磁共振彌散加權成像對克羅恩病繼發(fā)腸道狹窄的性質判定

朱建國，張發(fā)明，劉 斐，何雯雯，田 俊，韓暉云

0 引 言

克羅恩病(Crohn's disease，CD)是一種不明原因的慢性、反復發(fā)作的消化道炎性病變，多見于青少年，跳躍性分布是該病的特征。臨床可繼發(fā)多種并發(fā)癥，以腸道狹窄最為常見［1］。研究表明，病程10 年以上的CD 患者，1/3 會發(fā)生腸道狹窄，狹窄早期以炎性為主，后期向纖維性轉化［2］。對于炎性狹窄，臨床上可通過藥物治療，對于纖維性腸道狹窄只能采取手術方式，因此狹窄性質的判斷至關重要［3］。腸鏡檢查是最常見的檢查方法，但狹窄嚴重時，有繼發(fā)穿孔的風險。磁共振檢查因其無創(chuàng)、無輻射優(yōu)勢，逐步應用于CD研究。磁共振彌散加權成像(diffusion-weighted imaging，DWI)基于水分子的布朗運動，無需注入對比劑，即可得到細胞構成、細胞膜完整性等分子水平的信息，通過測量表面擴散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)還能得到定量參數［4－5］。目前臨床上已將DWI 用于肝纖維化的分級研究［6］。據此推測，因炎性組織和纖維組織含水量的不同，理論上DWI也能用于鑒別CD 繼發(fā)腸道狹窄的性質。本研究采用回顧性分析方法，通過應用DWI 測量ADC 值，探討DWI 對CD 繼發(fā)腸道狹窄的判別作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料與方案設計 收集2014 年1 月至同年6 月經我院腸鏡檢查和病理診斷為CD 的31 例患者，其中男18 例、女13 例，年齡21 ～71 歲，平均(38.90±13.65)歲。排除磁共振檢查禁忌者。本研究得到醫(yī)院倫理委員會批準，所有病例檢查前均簽署知情同意書。患者接受常規(guī)磁共振掃描，確定腸管狹窄最顯著位置(腸腔狹窄判斷標準:與鄰近腸腔相比，狹窄程度＞80%，且腸壁厚度＞3 mm)，并劃分成6 個區(qū)域:末端回腸、盲腸、升結腸、橫結腸、降結腸、直乙狀結腸(為便于和結腸鏡結果對照，小腸腸管病變和肛周病變不納入本研究);在選定的狹窄腸段行DWI 序列掃描，2 位從事腹部影像診斷10 年以上放射科醫(yī)師分別測量病變腸壁的ADC 值(感興趣區(qū)域范圍:12 ～30 mm2)，取2 人的均值作為病變段腸壁的ADC 值。

所有患者在24 h 內接受結腸鏡檢查，并在DWI掃描的腸段取病理活檢(定位時參照骨性標志，如腰椎、髂骨等)。根據病理學結果，將狹窄腸段分為炎性狹窄組和纖維性狹窄組(如病理學檢查同時有炎性和纖維性改變，則將該病例剔除)。

1.2 磁共振掃描參數 磁共振檢查使用GE 公司3.0T 磁共振掃描儀(Signa HDxt)及配套的腹盆腔線圈(8 通道)?；颊叽殴舱駲z查前6 h 禁食，檢查前1 h 口服2.5%的甘露醇溶液1500 mL(每10 min 300 mL)以充盈腸道，檢查開始前3 min，靜脈注射山莨菪堿20 mg 抑制腸蠕動。

常規(guī)序列掃描參數:冠狀位T2 加權單次激發(fā)快速自旋回波序列(層厚/間距=5 mm/1 mm;TR/TE=2800/70;屏氣)，軸位T2 加權快速自旋回波脂肪抑制序列(層厚/間距=4 mm/2 mm;TR/TE=12000/90;呼吸觸發(fā))，軸位T1 加權三維容積超快速掃描序列(層厚/間距=4 mm/0 mm;TR/TE=4.5/1.7;屏氣)，增強掃描軸位T1 加權三維容積超快速多期動態(tài)序列(層厚/間距=4 mm/0 mm;TR/TE=4.5/1.7;屏氣)。對比劑:馬根維顯，劑量0.1 mmol/kg，速率2 mL/s。DWI序列參數:軸位，層厚/間距=4 mm/0 mm，TR/TE=6000/最小，矩陣=128×128，視野=40 cm，b 值=0.600 s/mm2，激勵次數=6。

1.3 統計學分析 采用SPSS 19.0 軟件進行數據分析。數據以均數±標準差形式表示。首先應用Bland-Altman 一致性分析評價2 位放射科醫(yī)師測量數據的一致性。采用單樣本Kolmogorov-Smirnov 檢驗檢查31 個病變腸壁ADC 值正態(tài)性。根據ADC 值繪制受試者操作特征曲線(receiver-operating characteristic curve，ROC)。以P≤0.05 為差異有統計學意義。

