急性胰腺炎病程的动态变化及影像学评价
2021-06-04杜娟娟李增晖刘威张小明
杜娟娟 李增晖 刘威 张小明
急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)是临床常见的急腹症之一,普遍认为是一种自限性疾病,但有20%的病人存在持续性器官衰竭或并发症,从而导致病情加重,病死率高达30%[1-2]。AP 的发生是一个动态变化的过程,临床医生应及时判断和预测疾病的动态变化,并制定正确干预措施。临床评分系统及影像评分系统均可评价AP 病人病情的严重程度,临床评分系统常反映全身整体情况,而影像评分系统主要反映胰腺及胰周局部情况[3]。结合临床及影像表现综合评价AP 严重程度有利于早期诊断及治疗、改善预后并降低死亡率。本文就AP 不同时期病程的临床特点及影像表现予以综述。
1 AP 流行病学及分型
AP 的发病率呈逐年上升趋势[1]。相比2016 年Xiao 等[4]报道全球 AP 年总发病率 34/100 000,中国AP 的发病率略低。近年来AP 死亡率随时间的推移呈下降趋势,目前全球AP 总死亡率约为2%,其中绝大多数发生在重症胰腺炎病人[1]。AP 主要病因包括胆源性、酒精性、特发性和高三酰甘油性,胆源性仍是全球AP 的第一病因[5]。在中国,高三酰甘油性已超过酒精性,成为AP 第二常见病因[6]。AP 的发生存在许多危险因素,包括胆结石、酗酒、吸烟、肥胖、糖尿病、高脂血症和基因突变等。AP 好发年龄为40~59 岁,男性略多于女性[6]。
根据病理学特征及形态学表现,AP 分为间质水肿性胰腺炎(interstitial edematous pancreatitis,IEP)与坏死性胰腺炎(necrotizing pancreatitis, NP),其中IEP 占比明显高于NP[1]。NP 可进一步分为仅胰腺实质坏死、仅胰周坏死及混合坏死3 种亚型,这3 种亚型中混合坏死型占比最高(约为75%),其次是仅胰周坏死型(约占20%),仅胰腺实质坏死型最少,仅占 5%[7]。
2 AP 严重程度评价
2.1 临床评分系统 胰腺炎的临床评分系统由Ranson 等于1974 年最早提出,即Ranson 评分。该评分曾在重症胰腺炎的诊疗过程中发挥了重要作用,但由于该评分是监测病人入院后48 h 内的病情变化,不能动态观察并估计AP 病人病情的严重程度[8]。1981 年 Knaus 等[9]提出急性生理与慢性健康状况评分Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluationⅡ,APACHEⅡ)。该评分从3 个方面对病人全身情况进行综合评价,包括急性生理评分、慢性健康评分以及年龄评分,可以应用于疾病各个时期,可动态评估AP 病人病情及预测预后,是目前临床上使用最广泛的疾病严重程度评分。但是,APACHE Ⅱ评分整体反映机体复杂的病理生理改变,是一种非特异的评分系统,且其组成指标较多,计算过程较复杂,随机误差大。Wu 等[10]提出AP 严重程度床边指数(bedside index for severity in acute pancreatitis, BISAP)评分系统,比 APACHE Ⅱ评分系统的指标更少,操作更为简单。一项Meta 分析发现,BISAP 评分预测AP 严重程度的敏感度较低,但特异度较高[11]。BISAP 评分与Ronson 评分相同,其测量指标仅监测入院后48 h 内的指标,不能动态评估AP 病情[12]。在2012 年修订的亚特兰大国际共识[13]中提出了AP 新的诊断标准,并且根据器官衰竭及并发症的不同将AP 的严重程度分为轻症、中重症及重症3 级,提出了新亚特兰大分类(revision of the Atlanta classification,RAC),该共识确定改良的Mashall 评分用来评价AP 器官衰竭,其主要涉及呼吸系统、肾脏及心血管系统,以器官衰竭持续时间48 h 为截断值,>48 h 时被评定为持续性器官衰竭。但是,RAC 也存在一些局限性,例如在评价局部并发症时存在观察者间的变异,评价感染时没有纳入三级严重程度分级系统,以及没有确定一个关于器官衰竭和病情严重程度的统一评价系统等[14]。
