MRI在腸梗阻診斷中的進(jìn)展

孫斯琴 陳昆濤

MRI在腸梗阻診斷中的進(jìn)展

孫斯琴1陳昆濤2*

腸梗阻是常見的疾病，占急腹癥的20%，有起病急、進(jìn)展快、病死率高的特點(diǎn)，故早期診斷腸梗阻對愈后至關(guān)重要。常規(guī)MRI作為一種簡便又無創(chuàng)的檢查方法，多種成像技術(shù)，如MRI水成像（MRH）、MR膽胰管成像（MRCP）、MR腸道成像（MRE）、MR電影成像（Cine MRI）對腸梗阻的定位及病因診斷均較CT準(zhǔn)確，而功能MRI的多種成像序列通過各自成像參數(shù)的特點(diǎn)能夠反映不同的微觀病變，對腸梗阻早期診斷有較高的價值。就MRI應(yīng)用于診斷腸梗阻的技術(shù)及其進(jìn)展予以綜述。

腸梗阻；磁共振成像；擴(kuò)散加權(quán)成像；體素內(nèi)不相干運(yùn)動；擴(kuò)散峰度成像

Int J Med Radiol，2016，39（6）：649-653

腸梗阻是最常見的急腹癥之一，指由任何原因引起的腸內(nèi)容物通過障礙的一組臨床綜合征，表現(xiàn)為腹痛、腹脹、嘔吐和停止排便排氣。該病具有病因復(fù)雜，起病急驟，病情進(jìn)展快，對機(jī)體影響嚴(yán)重，病死率高等特點(diǎn)，因此腸梗阻的早期診斷、及時治療非常重要。

腸梗阻主要的病理特點(diǎn)[1]：梗阻點(diǎn)以上腸管由于蠕動增加而致氣體、液體集聚引起腸管擴(kuò)張，梗阻點(diǎn)以下腸管則塌陷；腸腔壓力的升高引起嘔吐而導(dǎo)致水、電解質(zhì)和酸堿失衡，還可引起腸壁血運(yùn)障礙導(dǎo)致腸壁充血水腫；腸壁及毛細(xì)血管通透性增加引起腸壁出血及液體外滲入腸腔、腹腔，使血容量下降；腸內(nèi)容物及大量細(xì)菌隨即進(jìn)入腹膜腔引起腹膜炎；腸壁因缺血、潰爛而至壞死、穿孔，甚至引起病人休克、死亡。

以往曾以腹部X線作為診斷腸梗阻的首選，但由于影像重疊，對梗阻的原因及部位的判斷不準(zhǔn)確，故診斷正確率低。超聲受腸氣及操作醫(yī)師經(jīng)驗(yàn)的影響。CT成像組織分辨力不高，觀察腸壁的缺氧缺血改變必須注射碘對比劑，而使用碘對比劑有一定的危險，且CT檢查還存在輻射損傷。MRI作為一種無輻射損傷的成像技術(shù)，組織分辨力高，隨著空間分辨力和信噪比的提高已逐步應(yīng)用在腸梗阻的診斷中。

1 常規(guī)MRI掃描

1.1 常規(guī)MRI及增強(qiáng)掃描腸MRI檢查作為一種無創(chuàng)性檢查，無需腸道準(zhǔn)備。常規(guī)MRI多種快速成像序列，如單次激發(fā)快速自旋回波（single shot fast spin echo,SSFSE）序列、真實(shí)穩(wěn)態(tài)進(jìn)動快速成像（true