2 結 果

本研究共納入31 段病變腸管。依據病理結果，將31 段腸管分為炎性狹窄組21 段，纖維性狹窄組10 段。見表1，圖1、圖2。

表1 各組克羅恩病患者狹窄腸管位置分布情況(n)Table 1 The position and number of bowel stenosis in group of inflammatory/fibrotic groups(n)

圖1 典型CD 患者腸道炎性狹窄常規(guī)MRI 平掃圖Figure 1 Conventional MRI scanning of typical infammatory bowel stenosis

圖2 典型CD 患者腸道纖維性狹窄常規(guī)MRI 平掃圖Figure 2 Conventional MRI scanning of typical fibrotic bowel stenosis

ADC 值一致性檢驗結果顯示見圖3。Bland-Altman 分析顯示3.23%(1/31)的點在95%一致性界定以外，在一致性界定范圍內2 位醫(yī)生測量的ADC 值差值的絕對值最大為0.140×103mm2/s，最小為0.018×103mm2/s，證實測量數據的可靠性。Kolmogorov-Smirnov 檢驗，Z=0.605、P=0.857，示31 例數據符合正態(tài)分布。炎性狹窄組腸壁ADC 值(1.40±0.23)×103mm2/s［(1.01 ～1.83)×103mm2/s］，纖維性狹窄組(0.80±0.16)×103mm2/s［(0.53 ～1.03)×103mm2/s］，組間比較差異有統計學意義(t=7.403，P ＜0.05)。ROC 曲線下面積為0.981(95%CI 0.943 ～1.000)，以1.11×103mm2/s作為截斷點，對炎性狹窄判斷的敏感性和特異性分別為90.5%和100%，見圖4。

圖3 2 位醫(yī)師測量ADC 值Bland-Altman 一致性檢驗圖Figure 3 Bland-Altman Plot picture of ADC measurement by two doctors

圖4 31 例CD 患者ADC 值受試者工作特征曲線Figure 4 Receiver operating charmteristic curve of 31 CD patients'ADC value

3 討 論

CD 患者繼發(fā)腸道狹窄時，對狹窄性質的判定決定臨床治療方案。常規(guī)磁共振根據T2 信號強度、病變腸壁強化程度與方式、病變腸管周圍腸系膜情況等也能提供鑒別診斷信息，但這些信息均缺乏定量參數［7－11］。既往研究中，已有學者采用DWI 序列獲得定量參數來研究炎性腸壁。Oto 等［12］通過測量11 例患者病變腸管ADC 值來判斷炎性病變的程度，認為相對正常腸管，病變腸管的信號會增高、ADC 值下降。Kiryu 等［13］認為病變活動期時，腸管的ADC 值會下降。Neubauer 等［14］指出腸壁的厚度和ADC 值之間存在明確相關性。本研究通過測量ADC 值得到定量指標來鑒別狹窄性質，尚鮮有報道。

相對正常腸壁，炎性病變腸壁DWI 信號增高，ADC 值下降，造成這一表現的原因尚不明確。可能存在的病理機制為細胞水腫和細胞密集導致細胞外間隙減小。而引起細胞腫脹的原因則包括:細胞構成的改變、微小膿腫形成、灌注增加。引起細胞密度改變的原因則是黏膜層和黏膜下層集合淋巴結細胞、膨脹擴大的淋巴管、過渡增殖的神經元和炎性反應形成的肉芽組織。

CD 后期腸壁纖維化不可避免會伴發(fā)腸道梗阻［15］。纖維化會累及整個腸壁，包括黏膜層、黏膜下層、肌層和漿膜層。慢性炎癥刺激成肌纖維細胞，導致細胞外基質蛋白沉積，最終形成腸壁纖維化［16］。因此膠原纖維和成肌纖維細胞被認為是導致腸壁纖維化的關鍵因素［10，17－18］。纖維化造成DWI 信號和ADC 值變化的原因尚不明確。既往研究發(fā)現，肝硬化時ADC 值較正常肝下降［19－20］，造成這一現象的原因可能是結締組織增生、血竇變窄、肝血流減少［21］。故認為同樣機制也能解釋腸壁纖維化導致水分子彌散功能的改變。

Yi 等［22］研究認為，慢性肝炎不伴發(fā)纖維化時肝的ADC 值較伴發(fā)纖維化增高。Li 等［23］的研究表明，肝纖維化程度越重，彌散成像測得的ADC 值越低。在本研究中，CD 繼發(fā)腸道纖維性狹窄時腸壁的ADC 值明顯低于炎性狹窄。結合本研究結果與既往對肝纖維化的研究結論，認為纖維成份對水分子彌散功能的限制作用大于細胞炎性水腫，因此DWI序列能夠有助于判定CD 繼發(fā)腸道狹窄性質。

受限于回顧性研究方法和病例數有限，本研究存在一些不足:①因要參照結腸鏡檢查，故本研究只納入了末端回腸和結腸，沒有涉及到空腸和近端回腸;②不能完全排除測量ADC 值時產生的誤差;③本研究中選取b 值=0.600 s/mm2，參數變化后結果如何有待進一步研究?？傊?，本研究證實了可使用DWI 序列通過測量ADC 值來判斷CD 繼發(fā)腸道狹窄性質，對指導臨床治療有一定實際意義。

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