2.2 影像评分系统 1985 年Balthazar 等[15]以胰腺形态学及胰周炎症的CT 表现改变为基础,提出了首个评价AP 严重程度的CT 评分系统——Balthazar评分。之后 1990 年 Balthazar 等[16]在其 Balthazar 分级的基础上增加了胰腺坏死程度,形成了目前应用最广泛的CT 严重程度指数(CT severity index,CTSI)评分系统,它对胰腺实质坏死与胰周液体浸润范围均能进行评价,而且简洁实用。为了避免对中重症及重症AP 病人造成漏诊,2011 年Bollen等[17]提出的改良版 CTSI(modified CTSI,MCTSI),通过修改CTSI 部分标准重新划分病人病情的严重程度。CTSI 及 MCTSI 都可以预测 AP 严重程度[18],但这些评分是基于注射对比剂之后,而对比剂本身存在加重病情的风险[19]。MR 严重程度指数(MR severity index,MRSI)是利用MR 成像进行评价,通过CTSI 演变而来,MRI 不仅没有辐射损伤,还可以弥补CT 在诊断某些局部并发症及准确评估疾病严重程度方面的缺陷[20]。De Waele 等[21]研究表明胰周液体积聚的范围与AP 的严重程度相关,因此提出了CT 胰腺外炎症评分(extrapancreatic inflammation on CT score,EPIC),通过入院 24 h 内 CT 平扫的胰周炎症范围评价病情的严重程度及预后。有研究[22]显示对于评估AP 严重程度,MRI 胰腺外炎症程度评分(extrapancreatic inflammation on MRI score,EPIM)比EPIC 更有价值,其可提示重症AP 和器官衰竭的发生。
目前常见的影像评分系统与临床评分系统在预测不同时期AP 严重程度上各具特点及优势,相互不可替代,单一的评分系统不能有效预测AP 严重程度[23-24]。早期阶段,APACHE Ⅱ评分、BISAP 评分和EIPC/EPIM 能较准确地评估AP 病人病情严重程度及预后;晚期阶段,综合临床及影像评分系统能较准确地评估AP 严重程度。在影像评分系统中,EPIC/EPIM 晚期效果有限,CTSI/MRSI 评分较早期评分效能增加[24-25]。将来应开展更多前瞻性、多中心、大样本的研究以提高不同评分系统区分AP 病情严重程度的可靠性,同时进一步挖掘更标准、更适用的评价AP 病程动态变化的评分系统。
3 AP 病程变化及影像学评价
AP 的病情是一个动态变化过程。2012 年修订的亚特兰大国际共识根据疾病发作的时间将AP 的病程分为早期(一般指7 d 内)及晚期(7 d 后)。疾病早期,局部胰腺损伤的宿主反应可导致全身器官功能衰竭;晚期,以持续存在的全身炎性症状或出现局部并发症为特征,可持续数周或数月[13]。不同时期AP 病人临床及影像表现不同,准确评估不同时期的AP 病情有助于临床的准确诊断及恰当治疗。
影像检查在AP 病程不同时期的作用不同。早期阶段,由于胰腺坏死的发展需要一段时间,常规影像检查中胰腺实质灌注分布不均,其密度减低区不是固定不变的,可能导致这一时期各种影像评分较低,低估胰腺和胰周坏死的严重程度[26],因此早期影像检查价值有限,特别是发病72 h 内[25]。但是,近年有研究[27]发现,早期影像检查有助于AP 病因的诊断或者排除肿瘤性病变。此外,一些研究[28-32]显示,灌注CT 成像、功能MR 成像(如动态增强MRI、扩散加权成像和体素内不相干运动成像)以及影像组学等影像新技术对早期AP 严重程度的评估优于常规影像检查。晚期阶段,胰腺及胰周组织形态学改变逐渐清楚,影像检查的作用增加,成为评估AP病人病情变化的重要方法[25]。在2012 年修订的亚特兰大国际共识中提出,CT 是诊断AP 最常用的影像检查方法,具有组织分辨力高、扫描快速等优点[33]。MRI 没有辐射损伤,在检测胰周积液性质及出血方面敏感性明显优于CT[34]。
