磁共振T2-mapping定量成像評估兔急性腸系膜上動脈缺血小腸腸壁損傷的實(shí)驗(yàn)研究

陳夢莎，祖涵瑜，鐘曉飛，李敏敏，曹璋，韓慧婷，曹赫，姜興岳*

腸系膜上動脈狹窄、閉塞所造成的腸道缺血是臨床上常見的腸缺血類型，約占腸缺血疾病的50%[1]，此病的臨床表現(xiàn)往往缺乏特異性，使得早期診斷相對困難[2]。然而缺血程度超過腸道的耐受力，將會發(fā)生小腸透壁性壞死，并引起腹膜炎等一系列嚴(yán)重的并發(fā)癥[3]；加之缺血所引起的一系列分子機(jī)制反應(yīng)容易引發(fā)鐵死亡[4]，增加了臨床診斷與救治的困難。此時(shí)由于缺血所造成的腸道損傷已不可逆轉(zhuǎn)，需馬上進(jìn)行手術(shù)切除，這將給患者帶來極大的痛苦和生命威脅，有關(guān)研究[5]表明經(jīng)廣泛腸切除術(shù)后的患者常伴有短腸綜合征，并且需依賴于腸外營養(yǎng)，大大降低了患者的生活質(zhì)量。然而患者的預(yù)后往往與救治的時(shí)間有關(guān)[6]，因此急需一種可以評估早期缺血，并判斷缺血腸壁受累程度的檢查技術(shù)，以便用于臨床治療方法的優(yōu)選及術(shù)前評估。

MRI 作為一種無創(chuàng)的檢查方式，結(jié)合了解剖成像和功能定量成像的優(yōu)點(diǎn)，能夠更加準(zhǔn)確地顯示缺血腸壁的形態(tài)以及功能改變[7]。MRI定量技術(shù)的發(fā)展為腸道疾病的診斷提供了新的無創(chuàng)檢查方法，使檢查結(jié)果更加直觀化[8-9]。T2-mapping 是一種基于快速自旋回波（fast spin echo, FSE）序列的多回波定量技術(shù)[10-11]，它的成像原理是指一次射頻脈沖激發(fā)后采集多個回波，從而得到權(quán)重不同的多對比度的圖像。此技術(shù)利用組織對橫向弛豫時(shí)間的影響進(jìn)行成像，檢測組織病理改變所造成T2 值的變化，從而實(shí)現(xiàn)體內(nèi)成像[12]。而腸系膜動脈缺血所造成的腸壁病理性改變影響組織的橫向弛豫時(shí)間，進(jìn)而可以通過T2 值診斷缺血性腸壁損傷。目前，T2-mapping 技術(shù)大多應(yīng)用于腎缺血以及顱腦缺血等實(shí)質(zhì)性器官缺血類疾病的研究中，很少應(yīng)用于中空性臟器缺血的研究，本文旨在通過定量T2值研究小腸缺血所造成的腸壁損傷，并實(shí)現(xiàn)腸系膜上動脈缺血的早期診斷。

1 材料與方法

1.1 兔腸缺血模型制作及分組

本實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格遵守國際通用赫爾辛基宣言，并獲得濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院動物實(shí)驗(yàn)委員會批準(zhǔn)，批準(zhǔn)文號：20190812。實(shí)驗(yàn)選用36 只（已剔除術(shù)中死亡）3～5 月齡的新西蘭雄性白兔（濟(jì)南西嶺角養(yǎng)殖繁育中心，普通級，NO.370822211100093125），體質(zhì)量2.0～2.5 kg，飼養(yǎng)室溫度20～25℃，濕度60%～70%，光照適宜。將其隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組（腸缺血組）和對照組（假手術(shù)組）兩組。實(shí)驗(yàn)前24 h禁食，自由飲水。