fast image with steady-state procesion,true FISP）序列、快速擾相梯度回波（fast spoiled gradient echo，F(xiàn)SPGRE）序列、半傅里葉單次激發(fā)快速自旋回波（half-Fourier acquisition single-shot turbo spin-echo，HASTE）序列等，可減少病人檢查時間，且影像清晰，醫(yī)生可迅速準(zhǔn)確地對疾病做出判斷，因而較多應(yīng)用于對腸梗阻疾病的檢查。采用HASTE序列、trueFISP序列及MRI增強(qiáng)掃描對診斷腸壁的缺血壞死有很高的價值，可見腸壁水腫增厚（擴(kuò)張腸袢壁厚≥2 mm），腸壁異常強(qiáng)化，局限性腸系膜積液或水腫，腸壁、門靜脈或腸系膜上靜脈積氣，大量腹腔積液等[2]。MRI能較CT在非增強(qiáng)狀態(tài)下更早更敏感地發(fā)現(xiàn)腸梗阻所致腸壁病變，Berritto等[3]應(yīng)用7TMRI對小鼠不同時間腸梗阻模型行MRI掃描發(fā)現(xiàn)，高場強(qiáng)MRI在梗阻后15 min即可發(fā)現(xiàn)水腫的腸壁在T2WI上出現(xiàn)條狀高信號及少量腹腔積液。

1.2 MRI水成像（magnetic resonance hydrography，MRH）和MR膽胰管成像（MRCP）腸梗阻病人由于腸道梗阻致腸壁及毛細(xì)血管通透性增加導(dǎo)致腸腔積液，為腸管提供了良好的充盈度，使MRH除了可以清晰地顯示梗阻的部位，對病因診斷也有很大的幫助：如糞石性小腸梗阻T1WI上邊緣呈高信號的糞石在外圍液體及內(nèi)部低信號襯托下表現(xiàn)為“空殼征”，T2WI上低信號的糞石周邊環(huán)以高信號液體表現(xiàn)為“焦炭征”[4]；若腸腔內(nèi)見不規(guī)則充盈缺損可為腸腫瘤所致梗阻，且病變遠(yuǎn)端顯示“袖口征”或“截斷征”[5]。

MRCP與MRH類似，MRCP可比CT更直接、清晰地顯示腸系膜水腫及腸腔內(nèi)外滲出的情況，以便明確腸系膜的病變、壞死狀況[6]。廖等[7]通過對比CT及MRI對膽石性腸梗阻的診斷，發(fā)現(xiàn)MRI除了能準(zhǔn)確診斷腸梗阻外，對于存在膽腸瘺的病人，MRI較CT對發(fā)現(xiàn)膽囊與十二指腸間的液體交通顯示更好，可更清楚地顯示膽囊十二指腸間隙模糊及瘺口的大小與厚薄。

1.3 MR腸道成像（magnetic resonance enterography，MRE）MRE可動態(tài)觀察腸管的擴(kuò)張及蠕動，更重要的是可以評估疾病的活動性，并區(qū)分纖維性狹窄及急性炎癥性狹窄[8]。Cronin等[9]通過對280位志愿者行MRE檢查，測量出十二指腸、空腸、近端回腸、遠(yuǎn)端回腸及末端回腸的正常管徑分別是24.8、24.5、19.5、18.9、18.7 mm，各段小腸腸壁的正常厚度均為（1.5±0.5）mm，為MRI判斷是否有腸管擴(kuò)張及腸壁增厚，確診腸梗阻很有幫助。與CT比較，MRE可動態(tài)觀察小腸的蠕動、腸管的擴(kuò)張性以及腸內(nèi)腫物[10]，腸梗阻時擴(kuò)張、僵直的腸管和萎陷、迂曲的腸管之間對比明顯，使梗阻的部位和形態(tài)在MRE上顯示清楚，但粘連性腸梗阻因無明確腫塊及腸壁增厚而較難診斷[11]。