3.1 IEP 早期AP 是在各种致病因素作用下发生胰腺及胰周组织自身消化、水肿、出血,甚至坏死的炎症反应,IEP 病人炎症反应较轻,局部组织不发生坏死[35]。目前尚未详尽了解早期胰腺损伤导致全身炎症反应的机制,但有研究[36]表明循环细胞因子驱动的器官功能衰竭是AP 的关键特征之一。胰腺炎症发生时,炎性因子激活细胞因子级联反应,细胞因子从腹腔迅速通过胸导管进入体循环,从而影响全身多个系统,导致AP 病人全身炎症反应综合征及多器官功能衰竭[37]。IEP 早期阶段,胰腺及胰周不同程度的水肿、缺血导致胰腺实质弥漫性或局限性肿大,胰周脂肪组织炎性改变及胰周液体积聚[25]。由于AP 病程是一个动态过程,其早期阶段的病情严重程度主要取决于临床标准[25],此时的治疗原则主要取决于器官衰竭的存在及持续时间[35]。绝大多数IEP 病人为轻症胰腺炎,临床症状通常在1 周内缓解并好转出院;IEP 病人中感染的发生率较低,主要发生在少数中重症及重症胰腺炎晚期阶段,病情较重时可致病人死亡[13]。
IEP 早期阶段的影像表现为胰腺弥漫性或局限性肿大,胰腺实质密度/信号均匀,胰周脂肪显示不清楚或呈轻度炎性改变,也可能有胰周积液[38]。胰周积液可累及胰腺实质周围、肾周间隙、小网膜囊等腹膜后间隙,即形成急性胰周液体积聚(acute peripancreatic fluid collections,APFC)[39]。IEP 晚期阶段,大部分病人可见胰腺局部炎症及积液减轻或吸收(图 1)[1,40]。部分APFC 在4~6 周后形成局部慢性并发症“假性囊肿”(图2)。假性囊肿发生率较低,即使发生,一般也会在动态病程中自然吸收并恢复正常,故这部分病人除非临床症状持续或并发感染,一般不做特殊的干预;少部分病人胰腺实质在病程前几天MRI 表现不均匀强化,可能原因是灌注不均或者存在潜在的坏死组织,因此尚不能明确其类型为IEP 或NP,应随访观察进行鉴别[35]。若晚期胰腺及胰周出现坏死,或者胰周液体积聚范围广(直径>5 cm)、持续时间长(>1 周),应考虑为 NP,否则为IEP[35,41-42]。
图1 病人男,44 岁,腹痛1 d 入院。A 图,发病1 d,CT 横断面增强影像显示胰腺肿胀,胰尾可见液体积聚。B 图,发病4 d,MR 快速自旋回波(FSE)T2WI 抑脂序列显示胰腺体尾部周围可见片状液体信号(白箭)。C 图,发病3 个月余,CT 横断面增强影像显示仅胰尾轻度肿胀,胰周积液基本吸收。
图2 病人男,59 岁。A、B 图,发病半年。FSE T2WI 抑脂像示胰尾上方可见类圆形囊状高信号影(A 图);梯度回波(GRE)T1WI 抑脂增强扫描延迟期囊状影强化均匀(B 图)。C 图,发病 10 个月余,FSE T2WI 抑脂像示囊状高信号影形态未见明显变化。
3.2 NP NP 病人全身炎症反应、胰腺及胰周组织水肿和缺血较IEP 病人更严重,胰腺及胰周组织出现液化坏死[13,43]。不同严重程度的NP 病程的动态变化不同,大部分NP 严重程度为中重症或重症,轻症NP 病人不发生器官衰竭,临床症状在1 周内缓解[13]。中重症病人发生短暂性器官衰竭,死亡率<5%;重症NP 病人发生持续性器官衰竭,死亡率为15%~20%[1]。晚期阶段NP 坏死组织增多、并发感染和发生持续性器官衰竭,导致病情进一步加重。有研究[1,44]显示,40%~70%的NP 病人并发感染,导致全身性的菌血症和败血症,其预后较差。NP 病人在病程前2 周内死亡的主要原因是器官衰竭,2 周后的死亡原因主要是并发感染[35]。