實(shí)驗(yàn)組：36 只兔，全身麻醉選用濃度為10%的水合氯醛（1.5 mL/kg，北京雷根生物技術(shù)有限公司）聯(lián)合濃度25%的烏拉坦（2 mL/kg，軍科弘創(chuàng)生物技術(shù)有限公司）經(jīng)耳緣靜脈注射給藥。之后根據(jù)兔麻醉狀態(tài)每隔2 h進(jìn)行麻醉補(bǔ)藥。將腹部剃毛，用多維聚碘聯(lián)合酒精進(jìn)行消毒處理，術(shù)前經(jīng)皮下注射鹽酸利多卡因（0.3 mL/kg，上海麥克林生化科技有限公司）進(jìn)行局部麻醉鎮(zhèn)痛，保證術(shù)中動物處于全麻狀態(tài)，經(jīng)耳緣靜脈注射東莨菪堿（0.5 mL/kg，四川省維克奇生物科技有限公司）抑制腸道蠕動，每3 h 進(jìn)行補(bǔ)藥一次，最大程度地減少腸蠕動偽影。經(jīng)腹中線開腹，找到空腸后用玻璃分針分離出其周圍的腸系膜上動脈分支血管，用外科手術(shù)線結(jié)扎第2～5 支腸系膜動脈弧形血管網(wǎng)以及相應(yīng)腸管兩端供血血管，保證小腸腸道供血中斷，隨后縫合。采用腹帶固定兔腹部，以降低呼吸運(yùn)動以及腸道蠕動所帶來的圖像問題。結(jié)扎后分別于1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h 隨機(jī)選取3 只實(shí)驗(yàn)兔進(jìn)行MRI 掃描，并于掃描完成后立刻對三只兔經(jīng)靜脈注射20～50 mL空氣施行安樂死，進(jìn)行病理取材。

對照組：18 只兔，前期手術(shù)操作與實(shí)驗(yàn)組一致，但不做結(jié)扎處理，縫合完畢后進(jìn)行與實(shí)驗(yàn)組時(shí)間節(jié)點(diǎn)一致的MRI 掃描，掃描結(jié)束對兔注射20～50 mL 空氣施行安樂死后取出腸段。

1.2 MRI掃描

所有的MRI 掃描都是在西門子3.0 T（MAGNETOM Skyra）掃描儀上進(jìn)行，使用8通道兔專用線圈（蘇州眾志醫(yī)療科技有限公司3A81108C RB80）；用腹帶抑制腹部運(yùn)動以及呼吸運(yùn)動。掃描序列包括常規(guī)的冠狀位T2WI、橫軸位T2WI壓脂（BLADE）以及定量T2-mapping序列，具體成像參數(shù)如表1所示。

表1 MRI序列和參數(shù)Tab.1 MRI sequences and parameters

1.3 圖像處理

T2-mapping序列圖像在西門子工作站（MM Workplace）上處理，不同TE 時(shí)間對比的解剖圖以及T2 map 是由T2-mapping序列自動生成。一名10年以上工作經(jīng)驗(yàn)的放射醫(yī)師在T2WI圖像上選取缺血腸壁放置三個感興趣區(qū)（region of interest, ROI），并將三個ROI復(fù)制在T2 map上相同的位置，ROI的放置盡量避開腸道內(nèi)容物以及積液，取三個ROI的均值作為此缺血時(shí)間點(diǎn)的定量T2值。

1.4 病理取材

MRI 掃描結(jié)束后對兔施行安樂死，切開腹壁，結(jié)合缺血程度選取靠近結(jié)扎腸段的中間腸管，即切除實(shí)驗(yàn)組與對照組腸系膜弧形血管網(wǎng)第3 支血管供應(yīng)區(qū)的腸管，放入10%甲醛水溶液中進(jìn)行浸泡，標(biāo)本在甲醛水溶液中保存超過48 h。48 h后將標(biāo)本進(jìn)行石蠟包埋處理、切片、HE染色。兩名5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的診斷醫(yī)師采用雙盲法隨機(jī)對病理圖像進(jìn)行診斷評估，評估的病理特征為水腫面積、出血面積、炎性浸潤面積三個。評分標(biāo)準(zhǔn)[12]：0 分為正常；1 分為病理特征面積＜25%；2分為25%≤病理特征面積＜50%；3分為50%≤病理特征面積＜75%；4分為病理特征面積≥75%。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析使用GraphPad Prism 9.0 和MATLAB R2018b 軟件，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（xˉ±s）表示，各組T2 值采用Shapiro-Wilk 檢驗(yàn)法進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)。對照組與實(shí)驗(yàn)組6 個節(jié)點(diǎn)腸壁的T2 值的組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較差異。兩組各時(shí)間點(diǎn)的T2 值的組內(nèi)多重比較采用單因素方差分析檢驗(yàn)。T2 值與缺血時(shí)間點(diǎn)之間的擬合采用高斯模型擬合。兩名診斷醫(yī)師對病理的評分結(jié)果采用Kappa一致性檢驗(yàn)（0＜Kappa≤0.4 為一致性較差；0.4＜Kappa≤0.75 為一致性中等；0.75＜Kappa≤1 為一致性良好）。實(shí)驗(yàn)組各缺血點(diǎn)的病理特征評分與對照組的比較采用Kruskal-Wallis非參數(shù)秩和檢驗(yàn)，并采用FDR法校正P值。采用Spearman 秩相關(guān)分別評估缺血1～3 h 和4～6 h的腸壁病理特征評分與缺血時(shí)間的相關(guān)性。

