3.0T和1.0T MRI评估克罗恩病活动性的研究

朱震亚，朱 炯，李 磊，龚红霞，许建荣

克罗恩病(Crohn's disease)是炎症性肠病中最多见的一种疾病[1]，由于对活动期与缓解期克罗恩病患者的治疗原则截然不同，所以对其活动性的准确评估显得尤为重要。

近年来，随着影像技术的不断发展，MRI和CT能够很好地显示肠壁及肠腔周围的异常改变，很多研究已经证明他们能够很好地评估克罗恩病的活动性[2-3]。MRI具有良好的软组织对比度，能够多平面重建，同时又没有辐射损伤，所以较CT而言，越来越体现出其在评估克罗恩病活动性方面的优越性[4]。先前的研究都是运用1.0T或者1.5 T的MRI进行，结果提示MRI能很好地显示克罗恩病患者受累肠段的异常改变[3,5-7]。本研究的目的就是比较3.0T的高场强MRI与1.0T MRI在评估克罗恩病活动性方面的诊断价值。

1 材料与方法

1.1 临床资料

搜集仁济医院2006年1月5日至2008年7月22日期间确诊为克罗恩病的66例患者 ，其中36例接受了3.0T MRI检查 (Intera, Philips Medical Systems,The Netherlands)，男22例，年龄24～60岁，平均(39.5±8.5)岁；女14例，年龄22～53岁，平均(34.9±2.4)岁。30例接受了1.0T MRI的检查 (Philips Gyroscan T10-NT, Amsterdam, the Netherlands)，男18例，年龄24～60岁，平均(36.5±4.5)岁；女12例，年龄21～52岁，平均(32.9±2.3)岁。临床诊断为活动期克罗恩病的标准包括：(1) 克罗恩活动指数(Crohn disease activity index, CDAI) ＞150；(2)内窥镜检查提示活动性肠炎；(3) C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)和(或)红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate, ESR)升高。

1.2 MR检查方法

所有的患者于检查前12 h开始禁食，并服用20%甘露醇250ml用于清洁肠道。检查前40min，让患者口服6.25%甘露醇1500ml用于充盈肠道。先期的研究表明，这种高渗性的溶液能使小肠肠段更好地充盈，同时也是一种很好的肠腔内双相对比剂，即在T2WI上显示为高信号，而在T1WI上显示为低信号[8-9]。为了抑制患者的肠道蠕动，于检查前5 min给予患者肌注东莨菪碱20mg (排除相关禁忌证)。

3.0 T MRI使用相控体部表面线圈，扫描序列：(1)横断面、冠状面：T2WI TR 1273 ms，TE 80ms，层厚5 mm，视野(FOV) 455 mm×455 mm；单次激发自旋回波序列(SSh-TSE) TR 1592 ms，TE 80ms，层厚4 mm，FOV 485 mm×485 mm；敏感度编码(SENSitivity Encoding, SENSE) TR 1592 ms，TE 80ms，层厚4 mm，FOV 485 mm×485 mm；矩阵512×512；反转角90°；间隔0。(2)冠状面、矢状面：脂肪抑制T2WI TR 1446 ms，TE 84 ms，FOV 485 mm×485 mm；单次激发(SSh)序列 TR 1446 ms，TE 84 ms，FOV 485 mm×455 mm；频谱衰减反转复苏(spectral attenuated inversion recovery,SPAIR) TR 1446 ms，TE 84 ms，FOV 485 mm×455 mm；SENSE TR 1446 ms，TE 84 ms，FOV 485 mm×455 mm；层厚 4 mm，矩阵512×512，反转角90°，间隔0。(3) 3D扫描：T1WI/ T1高分辨率各向同性容积成像(T1 high resolution isotropic volume examination, THRIVE)、SENSE TR 3.25 ms，TE 1.51 ms，层厚2 mm，矩阵512×512，反转角15°，间隔0，FOV 485 mm×485 mm。在注射对比剂前先进行一次扫描，静脉团注Gd-DTPA (0.1 ml/kg) 40s后再连续重复4次扫描。扫描后图像进行3D重建。

