不同病原菌肛周膿腫MRI診斷的初步研究

陸煒平 陳 凱 潘友珍 蔣 灝 黃丙倉

肛周膿腫又稱肛管直腸周圍膿腫，為發(fā)生于肛管和直腸周圍軟組織及其周圍間隙的急性化膿性感染，普遍認為由肛門腺阻塞引起[1-2]。依據(jù)國內外指南[1，3-4]，肛周膿腫最基本的治療是切開引流，對于并發(fā)蜂窩織炎、糖尿病、免疫抑制或膿毒癥征象的患者推薦使用抗生素，而對于選擇抗生素治療、非特異性細菌感染者(如結核)、高危耐藥的免疫抑制患者，可行微生物培養(yǎng)，明確病原菌的種類有利于及時調整治療方案。磁共振成像（magnetic resonance imaging， MRI）作為一種無創(chuàng)的檢查方法，在肛周膿腫術前定位診斷、手術方式的選擇和減少并發(fā)癥的發(fā)生中發(fā)揮重要作用，尤其對于肛門指檢發(fā)現(xiàn)率低的深部（肛提肌上部）膿腫，MRI有助于明確其位置、來源及引流途徑的選擇[5]。近年來，擴散加權成像(diffusion weighted imaging， DWI)得到廣泛應用，利用其序列及表觀擴散系數(shù) (apparent diffusion coefficient， ADC)值進行定量分析，有助于區(qū)分細菌、真菌及結核性腦膿腫[6-7]，但在區(qū)分肛周膿腫病原菌種類中的應用目前未見文獻報道。本研究旨在初步探討MRI在不同病原菌肛周膿腫中術前定位診斷的價值，以及DWI在區(qū)分肛周膿腫病原菌種類中的價值。

方 法

1.一般資料

選取上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院2016年1月-2018年10月肛腸科收治的79例肛周膿腫患者作為研究對象，男性71例，女性8例，年齡21～79歲，中位年齡41歲，其中24例患者術前行MRI檢查，所有患者符合2016年版美國結直腸外科醫(yī)師學會《肛周膿腫、肛瘺和直腸陰道瘺治療指南》[3]中的診斷標準，并手術確診為肛周膿腫。排除標準：皮膚病患者；梅毒、艾滋、外傷、異物等特異性肛周膿腫患者。

2.檢查方法

標本采集及病原菌培養(yǎng)：患者采用側臥位體位，肛周以碘伏消毒，鋪巾置單，在無菌操作下，手術切開后用一次性注射器抽取膿液2～5ml，送至微生物檢驗室。將膿液標本置于血平板和麥康凱平板進行接種，在35℃溫度下孵育18～24h，采用法國生物梅里埃公司VITEK-2 Compact全自動微生物鑒定儀進行鑒定。

MRI檢查：使用TOSHIBA公司生產的Vantage Elan 1.5T超導MRI進行檢查，所用線圈為腹部線圈。檢查前未做特殊腸道準備，未服用解痙劑。取常規(guī)仰臥位，均采用相同檢查方案，包括：橫軸位T1WI/TSE、T2WI/TSE及T2WI脂肪抑制序列，矢狀狀、冠狀位T2WI脂肪抑制序列，橫軸位DWI序列（表1）。動態(tài)增強掃描時，對比劑為釓噴酸葡胺，注射劑量為20ml，肘靜脈手推團注法，采用橫軸位 T1WI，TR/TE5.5ms/2.5ms，層厚 3.0mm，層間距0mm，矩陣192×256，F(xiàn)OV26cm，對比劑注入后10s掃描，連續(xù)掃描6期，時間共計221s， 動態(tài)掃描結束后再行橫軸位及冠狀位掃描。掃描基線：橫抽位垂直于肛管長軸，冠狀位及矢狀位平行于肛管長軸。

3.圖像分析與量化分析

將所有采集的MRI圖像傳入影像存檔和通信系統(tǒng)(picture archiving and communication systems，PACS)影 像 工 作 站（Winning Health TView， version6.1.0），由2名分別具有5年和10年以上肛腸影像診斷經(jīng)驗的醫(yī)師進行回顧性分析，彼此獨立閱片，結合臨床病史、血液檢查、內鏡檢查、手術結果，觀察確定肛周膿腫的數(shù)目、形態(tài)、大小、位置、信號及內口情況（圖1），不同意見時經(jīng)討論協(xié)商確定（共24例病例，1例協(xié)商確定）。

