MRI在急性单纯性阑尾炎中的诊断价值

2017-04-13文张迪鸣强金伟王

中国医学计算机成像杂志 2017年1期

刘文张迪鸣强金伟王丽

MRI在急性单纯性阑尾炎中的诊断价值

刘文1张迪鸣1强金伟1王丽2

目的：探讨MRI在急性单纯性阑尾炎中的诊断价值。方法：16只经手术和病理证实为急性单纯性阑尾炎及18只经手术和病理证实为正常阑尾的新西兰大白兔先后进行MSCT和MRI检查。在MSCT及MRI图像上分别测量阑尾腔内液体的最大直径（MDIAF）。以b值为800 s/mm2的扩散加权成像(DWI)图像上阑尾壁信号最高的部位为参考，在ADC图像上相应的感兴趣区（ROI）部位测量ADC值。绘制MDIAF、阑尾壁ADC值诊断急性单纯性阑尾炎的ROC曲线，计算敏感度、特异度、准确度和曲线下面积。MSCT与MRI采用MDIAF诊断急性单纯性阑尾炎ROC曲线下面积的比较采用卡方检验。结果：MSCT采用MDIAF诊断急性单纯性阑尾炎的敏感度、特异度、准确度分别为87.50%（14/16）、83.33%（15/18）、85.29%（29/34），ROC曲线下面积为0.85。MRI采用MDIAF诊断急性单纯性阑尾炎的敏感度、特异度、准确度分别为87.50%（14/16）、77.78%（14/18）、82.35%（28/34），ROC曲线下面积为0.87。MSCT与MRI采用MDIAF诊断急性单纯性阑尾炎ROC曲线下面积的比较无统计学差异（χ2=0.17，P =0.68）。当阑尾壁ADC值为0.97×10-3mm2/s时，诊断急性单纯性阑尾炎的敏感度、特异度、准确度分别为81.25%（13/16）、83.33%（15/18）、82.35%（28/34），ROC曲线下面积为0.84。结论：MRI在诊断急性单纯性阑尾炎方面具有较高的诊断价值，可以广泛用于腹痛疾病的鉴别诊断，尤其是孕妇及儿童群体。

磁共振成像；扩散加权成像；急性单纯性阑尾炎

急性阑尾炎(acute appendicitis，AA)是常见的急腹症之一，人群患病率高达6%～12%[1-3]。典型者通过临床表现和实验室检查可明确诊断，但约有30%的患者症状不典型[4-5]，而且部分其他疾病的临床表现酷似AA[6-7]，仅基于临床表现和实验室检查诊断AA时，剖腹探查的阴性率为16%～47%，而延误手术的穿孔率可达35%[8]，因此早期准确的影像诊断至关重要。Moteki等[9-10]报道CT在急性单纯性阑尾炎的诊断方面具有较高的诊断价值。但是儿童和孕妇原则上应尽量避免CT检查以减少射线损伤，这在一定程度上限制了CT的使用。

MRI因在急性阑尾炎的诊断方面较超声更准确和特异[11-12]，较CT无射线损伤，广泛应用于腹痛的鉴别诊断中[12]。但MRI在急性单纯性阑尾炎中的诊断价值未见报道。

本研究对比分析经手术及病理证实的18例正常阑尾及16例急性单纯性阑尾炎的新西兰大白兔的多层螺旋CT(multi-slice CT， MSCT)及MRI影像学特征，研究MRI在急性单纯性阑尾炎中的诊断价值。

方法

1. 动物选择及造模

新西兰大白兔36只[上海杰思捷实验动物有限公司，许可证号码：SCXK（沪）2013-0006]，体重2kg，6月龄，普通级，急性单纯性阑尾炎组及正常阑尾组雌雄各半，采取随机化分组，随机化方法采用数字表法。手术操作前静脉注射戊巴比妥钠30mg/kg全身麻醉，18只新西兰大白兔用4号手术线进行阑尾根部结扎，不损伤阑尾动静脉，手术操作8h后，每一个病例先后进行MSCT和MRI检查。其余18只新西兰大白兔进行相同的手术操作，但不进行阑尾根部结扎，手术操作8h后，每一个病例先后进行MSCT和MRI检查，该组病例作为正常阑尾对照组。MRI检查扫描结束后立即切除阑尾进行病理对照分析。经手术和病理证实的16例急性单纯性阑尾炎作为实验组，18例正常阑尾作为对照组，2例急性化脓性阑尾炎被排除出本实验。