MRE的對比劑可分為陰性對比劑和陽性對比劑，分別用于降低和增加腸腔信號，其中甘露醇溶液應(yīng)用較多。雖然口服對比劑有助于MRE診斷腸梗阻，然而其使用存在一定爭議，Masselli等[12]認(rèn)為若腸梗阻病人已有惡心或腸管過度擴(kuò)張表現(xiàn)時應(yīng)禁止口服對比劑；即使病人可耐受口服對比劑，但對比劑難以迅速到達(dá)梗阻點(diǎn)，對于診斷腸梗阻造成困難。此外，口服對比劑亦可導(dǎo)致腸梗阻的產(chǎn)生和加重而不利于診治[13]。

1.4 MR電影成像（Cine MRI）Cine MRI可對一定時間內(nèi)影像進(jìn)行連續(xù)采集，用電影動態(tài)形式顯示，可獲得與造影相似的影像，用以評估小腸的運(yùn)動性。Wang等[14]對44例健康志愿者與42例器質(zhì)性小腸疾病病人行Cine MRI檢查，通過測量擴(kuò)張良好的小腸腸管的管徑、收縮周期、收縮頻率及收縮幅度與直徑比值，觀察并測量正常小腸與病變小腸的運(yùn)動情況，證明Cine MRI可以有效區(qū)分正常小腸與病變小腸的運(yùn)動。Takahara等[15]研究發(fā)現(xiàn)因不同腸袢間并無明確界限，故疑似梗阻腸管與周圍正常腸管間的運(yùn)動差異較明顯，進(jìn)而在Cine MRI上通過“蠕動間隔征”（指內(nèi)徑≥6 cm不運(yùn)動或運(yùn)動功能減退的腸管，周圍見正?；蛘哌\(yùn)動亢進(jìn)的腸管）即可用來診斷腸梗阻，亦可用于排除絞窄性腸梗阻的診斷。Kirchhoff等[16]認(rèn)為Cine MRI可以通過觀察是否有“粘連帶”這一征象來評估術(shù)后粘連性腸梗阻。與CT比較，Cine MRI不僅可以對腸梗阻做出定位及病因診斷，還可觀察通過小腸的運(yùn)動性對其活性進(jìn)行評估，對手術(shù)治療起到極大的幫助。但Cine MRI的缺點(diǎn)是使用呼吸門控時，要在有限的時間內(nèi)掃描，故只能采用單層采集技術(shù)。

隨著多種快速M(fèi)R成像序列的開發(fā)，對腸梗阻有無、定位及病因可做出較準(zhǔn)確的診斷。但在鑒別良惡性、判斷腸壁缺血壞死的程度以及腸系膜的缺氧缺血改變等方面仍無法做出準(zhǔn)確的判斷。

2 功能MRI

功能MRI（functional MRI，fMRI）是一種基于功能狀態(tài)，對活體組織病理生理變化在細(xì)胞及分子水

平上的研究，以期從細(xì)胞及分子水平對組織器官早期病變進(jìn)行診斷和療效的監(jiān)測。

2.1 擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusionweightedimaging，DWI）擴(kuò)散指分子熱能激發(fā)而產(chǎn)生的一種隨機(jī)的微觀平移運(yùn)動，擴(kuò)散梯度場方向上的擴(kuò)散運(yùn)動將造成體素信號的衰減，不同擴(kuò)散強(qiáng)度的水分子顯現(xiàn)出不同的信號強(qiáng)度，形成了反映組織水分子擴(kuò)散運(yùn)動的對比影像即DWI影像。其成像參數(shù)是反映水分子的隨機(jī)運(yùn)動程度的表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC），Belli等[17]認(rèn)為ADC值可以被視為一個潛在的定量生物指標(biāo)，即水分子擴(kuò)散越快，ADC值越高;反之亦然。擴(kuò)散敏感因子b值是對擴(kuò)散運(yùn)動能力檢測的指標(biāo)，b值與施加的擴(kuò)散敏感梯度場強(qiáng)、持續(xù)時間和間隔有關(guān)。水分子擴(kuò)散敏感性隨b值增加而增加，ADC值就會越準(zhǔn)確，但信噪比會下降。

