超声造影检查联合粪便钙卫蛋白检测评估克罗恩病活动性的应用价值研究

陈 静, 董振宇, 羊东晔, 王 敏, 安丽婷, 刘杏芳, 刘 力

克罗恩病(Crohn′s disease CD)是一种可累及全消化道的透壁性非特异性疾病,病变多呈节段性分布,常发生于回肠末端。临床表现包括腹痛、腹泻、腹部包块,可能会伴有肠腔狭窄、穿孔、瘘管等,肠外表现有关节炎、原发性硬化性胆管炎等[1],临床症状变化多样,诊断难度增加[2]。CD易反复发作,严重影响患者生活质量,监测疾病活动性对临床治疗方案的选择具有指导价值。内镜联合病理学检查是判断CD活动性的金标准,但患者对内镜检查的接受度较低,且当出现肠道狭窄等情况时其应用受限。肠道超声作为一种可长期、多次重复评估CD活动性的非侵入性检查,具有准确、便捷、无辐射等优点。超声造影(contrast enhanced ultrasonography,CEUS)可以反映肠道病变部位血液灌注情况,通过定量分析指标参数评估疾病活动性,特别在重症CD患者、肾功能受损患者等特殊群体中更具优势。粪便钙卫蛋白(fecal calprotectin,FC)是一种来源于嗜中性粒细胞的含钙蛋白,当肠道发生炎症时,中性粒细胞抵达炎症部位发挥防御作用,释放钙卫蛋白,且在粪便中具有较强的稳定性,可较好反映肠道炎症活动度[3]。本研究旨在探讨CEUS检查联合FC检测评估CD活动性的临床应用价值,为临床医师选择合适的治疗方案提供参考,现报道如下。

1 资料与方法

1.1临床资料 回顾性分析2021年1月至2023年6月我院收治的45例CD患者的临床资料。其中男32例,女13例,年龄20～54(35.73±9.54)岁。根据克罗恩病活动指数(Crohn′s disease activity index,CDAI)评分[4]将患者分为缓解期组(<150分,18例)和活动期组(150～450分,27例),两组性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05)。本研究获香港大学深圳医院医学伦理委员会审查批准(批号:hkuszh2022005)。

1.2纳入与排除标准 纳入标准:(1)符合《炎症性肠病诊断与治疗的共识意见(2018年,北京)》[4]中关于CD的诊断标准;(2)FC检测和CEUS检查结果等临床资料完善;(3)患者治疗依从较好,随访资料完善。排除标准:(1)年龄<18岁;(2)孕妇及哺乳期患者;(3)有严重过敏史的患者;(4)有超声造影剂应用禁忌证。

1.3检查方法

1.3.1 超声检查及图像分析 使用迈瑞Resona70B型彩色多普勒超声诊断仪,配备凸阵探头SC6-1及高频线阵探头L9-3。探头频率为2.0～7.0 MHz。CEUS采用高频线阵探头及低机械指数实时成像技术。患者空腹8 h以上,无需特殊肠道准备。检查时取平卧位,先以凸阵探头行肠道常规检查,发现可疑病变肠段后切换至L9-3探头,观察肠壁厚度、层次结构、蠕动情况、肠周脂肪、血流灌注情况,探查是否有肠周病变;后切换至肠道造影模式,选取肠壁增厚最明显部位,调节焦点、造影增益、机械指数,经肘静脉注射造影剂声诺维(SonoVue)2.0 ml,以5 ml生理盐水冲管。推注造影剂同时启动动态图像采集,记录并保存2 min内病变段肠壁血流灌注模式等影像学资料。部分受试者在首次检查时受肠道蠕动或气体干扰,在间隔30 min后于同一部位再行CEUS。检查均由2位有10年以上工作经验的超声医师完成。超声图像分析:通过超声仪器内置定量分析软件勾画病变肠壁黏膜及黏膜下层感兴趣区(面积不小于1 cm2),自动生成时间-强度曲线(time-intensity curve,IC)及各项指标参数,包括时间强度曲线的峰值强度(peak intensity,PI),IC的曲线下面积(area under the curve,AUC)。PI值越高提示炎症反应越重;AUC值越大提示炎症反应越重。同一水平间隔1 cm以上选取相同面积的感兴趣区进行测量,取2次数值的均值。

1.3.2 FC检测方法 嘱患者留取适量的粪便,将采样管(广州沣润生物科技有限公司)倒置,拔出采样棒。用采样棒在粪便上多点取样,以取满采样棒的凹槽为准。将采样棒插回采样管,将采样管放到漩涡混合器上混合30 s,使样本变成匀浆状,5 000 r/min离心5 min。用移液枪吸取90 μl上清液加入到测试卡的加样孔中,采用双抗体夹心法检测FC水平,所用试剂盒购自广州沣润生物科技有限公司,检测仪器为FR-101干式荧光免疫分析仪。每个样本进行3次检测,取均值。

2 结果

2.145例CD患者的临床特征 CD患者病变部位以直肠占比最高,末端回肠(含回盲部)次之。处于疾病活动期者27例(60.00%),缓解期者18例(40.00%)。内镜发现大多数CD患者合并肠瘘或溃疡,严重者可见肠腔狭窄。见表1。

表1 45例CD患者的临床特征

2.2缓解期和活动期CD患者CEUS定量指标及FC水平比较 缓解期组PI、AUC指标及FC水平均低于活动期组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2,图1,2。

ⓐ造影剂注射后11 s,肠壁黏膜及黏膜下层开始增强,造影剂注射后27 s达到峰值,黏膜及黏膜下层呈高增强;ⓑPI均值=33.5 dB,AUC均值=2 968.4 dB*s。白色箭头示肠壁黏膜及黏膜下层;红色及黄色圈表示造影所选感兴趣区;红色及黄色曲线表示造影感兴趣区IC