2 結(jié)果

2.1 新西蘭兔正常小腸及缺血腸段形態(tài)學(xué)評估

新西蘭兔對照組與實(shí)驗(yàn)組腸壁的形態(tài)學(xué)變化如圖1 所示。對照組：兔的腸壁紅潤，腸系膜血管走行良好，未見腸壁擴(kuò)張（圖1A）。實(shí)驗(yàn)組：腸缺血1 h時(shí)，兔腸壁顏色變深，腸系膜血管充血，腸壁輕微腫脹（圖1B）；缺血3 h時(shí)，兔腸壁顏色變?yōu)樯罴t色，腸管腫脹明顯（圖1C）；缺血4 h，兔腸壁顏色進(jìn)一步加深，可見出血點(diǎn)，腸管擴(kuò)張明顯，可看到腹腔積液（圖1D）；缺血6 h時(shí)，兔腸壁顏色變?yōu)楹谧仙?，彈性減弱，系膜出血嚴(yán)重（圖1E）。

圖1 正常及不同缺血時(shí)間腸管形態(tài)學(xué)表現(xiàn)。1A 所示為新西蘭兔正常腸管，腸壁紅潤，腸系膜血管走行良好，未見腸壁擴(kuò)張。1B～1E 所示分別為新西蘭兔缺血1 h、3 h、4 h、6 h腸壁的形態(tài)學(xué)變化，大體可見腸管顏色隨著缺血時(shí)間逐漸加深，顏色由紅潤變?yōu)楹谧仙ig. 1 Morphological manifestations of bowel in normal and different ischemic time. 1A shows the normal intestinal tube of a rabbit, the intestinal wall is ruddy,the mesenteric blood vessels run well,and there is no intestinal wall expansion.1B-1E show the morphological changes of the intestinal wall of rabbits at 1 h,3 h,4 h,and 6 h after ischemia,the color of the bowel gradually deepened with the time of ischemia,and the color changed from ruddy to black and purple.

2.2 MRI常規(guī)影像學(xué)評估

對兔正常小腸與缺血小腸的冠狀位和橫軸位T2WI 圖像的影像學(xué)評估結(jié)果見圖2。缺血1 h 時(shí)腸管出現(xiàn)輕微擴(kuò)張，腸壁腫脹不明顯，腸壁結(jié)構(gòu)完整，T2WI 上腸壁信號強(qiáng)度輕微增高，未見腸腔積液；缺血2 h 時(shí)腸腔比1 h 腫脹明顯，其他征象與1 h 無差異；缺血3 h時(shí)腸腔積液明顯呈明顯高信號，并出現(xiàn)明顯擴(kuò)張，腸壁腫脹結(jié)構(gòu)破壞；缺血4 h 時(shí)腸腔積液持續(xù)存在，腸壁結(jié)構(gòu)不清晰；缺血5～6 h時(shí)腸管進(jìn)一步擴(kuò)張，腸腔積液明顯，腸壁呈混雜高信號。

圖2 兔對照組及實(shí)驗(yàn)組腸管的MRI T2WI及T2-mapping圖比較。第一行與第二行圖片是對照組與實(shí)驗(yàn)組的冠狀位與橫軸位T2WI圖像，缺血組1 h出現(xiàn)腸管擴(kuò)張，3 h腸腔中出現(xiàn)積液呈明顯高信號，4 h、6 h腸腔積液仍然存在，且腸壁結(jié)構(gòu)模糊。第三行圖片是對照組與實(shí)驗(yàn)組T2-map圖像，缺血1 h、3 h腸壁T2值升高，3 h可見腸腔積液，4 h、6 h腸壁T2值降低。Fig. 2 Comparison of MRI T2WI and T2-mapping of intestinal canal in rabbits in control and experimental groups. 1st and 2nd row of pictures are the coronal and transverse axial T2WI images of the control group and the experimental group. In the ischemic group, the intestinal tract was dilated at 1 h, and the effusion in the intestinal cavity was obviously high signal at 3 h, and the intestinal effusion still existed at 4 h and 6 h, and the intestinal wall structure is blurred.3rd row image is the T2-map images of the control group and the experimental group, the T2 value of the intestinal wall increased at 1 h and 3 h of ischemia, the intestinal effusion was seen at 3 h,and the T2 value of the intestinal wall decreased at 4 h and 6 h.