最初DWI技術(shù)更多應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病及腹部實(shí)質(zhì)臟器疾病的診斷及研究，現(xiàn)今也逐漸應(yīng)用于空腔臟器如腸梗阻的診斷。有研究者[18]對29例腸系膜-小腸腫瘤（mesenteric small bowel tumour，MSBT）病人行常規(guī)MRI及常規(guī)MRI+DWI檢查，對比發(fā)現(xiàn)加入DWI后診斷MSBT的敏感性明顯提高（P=0.03）。與正常組織相比，由于腫瘤細(xì)胞惡性增殖，細(xì)胞密度增高，同時細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)紊亂、解體，細(xì)胞外間隙迂曲度增加[19]，導(dǎo)致組織內(nèi)水分子擴(kuò)散受限，即成為擴(kuò)散弱的水分子，故在DWI上信號衰減不明顯，呈現(xiàn)為高信號，反映水分子擴(kuò)散速度及范圍的指標(biāo)ADC值則下降明顯[20]。正常組織內(nèi)水分子擴(kuò)散不受影響，成為擴(kuò)散強(qiáng)的水分子，DWI上信號衰減明顯，呈現(xiàn)為低信號。炎癥時由于病變處炎癥細(xì)胞增多、水腫時由于細(xì)胞腫脹等原因，亦會導(dǎo)致組織內(nèi)水分子的擴(kuò)散受限，而在DWI上呈高信號；但若為惡性腫瘤引起的腸梗阻DWI顯示團(tuán)塊狀高信號，邊界清。而炎癥、水腫、糞石等引起的腸梗阻DWI顯示為邊緣模糊的等或稍高信號，且分散，多不成形[21]，故DWI對于確診腸梗阻及鑒別良惡性有很高的應(yīng)用價值。此外，DWI有助于確診腸梗阻是否為絞窄性。當(dāng)取低b值時，DWI可以很好地區(qū)分狡窄性腸梗阻與非狡窄性腸梗阻；b=50時“蠕動間隔征”較b=0時更明顯，而近絞窄段與遠(yuǎn)絞窄段腸段的ADC值差異有統(tǒng)計學(xué)意義[15]。

DWI是一種簡便、無創(chuàng)的功能成像，對腸梗阻的診斷有一定的臨床應(yīng)用價值。近年來可增加其穩(wěn)定性的呼吸門控DWI、呼吸門控背景抑制DWI、三維DWI、自由呼吸背景抑制DWI等熱點(diǎn)技術(shù)，在肝臟中已有廣泛研究[22]，但在腸梗阻研究中應(yīng)用較少。

2.2 磁敏感加權(quán)成像（susceptibility weighted imaging，SWI）SWI是以T2*WI為基礎(chǔ)，利用組織內(nèi)部磁敏感差異在磁場中產(chǎn)生增強(qiáng)的對比影像[23]。SWI對組織內(nèi)順磁物質(zhì)、出血沉積物、小靜脈及礦物質(zhì)沉積等顯影非常敏感[24]，具有三維成像、高分辨率及高信噪比等特點(diǎn)，如SWI能精確顯示顱內(nèi)硬腦膜動靜脈畸形病人皮質(zhì)擴(kuò)張靜脈（100%）及皮質(zhì)反流靜脈（89.6%）[25]。

腸梗阻時腸腔壓力升高引起腸壁血運(yùn)障礙，導(dǎo)致腸壁充血水腫，且腸壁及毛細(xì)血管通透性增加引起腸壁出血，而SWI由于其成像特性，對出血沉積物的顯影非常敏感，在出血早期通過對組織內(nèi)順磁性物質(zhì)的探測，以觀察腸壁及腸系膜的出血性改變，對腸梗阻進(jìn)行早期診斷，但目前SWI在腸梗阻中應(yīng)用較少。