1.0 T MR的扫描使用体部表面线圈，并运用呼吸门控，使用的序列：(1)横断面、冠状面、矢状面：T2WI TR 1800ms，TE 100ms，层厚4 mm；视野(FOV) 450mm×450mm/485 mm×485 mm/485 mm×350mm)。(2)冠状面：脂肪抑制T2WI/频谱预饱和反转恢复(spectral presaturation with inversion recovery, SPIR) TR 1800ms；TE 100ms，层厚4 mm；矩阵512×512；反转角90°；间隔0；FOV 485 mm×485 mm。(3) 3D扫描：脂肪抑制T1WI/频谱预饱和反转恢复(spectral presaturation with inversion recovery, SPIR) TR 575 ms；TE 12 ms, 层厚4 mm；矩阵512×512；反转角90°；间隔0；FOV 450mm×450mm。在注射对比剂前先进行一次扫描，静脉团注Gd-DTPA (0.1 ml/kg) 40s后再连续重复4次扫描。

所有的图像传送至后处理工作站(Advantage Windows 4.3, GE Healthcare, WI)，由2名具有10～12年腹部影像诊断经验的放射科医师进行独立双盲法读片诊断，评估患者的克罗恩病的活动性。

1.3 MR影像诊断标准

[5]～[8]，根据本组患者具体情况，制定MR影像学诊断活动性克罗恩病的评判标准：(1)受累肠段肠壁异常增厚、肠腔狭窄及肠壁异常强化≥2处，记1分(图1)。(2)受累肠段的平均肠壁厚度≥3 mm，记1分(图2)。(3)受累肠段增强后T1WI的信号强度大于同期扫描的肝脏信号强度，记1分(图1)。(4)受累肠段有肠系膜血管异常明显强化的表现，即出现“木梳征”(因肠系膜直小血管的增多，肠系膜脂肪结构模糊，增多的小血管排列如木梳)，记1分(图1)。(5)受累肠段出现狭窄后扩张的表现，记1分(图3)。(6)受累肠段相邻肠系膜有直径＞10mm的淋巴结，记1分(图2)。(7)受累肠段有脓肿、瘘道、溃疡其中任何一个征象，记1分(图3，4)。

2名放射科医师根据以上7个方面对克罗恩病患者的MR影像资料进行独立读片评估及评分。如果评分≥4分，则诊断为活动期克罗恩病；如果评分＜4分，则诊断为缓解期克罗恩病。每例患者的最终评分取2名医师评分的平均值。对各种征象显示率的统计标准：只要有1名医师发现某一征象即表示MRI检查能显示此征象。

1.4 统计学分析

以临床的评估(基于CDAI评分，内窥镜检查及实验室化验)作为金标准，分别统计3.0T及1.0T MRI评估活动性克罗恩病的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值。其中敏感度=真阳性/(真阳性+假阴性)；特异度=真阴性/(真阴性+假阳性)；阳性预测值=真阳性/(真阳性+假阳性)；阴性预测值=(真阴性/真阴性+假阴性)。1.0T与3.0T MRI测量肠壁厚度的一致性检验采用双样本t检验，1.0T与3.0T MRI显示各种征象(显示率)的一致性检验采用χ2检验，P＜0.05为有统计学意义。所有的资料运用统计软件SPSS 11.5进行统计分析。

2 结果

2.1 临床评估

行3.0T MRI的36例克罗恩病患者中，25例患者临床诊断为活动性克罗恩病，其中22例患者的CDAI评分＞150分，20例患者的内窥镜活检提示活动性克罗恩病，18例患者的实验室检查结果提示活动性克罗恩病(其中C反应蛋白升高16例，血沉升高13例)。行1.0T MRI的30例克罗恩病患者中，22例患者临床诊断为活动性克罗恩病，其中18例患者的CDAI评分＞150分，16例患者的内窥镜活检提示活动性克罗恩病，16例患者的实验室检查结果提示活动性克罗恩病(其中C反应蛋白升高15例，血沉升高11例)。

2.2 MRI评估

M R影像表现见图1～6。将每例患者的M R影像资料分为6组肠段进行评估，36例行3.0T MRI的患者一共评估了216组肠段，其中76组发现异常的肠段的平均厚度为(3.22±0.93) mm (图1，2)；76组肠段中增强后脂肪抑制T1WI显示异常强化62组(62/76；图1，6)。30例行1.0T MRI的患者一共评估了180组肠段，其中69组发现异常的肠段的平均厚度为(3.61 ±0.83) mm，69组中增强后脂肪抑制T1WI显示异常强化23组(23/69)。3.0T MRI测量的肠壁厚度及显示肠壁的异常强化与1.0T MRI比较，差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。