2.3 兔急性缺血腸段的MRI T2值變化

對照組與實(shí)驗(yàn)組各組的T2值滿足正態(tài)性，檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示。對照組與實(shí)驗(yàn)組在手術(shù)處理后的各個時(shí)間點(diǎn)所測得的兔腸壁磁共振T2值見表3。對照組中6個時(shí)間點(diǎn)的腸壁T2值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。與對照組相比，實(shí)驗(yàn)組1～6 h的T2值均高于對照組，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）（圖3A）。缺血腸壁的T2值隨著缺血時(shí)間的進(jìn)展呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，3 h時(shí)T2值達(dá)到最高（151.50±2.90）ms。在實(shí)驗(yàn)組中，T23h值與T21h、T22h、T25h、T26h差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），T24h值稍有下降，為（142.50±4.30）ms，此后T2值逐漸降低但仍高于對照組。缺血5～6 h時(shí)與缺血1～2 h 時(shí)的T2 值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。缺血腸壁T2值與時(shí)間點(diǎn)的擬合曲線如圖3B所示，兩者之間的擬合方程為f(x)=145×exp{-[(x-3.475)/4.297]2}，R2=0.79。

表2 對照組與實(shí)驗(yàn)組腸壁T2值的正態(tài)性檢驗(yàn)Tab.2 Normality test of intestinal wall T2 value in control group and experimental group

表3 對照組與實(shí)驗(yàn)組腸壁T2值的比較Tab.3 Comparison of intestinal wall T2 values between the control group and the experimental group

圖3 不同缺血時(shí)間腸壁T2 值的比較。3A 為對照組與實(shí)驗(yàn)組中新西蘭兔不同缺血時(shí)間腸壁的T2 值的比較，實(shí)驗(yàn)組各時(shí)間點(diǎn)腸壁的T2 值均高于對照組。3B 為實(shí)驗(yàn)組T2 值與缺血時(shí)間的擬合曲線，擬合方程為f(x)=145×exp{-[(x-3.475)/4.297]2}，R2=0.787。**代表P＜0.01，***代表P＜0.001，****代表P＜0.0001。Fig.3 Comparison of intestinal wall T2 values at different ischemia times.3A is the comparison of the T2 value of the intestinal wall of rabbits in the control group and the experimental group at different ischemia times. The T2 value of the intestinal wall at each time point in the experimental group was higher than that in the control group.3B is the fitting curve of T2 value and ischemia time in the experimental group, the fitting equation is f(x)=145×exp{-[(x-3.475)/4.297]2}, R2=0.79. ** represents P＜0.01, *** represents P＜0.001,****represents P＜0.0001.

2.4 病理表現(xiàn)及病理特征評估

對照組腸壁各層結(jié)構(gòu)無異常（圖4A）。實(shí)驗(yàn)組：缺血1 h時(shí)腸壁表現(xiàn)為黏膜層上皮細(xì)胞輕度脫落，部分血管充血擴(kuò)張，炎性細(xì)胞浸潤，黏膜層及黏膜下層輕度水腫(圖4B)；缺血2 h 時(shí)黏膜層上皮細(xì)胞進(jìn)一步脫落血管擴(kuò)張明顯，炎性細(xì)胞數(shù)量較之前增多，黏膜下層水腫明顯；缺血3 h時(shí)可觀察到大部分黏膜層上皮細(xì)胞脫落并伴有出血，黏膜下層結(jié)構(gòu)疏松并伴有輕度出血，大量炎性細(xì)胞浸潤于黏膜層和黏膜下層，肌層結(jié)構(gòu)正常(圖4C)；缺血4 h 時(shí)部分肌層受累，黏膜層、黏膜下層及肌層結(jié)構(gòu)出血嚴(yán)重，黏膜層正常結(jié)構(gòu)消失(圖4D)；缺血5 h 時(shí)較缺血4 h 時(shí)各層出血進(jìn)一步加重；缺血6 h 時(shí)整個腸壁嚴(yán)重出血，肌層受累嚴(yán)重(圖4E)。

