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MR扩散加权成像评估回结肠克罗恩病活动性的价值
作者: 李雪华等 来源:放射科空间 2017-05-27

 

克罗恩病(Crohn disease,CD)是一种可累及全消化道的慢性复发性炎症性肠病。准确判断CD活动性以及评估每个病变肠段治疗后变化对确定治疗方案、判定疗效和预后具有重要意义。肠镜检查是目前评估CD活动性的金标准,但这种方法具有侵入性,无法观察全部小肠及肠外情况,肠腔狭窄时内镜不能通过,并可能引发肠穿孔等并发症[1],限制了其临床应用。MR肠道成像(magnetic resonance enterography,MRE)无辐射,具有良好的软组织分辨率,能显示全消化道解剖,可用于诊断CD及评估其活动性[2,3]。DWI也可用于评估CD的活动性,但以往的研究多采用临床评分和常规MRE结果作为CD活动性的参考标准[4,5]。笔者对CD患者进行回顾性分析,以内镜评分为标准,并与常规MRE对照,旨在探讨DWI信号及ADC值评估回结肠CD活动性的价值。

 

资料与方法

一、临床资料

搜集2014年8月至2015年12月本院符合以下标准的患者。纳入标准:(1)年龄≥18岁;(2)经内镜和病理检查确诊为CD;(3)同时行MRE和DWI检查,且和内镜检查的间隔≤30 d;(4)临床资料完整。排除标准:(1)无法耐受内镜或MRI检查;(2)图像质量不佳,无法用于诊断和评估。42例患者纳入研究,男26例,女16例;年龄18~62岁,平均(26±10)岁。MRI检查距离内镜检查的时间为1~30 d,中位时间为5 d,其中37例<7 d,5例为7~30 d。

二、MRI检查方法

扫描前禁饮食6~8 h,并口服泻药复方聚乙二醇电解质散(深圳万和制药有限公司)清洁肠道。扫描前1 h开始口服2.5%等渗甘露醇液2 000 ml充盈肠道,每次间隔15 min。训练患者屏气。扫描前10 min肌内注射山莨菪碱(上海第一生化药业有限公司)10 mg以抑制胃肠蠕动(注射前询问病史以排除青光眼、严重前列腺肥大等禁忌证)。

采用德国Siemens Magnetom Trio 3.0 T超导型MR扫描仪,体部阵列线圈和脊柱表面线圈。患者取仰卧位。DWI扫描在自由呼吸模式下进行,采用自旋回波平面成像序列行冠状面和轴面扫描。TR 5 900.00 ms,TE 83.00 ms,层厚4.0 mm,层间距0.8 mm,矩阵192×115,b=50、400、800 s/mm2。ADC图由MR扫描仪采用单指数模型自动生成。常规MRE行冠状面和轴面屏气扫描,扫描序列及参数为:(1)半傅立叶探测单发射快速自旋回波序列T2WI:TR 1 200.00 ms,TE 87.00 ms,层厚4.0 mm,层间距0.8 mm,矩阵320×194;(2)脂肪抑制快速小角度激发序列T1WI:TR 210.00 ms,TE 2.18 ms,层厚4.0 mm,层间距0.8 mm,矩阵320×200。采用高压注射器以2 ml/s流率注射Gd-DTPA 0.2 ml/kg,分别在注射对比剂前及注射后15、50、85、270 s行冠状面多期扫描。扫描序列为脂肪抑制三维容积内插屏气检查T1WI,TR 4.37 ms,TE 1.37 ms,层厚2.0 mm,层间距0.4 mm,矩阵320×217。

三、内镜活动性评分

由2名具有5年以上内镜检查经验的消化内科医师共同对CD患者行内镜检查并评分,达成一致意见作为判定CD炎症活动性的标准。将回结肠分为5段,分别为:(1)回肠末段:回盲部近端长约20 cm的回肠;(2)右半结肠:回盲瓣、盲肠和升结肠;(3)横结肠;(4)左半结肠:降结肠和乙状结肠;(5)直肠。根据CD简化内镜活动评分(simplified endoscopic activity score for Crohn disease,SES-CD)标准对每个病变肠段进行评分,其中1、2分为缓解期,3~6分为轻度活动期,≥7分为中重度活动期[6,7,8]

四、MRI图像分析

将MRI数据传至Syngo后处理工作站进行测量。将肠壁增厚(>3 mm)或增强后异常高强化的肠管定义为病变肠段[9]。在纳入观察的病变肠段中选择病变最显著的肠壁进行分析。2名分别具有5年和7年MRI消化道阅片经验的影像医师,先分别单独按照表1的标准根据病变程度进行评分[10,11],评价2名医师间的评分的一致性;然后二人再共同讨论达成一致意见,作为最终结果进行后续分析。其中0分为正常、1分为轻度病变、2分为中度病变、3分为重度病变。

 

将ADC图适度放大,2名医师分别在目标肠壁上放置3个ROI测量ADC值,ROI面积为(13.4±3.5)mm2,取2名医师所测ADC值的平均值作为最终结果。

五、统计分析

应用SPSS 20.0统计软件。计量资料采用Kolmogorov-Smirnov法进行正态性检验,符合正态分布的数据用 ± s表示,不符合正态分布的数据用中位数(范围)表示。采用组内相关系数(intra-class correlation coefficient,ICC)评价2名医师间的一致性。3组不同活动性CD患者间常规MRE评分、DWI信号评分和ADC值的比较采用Kruskal-Wallis秩和检验或单因素方差分析,两两比较采用Nemenyi检验或Bonferroni检验。采用ROC分析常规MRE、DWI各征象评价CD活动性的效能,采用Z检验比较各指标鉴别诊断CD活动性的ROC下面积(area under curve,AUC)。采用Spearman相关分析评价各MRI指标和SES-CD的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

