磁共振弥散加权成像对克罗恩病继发肠道狭窄的性质判定

朱建国，张发明，刘 斐，何雯雯，田 俊，韩晖云

0 引 言

克罗恩病(Crohn's disease，CD)是一种不明原因的慢性、反复发作的消化道炎性病变，多见于青少年，跳跃性分布是该病的特征。临床可继发多种并发症，以肠道狭窄最为常见［1］。研究表明，病程10 年以上的CD 患者，1/3 会发生肠道狭窄，狭窄早期以炎性为主，后期向纤维性转化［2］。对于炎性狭窄，临床上可通过药物治疗，对于纤维性肠道狭窄只能采取手术方式，因此狭窄性质的判断至关重要［3］。肠镜检查是最常见的检查方法，但狭窄严重时，有继发穿孔的风险。磁共振检查因其无创、无辐射优势，逐步应用于CD研究。磁共振弥散加权成像(diffusion-weighted imaging，DWI)基于水分子的布朗运动，无需注入对比剂，即可得到细胞构成、细胞膜完整性等分子水平的信息，通过测量表面扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)还能得到定量参数［4－5］。目前临床上已将DWI 用于肝纤维化的分级研究［6］。据此推测，因炎性组织和纤维组织含水量的不同，理论上DWI也能用于鉴别CD 继发肠道狭窄的性质。本研究采用回顾性分析方法，通过应用DWI 测量ADC 值，探讨DWI 对CD 继发肠道狭窄的判别作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料与方案设计 收集2014 年1 月至同年6 月经我院肠镜检查和病理诊断为CD 的31 例患者，其中男18 例、女13 例，年龄21 ～71 岁，平均(38.90±13.65)岁。排除磁共振检查禁忌者。本研究得到医院伦理委员会批准，所有病例检查前均签署知情同意书。患者接受常规磁共振扫描，确定肠管狭窄最显著位置(肠腔狭窄判断标准:与邻近肠腔相比，狭窄程度＞80%，且肠壁厚度＞3 mm)，并划分成6 个区域:末端回肠、盲肠、升结肠、横结肠、降结肠、直乙状结肠(为便于和结肠镜结果对照，小肠肠管病变和肛周病变不纳入本研究);在选定的狭窄肠段行DWI 序列扫描，2 位从事腹部影像诊断10 年以上放射科医师分别测量病变肠壁的ADC 值(感兴趣区域范围:12 ～30 mm2)，取2 人的均值作为病变段肠壁的ADC 值。

所有患者在24 h 内接受结肠镜检查，并在DWI扫描的肠段取病理活检(定位时参照骨性标志，如腰椎、髂骨等)。根据病理学结果，将狭窄肠段分为炎性狭窄组和纤维性狭窄组(如病理学检查同时有炎性和纤维性改变，则将该病例剔除)。

1.2 磁共振扫描参数 磁共振检查使用GE 公司3.0T 磁共振扫描仪(Signa HDxt)及配套的腹盆腔线圈(8 通道)。患者磁共振检查前6 h 禁食，检查前1 h 口服2.5%的甘露醇溶液1500 mL(每10 min 300 mL)以充盈肠道，检查开始前3 min，静脉注射山莨菪碱20 mg 抑制肠蠕动。

常规序列扫描参数:冠状位T2 加权单次激发快速自旋回波序列(层厚/间距=5 mm/1 mm;TR/TE=2800/70;屏气)，轴位T2 加权快速自旋回波脂肪抑制序列(层厚/间距=4 mm/2 mm;TR/TE=12000/90;呼吸触发)，轴位T1 加权三维容积超快速扫描序列(层厚/间距=4 mm/0 mm;TR/TE=4.5/1.7;屏气)，增强扫描轴位T1 加权三维容积超快速多期动态序列(层厚/间距=4 mm/0 mm;TR/TE=4.5/1.7;屏气)。对比剂:马根维显，剂量0.1 mmol/kg，速率2 mL/s。DWI序列参数:轴位，层厚/间距=4 mm/0 mm，TR/TE=6000/最小，矩阵=128×128，视野=40 cm，b 值=0.600 s/mm2，激励次数=6。

1.3 统计学分析 采用SPSS 19.0 软件进行数据分析。数据以均数±标准差形式表示。首先应用Bland-Altman 一致性分析评价2 位放射科医师测量数据的一致性。采用单样本Kolmogorov-Smirnov 检验检查31 个病变肠壁ADC 值正态性。根据ADC 值绘制受试者操作特征曲线(receiver-operating characteristic curve，ROC)。以P≤0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

本研究共纳入31 段病变肠管。依据病理结果，将31 段肠管分为炎性狭窄组21 段，纤维性狭窄组10 段。见表1，图1、图2。

表1 各组克罗恩病患者狭窄肠管位置分布情况(n)Table 1 The position and number of bowel stenosis in group of inflammatory/fibrotic groups(n)