36例行3.0T MRI的患者中7例发现肠段狭窄及狭窄后扩张，20例发现“木梳征”(图1)，9例发现肠系膜淋巴结肿大(图2)，2例发现溃疡，4例发现瘘道(图4)，均未发现脓肿。30例行1.0T MRI的患者中11例发现肠段狭窄及狭窄后扩张(图3)，6例发现“木梳征”，3例发现肠系膜淋巴结肿大，3例发现溃疡(图3)，均未发现瘘道和脓肿。3.0T MRI显示的“木梳征”与1.0T MRI比较，差异有统计学意义(P＜0.05)。

图1 女，岁，克罗恩病患者，3.0T MR增强后冠状面压脂T1WI示远端回肠肠壁增厚并见明显强化(黑箭)，其信号强度大于髂动脉(白箭)，同时可见典型“木梳征”(白箭头) 图2 男，35岁，克罗恩病患者。3.0T MR横断面T2WI/SSh/TE80示增大的淋巴结(白箭)及明显增厚肠壁(黑箭) 图3 男，42岁，克罗恩病患者。1.0T MR冠状面T2WI/TSE/TE100序列扫描显示狭窄肠段以及溃疡(黑箭) 图4 男，25岁，克罗恩病患者。3.0T MR冠状面T2WI/sSSh/SPAIR序列扫描显示窦道(白箭头)以及相邻的肠壁增厚的直肠(黑箭) 图5 A：男，25岁，克罗恩病患者。3.0T MR冠状面T2WI/SSh/TE80扫描显示增厚的肠壁达5 mm (白箭)。B：男，33岁，克罗恩病患者。1.0T MR冠状面T2WI/TSE/TE100扫描示增厚的肠壁达5 mm (白箭) 图6 A：男，31岁，克罗恩病患者。3.0T MR横断面动态增强压脂T1WI示肠壁增厚(黑箭)，其信号强度与腹主动脉相似(白箭)。B：女，43岁，克罗恩病患者。1.0T MR横断面增强压脂T1WI示肠壁增厚(黑箭)，其信号强度与髂动脉相似(黑箭头)Fig.1 A 45-year-old female with Crohn's disease.At distal ileum, coronal Gd-enhanced fat–suppressed T1WI showed obvious enhancement of bowel wall (black arrow) on 3.0T MRI.The signal was as high as external iliac artery (white arrow).The “comb sign” (arrows) was well seen.Fig.2 A 35-year-old male with Crohn's disease.At mesentery, axial T2WI/SSh/TE80image showed the enlarged lymph node (short axis ＞ 1 cm) (white arrow) on 3.0T MR.And the ileal bowel thickening (black arrow)was also well seen.Fig.3 A 42-year-old male with Crohn's disease.At jejunum, coronal T2WI/TSE/TE100image showed two small ulcers (black arrow) with stenosis on 1.0T MRI.Fig.4 A 25-year-old male with Crohn's disease.At rectum, sagittal T2WI/sSSh/SPAIR image showed the fistulous tract (white arrow) adjoined with the involved bowel (black arrow) on 3.0T MRI.Fig.5 A: A 25-year-old male with Crohn's disease.At distal ileum, coronal T2WI/SSh/TE80image showed the thickened(5 mm) bowel wall (white arrow) on 3.0T MRI.B: A 33-year-old male with Crohn's disease.At distal ileum, coronal T2WI/TSE/TE 100image showed the thickened (5 mm) bowel wall (white arrow) on 1.0T MRI.Fig.6 A: A 31-year-old male with Crohn's disease.At ileum, axial contrast-enhanced DYN/3D/T1WI/ fat–suppressed image showed bowel wall enhancement (black arrow)and the signal was as high as that of the aorta (white arrow) on 3.0T MRI.B: A 43-year-old female with Crohn's disease.At ileum, axial contrast-enhanced T1WI/fat–suppressed image showed bowel wall enhancement (black arrow) and the signal was as high as that of the iliac artery (arrows) on 1.0T MRI.