ⓐ造影剂注射后12 s,肠壁黏膜及黏膜下层开始增强,造影剂注射后23 s达到峰值,黏膜及黏膜下层呈低增强;ⓑPI均值=24.0 dB,AUC均值=1 627.6 dB*s。白色箭头示肠壁黏膜及黏膜下层;红色及黄色圈表示造影所选感兴趣区;红色及黄色曲线表示造影感兴趣区IC

2.3CDAI评分与PI、AUC指标及FC水平的相关性分析结果 Pearson相关性分析结果显示,CDAI评分与PI(r=0.506,P<0.001)、AUC(r=0.544,P<0.001)指标及FC(r=0.364,P=0.014)水平均呈正相关。

2.4PI、AUC指标及FC水平评估CD活动性的效能分析结果 ROC曲线分析结果显示PI、AUC指标及FC水平均具有评估CD活动性的应用价值(P<0.05),且三指标联合的评估效能进一步提高[AUC(95%CI)=0.908(0.815～1.000),P<0.001],灵敏度和特异度分别达96.30%、83.33%。见图3,表3。

图3 PI、AUC指标及FC水平评估CD活动性的ROC曲线图

表3 PI、AUC指标及FC水平评估CD活动性的ROC曲线分析结果

3 讨论

3.1CD是肠道的慢性、复发性和破坏性炎症性疾病,以黏膜层及黏膜下层病变为主,逐步向外进展,形成透壁炎症,治疗过程中需要根据临床症状、生化指标、内镜及影像学联合进行评估,适时调整治疗方案,以降低复发率和手术概率,缩短住院时间[5]。CT可以对透壁改变和肠外表现进行成像[6],但由于辐射暴露的影响,其不易被接受作为随访检查方法反复使用。磁共振小肠造影是评估CD小肠炎症活动度和并发症的常用检查,但检查过程较为费时且费用价格高,不适用于患者的长期随访。肠道超声具有无辐射、便捷、易重复、费用低等优点,近年来欧洲超声联盟指南和国内专家已将肠道超声检查推荐为炎症性肠壁的一线检查方法和随访方式[7-10]。CEUS具有过敏风险低、动态实时以及可反映肠壁间微循环灌注情况等优点,且可以通过软件分析获得IC及多项指标参数,能够对肠壁炎性情况进行定量分析,得到更客观的结果[11-13]。FC是一种钙、锌结合蛋白,来源于中性粒细胞和巨噬细胞,炎症反应中激活的中性粒细胞可侵入肠壁,脱落后随粪便排出,粪便中的FC含量高且稳定,国内外已有较多研究证实其在CD活动期或术后复发早期呈异常升高,可作为反映肠道炎症动态的监测指标,且有较高的特异度[14-15]。

3.2Romanini等[16]通过对炎症性肠病的病理学活检及CEUS结果进行分析,指出组织病理学上炎症性肠病活动期病变肠段新生血管数量及血流量显著高于缓解期。PI为CEUS增强过程中的最大信号强度,与病变肠段的平均血容量呈正相关;AUC为CEUS从开始增强到廓清曲线下的造影剂强度积分面积,当造影剂剂量恒定,AUC受血流速度及血流分布容积影响,与病变肠段的平均血容量亦呈正相关。相关研究结果提示,CEUS的PI、AUC指标与炎症性肠病的疾病活动性相关,可用于评估疾病的活动性,且具有较高的灵敏度和特异度[17-19]。本研究中,缓解期和活动期CD患者的PI、AUC指标差异具有统计学意义,Pearson相关性分析结果亦显示PI、AUC指标与CDAI评分呈正相关,证实了CEUS在评估CD疾病活动性方面具有较好的临床应用价值。Ponorac等[20]研究认为肠壁纤维化可能会影响峰值增强结果并低估炎症活动。这可能与疾病活动长期反复有关,肠壁炎症反应及损伤修复可导致细胞外基质的异常沉积,引起肠壁纤维化,肠系膜血管供血减少,PI及AUC指标降低。但此时肠壁黏膜及黏膜下层浸润的中性粒细胞及单核粒细胞释放的FC仍较多,可能会出现FC水平偏高,但CEUS定量分析炎症表现不明显。Gecse等[21]和Schoepfer等[22]的研究发现FC对不同病变部位的CD敏感性存在差异,在肠壁病变严重程度相同的情况下,回肠型CD患者总的溃疡面积小于回-结肠型,从而可能导致回肠型CD患者的黏膜及全身炎症负荷小于回-结肠型,故回肠型CD患者的FC水平低于回-结肠型。

3.3目前国内外研究尚未对CEUS及FC相关指标评估CD活动性的阈值标准达成统一的意见。本研究ROC曲线分析结果显示,FC、PI、AUC鉴别CD活动期与缓解期的最佳截断值分别为113.85 μg/g、31.37 dB、2 627.29 dB*s,均具有较好的临床应用价值。进一步将这三指标进行联合检测可进一步提高评估效能,灵敏度和特异度分别达96.30%、83.33%,表明CEUS定量指标联合FC水平应用可以提高其评估CD活动性的准确性。

综上所述,CEUS定量指标PI、AUC联合FC可有效鉴别活动期CD和缓解期CD,结果客观可靠,能为临床评估患者病情、随访观察及更替治疗方案提供参考。但本研究纳入样本量偏小,后续将进一步扩大样本量,进一步明确CEUS、FC检测评估CD活动性的阈值。