圖4 對照組與實(shí)驗(yàn)組不同缺血時(shí)間病理表現(xiàn)。4A：對照組腸壁各層結(jié)構(gòu)完整，未見異常病理征象（HE×10）；4B：缺血1 h 腸壁黏膜層上皮細(xì)胞輕度脫落，炎細(xì)胞浸潤并伴有輕度水腫，黏膜層和黏膜下層血管擴(kuò)張（HE×10）；4C：缺血3 h，大部分黏膜層上皮細(xì)胞脫落，黏膜層和黏膜下層水腫明顯，黏膜下層出血，肌層結(jié)構(gòu)正常（HE×10）；4D：缺血4 h腸壁黏膜層正常結(jié)構(gòu)消失，上三層出血明顯，肌層內(nèi)可見明顯的炎性細(xì)胞浸潤（HE×10）；4E：缺血6 h腸壁明顯出血，肌層結(jié)構(gòu)破壞明顯（HE×10）。Fig. 4 Pathological manifestations of different ischemia time in the control group and the experimental group. 4A: In the control group, all layers of the intestinal wall were structurally intact,and no abnormal pathological signs were found(HE ×10);4B:After 1 h of ischemia,the mucosal epithelial cells of the intestinal wall were slightly sloughed off,inflammatory cells were infiltrated with mild edema,and the mucosal and submucosa blood vessels were dilated(HE×10);4C:After 3 h of ischemia,most of the mucosal epithelial cells fell off,the mucosal and submucosa edema was obvious,the submucosa hemorrhage,and the structure of the muscle layer was normal (HE ×10); 4D:After 4 h of ischemia, the normal structure of the intestinal mucosal layer disappeared, the upper three layers of hemorrhage were obvious, and the infiltration of inflammatory cells was obvious in the muscle layer (HE ×10); 4E: After 6 h of ischemia, the intestinal wall was obviously hemorrhaged,and the muscularis structure was obviously destroyed(HE×10).

兩名診斷醫(yī)師對水腫、出血、炎細(xì)胞浸潤情況病理評分結(jié)果一致性良好（水腫評分Kappa=0.80；出血評分Kappa=0.82；炎細(xì)胞浸潤評分Kappa=0.82），所有病理評分結(jié)果見表4。三種病理評分與缺血時(shí)間均具有正相關(guān)性（水腫評分r=0.87，P＜0.05；出血評分r=0.96，P＜0.05；炎細(xì)胞浸潤評分r=0.93，P＜0.05）。水腫評分于缺血3 h 時(shí)達(dá)到3 分，且開始與對照組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.019）（圖5A）。腸壁出血評分于4 h 時(shí)達(dá)到3 分，與對照組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.017）（圖5B）。炎細(xì)胞浸潤情況于缺血4 h時(shí)達(dá)到（3.17±0.29）分，與對照組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.015）（圖5C）。

表4 對照組與實(shí)驗(yàn)組病理特征評分Tab.4 The pathological feature scores between the control group and the experimental group

3 討論

兔腸系膜血管網(wǎng)結(jié)構(gòu)與人相近，目前已有多項(xiàng)研究采用兔模型模擬臨床腸缺血[13-14]。本實(shí)驗(yàn)采用新西蘭兔急性腸系膜動脈缺血模型，探究了缺血腸壁T2 值和缺血時(shí)間之間的關(guān)系，得到了小腸缺血的早期演變規(guī)律，證明了T2-mapping 技術(shù)可以無創(chuàng)動態(tài)監(jiān)測缺血小腸的腸壁損傷程度，并有助于發(fā)現(xiàn)早期缺血腸壁的病理變化。隨著MRI技術(shù)的發(fā)展，定量技術(shù)已經(jīng)越來越成熟，其優(yōu)越性在于受診斷醫(yī)生主觀性影響較小，且能挖掘組織病理改變信息[15-16]，所以對于疾病診斷具有更高的準(zhǔn)確性，目前尚沒有T2-mapping應(yīng)用于腸缺血的研究相關(guān)報(bào)道。

