患者由于2019冠状病毒疾病隔离而取消了手术,13名由于地理原因和2019新冠病毒疾病旅行限制而被排除在核磁共振检查之外,11名患者在研究之前接受了透明质酸或自体脂肪注射。最终,23名患者被前瞻性地纳入了这项研究。1.手术方法:手术过程包括抽取脂肪,脂肪准备和脂肪填充三个步骤。根据患者的选择从腹部或大腿抽取自体脂肪。术者将每1000ml生理盐水中含有400mg利多卡因和1mg肾上腺素的肿胀液渗入皮下层。在局部麻醉下,用直径2.0mm的吸脂钝针连接20ml低压注射器进行抽脂手术,套管前后移动收集自体脂肪,收集到的脂肪沉积约15分钟。在沉淀过程中,脂肪细胞从血清和油脂中分离出来,然后转移到1ml注射器中等待注射。用18号针在每位患者的双侧颧骨或鼻基底处戳两个约0.5mm的孔,术者使用装有脂肪的1ml注射器和注射套管连接,将处理好的脂肪注射到深层脂肪中。术中记录每个患者每个部位的注射体积,术后效果评估由患者和医生共同完成,分为优秀、良好、一般或差。2.MRI面部扫描:嘱咐患者平躺于32通道头线圈中接收MRI面部扫描,扫描范围:上至额顶,下至颏部,外至双侧耳部。面部磁共振成像使用一个3.0T单位与32通道头线圈（Ingenia Elition X,Philips HealthTech）,以评估患者的面部脂肪信号,形态和体积,检查时间分别在手术后7天、3个月或1年进行。图像评估由放射科医生与整形外科医生共同完成,利用专业的量表系统对图像进行勾勒和评分,测量移植脂肪与固有脂肪的信号对比度、移植脂肪的体积以及移植脂肪T2 mapping值。研究结果总共23例女性参与了手术及核磁扫描图像评价,共获得46侧面部图像。手术部位包含苹果肌26侧,鼻唇沟20侧。8例患者术后第7天行随访MRI扫描,9例患者术后3个月行MRI扫描,6例患者术后1年行MRI扫描。三组年龄差异无统计学意义（p=0.2）。面部两侧移植脂肪体积平均为2.60±0.53 ml。患者术后效果满意度:优秀 19 例（82.6%）,良好 2 例（8.7%）,一般 1例（4.3%）,差 1例（4.3%）,一共21例（91.3%）患者（优秀n=19,良好n=2）对结果满意。医生对术后效果评价:优秀18例（78.2%）,良好4例（17.3%）,一般1例（4.3%）。到目前为止,患者没有出现并发症,无手术部位感染。3位病人接受了第二次注射。关于DIXON的图像评分中,T1W图像质量和图像分辨率的中位数分别为5分和5分。T2W图像质量和图像分辨率的中位数分别为4分和3分。T1W与T2W图像质量差异有统计学意义（p＜0.01）,T1W与T2W图像分辨率差异有统计学意义（p＜0.0001）。MRI显示1例左侧注射脂肪在术后1年完全吸收,因此,我们只记录了 45侧的信号对比度。患者术后7天、3个月、1年移植脂肪信号对比度为28.8±4.7%、16.33±2.1%3.3±1.3%。术后7天与术后3个月的移植脂肪的信号对比度有统计学差异（p＜0.0001）,术后3个月与术后1年的信号对比度有统计学差异（p＜0.0001）。本研究采用Pearson相关分析法,评估第7天注射脂肪量与检测到的移植脂肪量之间的关系,两个变量间呈正相关（r=0.9556;p＜0.0001）,平均测量体积为2.6±0.47ml,以记录的注射脂肪为原始体积,术后第7天移植脂肪的体积保留率平均为94.1±5.75%,术后3个月和1年移植脂肪体积保留率分别为48.7±17.34%和33.1±12.94%。体积保留率在第7天和第3个月、第3个月和第1年之间差异有统计学意义（p＜0.001）。正常脂肪、术后7天、3个月、1年的脂肪的平均T2 mapping值为137.4±6.215ms、172.9±12.78ms、154.4±11.14ms 和 135.9±9.275ms。在术后第 7 天,移植脂肪与正常脂肪的T2 mapping值有统计学差异（p＜0.0001）;术后3个月,移植脂肪与正常脂肪的T2 mapping值有统计学差异（p＜0.0001）;术后1年,移植脂肪与正常脂肪间的差异消失（p=0.70）。移植脂肪中,术后7天与3个月、3个月与1年的T2 mapping值有统计学差异（p＜0.0001）。采用Pearson线性相关性分析发现,面部自体脂肪移植术后7天、3个月以及1年的T2 mapping值与移植脂肪的信号对比度值之间无线性关系（术后7天:r=0.09,p=0.73;术后 3 个月:r=0.28,p=0.26;术后 1 年:r=-0.08,p=0.81）。研究结论1.本研究首次利用MRI独特的信号对比度和T2 mapping序列直接探测面部自体移植脂肪在人体内的水肿的变化。2.在面部自体脂肪移植的核磁成像方法中,由Dixon成像获得的T1W纯脂肪图像显示移植脂肪比T2W更有效,具有更好的图像质量和图像分辨率,能够帮助医生清晰勾画移植脂肪。3.基于纯脂肪图像,我们首次证实在面部自体脂肪移植后1年内的恢复过程中移植脂肪的T1W信号与面部脂肪信号存在显著差异。4.在脂肪移植术后1年的恢复过程中,移植脂肪的信号对比度逐渐减小。在一年时候最接近正常脂肪。5.在脂肪移植术后1年的恢复过程中,移植脂肪的体积逐渐减小,吸收速度逐渐变慢。6.首次发现在移植后1年的恢复过程中,移植脂肪的T2 mapping值与面部脂肪的T2 mapping值存在显著差异,移植脂肪的T2 mapping值在术后1年与正常脂肪逐渐相近。7.基于对T2 mapping的研究,首次发现静置法移植脂肪水分含量在术后1年内从高到低变化,在一年时候最接近正常脂肪。8.静置法获取的移植脂肪,术后其水分含量变化从高到低,且其含量与移植脂肪的体积保留率成正比,在术后3个月,移植脂肪含水量仍然高于正常脂肪,提示移植脂肪仍然存在水肿,在术后1年移植脂肪含水量与正常脂肪无差异。9.脂肪移植术后3个月内,因移植脂肪人眼不可见的水肿存在,提示以往研究方法算出的移植脂肪保留率,都高于真实体积保留率。