根据本研究MR影像资料综合评分标准，行3.0T MRI的36例患者评分为(3.22±1.27)分，其中18例患者评分＞4分，评估为活动性克罗恩病；与临床金标准诊断为活动性克罗恩病患者25例比较，3.0T MRI诊断活动性克罗恩病假阳性1例，假阴性8例，真阳性17例，真阴性10例，敏感度为68.0%，特异度为90.9%，阳性预测值为94.4%，阴性预测值为55.6%。行1.0T MRI的30例患者评分为(3.13±1.25)分，其中9例患者的评分＞4分，评估为活动性克罗恩病，与临床金标准诊断为活动性克罗恩病患者19例比较，1.0T MRI诊断活动性克罗恩病假阳性0例，假阴性10例，真阳性9例，真阴性11例，敏感度为47.4%，特异度为100%，阳性预测值为100%，阴性预测值为52.4%。

3 讨论

临床上对Crohn活动性的评估常规运用CDAI、相关实验室检查和内窥镜活检，只要这3项评价指标中有2项提示为活动性，就可以诊断为活动性克罗恩病。但是，由于有些急性期和缓解期的症状有重复，药物的治疗也使得某些症状变得不典型，而内窥镜又是一种创伤性检查手段，所以常规的克罗恩病活动性评价体系仍旧存在很大局限性，临床上需要一种更加准确有效的克罗恩病活动性评价方法。

影像检查是一种有效的评价克罗恩病活动性的方法。CT相对于MRI来说，空间分辨率更高，扫描时间更短，能够更好显示肠壁的细微结构，从而为诊断提供更准确的信息。但是，CT的最大局限性在于它的X射线。接受CT检查的克罗恩病患者必须接受大剂量的X线照射，而X线的照射加上克罗恩病患者服用的某些药物，如甲氨蝶啶的协同作用，将增加这些患者罹患恶性肿瘤的可能性[10]。MRI相对于CT而言，能更好地显示软组织对比度，而且没有射线所造成的损害，因此MRI在评估克罗恩病的活动性方面越来越显示出优越性[4]。

3.0T MRI是目前最新的影像诊断技术，并且仍旧在不断发展中。作为高场强的MRI，3.0T比1.0T具有更好的信噪比和空间分辨率，能够更好的显示病变，特别是细微结构的显示。随着场强的增高，各种伪影也显得突出(包括运动伪影和化学位移伪影)，但是前期有些研究认为各种可能的伪影并没影响3.0T MRI在腹部影像诊断的优越性[11]。但是这种伪影究竟是否会在3.0T MRI对腹部管腔样脏器(如肠道)病变的诊断方面产生影响，目前还未发现相关研究。

以往已有很多研究探讨了1.0T及1.5 T MRI诊断活动性克罗恩病的价值[5-7]，这些研究提示MRI能很好地显示克罗恩病患者受累肠段的异常改变，包括肠壁厚度改变、肠壁异常强化、肠段狭窄、肠系膜血管异常增多(“木梳征”)、肿大淋巴结、瘘管、溃疡和脓肿等。在本研究中，根据这些影像表现，笔者制定了MRI评估活动性克罗恩病的诊断标准，并根据这一标准，比较3.0T及1.0T MRI判断活动性克罗恩病的价值。结果显示，3.0T MRI评估活动性克罗恩病敏感度(68.0%)要明显高于1.0T MRI(47.4%)，特异度(90.9%)略低于1.0T MRI (100%)。在测量肠壁的厚度、显示肠壁的强化以及显示“木梳征”这一特殊征象方面，3.0T MRI与1.0T MRI的差异均具有统计学意义。

肠壁的厚度是评判克罗恩病活动性的一个重要指标。3.0T MRI具有更高的空间分辨率和更好的信噪比，能更好显示组织细微结构，所以测得的肠壁厚度也更准确。本研究结果显示，3.0T MRI能更好显示肠壁的异常强化和“木梳征”，其显示率要明显高于1.0T MRI。这2个征象也是判断活动期和缓解期克罗恩病的重要指标。虽然某些纤维组织也会表现为强化明显，但在更多数情况下肠壁异常明显强化出现在活动性肠道炎症[4-7]。“木梳征”提示受累肠段充血，也是活动期肠道炎症的一个重要征象。有研究表明，在诊断活动性克罗恩病方面，MR增强后脂肪抑制的T1WI与CDAI显示了很好的相关性[5]。相对于1.0T及1.5 T MRI，高场强的3.0T MR的T1WI扫描时间更短，能更好的显示增强效果，并且3.0T MRI有更好的信噪比和强化噪声比，所以在显示肠系膜血管方面，3.0T MRI较1.0T及1.5 T MRI有明显优越性，也就能更好显示肠壁异常明显强化和“木梳征”。本研究结果提示，3.0T MRI在显示肠段狭窄、增大的淋巴结、瘘管、溃疡及脓肿方面没有明显优于1.0T MRI。高场强的3.0T MRI在提高了图像的信噪比和强化噪声比的同时，由于磁场不均匀性的提高，磁敏感效应和化学位移伪影也增多，所以在一定程度上影响了图像的质量，尤其是在显示腹部管腔样脏器的MR影像上，因为腹部管腔样脏器有蠕动等影响，MR图像对磁敏感效应和化学位移伪影更为敏感。而前期基于1.0T及1.5 T MRI的研究也认为，在显示瘘道、溃疡、脓肿方面，MRI与其他影像诊断方法，如CT和普通X线造影相比较是否具有优势还存在很大争议[12-15]。

