MR弹性成像评价梗阻型慢性胰腺炎

刘艳清，石 喻，郭启勇，王 敏，苍丽卓，纪若云

(中国医科大学附属盛京医院放射科，辽宁 沈阳 110004)

MR弹性成像(MR elastography, MRE)是利用机械波定量测量组织弹性或硬度的新技术，目前已用于评价慢性肝炎及纤维化[1-5]。MRE在胰腺中的应用较少[6]，有关正常胰腺及慢性胰腺炎是否存在硬度差别的报道鲜见。慢性胰腺炎分为梗阻型、钙化型及自身免疫型，临床上梗阻型慢性胰腺炎较常见，且多可获得术后病理结果[7-8]。本研究以病理结果为金标准，探讨MRE在梗阻型慢性胰腺炎中的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2014年6月—2015年12月间疑诊梗阻型慢性胰腺炎并在我院接受胰十二指肠切除术的32例患者(病变组)，男17例，女15例，年龄33～75岁，平均(54.3±12.3)岁，体质量指数为(23.03±2.47)kg/m2；其中壶腹癌8例、胰腺腺癌16例、十二指肠腺癌2例、胰腺内分泌肿瘤3例、胰腺实性假乳头状瘤1例、囊腺瘤2例，均于常规胰腺MR及MRE扫描后1周内接受胰十二指肠切除术，并取得断端非肿瘤区域的组织切片标本，于术后7～10天复查CT。同期招募健康志愿者32名为正常对照组，男17名，女15名，年龄28～67岁，平均(54.5±10.5)岁，既往无胰腺或消化道疾病史，且常规胰腺MRI未见异常。本研究经我院伦理委员会批准(2017PS236X)，所有受试者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用GE 3.0T Signa Excite HD超导型MR成像系统，8通道相控阵Torsopa体部线圈。嘱受试者扫描前禁食水6～8 h、扫描时仰卧。常规序列包括轴位T1W(TR 5.87 ms，TE 2.10 ms)、T2W及T2W脂肪抑制序列(TR 6 666.67 ms，TE 106.76 ms)，层厚均为5 mm，层间距1 mm，FOV 480 mm×480 mm，矩阵512×512，层数24层。

MRE扫描所用主动及被动刺激器均由美国Resoundant公司提供。将主动刺激器置于扫描间外部，产生40 Hz的低频声波。被动刺激器为定制的长方形板，以腹带紧密贴合于受试者上腹部剑突处，以塑料管连接两者；长方形板贴于腹部一侧质软，远离腹部一侧为质硬的反衬板，可将机械波均匀反射入腹部。MRE扫描采用自旋回波-平面回波成像(spin-echo echo planar imaging， SE-EPI)，TR 1 375 ms，TE 39.4 ms，层数32层，层厚3.5 mm，FOV 380 mm×380 mm，矩阵96×96。MRE采用屏气扫描，共5次屏气，前4次屏气22 s，第5次屏气11 s。MRE软件自动完成图像重建，若重建图像质量不佳，则重复扫描。

1.3 图像分析 采用MRE-LAB后处理软件直接反演拟合算法生成弹性图、幅度图及x、y、z轴三个方向的波形图，各32层。由2名经过培训、分别具有5年及8年腹部影像诊断经验的放射科医师综合术前T1WI、T2WI及术后CT图像，并结合手术记录确定胰腺残端的具体位置，于MRE幅度图上选取胰腺断端显示最佳的层面，在胰腺断端非肿瘤区域尽量避开肿瘤、胰管、大血管及胰腺边缘绘制ROI，使其范围内波形图上波的传播方向明确、振幅良好；ROI自动复制至弹性图及波形图上，记录其弹性值。正常对照组选择胰体部的最大层面勾画ROI。2周后由高年资医师以同样方法重复测量1次，分析其测量值的一致性。