2.3 基于體素內(nèi)不相干運(yùn)動（intravoxel incoherent motion,IVIM）的DWI DWI通過自旋回波技術(shù)測量水分子在磁場梯度上的衰減程度，從而檢測水分子擴(kuò)散受限的程度與方向，進(jìn)而反映組織微觀變化及特點(diǎn)。但活體組織不僅有水分子擴(kuò)散，同時存在血液微循環(huán)即組織灌注，由于受到組織灌注的影響，DWI并不能準(zhǔn)確反映水分子的運(yùn)動情況，故Le Bihan等[26]提出了IVIM的概念。

IVIM-DWI是在假設(shè)血液循環(huán)與灌注是非一致性、無條理的隨機(jī)運(yùn)動的基礎(chǔ)上，描述體素微觀運(yùn)動的成像技術(shù)，通過成像參數(shù)評價擴(kuò)散運(yùn)動成分與血液灌注成分。其成像參數(shù)包括：反映局部微循環(huán)灌注效應(yīng)占總體擴(kuò)散效應(yīng)的容積比的灌注分?jǐn)?shù)f值，取值介于0～1之間；反映血液灌注所產(chǎn)生的擴(kuò)散運(yùn)動（即快速擴(kuò)散運(yùn)動成分）的灌注相關(guān)擴(kuò)散即假性擴(kuò)散系數(shù)D*值，單位是mm2/s；反映純水分子擴(kuò)散運(yùn)動（即緩慢擴(kuò)散運(yùn)動成分）的純水分子擴(kuò)散系數(shù)D值，單位是mm2/s。水分子擴(kuò)散運(yùn)動的自由度受b值影響，b值較低時，測得的水分子運(yùn)動主要來自血流灌注；b值較高時，灌注效應(yīng)減低，所得越接近純水分子的擴(kuò)散運(yùn)動。IVIM-DWI通常應(yīng)用于多個不同加權(quán)的b值來獲得信號，不同b值下擴(kuò)散信號的衰減為線性，b值＜200 mm2/s時，水分子擴(kuò)散信號衰減符合高斯分布，通過雙指數(shù)擬合模型IVIM，可得到灌注相關(guān)信息[27]。

IVIM-DWI在腹部實(shí)質(zhì)臟器中已有廣泛研究，

如在肝纖維化分級中4級纖維化的D*值顯著低于0～1級[28]；自身免疫性胰腺炎病人的f值較正常人明顯減低，而胰腺癌病人的f值較自身免疫性胰腺炎病人更低[29]。然而IVIM-DWI在腹部空腔臟器尤其是腸梗阻的研究中較少應(yīng)用。作為一種便捷又無創(chuàng)的檢查，IVIM-DWI能較DWI更好地區(qū)分水分子的擴(kuò)散運(yùn)動與組織灌注的擴(kuò)散運(yùn)動。在腸梗阻時，由于腸腔內(nèi)壓力的增高產(chǎn)生的血流障礙，對腸壁組織的血流灌注存在影響，故IVIM-DWI中反映血流灌注相關(guān)擴(kuò)散運(yùn)動的D*值應(yīng)較正常腸管D*值發(fā)生改變，進(jìn)而推斷灌注分?jǐn)?shù)f值也會發(fā)生改變；同時腸腔內(nèi)壓力的改變會導(dǎo)致腸壁的水腫，導(dǎo)致水分子的隨機(jī)運(yùn)動程度改變，故ADC值較正常腸壁ADC值不同，此時反映純水分子擴(kuò)散運(yùn)動的D值也會較正常腸壁的D值產(chǎn)生改變，故應(yīng)用IVIM-DWI成像參數(shù)（D值、D*值、f值、ADC值）對觀測腸梗阻，尤其對觀測絞窄性腸梗阻的腸壁及腸系膜早期缺血壞死改變應(yīng)有較大的價值，在腸梗阻的早期影像診斷中將會有廣闊的前景。