ADC值及標準化信號強度的測量：將數(shù)據(jù)輸入影像工作站（MyrianV1.12）進行后處理，b值取0和600 s/mm2進行ADC值的運算，將ADC圖適度放大，感興趣區(qū)(region of interest，ROI)放置在最大可疑區(qū)，重復測量2次，取均值作為最終ADC值（圖2）；標準化信號強度以股四頭肌為參考對象，為橫軸位T2WI/FS上膿腫與股四頭肌信號之比，ROI的放置與ADC圖相同。

4.統(tǒng)計方法

所有數(shù)據(jù)使用軟件SPSS22.0進行統(tǒng)計分析。ROI面積、ADC值、標準化信號強度采用均數(shù)±標準差（±s）的形式表示，并采用t檢驗進行組間比較。肛周膿腫病原菌與位置分布采用構成比表示，病原菌分布與膿腫位置的組間比較采用卡方檢驗。檢驗水準P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。

表1 肛管MRI掃描序列參數(shù)

表2 肛周膿腫病原菌分布

結 果

1.病原菌分布

79例標本中共檢出病原菌85株，6例標本中培養(yǎng)出2種病原菌，其中革蘭陰性菌76株(89.41%)，革蘭陽性菌9株(10.59%)。革蘭陰性菌中以大腸埃希菌47株(55.29%)和肺炎克雷伯菌23株(27.06%)為主。詳見表2。

2.肛周膿腫位置分布

收集的24例術前行MRI檢查的病例中，病原菌為大腸埃希菌12例（50.00%），肺炎克雷伯菌7例（29.17%），糞腸球菌、弗氏檸檬酸桿菌、普通變形桿菌、沙門菌群、星座鏈球菌各1例，每個病例均只檢出1種病原菌。在目前統(tǒng)計的病例中，依據(jù)發(fā)生部位分類，主要為低位肌間膿腫（54.84%）和肛周皮下膿腫（25.81%），大腸埃希菌主要引起低位肌間膿腫（53.33%）及肛周皮下膿腫（40.00%），肺炎克雷伯菌主要引起低位肌間膿腫（55.56%），詳見（表3）。病原菌分布與膿腫位置差異無統(tǒng)計學意義，目前尚不能認為這7種病原菌所形成的4個肛周膿腫位置有區(qū)別。

表3 病原菌分布與膿腫位置

表4 兩種主要病原菌所致膿腫ADC值比較

圖1 坐骨直腸間隙膿腫，病原菌為肺炎克雷伯菌。A.橫軸位T2WI膿腫呈高信號（白箭頭），肛管略向右推移；B.橫軸位T2WI/FS膿腫呈高信號（白箭頭），周圍炎癥組織呈稍高信號；C.增強掃描冠狀位示膿腫壁及周圍炎癥組織強化，膿腔無強化（白星號）。

圖2 肛周皮下膿腫，病原菌為大腸埃希菌。A.橫軸位T2WI/FS膿腫呈高信號（白箭頭）； B.DWI示膿腫呈高信號（白箭頭）； C.APC圖，所測膿腫的APC值為0.46×10-3mm2/s。

3.量化指標統(tǒng)計分析

比較兩種主要病原菌（大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌）引起膿腫的ADC值、標準化信號強度、以及測量ADC值的RIO面積，兩組RIO面積、ADC值及標準化信號強度差異均無統(tǒng)計學意義（表4）。

討 論

肛周膿腫可發(fā)生于任何年齡，發(fā)病高峰20～40歲，男性多于女性[1，3，8]，本研究納入患者男女比例約為9：1。大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌為最常見的病原菌，與相關文獻的報道[9-10]一致，文獻還指出在糖尿病患者和非糖尿病患者中培養(yǎng)出的微生物比例存在顯著差異。肛周膿腫的微生物學分析與肛瘺發(fā)生及膿腫復發(fā)之間的相關性意見不一。Toyonaga等[11]認為肛周膿腫的微生物學分析在預測潛在的肛瘺方面是有用的，腸源性微生物（而非皮膚源性微生物）所致的肛周膿腫更易合并肛瘺。Xu等[12]則認為肛周膿腫細菌學培養(yǎng)對預測肛瘺形成或膿腫復發(fā)無意義。但明確的是，獲得細菌類型、抗菌敏感性等微生物學特征可以指導制定抗菌藥物治療方案。

