动态对比增强磁共振成像在急性胰腺炎血流灌注诊断中Ktrans、Vp及AUC值的变化研究

张君香 王振光

胰腺炎是由于胰腺因胰蛋白酶的自身消化作用而引起的疾病，主要有腹痛、发热和呕吐等临床表现，由胰腺存在出血甚至坏死等诱发，多可造成胰腺感染及坏死，严重者还存在持续性器官衰竭。流行病学研究[1]提示，急性胰腺炎的全球范围内的病死率高达30%左右，故胰腺炎早期诊断并给予综合治疗对提高治疗效果具有重要意义。

研究证实，急性胰腺炎的发生发展过程多存在微循环障碍，而磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)及X射线计算机断层扫描(X-ray computed tomography，CT)等影像技术均可在一定程度上对胰腺的微循环变化进行反映，但CT软组织分辨率相对较低，辐射剂量较大，无法清楚显示胆胰管[2]。动态对比增强磁共振成像(dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI)因能够对微血管循坏进行较准确评估而得到了临床重视，但现阶段关于急性胰腺炎的研究资料较少[3]。为此，本研究探讨DCE-MRI在急性胰腺炎血流灌注诊断中血流灌注参数值变化，为急性胰腺炎严重程度的判断提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年1月至2018年9月在济宁医学院附属医院治疗的72例急性胰腺炎患者，并将其纳入观察组，其中男性41例，女性31例；年龄32～67岁，平均年龄(46.49±14.49)岁；体重指数为(22.04±2.38)kg/m2。72例急性胰腺炎患者中水肿型56例，坏死型16例；根据磁共振严重度指数(MR Severity Index，MRSI)评分，轻度患者22例，中度患者30例，重度患者20例。同期将30名健康体检者纳入健康对照组，其中男性20名，女性10名；年龄31～68岁，平均年龄(47.10±11.27)岁；体重指数为(21.89±3.02)kg/m2。观察组和健康对照组一般资料比较无差异，具有可比性。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①均为首次发病；②发病3 d内行MRI检查；③患者及家属知情同意。

(2)排除标准：①慢性胰腺炎；②合并有恶性肿瘤、肝肾功能不全、低蛋白血症、血液系统疾病等。

1.3 仪器与药物

采用750 W型3.0T超导磁共振扫描仪(美国GE公司)；欧乃影对比剂(美国GE公司)。

1.4 扫描方法

采用750 W型3.0T超导磁共振扫描仪，32通道腹部相控线圈DCE-MRI扫描。所有受检者空腹8 h，检查前可进行呼吸训练并尽量保持呼吸频率及幅度一致性，训练患者吸气和呼气末屏气并坚持20 s，患者常规腹带加用；受检者常规T1WI、T2WI及脂肪抑制性T2WI扫描，对胰腺形态及信号进行初步观察，再行多反转角LAVA序列动态对比增强扫描；平扫3期后2，5 ml/s注射欧乃影对比剂(0.1 mmol/kg)，随后相同速率注射20 ml生理盐水，共40期连续扫描。

1.5 图像分析

利用图像处理软件(Omni-Kinetics Version V2.0.10)对多反转角肝脏快速容积采集(liver acquisition with volume acceleration，LAVA)序列动态对比增强扫描进行图像分析处理。将图像导入处理软件后于腹股动脉处勾画感兴趣区域(region of interest，ROI)，于胰体、胰头及胰尾勾画出20 mm×20 mm～40 mm×40 mm大小的圆形ROI，尽量避开大血管及主胰管；此外，多层面勾画ROI，选取3层，3个ROI，选取Extended Tofts Linear模型计算容积转运常数，比较血流灌注参数中对比剂容积转换常数(Ktrans)、血浆容积(Vp)以及受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线下面积(area under curve，AUC)值[4]。

1.6 MRSI评分

采用MRSI对胰腺炎症程度和坏死程度MR表现进行评价，炎症程度评分0～4分，坏死程度评分2～6分，最终得分为炎症程度和坏死程度得分之和，轻度为0～3分，中度为4～6分，重度为7～10分。

1.7 统计学方法

采用SPSS 19.0软件对数据进行分析，符合正态分布计量资料采用(x-±s)表示，组间比较使用t检验，非正态分布计量资料采用M(Q25，Q75)表示，组间比较使用秩和检验；计数资料采用频数或百分比表示，组间比较使用卡方检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。置信水平为95%置信区间(confidence interval，95%CI)。

2 结果

2.1 两组血流灌注参数值比较

观察比较两组血流灌注参数中Ktrans、Vp及AUC值。观察组Ktrans、Vp及AUC值(95%CI)分别为0.40(0.15～0.75)ml/min、0.40(0.15～0.75)和4.45(3.52～7.45)，明显低于健康对照组的0.78(0.40～0.92)ml/min、0.24(0.12～0.35和6.63(4.62～9.34)，差异有统计学意义(Z=-3.922，Z=-3.102，Z=-2.982；P＜0.05)，见表1。