2. CT检查方案

采用64层MSCT扫描仪（Somatom Sensation 64，Erlangen， Siemens）行腹部CT平扫+增强扫描。扫描范围为膈顶至盆腔。扫描参数：管电压120kV，管电流200mA，准直0.6mm，重建层厚1.0mm，层距0.5mm，螺距1。增强扫描采用高压注射器经耳缘静脉以1ml/s流率团注浓度为370mg I/ml的对比剂碘普胺5ml（拜耳先灵，广州药业，中国），注射后延迟60 s开始扫描。

3.MRI检查方案

采用3.0T MR（MAGNETOM Verio，Siemens）超导扫描仪，使用体线圈。扫描范围为膈顶至盆腔。扫描序列：横断面T1WI（重复时间，Time of Repetition，TR：572ms；回波时间，Time of Echo，TE：3ms；层厚：3mm，层间距：0.9mm；激励次数：2），横断面T2WI（TR：2710ms，TE：78ms，层厚：3mm，层间距：0.9mm，激励次数：1），横断面T2WI抑脂序列（TR：2710ms，TE：78ms，层厚： 3mm，层间距：0.9mm，激励次数：1），冠状面T2WI（TR：2400ms，TE：95ms，层厚： 4mm，层间距：0.4mm，激励次数：1），DWI序列（TR：3746ms，TE：71ms，层厚：3mm，层间距：0.6mm，激励次数： 3），b值选择如下：0 s/mm2， 800 s/mm2[13]。ADC图由工作站系统自动生成。

4. 图像分析

在CT增强图像上用多平面重组的方法确认阑尾，在MRI T2WI序列图像上用冠状位及横断位相结合的方法确认阑尾，分别测量阑尾腔内液体的最大直径（maximum depth of the intraluminal appendiceal fluid，MDIAF）。以b值为800 s/mm2的扩散加权成像(diffusion weighted imaging， DWI)图像上阑尾壁信号最高的部位为参考，在ADC图像上相应的感兴趣区（region of interest，ROI）部位测量ADC值，ROI面积1～5mm2。所有入组病例图像由两名具有10年以上工作经验的放射科医师分别进行观察和测量，意见不统一时讨论达成一致，测量数据取两者的平均值。

5. 统计分析

采用Stata7.0统计软件进行数据统计分析，计量数据以均数±标准差表示。急性单纯性阑尾炎组与正常阑尾组MDIAF、阑尾壁ADC值的差异采用Student ’s t检验。绘制MDIAF、阑尾壁ADC值诊断急性单纯性阑尾炎的ROC曲线，计算敏感度、特异度、准确度和ROC曲线下面积。CT与MR采用MDIAF诊断急性单纯性阑尾炎ROC曲线下面积的比较采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。Kappa值用于观察者间的一致性检验，Kappa值＞0.75 被认为观察者间的一致性强度高。

结果

两名放射科医师间一致性检验Kappa值为0.96，说明观察者间一致性强度高。MSCT图像测量急性单纯性阑尾炎组MDIAF为11.1±2.8mm，正常阑尾组MDIAF为7.5±2.5mm，两组间MDIAF有统计学差异（t = 3.96，P = 0.00）。当阑尾直径为9.8mm时，诊断急性单纯性阑尾炎的敏感度、特异度、准确度分别为87.50%（14/16）、83.33%（15/18）、85.29%（29/34），ROC曲线下面积为0.85。