肛周膿腫依據(jù)解剖間隙進行分類，多見于肛周皮下和坐骨直腸間隙，較少見于括約肌間、肛提肌上和直腸黏膜下的位置[3]。國內學者按部位通常分為：坐骨直腸間隙膿腫、肛周皮下膿腫、低位肌間膿腫、高位肌間膿腫、直腸黏膜下膿腫、肛管后間隙膿腫、直腸后間隙膿腫、骨盆直腸間隙膿腫[13-14]，本研究采用相同分類方法。此外，李翔等[15]提出基于MRI圖像以肛管上緣肛提肌及肛管下緣括約肌間溝為界進行分類。本研究以低位肌間膿腫和肛周皮下膿腫多見，并且大腸埃希菌主要引起低位肌間膿腫及肛周皮下膿腫，肺炎克雷伯菌主要引起低位肌間膿腫。據(jù)文獻報道，繼發(fā)瘺的發(fā)生與膿腫位置密切相關[1]，Sozener等[16]通過多元logistic回歸證明，與肛周皮下膿腫相比，坐骨直腸間隙膿腫患者的瘺管形成風險增加接近8倍，括約肌間膿腫患者增加超過3倍。我們希望通過下一步研究，依據(jù)微生物學分析，找到不同病原菌的膿腫位置與肛瘺形成、膿腫復發(fā)之間的聯(lián)系。

以往有研究表明，引起腦膿腫擴散受限的主要生物學參數(shù)是活細胞密度，不受致病因子的影響[17]。但據(jù)一些文獻報道[6-7，18]，基于形態(tài)學、DWI、磁共振波譜成像（magnetic resonance spectroscopy，MRS）和磁敏感加權成像（susceptibility-weighted imaging，SWI）信息，有助于區(qū)分化膿性（或細菌性）、真菌性或結核性腦膿腫，這對于后續(xù)治療方式的選擇有重要意義。Luthra等[6]認為真菌性腦膿腫較化膿性腦膿腫膿腔內彌散受限部分ADC 值低，分別為（0.50±0.05）×10-3mm2/s、（0.73±0.18）×10-3mm2/s。 本 研 究 中 兩 種 細菌（大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌）所形成膿腫腔內 ADC 值 范 圍 為（0.33～ 1.70）×10-3mm2/s，平 均 為（0.80±0.39）×10-3mm2/s， 與 Luthra等得到的化膿性腦膿腫的ADC值結果具有一致性（P=0.453）。而 Mueller-Mang等[7]得出的結果卻表明，真菌性腦膿腫比細菌性腦膿腫中存在較高ADC值的趨勢，其認為可能是ROI中心位置的放置和ADC測量方法的差異所致。筆者認為，ADC值出現(xiàn)差異的可能原因還有如下：大腦膿腫的ADC值低于小腦膿腫[19]，表明病變的大小可能是一個因素；ADC值隨化膿性腦膿腫治療和成像時間而變化[20]，成像時間也可能是一個因素；b值的選擇不一樣[21]。本研究由于樣本量及致病菌種類的限制，未能將真菌性等膿腫納入研究，但我們發(fā)現(xiàn)在細菌中，大腸埃希菌所致膿腫的ADC值為（0.79±0.38）×10-3mm2/s，肺炎克雷伯菌所致膿腫的ADC值為（0.81±0.45）×10-3mm2/s，兩者引起肛周膿腫的ADC值之間差異無統(tǒng)計學意義。

我們的研究存在以下局限：首先，研究受到回顧性設計的限制，樣本量及致病菌的種類較少；第二，只關注了肛周膿腫的位置及ADC值，未將病變形態(tài)學特征、危險因素及并發(fā)癥納入研究；第三，ADC值計算使用的b值單一，欠缺多b值的優(yōu)化選擇?？傊?，MRI在不同病原菌的肛周膿腫術前定位診斷中發(fā)揮重要作用；DWI有助于區(qū)分細菌、真菌或結核性腦膿腫，目前尚不能認為兩種細菌（大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌）引起肛周膿腫的ADC值之間有差別。