2.4 擴(kuò)散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）DKI是基于水分子非高斯擴(kuò)散理論，聯(lián)合DTI的二階擴(kuò)散張量及四階峰度張量，更敏感地反映水分子擴(kuò)散運(yùn)動的功能成像[30]。峰度即量化水分子擴(kuò)散偏離高斯分布移位的無量綱度，可以反映水分子擴(kuò)散受限程度及不均一性。DKI與DWI為同一脈沖但b值更高的成像序列，且擴(kuò)散敏感梯度場方向至少為15個，b值至少為3個。其成像參數(shù)有反映峰度各方向均值的MK值（mean kurtosis），反映軸突方向峰度的AK值（axial kurtosis）以及反映垂直軸突方向峰度的RK值（radial kurtosis）。

IVIM-DWI雙指數(shù)模型雖被認(rèn)為是非高斯分布的水分子擴(kuò)散模型，但其信號改變是基于兩個高斯分布擴(kuò)散的疊加，而此兩者間的真正屬性難以評估[31]。而DKI的峰度值則是量化偏離高斯分布水分子擴(kuò)散的無量綱度，可以更敏感地反映水分子的不均一運(yùn)動[32]。當(dāng)腸梗阻時腸腔壓力的升高引起腸壁血運(yùn)障礙導(dǎo)致腸壁充血、水腫，腸壁及毛細(xì)血管通透性增加引起腸壁出血及液體外滲，故DKI在發(fā)現(xiàn)早期腸梗阻的腸壁及腸系膜病變中應(yīng)有較高的價值及應(yīng)用前景，可為后期治療提供影像依據(jù)。

3 小結(jié)與展望

MRI常規(guī)掃描作為一種無創(chuàng)檢查，在腸梗阻的診斷中已取得一定研究成果，而功能MRI作為近年來的研究熱點(diǎn)，用于腸梗阻的診斷尚處于起步階段。DWI對于顯示病變組織、判斷良惡性、確定是否絞窄等方面較傳統(tǒng)MRI更具優(yōu)勢；SWI的磁敏感特性、IVIM-DWI與DKI通過測量腸梗阻病變組織與正常腸管各自成像參數(shù)的改變，可更加敏感地反映腸壁缺血壞死情況。若能解決呼吸偽影、提高信噪比、最佳b值及最優(yōu)數(shù)據(jù)擬合模型的選擇、高階峰度成像偽影及測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性等問題，IVIMDWI及DKI成像技術(shù)在腸梗阻的早期影像診斷中將有更廣泛的應(yīng)用價值。

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（收稿2016-01-10）

The progress of MRI in the diagnosis of intestinal obstruction

SUN Siqin1,CHEN Kuntao2.
1 Zunyi Medical College,Zhuhai 519100,China;2 Department of Radiology,Fifth Affiliated(Zhuhai)Hospital of Zunyi Medical College

Intestinal obstruction is a common disease,accounting for 20%of the acute abdomen diseases.It has the characteristics of acute onset,rapid progress and high mortality.Early diagnosis of intestinal obstruction is crucial for the recovery.As a simple and noninvasive method,multiple MRI techniques,such as MRH,MRCP,MRE and cine MRI etc,are more accurate than CT in the diagnosis of the location and etiological of intestinal obstruction.However,the functional magnetic resonance imaging through characteristics of each imaging parameters can reflect different microscopic lesions,and has high value for early diagnosis of intestinal obstruction.In this paper,the application of MRI technology in the diagnosis of intestinal obstruction and its new development were reviewed.

Intestinal obstruction;Magnetic resonance imaging;Diffusion weighted imaging;Intravoxel incoherent motion;Diffusion kurtosis imaging

10.19300/j.2016.Z4080

R445;R574.2

A

1遵義醫(yī)學(xué)院，珠海519100；2遵義醫(yī)學(xué)院第五附屬(珠海)醫(yī)院影像科

陳昆濤，E-mail:zy5yyx@126.com

*審校者