2.2 观察组不同严重程度患者血流灌注参数值比较

观察组不同严重程度患者血流灌注参数中Ktrans、Vp及AUC值(95%CI)比较。轻度患者Ktrans和AUC值明显高于中度和重度患者，差异有统计学意义(Z=-3.291，Z=-4.594；P＜0.05)；中度和重度患者Ktrans和AUC值比较差异无统计学意义(Z=-1.921，Z=-1.811；P＞0.05)；观察组不同严重程度患者Vp比较差异无统计学意义(H=1.821，P＞0.05)，见表2。

2.3 观察组不同类型患者血流灌注参数值比较

观察组不同类型患者血流灌注参数Ktrans、Vp及AUC值(95%CI)比较。观察组坏死型患者Ktrans为0.28(0.10～0.34)ml/min，明显低于水肿型患者，差异有统计学意义(Z=-2.283，P＜0.05)；坏死型和水肿型患者Vp和AUC值比较差异无统计学意义(Z=-1.033，Z=-0.892；P＞0.05)，见表3。

表1 观察组和健康对照组血流灌注参数值比较(中位数，四分位间距95%CI)

表2 观察组不同严重程度患者灌注参数值比较(中位数，四分位间距95%CI)

表3 观察组不同类型患者血流灌注参数值比较(中位数，四分位间距95%CI)

2.4 典型病例分析

患者女性，61岁，MRI横断面T1WI、T2WI和增强扫描显示胰腺坏死，同时胰尾周围非液体信号影，增强扫描未见强化，Ktrans为0.25 ml/min，Vp为0.07，AUC为4.45。影像结果如图1所示。

图1 胰腺坏死DCE-MRI图像

3 讨论

急性胰腺炎临床以急性上腹痛、恶心、呕吐、发热和血胰酶增高等为特点，属于一类多种病因导致胰酶在胰腺内被激活后引起胰腺组织自身消化、水肿、出血甚至坏死的炎症反应[5-6]。急性胰腺炎腹部体征有上腹部明显的压痛、反跳痛、肌紧张、腹胀、肠鸣音减弱或消失等，还可伴有严重的代谢功能紊乱，甚至并发一个甚至多个器官功能障碍，临床普遍认为急性胰腺炎的早期诊断及检查为治疗方案的准确制定具有重要意义[7-8]。

Zhu等研究[9]证实，急性胰腺炎的发生和发展过程中多存在微循环障碍，如准确、有效评价急性胰腺炎血流灌注情况，已成为现阶段研究的重要方向。DCE-MRI属于改良的MRI成像技术，对比剂注射后极短时间内对选取层面进行重复、连续扫描，不仅能够有效对病变组织形态学改变进行准确反映，亦能准确对器官的生理、病理变化进行评估，进而有效反映组织的血流灌注和微循环情况，为急性胰腺炎的早期诊断和治疗提供更有价值的参考数据[10-11]。

本研究采用的Ktrans参数能够评估ROI组织中血流灌注量及毛细血管渗透性；Vp能够有效反映血管内容积；AUV对ROI血流情况进行整体反映。本研究中观察组Ktrans、Vp及AUC值明显低于健康对照组，其结果提示急性胰腺炎患者血流灌注较低，可能是因为急性胰腺炎的胰腺细胞受损激活了胰蛋白酶原及相关水解酶，产生的自由基和水解酶进一步刺激血管活性因子和促炎细胞因子的释放，损伤了血管内皮而造成血管微循环障碍。进一步的研究发现，观察组轻度患者Ktrans和AUC值明显高于中度和重度患者；中度和重度患者Ktrans和AUC值比较差异无统计学意义；观察组不同严重程度患者Vp比较差异无统计学意义，其结果表明，急性胰腺炎轻度患者ROI血流灌注量较高，但Vp无法对不同程度胰腺炎患者的血流灌注进行准确反映，这可能是因为Ktrans值取决于ROI组织血流灌注量与毛细血管渗透性的平衡，中度和重度患者Ktrans水平下降可能是因为血流灌注量下降抵消了血管渗透性增加量所致[12-13]。进一步对不同类型患者灌注参数Ktrans、Vp及AUC值比较发现，观察组坏死型患者Ktrans明显低于水肿型患者；坏死型和水肿型患者Vp和AUC值比较差异无统计学意义。上述结果表明，DCE-MRI在急性胰腺炎血流灌注评估有助于急性胰腺炎类型的判断。研究提示胰腺损伤主要分为两个方面[14-15]：①毛细血管密度下降且多向性灌流；②小叶间动脉血流的下降，随着急性胰腺炎的发展，滋养组织血供逐渐下降，患者进而出现水肿及坏死等类型，这也与本研究结论一致。本研究发现，坏死型和水肿型患者Vp和AUC值比较差异无统计学意义，可能是因为坏死型胰腺炎中仅包含胰周坏死，但胰腺实质并未出现坏死，而所测得的Vp和AUC值均为胰腺实质的灌注指标，因此Vp和AUC值无显著差异，但这也可能是因为本研究坏死型胰腺炎样本量较少所致，故还需要大样本量研究进一步证实。

DCE-MRI在急性胰腺炎血流灌注评估中有较重要意义，有助于急性胰腺炎严重程度的判断。