3.1 MRI定量成像技術(shù)評估小腸缺血的優(yōu)勢

腸系膜上動脈缺血的診斷一直被認(rèn)為是臨床上的難題，由于腸道特殊的解剖結(jié)構(gòu)以及呼吸運(yùn)動的影響使得可應(yīng)用的檢查技術(shù)相對受限。計(jì)算機(jī)斷層掃描血管造影（computed tomography angiography,CTA）被認(rèn)為是檢測腸系膜血管缺血的有效方法，但它具有對比劑過敏的風(fēng)險(xiǎn)，且無法評估缺血腸壁損傷程度，對于早期黏膜損傷的診斷更加受限[17-18]，MRI 作為一種安全有效的檢查手段彌補(bǔ)了CT檢查技術(shù)的不足。目前，其應(yīng)用研究大多集中于解剖結(jié)構(gòu)的改變[19-20]。Rondenet等[21]認(rèn)為缺血所造成的腸管擴(kuò)張是腸缺血的重要征象，隨著嚴(yán)重程度的進(jìn)展會出現(xiàn)腸腔積氣以及腹腔積液，這往往提示缺血已經(jīng)累及肌層，而對于缺血早期黏膜層的評估是十分困難的。并且完全憑借解剖結(jié)構(gòu)改變?nèi)ヅ袛嗳毖潭热狈μ禺愋院蜏?zhǔn)確性，MRI 定量成像技術(shù)的應(yīng)用提高了對于疾病的診斷效率與準(zhǔn)確性[22-23]，它可以更加準(zhǔn)確地量化腸壁由于缺血所造成的微小改變，有望成為一種無創(chuàng)診斷小腸缺血的技術(shù)。我們使用MRI T2-mapping技術(shù)得到了T2值與缺血時(shí)間的擬合曲線，從而可以對缺血時(shí)間以及疾病的進(jìn)展進(jìn)行評估，結(jié)合常規(guī)T2WI進(jìn)而更有利于疾病的多方面診療。已有相關(guān)研究證明MRI定量成像對于缺血腸壁的診斷是有價(jià)值的，Zhao等[24]應(yīng)用定量T1-mapping 對比劑增強(qiáng)技術(shù)基于缺血缺氧造成Ca2+積聚的機(jī)制對于縮短T1 弛豫時(shí)間的影響進(jìn)行定量研究，證明了定量成像是一種基于組織微小病理改變的準(zhǔn)確成像技術(shù)，可以識別出人體肉眼無法察覺的微小改變。而我們實(shí)驗(yàn)中所應(yīng)用的T2-mapping技術(shù)在自由呼吸狀態(tài)就可以實(shí)現(xiàn)掃描，有助于不能呼吸配合的患者檢查診斷，且無需注入對比劑即可得到對比良好的圖像，有望實(shí)現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化。

3.2 MRI T2-mapping技術(shù)對早期腸缺血的評估

早期腸壁的破壞是缺血嚴(yán)重程度的直觀表現(xiàn)且與患者的生存能力相關(guān)，當(dāng)缺血局限于黏膜層和黏膜下層時(shí)腸缺血處于早期階段，一旦缺血損傷侵入肌層后患者的預(yù)后效果會顯著下降[4,25]，因此對于缺血損傷腸壁范圍的鑒別顯得尤為重要[14]。我們的研究表明在缺血早期以黏膜層和黏膜下層的水腫和炎細(xì)胞浸潤為主，且在缺血1 h 時(shí)T2 值便可表現(xiàn)出異常升高，當(dāng)缺血達(dá)到3 h時(shí)水腫評分與對照組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，常規(guī)T2WI 圖像上開始出現(xiàn)呈明顯高信號腸腔積液，T23h值達(dá)到高峰（151.50±2.90）ms。有關(guān)缺血性疾病研究中發(fā)現(xiàn)了類似的變化趨勢，Berritto 等[20]在缺血性腦卒中患者的研究中驗(yàn)證了在4.5 h 缺血時(shí)間窗內(nèi)患者腦組織T2 值相比于正常組織升高，此種現(xiàn)象與含水量有關(guān)。T2-mapping 技術(shù)可以反映組織內(nèi)水的成分改變所帶來的影響[26]，而缺血早期由于毛細(xì)血管通透性增加所造成的腸壁黏膜上皮細(xì)胞水腫將會增大橫向弛豫時(shí)間，使得病變組織得以鑒別[27]。早期缺血大量炎性細(xì)胞浸潤，炎性介質(zhì)被激活[28]，會進(jìn)一步刺激細(xì)胞腫脹，引起T2 值的升高。因此，我們的研究表明在缺血1～3 h內(nèi)，腸壁水腫和炎細(xì)胞浸潤逐漸加重，T21h～T23h值呈現(xiàn)升高的趨勢，但此階段肌層并未受累，是腸壁可逆性損傷救治的關(guān)鍵時(shí)期。