1.4 病理分级 由2名具有5年以上诊断经验的病理科医师采用盲法对病变组患者进行病理分级，分为胰腺正常，轻度、中度及重度胰腺炎，意见有分歧时经协商达成一致。纤维化程度计分：0分，无纤维化；1分，小叶或腺泡局灶纤维化；2分，大面积小叶纤维化；3分，大面积腺泡纤维化；4分，组织结构严重破坏。炎症计分：0分，无炎症；1分，局灶性炎症；2分，大面积炎症。慢性炎症病理分级标准为纤维化及炎症分数之和：正常，0分；轻度，1～2分；中度，3～4分，重度，5～6分[9]。

1.5 统计学分析 采用MedCalc 15.0及SPSS 19.0统计分析软件，符合正态分布的计量资料以±s表示，以组内相关系数(intraclass correlation coefficient， ICC)评价2名医师间及同一医师重复测量的一致性，ICC>0.7为一致性良好。采用独立样本t检验比较病变组与正常对照组的弹性值差异，以Spearman秩相关分析病变组炎症程度与弹性值间的相关性。对不同病理分级间弹性值比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD检验。绘制ROC曲线，评价弹性值对于有无、轻度与中重度、轻中度与重度慢性炎症的诊断效能，计算曲线下面积(area under curve, AUC)、敏感度、特异度及诊断阈值。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

随着胰腺硬度增加，弹性图上胰腺实质的颜色由蓝色逐渐过渡到绿色、黄色(图1、2)。2名医师测量正常对照组弹性值的ICC为0.922[95%置信区间(0.874，0.952)]，高年资医师重复测量正常对照组弹性值的ICC为0.918[95%置信区间(0.868，0.949)]。2名医师间测量病变组弹性值的ICC为0.953[95%置信区间(0.924，0.971)]，高年资医师重复测量弹性值的ICC为0.972[95%置信区间(0.955，0.983)]。2名医师间测量结果一致性良好，故以高年资医师第一次测量结果作为最终结果。

正常对照组的胰腺体部平均弹性值为(1.21±0.11)kPa，病变组胰腺体部平均弹性值为(1.51±0.24)kPa，差异有统计学意义(t=-6.077，P<0.001)；病变组病理分级为轻度、中度、重度胰腺炎患者的平均弹性值为(1.58±0.22)kPa，与对照组比较差异有统计学意义(t=-8.691，P<0.001)；病变组中胰腺正常者(n=7)平均弹性值为(1.25±0.13)kPa，与正常对照组比较差异无统计学意义(t=-0.245，P=0.428)。

病变组中病理分级为胰腺正常(n=7)，轻度(n=8)、中度(n=10)及重度(n=7)胰腺炎患者的弹性值分别为(1.25±0.13)kPa，(1.38±0.16)kPa、(1.59±0.17)kPa及(1.81±0.02)kPa，不同分级间弹性值差异有统计学意义(F=22.172，P<0.001)，两两比较，重度胰腺炎患者弹性值大于正常胰腺者及轻度、中度胰腺炎患者(P均<0.01)，中度胰腺炎患者大于正常胰腺者及轻度胰腺炎患者(P均<0.01)，正常胰腺炎者与轻度胰腺炎患者间差异无统计学意义(P=0.105)。

病变组胰腺弹性值与慢性胰腺炎症程度间呈正相关(rs=0.843，P<0.001)。弹性值诊断有无、轻度与中重度、轻中度与重度胰腺慢性炎症的AUC分别为0.900、0.941及0.960(P均<0.001)，ROC曲线、阈值、AUC、敏感度及特异度见表1、图3。