MRI图像测量急性单纯性阑尾炎组MDIAF为11.4±3.0mm，正常阑尾组MDIAF为7.0±2.7mm，两组间MDIAF有统计学差异（t =4.50，P =0.00）。当阑尾直径为9.5mm时，诊断急性单纯性阑尾炎的敏感度、特异度、准确度分别为87.50%（14/16）、77.78%（14/18）、82.35%（28/34），ROC曲线下面积为0.87。具体病例见图1，2。MSCT与MRI采用MDIAF诊断急性单纯性阑尾炎ROC曲线下面积的比较无统计学差异（χ2=0.17，P =0.68）(图3)。

图1 MDIAF为17.6mm，满足MRI诊断急性单纯性阑尾炎的MDIAF标准。

图2 病理表现为阑尾壁黏膜下层、肌层中性粒细胞浸润，浆膜层外侧无渗出物，符合急性单纯性阑尾炎诊断的病理标准（HE×100）。

图3 MSCT诊断急性单纯性阑尾炎的敏感度、特异度、准确度分别为87.50%、83.33%、85.29%，ROC曲线下面积为0.85；MRI诊断急性单纯性阑尾炎的敏感度、特异度、准确度分别为87.50%、77.78%、82.35%，ROC曲线下面积为0.87；MSCT与MRI采用MDIAF诊断急性单纯性阑尾炎ROC曲线下面积的比较无统计学差异。

急性单纯性阑尾炎组阑尾壁ADC值为(0.84±0.19)×10-3mm2/s，正常阑尾组阑尾壁ADC值为(1.11±0.21)×10-3mm2/s，两组间阑尾壁ADC值有统计学差异（t= 3.96，P = 0.00）。当阑尾壁ADC值为0.97×10-3mm2/s时，诊断急性单纯性阑尾炎的敏感度、特异度、准确度分别为81.25%（13/16）、83.33%（15/18）、82.35%（28/34），ROC曲线下面积为0.84（图2，图4，图5）。MRI采用MDIAF诊断急性单纯性阑尾炎4例假阳性的病例3例通过阑尾壁ADC值得到正确诊断，2例假阴性的病例2例通过阑尾壁ADC值得到正确诊断。采用阑尾壁ADC值诊断急性单纯性阑尾炎3例假阳性的病例3例通过MDIAF得到正确诊断，3例假阴性的病例2例通过MDIAF得到正确诊断。

图4 当阑尾壁ADC值为0.97×10-3mm2/s时，诊断急性单纯性阑尾炎的敏感度、特异度、准确度分别为81.25%、83.33%、82.35%，ROC曲线下面积为0.84。

图5 与图2为同一病例，阑尾壁ADC值为0.82×10-3mm2/s，根据图4阑尾壁ADC值的ROC曲线诊断为急性单纯性阑尾炎。

在病理图像中兔阑尾壁各层结构与人类似，急性单纯性阑尾炎阑尾壁可见许多中性粒细胞，正常阑尾壁未见中性粒细胞。阑尾壁外侧均未见渗出物。

讨论

当阑尾直径为9.8mm时，CT诊断急性单纯性阑尾炎的敏感度、特异度、准确度分别为87.50%，83.33%，85.29%，ROC曲线下面积为0.85。与相关文献[9]报道结果相仿。该结果说明MDIAF在诊断急性单纯性阑尾炎方面具有较高的诊断价值，分析原因急性单纯性阑尾炎的主要病因为阑尾腔的阻塞和细菌感染，这两个因素都可以导致阑尾腔内液体增多、积聚[9，10，14]。但是儿童和孕妇原则上应尽量避免CT检查以减少射线损伤，这在一定程度上限制了CT的使用。

MRI诊断急性单纯性阑尾炎的敏感度、特异度、准确度分别为87.50%、77.78%、82.35%，ROC曲线下面积为0.87。CT与MR采用MDIAF诊断急性单纯性阑尾炎ROC曲线下面积的比较无统计学差异。该结果说明MRI在MDIAF的显示能力上与CT增强相仿，分析原因MRI T2WI序列能够准确地显示MDIAF。MRI由于无射线损伤的优点可以用于儿童和孕妇急性单纯性阑尾炎的诊断。