NP 病人影像表现为胰腺体积弥漫性增大,胰腺脂肪间隙模糊不清。NP 病人胰腺实质及胰周组织(主要是胰腺实质和胰腺周围脂肪)随病程进展逐渐液化坏死,在影像上表现为均匀或非均匀密度/信号的液体集合,增强后未强化区域边界清晰[39]。早期,胰腺及胰周组织内包含不等量的液体或坏死组织,形成局部急性坏死性积聚。有研究[13,45]显示,大约50%的急性坏死性积聚在4 周内自然吸收(图3),约50%坏死吸收不全,局部形成囊壁包裹坏死组织,可见局部“包裹性坏死”(图4),绝大多数包裹性坏死不需要干预,6 个月内自然吸收,少数在6 个月后持续存在。临床上也存在部分NP 病人在早期发现小范围的无强化或强化不良区域,在随访中证实该区域不是坏死而是水肿[46]。
图3 病人男,51 岁。A 图,发病2 d,CT 横断面增强影像显示胰腺混合坏死。B 图,发病8 d,CT 横断面增强影像显示胰周坏死性积聚减少。C 图,发病1 个月余,CT 横断面增强影像显示病人治疗后胰腺坏死和胰周坏死型积聚明显减少。
图4 病人女,25 岁,腹痛1 d 入院。A 图,发病4 d,CT 横断面增强延迟期显示胰腺肿胀(*),胰周片状低密度影,欠均质。B、C 图,发病 11 d、18 d,CT 横断面增强示胰周可见部分“壁”形成。D 图,发病 2 个月余,CT 横断面增强示胰尾可见包裹性坏死形成(白箭),胰腺体积缩小。
4 AP 的并发症
无论是IEP 还是NP 都可能并发感染,一般NP更容易发生感染,准确及时地判断有无感染有利于病人的治疗和预后[35]。除了应用诊断性细针抽吸(fine needle aspiration,FNA)获得的液体进行微生物分析(FNA 也有继发感染的风险)来明确感染外[47],无创性的影像检查也可检测AP 的感染情况,即表现为有气泡或液气平的局部并发症,或者MRI 高b值扩散加权成像上胰周积聚呈高信号也可提示存在感染[48]。除感染外,63%的AP 病人可以并发包括肠腔扩张、积气积液、肠壁水肿增厚等胃肠道疾病,其中肠壁水肿增厚是最常见的胃肠道改变[49]。10%~31%的NP 病人会并发胰管断裂综合征,胰管破裂与胰腺组织坏死密切相关,胰管断裂导致胰液从胰管不断漏出可引起其他如假性囊肿形成、胰性腹水、胰性胸膜瘘、假性动脉瘤等并发症[50]。胰液中胰酶可以腐蚀血管壁导致局部出血,在MR T1WI 上出现高信号可以提示急性期出血,出血可能会加重AP 病人病情严重程度[51]。炎症累及血管可导致血管并发症,如累及动脉导致动脉炎、假性动脉瘤,累及静脉导致静脉炎、静脉血栓形成[52]。
5 治疗
AP 治疗第1 周的目标是评估严重程度和进行适当程度的治疗,确定病因和解决可逆原因,优化营养和安排适当的随访。80%以上的AP 病人在1 周内可康复出院,如果1 周以上认为好转;20%的AP会发生恶化,根据病情严重程度的不同,需要更多的长期保守治疗或外科治疗[53]。如果发病是器官衰竭所致,器官支持是最重要的治疗目标。外科治疗主要针对胰腺局部并发症、继发感染或产生压迫症状,如胃肠道梗阻、胆道梗阻等,以及胰瘘、胃肠道瘘、假性动脉瘤破裂出血等其他并发症。CT、MRI 及相应影像评分系统可以准确发现AP 病人胰腺实质及胰周局部并发症,判断病人病情,辅助治疗。目前AP 的确切病理生理机制尚不完全清楚,许多动物实验通过揭示部分重要病理生理机制开发相关的治疗靶点药物,临床试验也为临床治疗方案提供了帮助[54-55]。但是,如何通过临床大规模试验来验证这些治疗方式,这一直都是一个巨大的挑战。
6 小结
AP 的发病是动态变化的过程。早期评价AP 的病情严重程度主要取决于临床评分系统,而影像评分系统更能准确评价晚期AP 病情。不同病程阶段,IEP 和NP 病人胰腺及胰周并发症的影像表现不同,临床工作中应结合临床及影像学两方面准确评估其严重程度,以达到准确诊断、恰当治疗、改善预后以及降低死亡率的目的。