3.3 MRI T2-mapping技術(shù)對晚期腸缺血的評估

隨著缺血程度的進(jìn)展，當(dāng)缺血達(dá)到4 h時(shí)，此時(shí)腸壁破壞侵及肌層，由于缺血缺氧所致血管管壁損傷，黏膜層、黏膜下層及肌層組織出血嚴(yán)重，此時(shí)出血病理評分開始與對照組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，MRI 定量圖像中T24h值相較于T23h有輕微的減小，在T2WI 像上可觀察到腸腔積液持續(xù)存在。此時(shí)由于動脈供血不足，組織中氧合血紅蛋白含量降低，脫氧血紅蛋白含量大大增加，脫氧血紅蛋白屬于順磁性物質(zhì)，具有縮短T2弛豫時(shí)間的效果，在T2-mapping 上表現(xiàn)為T2 值的降低[29-30]。有關(guān)急性腸系膜動脈缺血研究中證明缺血腸壁在1～6 h氧合飽和度是逐漸降低的，且在第4 h時(shí)下降明顯，我們認(rèn)為這可能是在T2-mapping上T24h值減小的原因[30]。因此當(dāng)腸壁T2 值進(jìn)展到（142.50±4.30）ms且有下降的趨勢時(shí)，提示疾病已侵及肌層且伴有嚴(yán)重出血，需引起臨床重視。此后T2 值進(jìn)一步降低，提示缺血損傷進(jìn)一步加重。在缺血6 h 時(shí)，腸壁發(fā)生透壁性壞死，往往提示預(yù)后不良，此時(shí)各層正常結(jié)構(gòu)消失，肌層發(fā)生大片出血，腸壁已發(fā)生不可逆性損傷，再灌注救治也毫無意義，需馬上進(jìn)行外科手術(shù)切除，這與大多數(shù)研究結(jié)果一致[19,30]。目前有關(guān)基礎(chǔ)研究中表明腸道缺血發(fā)生后，會有鐵質(zhì)沉積現(xiàn)象，這也是引發(fā)鐵死亡的關(guān)鍵因素[4]，鐵質(zhì)沉積也會降低組織橫向弛豫時(shí)間，在T2-mapping 上表現(xiàn)為T2 值變小[31]，但在本次研究中沒有進(jìn)行相關(guān)證實(shí)，還需在以后的研究中完善。綜合以上因素，在缺血晚期腸壁的T2 值逐漸降低，且T2WI 上可觀察到腸腔積液，從而與早期缺血腸壁進(jìn)行區(qū)分，這對于臨床治療可以起到指導(dǎo)作用。

3.4 本研究的局限性

本研究的局限性主要包含以下幾點(diǎn)：（1）本研究采用兔模型模擬臨床腸系膜動脈缺血，但實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)量較少，以后還需大樣本的研究及臨床探索；（2）盡管本實(shí)驗(yàn)中采用腹帶束縛以及注射東莨菪堿最大程度減小偽影的影響，但腸道蠕動以及呼吸所造成的偽影對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍具有一定的影響；（3）兔小腸腸壁較薄，且腸管內(nèi)積液對在T2-mapping上ROI的勾畫產(chǎn)生一定的影響。

綜上所述，本實(shí)驗(yàn)以影像與病理相結(jié)合的方法證明MRI T2-mapping定量成像技術(shù)是一種有助于診斷和監(jiān)測腸系膜上動脈缺血腸壁損傷的有效方法。此成像方法對于缺血腸管的生存能力可以起到很好的預(yù)測與評估作用，對于手術(shù)方案的制訂以及患者術(shù)后評估具有重要意義，有望成為一種可以評估缺血腸壁嚴(yán)重程度的有效的定量評估檢查方法。

作者利益沖突聲明：全部作者均聲明無利益沖突。