总之，本研究结果显示，3.0T MRI在评价克罗恩病活动度方面优于1.0T MRI。3.0T MRI能更好显示增厚的肠壁、肠壁的异常强化和“木梳征”，而这三方面也是MR影像诊断评价克罗恩病活动与否的重要征象。

参考文献[Reference]

[1]Rutgeerts P, Diamond RH, Bala M, et al.Scheduled maintenance treatment with infliximab is superior to episodic treatment for the healing of mucosal ulceration associated with Crohn's disease.Gastrointest Endosc,2006, 63 (3): 433-442.

[2]Colombel JF, Solem CA, Sandborn WJ, et al.Quantitative measurement and visual assessment of ileal Crohn's disease activity by computed tomography enterography:correlation with endoscopic severity and C reactive protein.Gut, 2006, 55(11): 1561-1567.

[3]Ajaj W, Lauenstein TC, Pelster G, et al.MR colonography in patients with incomplete conventional colonoscopy.Radiology, 2005, 234(2): 452-459.

[4]Rimola J, Rodriguez S, Garcia-Bosch O, et al.Magnetic resonance for assessment of disease activity and severity in ileocolonic Crohn's disease.Gut, 2009, 58 (8): 1113-1120.

[5]Masselli G, Casciani E, Polettini E, et al.Assessment of Crohn's disease in the small bowel: prospective comparison of magnetic resonance enteroclysis with conventional enteroclysis.Eur Radiol, 2006, 16(12): 2817-2827.

[6]Florie J, Wasser MN, Arts-Cieslik K, et al.Dynamic contrast-enhanced MRI of the bowel wall for assessment of disease activity in Crohn's disease.AJR Am J Roentgenol 2006, 186(5): 1384-1392.

[7]Sempere GA, Martinez Sanjuan V, Medina Chulia E, et al.MRI evaluation of inflammatory activity in Crohn's disease.AJR Am J Roentgenol, 2005, 184 (6): 1829-1835.

[8]Kuehle CA, Ajaj W, Ladd SC, et al.Hydro-MRI of the small bowel: effect of contrast volume, timing of contrast administration, and data acquisition on bowel distention.AJR Am J Roentgenol 2006, 187(4): W375-W385.

[9]Ajaj W, Lauenstein TC, Langhorst J, et al.Small bowel hydro-MR imaging for optimized ileocecal distension in Crohn's disease: should an additional rectal enema fi lling be performed? J Magn Reson Imaging.2005, 22(1):92-100.

[10]Jaffe TA, Gaca AM, Delaney S, et al.Radiation doses from small-bowel follow-through and abdominopelvicMDCT in Crohn's disease.AJR Am J Roentgenol, 2007,189(5):1015-1022

[11]Choi JY, Kim MJ, Chung YE, et al.Abdominal applications of 3.0-T MR imaging: comparative review versus a 1.5-T system.Radiographics, 2008, 28:e30.

[12]Albert JG, Martiny F, Krummenerl A, et al.Diagnosis of small bowel Crohn's disease: a prospective comparison of capsule endoscopy with magnetic resonance imaging and fl uoroscopic enteroclysis.Gut, 2005, 54(12):1721-1727.

[13]Cronin CG, Lohan DG, DeLappe E, et al.Duodenal abnormalities at MR small-bowel follow-through.AJR Am J Roentgenol, 2008, 191(4): 1082-1092.

[14]Furukawa A, Saotome T, Yamasaki M, et al.Crosssectional imaging in Crohn disease.Radiographics, 2004,24(3): 689-702.

[15]Schreyer AG, Gölder S, Scheibl K, et al.Dark lumen magnetic resonance enteroclysis in combination with MRI colonography for whole bowel assessment in patients with Crohn's disease: fi rst clinical experience.In fl amm Bowel Dis, 2005, 11(4):388-394.