磁共振IDEAL-IQ技术在急性胰腺炎诊疗中的应用

张志诚， 江才明， 陈维， 黄杰， 郑波

急性胰腺炎(acute pancreatitis，AP)是指多种病因引起胰酶在胰腺内被激活，继而引起胰腺组织自身消化、水肿、出血甚至坏死的炎症反应，病情严重者可发生全身炎性反应综合征，是临床常见急腹症之一。随着生活水平的提高以及饮食方式和习惯的改变，其发病率有逐年增加的趋势。血管收缩、血液分流、灌注不足、血液黏滞度增加以及血液凝固等微循环障碍与急性胰腺炎的发病机制密切相关[1]。当胰腺发生炎症时，可相应地出现胰腺内脂肪沉积增加以及实质水肿，当合并出血时，胰腺可表现为铁蛋白及含铁血黄素含量增加[2]。因此，对胰腺内脂肪含量及铁含量的评估对急性胰腺炎发病早期对病情程度进行评估及临床治疗有重要的指导作用。已有研究认为胰腺的脂肪浸润与胰腺炎具有相关性[3]。目前，对胰腺脂肪定量检测影像学方法有超声弹性成像、CT、氢质子MR波谱成像(1H-magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS)、MR化学位移成像(chemical shift imaging,CSI)、Dixon技术及相关衍生技术等[3-5]，而有关脂肪及铁含量的变化与急性胰腺炎及其治疗效果的关系目前报道尚少。因此，本研究旨在探索高场磁共振IDEAL-IQ技术对急性胰腺炎诊断及其治疗的应用价值。

图1 37岁，女，急性胰腺炎患者IDEAL-IQ序列，胰腺头、体、尾ROI的FF值分别为10.05%、9.34%、9.55%。a) FF图R2*值分别为10.78Hz、12.36Hz、16.22Hz; b) R2*图。c～d) 治疗3周后IDEAL-IQ序列，胰腺头、体、尾ROI的FF值分别为6.45%、6.03%、5.55%; c) FF图R2*值分别为18.38Hz、15.47Hz、19.15Hz； d) R2*图。 图2 50岁，正常男性受检者IDEAL-IQ序列，胰腺头、体、尾ROI的FF值分别为4.32%、4.48%、5.05%。a) FF图R2*值分别为25.53Hz、27.43Hz、29.41Hz; b) R2*图。

材料与方法

1.病例资料

依据美国急性胰腺炎临床指南(诊断部分)[6-7]搜集2016年10月-2018年12月的40例急性胰腺炎患者为实验A组，该40例患者有效治疗1周后归为实验B组；临床行医学影像学及其他相关检查无胰腺病变者40例为正常对照C组。急性胰腺炎患者纳入标准：①所有患者均符合急性胰腺炎的临床症状如持续的上腹痛、恶心、呕吐、腹胀、发热，伴有黄疽等；②血清淀粉酶和(或)脂肪酶大于正常值上限3倍以上。排除标准：①腮腺炎、消化道穿孔、肠根阻、急慢性胆囊炎、胆结石及肿瘤病史等患者；②有内分泌代谢性疾病病史，如糖尿病、甲状腺功能亢进或减低等；③有MR检查禁忌证，如体内有起搏器、幽闭恐惧症患者等；④体质指数(body mass index,BMI)≥ 24 kg/m2。所有受检者经过医院伦理委员会同意并签订知情同意书。

2.检查方法

所有受检者采用磁共振扫描仪(Discovery 750 Plus,GE Healthcare)腹部线圈进行检查，扫描前受检者禁食禁水4 h，并训练屏气超过25 s。分别采集胰腺常规T1WI、T2WI及IDEAL-IQ轴面图像。T1WI采用FRPGR序列，扫描参数：TR 200 ms，TE 2.1 ms，层厚5 mm，层间距2 mm，视野400 mm×400 mm，翻转角75°，扫描矩阵288×128；T2WI采用FRFSE序列，扫描参数：TR 11428 ms，TE 85.3 ms，层厚5.0 mm，层间距2 mm，视野400 mm×400 mm，翻转角142°，扫描矩阵288×288；IDEAL-IQ扫描参数：TR 6.6 ms，TE 2.9 ms，层厚5.0 mm，层间距0 mm，视野400 mm×400 mm，翻转角3°，扫描矩阵160×160。

表1 各组胰腺各部位及全胰腺平均FF值(%)

表2 各组胰腺各部位及全胰腺平均R2*值(Hz)