图1 典型CD 患者肠道炎性狭窄常规MRI 平扫图Figure 1 Conventional MRI scanning of typical infammatory bowel stenosis

图2 典型CD 患者肠道纤维性狭窄常规MRI 平扫图Figure 2 Conventional MRI scanning of typical fibrotic bowel stenosis

ADC 值一致性检验结果显示见图3。Bland-Altman 分析显示3.23%(1/31)的点在95%一致性界定以外，在一致性界定范围内2 位医生测量的ADC 值差值的绝对值最大为0.140×103mm2/s，最小为0.018×103mm2/s，证实测量数据的可靠性。Kolmogorov-Smirnov 检验，Z=0.605、P=0.857，示31 例数据符合正态分布。炎性狭窄组肠壁ADC 值(1.40±0.23)×103mm2/s［(1.01 ～1.83)×103mm2/s］，纤维性狭窄组(0.80±0.16)×103mm2/s［(0.53 ～1.03)×103mm2/s］，组间比较差异有统计学意义(t=7.403，P ＜0.05)。ROC 曲线下面积为0.981(95%CI 0.943 ～1.000)，以1.11×103mm2/s作为截断点，对炎性狭窄判断的敏感性和特异性分别为90.5%和100%，见图4。

图3 2 位医师测量ADC 值Bland-Altman 一致性检验图Figure 3 Bland-Altman Plot picture of ADC measurement by two doctors

图4 31 例CD 患者ADC 值受试者工作特征曲线Figure 4 Receiver operating charmteristic curve of 31 CD patients'ADC value

3 讨 论

CD 患者继发肠道狭窄时，对狭窄性质的判定决定临床治疗方案。常规磁共振根据T2 信号强度、病变肠壁强化程度与方式、病变肠管周围肠系膜情况等也能提供鉴别诊断信息，但这些信息均缺乏定量参数［7－11］。既往研究中，已有学者采用DWI 序列获得定量参数来研究炎性肠壁。Oto 等［12］通过测量11 例患者病变肠管ADC 值来判断炎性病变的程度，认为相对正常肠管，病变肠管的信号会增高、ADC 值下降。Kiryu 等［13］认为病变活动期时，肠管的ADC 值会下降。Neubauer 等［14］指出肠壁的厚度和ADC 值之间存在明确相关性。本研究通过测量ADC 值得到定量指标来鉴别狭窄性质，尚鲜有报道。

相对正常肠壁，炎性病变肠壁DWI 信号增高，ADC 值下降，造成这一表现的原因尚不明确。可能存在的病理机制为细胞水肿和细胞密集导致细胞外间隙减小。而引起细胞肿胀的原因则包括:细胞构成的改变、微小脓肿形成、灌注增加。引起细胞密度改变的原因则是黏膜层和黏膜下层集合淋巴结细胞、膨胀扩大的淋巴管、过渡增殖的神经元和炎性反应形成的肉芽组织。

CD 后期肠壁纤维化不可避免会伴发肠道梗阻［15］。纤维化会累及整个肠壁，包括黏膜层、黏膜下层、肌层和浆膜层。慢性炎症刺激成肌纤维细胞，导致细胞外基质蛋白沉积，最终形成肠壁纤维化［16］。因此胶原纤维和成肌纤维细胞被认为是导致肠壁纤维化的关键因素［10，17－18］。纤维化造成DWI 信号和ADC 值变化的原因尚不明确。既往研究发现，肝硬化时ADC 值较正常肝下降［19－20］，造成这一现象的原因可能是结缔组织增生、血窦变窄、肝血流减少［21］。故认为同样机制也能解释肠壁纤维化导致水分子弥散功能的改变。

Yi 等［22］研究认为，慢性肝炎不伴发纤维化时肝的ADC 值较伴发纤维化增高。Li 等［23］的研究表明，肝纤维化程度越重，弥散成像测得的ADC 值越低。在本研究中，CD 继发肠道纤维性狭窄时肠壁的ADC 值明显低于炎性狭窄。结合本研究结果与既往对肝纤维化的研究结论，认为纤维成份对水分子弥散功能的限制作用大于细胞炎性水肿，因此DWI序列能够有助于判定CD 继发肠道狭窄性质。

受限于回顾性研究方法和病例数有限，本研究存在一些不足:①因要参照结肠镜检查，故本研究只纳入了末端回肠和结肠，没有涉及到空肠和近端回肠;②不能完全排除测量ADC 值时产生的误差;③本研究中选取b 值=0.600 s/mm2，参数变化后结果如何有待进一步研究。总之，本研究证实了可使用DWI 序列通过测量ADC 值来判断CD 继发肠道狭窄性质，对指导临床治疗有一定实际意义。

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