当阑尾壁ADC值为0.97×10-3mm2/s时，诊断急性单纯性阑尾炎的敏感度、特异度、准确度分别为81.25%、83.33%、82.35%，ROC曲线下面积为0.84。MRI采用MDIAF诊断急性单纯性阑尾炎4例假阳性的病例3例通过阑尾壁ADC值得到正确诊断，2例假阴性的病例2例通过阑尾壁ADC值得到正确诊断。采用阑尾壁ADC值诊断急性单纯性阑尾炎3例假阳性的病例3例通过MDIAF得到正确诊断，3例假阴性的病例2例通过MDIAF得到正确诊断。该结果说明DWI序列在诊断急性单纯性阑尾炎方面具有一定的价值。分析其原因当使用较大扩散因子时（b大于400），细胞外间隙水分子运动是组织DWI信号衰减的主要原因，炎性阑尾壁较正常阑尾有更多的中性粒细胞，细胞密度大，细胞外间隙减小，密集的细胞膜限制了水分子的扩散运动，ADC值降低。

本研究的局限性：本研究采用新西兰大白兔作为研究对象，MDIAF、阑尾壁ADC值的ROC曲线临界值与人并不相同。但是我们研究的目的是MRI与MSCT在急性单纯性阑尾炎诊断价值的比较，该结果对腹痛疾病影像学检查方案的选择仍有一定的指导意义。

综上所述，MRI在诊断急性单纯性阑尾炎方面具有较高的诊断价值，可以广泛用于腹痛疾病的鉴别诊断，尤其是孕妇及儿童群体。

[ 1 ]刘文, 强金伟, 廖治河, 等. 多层螺旋CT增强扫描及多平面重建诊断急性阑尾炎. 中国医学计算机成像杂志, 2012, 18: 337-341.

[ 2 ]刘文, 强金伟, 荆丽萨, 等. 多层螺旋CT诊断早期急性阑尾炎的价值. 中华放射学杂志, 2012, 46: 807-811.

[ 3 ]Chalazonitis AN, Tzovara I, Sammouti E, et al. CT in appendicitis. Diagn Interv Radiol, 2008, 14: 19-25.

[ 4 ]Pinto Leite N, Pereira JM, Cunha R, et al. CT evaluation of appendicitis and its complications: imaging techniques and key diagnostic fndings. AJR, 2005, 185: 406-417.

[ 5 ]Ebell MH. Diagnosis of appendicitis: part II. Laboratory and imaging tests. Am Fam Physician, 2008, 77: 1153–1155.

[ 6 ]Pooler BD, Lawrence EM, Pickhardt PJ. Alternative diagnoses to suspected appendicitis at CT. Radiology, 2012, 265: 733–742.

[ 7 ]Purysko AS, Remer EM, Filho HM, et al. Beyond appendicitis: common and uncommon gastrointestinal causes of right lower quadrant abdominal pain at multidetector CT. Radiographics, 2011, 31: 927–947.

[ 8 ]Gaitini D, Beck-Razi N, Mor-Yosef D, et al. Diagnosing acute appendicitis in adults: accuracy of color Doppler sonography and MDCT compared with surgery and clinical follow-up. AJR, 2008, 190: 1300-1306.

[ 9 ]Moteki T, Horikoshi H. New CT criterion for acute appendicitis: maximum depth of intraluminal appendiceal fuid. AJR, 2007, 188: 1313-1319.

[10]Moteki T, Ohya N and Horikoshi H. Evaluation of the maximum depth of intraluminal appendiceal fuid to diagnose appendicitis with a 64-detector row CT scanner. JCAT, 2011, 35: 703–710.

[11]Israel GM, Malguria N, McCarthy S, et al. MRI vs. ultrasound for suspected appendicitis during pregnancy. J Magn Reson Imaging, 2008, 28: 428-433.

[12]Leeuwenburgh MM, Laméris W, van Randen A, et al. Optimizing imaging in suspected appendicitis(OPTIMAP-study): a multicenter diagnostic accuracy study of MRI in patients with suspected acute appendicitis. BMC Emerg Med, 2010, 10: 19.