3.图像分析和数据测量

采用AW4.6后处理工作站(GE Healthcare)进行图像分析，本研究分别在IDEAL-IQ序列的FF图和R2*弛豫率图勾画胰腺头、体、尾部ROI(图1～2)，ROI范围约40～50 mm2，测量各ROI的FF值和R2*值。分别测量各位受检者血清P-Amy、Lps浓度。

4.统计学分析

结 果

所有受检者配合良好，所得图像符合诊断标准。其中实验组患者中男22例，女18例，年龄20～58岁，平均(32.9±10.5)岁；持续的上腹痛、恶心、呕吐、腹胀、发热，伴有黄疸10例；发病前有大量饮酒及暴饮暴食者15例；对照组男21例，女19例，年龄20～55岁，平均(30.1±12.4)岁。各组对象性别、年龄差异无统计学意义(P>0.05)。

1.各组胰腺各部位及全胰腺平均FF值比较(表1)

各组间胰腺FF值的差异有统计学意义(P<0.05)；三组胰腺平均FF值两两比较结果显示：A组与B组(P<0.001)、A组与C组(P<0.001)、B组与C组(P<0.001)差异均有统计学意义。

2.各组胰腺各部位及全胰腺平均R2*值比较(表2)

各组间胰腺R2*值的差异有统计学意义(P<0.05)；三组胰腺平均R2*值两两比较结果显示：A组与B组(P< 0.001)、A组与C组(P<0.001)、B组与C组(P<0.05)差异有统计学意义。

3.A组、B组胰腺与△P-AmyA-B和△LpsA-B

表3 3组的相关系数

讨 论

急性胰腺炎与胆道疾病、高脂血症、酗酒等因素相关，其具有发病急、病情进展快、病死率高等特点，因此，该病的早期精确诊断对降低病死率、缩短住院时间具有重要意义。目前，急性胰腺炎主要的辅助检查方式有超声、CT及MRI医学影像学检查和血清胰淀粉酶和脂肪酶等实验室检查。由于胰腺位于腹膜后，超声检查可能受到肠气等影响对轻度胰腺炎的诊断有一定困难。CT通常为急性胰腺炎临床常用的检查方式，CT值虽可半定量胰腺脂肪含量[8]，但当铜、糖原以及胺碘酮等物质沉积于胰腺时可造成胰腺密度增加，从而干扰CT值对于胰腺脂肪定量的评估，并且CT检查存在一定辐射。MRI技术不仅可无创、清晰显示病灶结构，而且可对病变组织进行定量检测。

1H-MRS是利用化学位移效应进行水脂分离最直接的方法，但低场强的MR扫描中部分脂峰常常与水峰重叠而引起微小的测量误差，并且该技术采集时间长、后处理步骤繁琐、稳定性欠佳、单次采集测量区域有限等不足限制了其在临床中的应用。CSI的同反相位成像(in- and out-of-phase imaging,IOP)技术具有扫描时间短、速度快、具有较高的信噪比及对比度等优点，是评估组织脂肪沉积的有效方法。但是IOP成像对静磁场均匀性要求高，磁场的不均匀性和T2*效应会影响IOP脂肪定量评估的准确性。脂肪定量IDEAL-IQ技术是基于IDEAL技术发展而来的T2*矫正的多回波Dixon技术，该技术采用小角度激发降低T1偏倚，通过采集多个回波拟合T2*衰减曲线，修正T2*效应，同时能消除脂肪多峰、涡电流造成的相位差、B0场不均匀性等影响，可得到较准确的质子密度；IDEAL-IQ技术同时具有成像时间短，测量方法简便、三维成像等优点[9-13]。一次IDEAL-IQ扫描可得到脂肪分数、R2*弛豫率、水相、脂相、同相位及反相位6组图像，FF值表示脂肪比；R2*弛豫率表示组织信号的衰减速度，当组织内铁含量增加、凝固性坏死等可使R2*值增加[14]。

本研究仍存在着一定的不足：首先，未对胰腺炎进行程度分级；其次，样本量相对较少且无组织病理学对照，因此，扩大样本量、开展IDEAL-IQ动物模型基础研究对不同程度急性胰腺炎十分必要。

总之，IDEAL-IQ是一种可重复性好、结果可靠的非侵入性胰腺脂肪定量方法，可对急性胰腺炎患者胰腺内的脂肪含量、铁含量进行定量分析，并对急性胰腺炎的诊断及治疗疗效评估具有重要指导价值。