3 讨论

MRE技术用于诊断肝纤维化已较为成熟。胰腺的解剖结构与肝脏不同，且位置较深，机械波的传播更加困难，如胰腺前方的含气胃肠道可限制或阻碍机械波的传播。笔者改良了经典肝脏MRE的软件及硬件设施，以SE-EPI结合三维反演拟合算法，可在2 min内完成全胰腺MRE扫描；采用低频波和特殊的被动激发装置，以保证足够的波信号强度[10]。Shi等[6]研究表明，振动波频率为40 Hz时，MRE弹性值测量胰腺的结果可重复性好。我国正常人胰腺体部平均弹性值为(1.20±0.16)kPa[6]，本研究正常对照组胰腺体部平均弹性值(1.21±0.11)kPa，与之相似。本研究纳入了健康志愿者和慢性胰腺炎患者，重复测量时间间隔大于2周，有利于避免人为趋同的测量倾向，结果提示MRE能够客观评价胰腺硬度。

表1 MRE弹性值诊断不同程度慢性梗阻型胰腺炎的阈值、AUC、敏感度及特异度

图1 患者男，52岁，壶腹癌侵及胰头 A.幅度图，用于定位ROI； B.弹性图，胰腺区域呈淡蓝色，弹性值为1.32 kPa； C.病理分级为轻度慢性炎症(天狼星红染色，×100) 图2 患者男，48岁，胰体腺癌 A.幅度图，用于定位ROI； B.弹性图，胰腺区域呈黄绿色，弹性值为1.79 kPa； C.病理分级为重度慢性炎症(天狼星红染色，×100)

图3 弹性值诊断梗阻型慢性胰腺炎的ROC曲线 A.有无慢性胰腺炎； B.轻度与中重度胰腺炎； C.轻中度与重度胰腺炎 (曲线上下方虚线表示ROC曲线的95%置信区间)

本研究中病变组胰腺体部弹性值[(1.51±0.24)kPa]大于正常对照组[(1.21±0.11)kPa]，差异有统计学意义。既往对肝脏的MRE研究[2-3]表明，纤维化及炎症是增加组织硬度的重要因素。梗阻型慢性胰腺炎的主要病理改变为远端胰腺实质因阻塞性胰腺炎而产生纤维化及炎细胞浸润，使胰腺硬度增加，导致胰腺弹性值增高[11]。本组轻度、中度及重度胰腺炎的弹性值分别为(1.38±0.16)kPa、(1.59±0.17)kPa和(1.81±0.02)kPa，且随病情加重，弹性值逐渐上升，两两比较差异均有统计学意义。慢性胰腺炎的分级主要基于纤维化程度及炎症程度。轻度炎症时，纤维含量增加较少，此时内源性张力和组织硬度的改变不明显；中重度炎症时，大量纤维在小叶间及小叶内沉积，形成类似肝硬化再生结节的病理形态，增加组织内部张力，使胰腺硬度明显增加。

内镜结合超声弹性成像在评价胰腺硬度、鉴别胰腺纤维化及胰腺肿瘤方面具有优势[12]，但易受局部条件制约，患者依从性较差，且受评估者主观影响较大。MRE可直接生成胰腺整体的客观弹性图。本组结果显示正常对照组胰腺弹性值在不同医师间及同一医师间重复测量的一致性良好(ICC均>0.9)，且胰腺成像仅需2 min，患者易接受，可用于随访复查。既往研究[13]表明，超声内镜弹性成像诊断有无、轻度与中重度、轻中度与重度胰腺纤维化的敏感度分别为76.4%、86.6%、77.7%，特异度分别为91.7%、81.4%、91.8%，相应的AUC均为0.90。本研究中胰腺弹性值诊断不同程度慢性炎症的AUC均>0.900，且本研究在病理分级中增加了炎症因素，对慢性胰腺炎的分级更加客观准确，提示MRE诊断梗阻型慢性胰腺炎的效能相对较高。

本研究的局限性：①病变组各亚组样本量较小；②依据术后CT图像确定胰腺断端位置，可能存在定位偏差，引起结果偏倚；③受试者性别、体质量指数、被动刺激器位置等因素对弹性值测量结果的影响尚需进一步观察。

总之，MRE可客观测量胰腺弹性值，有助于临床无创评估慢性胰腺炎的严重程度。在我国，MRE在诊断胰腺疾病方面的应用尚属初步阶段，仍需大样本量深入研究。

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