[13]Avcu S, Çetin FA, Arslan H,et al. The value of diffusion-weighted imaging and apparent diffusion coefficient quantification in the diagnosis of perforated and nonperforated appendicitis. Diagn Interv Radiol, 2013, 19: 106-110.

[14]Graffeo CS, Counselman FL. Appendicitis. Emerg Med Clin North Am, 1996, 14: 653-671.

磁共振成像扫描技术推出观察胎儿活动更清晰

据英国《每日邮报》网站2017年2月8日报道，英国伦敦国王学院、圣托马斯医院、帝国理工学院、佛罗伦萨大学、多伦多儿童医院和飞利浦医疗中心联合推出一项革命性的新磁共振扫描技术，能帮助准父母们很快看到他们的胎儿如何在子宫中伸展、扭动，甚至是吞咽。最重要的是，它也是少数几个能在孕期安全使用的成像技术之一。与超声成像相比，这种高科技扫描技术能在婴儿皮肤之下成像，同时也优于常规的磁共振扫描，通过使用复杂的技术，甚至能够得到胎儿在子宫中扭动的图像。超声成像可以产生很好的图像，但并不适用于每一个病人，过去准父母们不得不采用超声成像观察胎儿，但随着这项技术的推出，准父母们现在甚至都可以看到20周婴儿硬币大小的心脏高清晰图像。

（环球网）

MRI Diagnosis of Simple Acute Appendicitis

LIU Wen1, ZHANG Di-ming1, QIANG Jin-wei1, WANG Li2

Purpose：To investigate the value of magnetic resonance imaging (MRI) in diagnosing simple acute appendicitis (SAA).Methods:Sixteen New Zealand white rabbits, which were confrmed with SAA by pathology results and surgery, and 18 New Zealand white rabbits, which were confrmed with normal appendix by pathology results and surgery were undergone multi-slice CT (MSCT) and MRI examination in order. Maximum depth of the intraluminal appendiceal fuid (MDIAF) was measured respectively on MSCT and MRI . Using the highest intensity area of appendiceal wall as reference on diffusion weighted imaging (DWI), whose b value was set as 800 s/mm2, a region of interest (ROI) was placed at the same localization on the ADC map. Based on the data of MDIAF and ADC value of the appendiceal wall, receiver operating characteristic (ROC) curves were constructed and used to obtain cutoff values that best differentiated SAA from normal appendix. The sensitivity, specifcity, accuracy and area under ROC curves were calculated respectively. For the area under ROC curves of MDIAF between MSCT and MRI for diagnosing SAA, the Chi-square test was performed.Results:Based on the data of MDIAF, the sensitivity, specifcity, accuracy and area under ROC curves of MSCT for diagnosing SAA were 87.50%(14/16), 83.33%(15/18), 85.29%(29/34) and 0.85, respectively; the sensitivity, specifcity, accuracy and area under ROC curves of MRI for diagnosing SAA were87.50%(14/16), 77.78%(14/18), 82.35%(28/34) and 0.87, respectively. No statistical signifcant difference was found in area under ROC curves of MDIAF between MSCT and MRI (χ2=0.17, P=0.68). Using the ADC value of 0.97×10-3mm2/ s of appendiceal wall as the cutoff value for SAA, the sensitivity, specifcity, accuracy and area under ROC curves for diagnosing SAA were 81.25%(13/16), 83.33%(15/18), 82.35%(28/34) and 0.84, respectively. Conclusions: MRI is very useful for the diagnosis of SAA. MRI can be widely used in the differential diagnosis of abdominal pain, especially in pregnant women and children.

MRI; Diffusion weighted imaging; Simple acute appendicitis

R445.2

1006-5741（2017）-01-0053-05

2016.06.22;修回时间：2016.08.09)

中国医学计算机成像杂志，2017，23：53-57

1 复旦大学附属金山医院放射科

2 复旦大学附属金山医院病理科

通信地址：上海市金山区龙航路1508号，上海市201508

强金伟(电子邮箱：dr.jinweiqiang@163.com)

上海市金山区科委基金资助项目（编号：2015-3-1）

Chin Comput Med Imag，2017，23：53-57

1 Department of Radiology, Jinshan Hospital of Fudan University