 

结果

一、内镜结果

42例共有144个病变肠段,其中14个肠段(右半结肠或回肠末段)因肠道狭窄导致内镜无法通过,15个肠段肠腔内有高黏液内容物存留、1个肠段肠管塌陷影响MRE图像观察,以上30个肠段剔除,最终114个肠段纳入研究。其中回肠末段32个、左半结肠21个、横结肠18个、右半结肠26个、直肠17个。114个肠段的SES-CD评分为1.0~10.0分,平均(4.6±2.3)分。缓解期病变15个肠段,轻度活动期病变72个肠段,中重度活动期病变27个肠段(图1)。

 

二、MRI结果

2名医师评估ADC值、DWI信号评分、肠壁厚度评分和强化程度评分的一致性好(ICC值依次为0.98、0.92、0.92和0.87),评价T2WI评分的一致性中等(ICC值为0.59),P均<0.01。

1.常规MRE检查:

CD炎症活动性越强,肠壁厚度、T2WI信号和强化程度评分越高,差异均有统计学意义(表2)。中重度活动期CD肠壁明显增厚,T2WI信号较明显增高,增强扫描明显强化(图2图3);缓解期和轻度活动期CD的肠道病变不如中重度活动期者明显。

 

2.DWI检查:

CD炎症活动性越强,ADC值越小,DWI信号评分越大,差异均有统计学意义(表2)。中重度活动期CD肠壁明显增高,ADC值明显减低(图4图5)。

三、评估CD活动性的效能

1.鉴别诊断缓解期CD的效能(表3):

 

ADC值鉴别缓解期与活动期CD的AUC和强化程度评分、肠壁厚度评分鉴别诊断的AUC差异无统计学意义(Z值分别为0.353、0.699,P值分别为0.724、0.485),高于T2WI信号评分的AUC(Z=1.700,P=0.045)。DWI信号鉴别诊断的AUC和强化程度评分、肠壁厚度评分的AUC相仿(Z值分别为0.450、0.430,P值分别为0.653、0.667),高于T2WI信号的AUC(Z=1.721,P=0.043)。以ADC=1.6×10-3mm2/s为阈值,鉴别诊断缓解期与活动期CD的敏感度为80.0%,特异度为86.9%。

2.鉴别中重度活动期CD的效能(表3):

ADC值鉴别中重度活动期CD的AUC与强化程度评分、肠壁厚度评分的AUC相仿(Z值分别为0.054、1.026,P值分别为0.957、0.305),高于T2WI信号评分和DWI信号评分的AUC(Z值分别为1.652、2.209,P值分别为0.049、0.027)。

四、DWI与SES-CD的相关性

114个肠段的ADC值与SES-CD为负相关(r=-0.642,P<0.05),与强化程度评分的相关性(r=0.679,P<0.05)相仿,高于肠壁厚度评分(r=0.573,P<0.05)、DWI(r=0.568,P<0.05)和T2WI信号(r=0.500,P<0.05)的相关性。随着SES-CD评分增高,ADC值减低,DWI信号增高。

 

讨论

一、DWI及ADC值鉴别CD各期活动性的效能

本研究结果显示,以内镜SES-CD为参考标准,采用ADC值和DWI信号可以较准确区分缓解期、轻度活动期和中重度活动期CD。其中,DWI信号的诊断效能与其他学者结果相仿[11,12];定量指标ADC值鉴别缓解期和活动期CD更具优势。本研究中,ADC值和DWI信号的诊断效能高于或等效于肠壁厚度、强化程度和T2WI信号这三个常规MRE征象。目前,用于鉴别缓解期和活动期CD的ADC阈值尚无统一标准,文献报道的ADC值范围多为1.17×10-3~1.90×10-3mm2/s[13]。本研究中,以ADC=1.6×10-3mm2/s为阈值,鉴别诊断缓解期与活动期CD的敏感度为80.0%,特异度为86.9%。采用ADC值鉴别诊断中重度活动期CD仍具有较高的诊断效能,准确度依旧高于或等效于常规MRE和DWI信号。此外,ADC值与SES-CD具有较为满意的相关性,CD炎症活动性越强,ADC值越低。因此,ADC值可准确区分CD各期炎症活动性,有助于监测疾病的发展和评估治疗后改变。

二、DWI应用于CD的优势

虽然DWI鉴别三组CD活动性之间的效能与强化程度差异无统计学意义,但DWI的数据采集是在自由呼吸模式下进行,而且无需注射对比剂即可产生图像对比度,可避免静脉穿刺的风险和注射对比剂后所致的过敏或肾纤维化等损伤。DWI扫描过程中患者具有更好的舒适感,更适合于小儿和老年等体弱患者检查。

三、本研究的局限性

第一,中度和重度活动期CD患者肠道样本量较少,今后有必要扩大样本量进一步对中度CD和重度CD进行鉴别。第二,没有采用评估CD活动性的MRI定量评分方法,如MR活动性指数或Clermont评分[14,15],原因在于上述评分方法均需判断是否存在肠黏膜溃疡,而溃疡常受肠管形态和观察者主观意识的影响而难以准确判断。因此,笔者仍采用简便的半定量评分方法对CD进行评估。

综上所述,DWI信号及ADC值可准确无创地鉴别缓解期、轻度活动期和中重度活动期CD。