肛瘘影像学检查的现状及展望
2024-01-31姚斯晨葛天明上海市嘉定区中医医院放射科上海201800
姚斯晨 葛天明 上海市嘉定区中医医院放射科 (上海 201800)
内容提要: 概述当前各种影像学检查技术在肛瘘诊断中的应用价值,着重分析磁共振成像不同检查序列对肛瘘诊断的应用价值。磁共振成像软组织分辨率高,序列丰富,可以清楚地显示肛瘘相关病变的情况,为手术治疗方案的制定提供帮助,从而减少术后复发,改善患者的愈后情况。
肛管的解剖定位目前有两种方法:①外科学肛管:以肛门直肠环为上界,以肛缘为下界的一段管道,长约3.0~3.5cm,痔和肛瘘等肛肠外科疾病多发生在该区域。②解剖学肛管:以齿状线为分界,向下至肛缘的一段管道,长度约为1.5cm,因齿状线肉眼较易识别,大多数学者更推荐此概念。肛瘘是肛门周围软组织的慢性炎症,主要由内、外口和瘘管组成,可伴有肛周脓肿。肛瘘较难自愈且容易复发,尤其是复杂性肛瘘,手术是主要治疗手段,术前明确肛瘘内口、瘘管的数量和走行等信息,对于手术方案的制定和患者的愈后至关重要。
1.肛瘘的手术治疗方式
肛瘘(尤其是复杂性肛瘘)主要通过手术治疗,包括挂线治疗、瘘管切开术与瘘管切除、括约肌间瘘管结扎术及新技术方法的应用,如激光治疗、生物蛋白胶封堵术等。挂线治疗为目前临床上治疗肛瘘最普及、最为推荐的方法,适用于低位肛瘘及高位复杂性肛瘘,能达到清除病灶、减少括约肌损伤的目标。但采用挂线治疗后,伤口的愈合时间相对较长,患者承受的痛苦增多。瘘管切开术相比挂线治疗伤口的愈合时间相对较短,术中需要切开瘘管所累及的肛门括约肌,因此术前必须明确肛瘘内口、瘘管的位置及数量,以便术中能完全地对病灶进行清除。
2.肛瘘的影像学检查方法
2.1 X射线瘘管造影
X射线瘘管造影曾广泛应用于对肛瘘内口以及瘘管的定位,适用于单纯性肛瘘,尤其是瘘道光滑、易于造影剂注入的瘘管。X射线瘘管造影具有一定的局限性:对于瘘道狭窄的瘘管,造影剂难以通过,特别是瘘管的远端造影剂难以到达,无法取得对瘘管满意的整体显示效果;在注射造影剂时,容易溢出并干扰瘘管显示;瘘管造影不能对瘘管进行三维成像,对肛门括约肌及肛周其他肌肉的显示效果和分辨力差。文献报道,瘘管造影对肛瘘的诊断准确率仅为28%,因而对手术的帮助有限[1]。
2.2 超声
由于操作简便、价格低廉等优势,超声检查已广泛应用于肛瘘术前检查。随着超声探头不断更新与发展,体表高频线阵超声、直肠腔内超声、肛门内镜超声等在临床肛瘘的诊断中发挥着各自的优势,同时也还存在一定局限性[2]。
2.2.1 体表高频线阵超声
具有操作简单、患者易接受的优点,探头有较高的近场清晰度,对于浅表性肛周疾病和大多数低位肛瘘,可清楚显示瘘管的方位,也能分辨肛提肌、肛门内、外括约肌及齿状线等细微结构[3]。但高频线阵超声也存在不足:穿透能力有限,对深部高位的内口及走行复杂的瘘管不能准确地判断,对细小的分支瘘管易漏诊;对于部分肥胖患者,探头的操作空间受限而影响诊断。
2.2.2 直肠腔内超声
该检查方法的超声探头位于直肠腔内,可以较清晰地显示肛管壁的结构,并确定瘘管的位置、形态和与相邻组织的关系,对瘘管与括约肌的关系及肛瘘的分型有一定优势。然而,由于其视野的限制,腔内探头对肛周解剖结构无法完整显示,因此对支管的灵敏度不足[4,5]。另外,对于既往有肛门手术史的患者,由于术区瘢痕组织呈低回声,可对实时评价的结果产生影响。对于高位肛瘘的内口,腔内超声的检出率较低或不敏感。
2.2.3 内镜超声
肛门内镜超声通过安置在内镜顶端的超声探头,在保留腔内超声优点的同时,还可以通过内镜直观观察到直肠腔内的情况,特别是对内口的检测,表现为内括约肌或黏膜的缺陷、破坏,并且对已经闭合的肛瘘内口的诊断准确率高,有助于术前内口定位[6]。
2.3 计算机体层成像(Computed Tomography,CT)
2.3.1 CT瘘管造影
相对于X射线瘘管造影提高了空间分辨力,在造影剂充盈瘘管后,通过多层螺旋CT扫描,能清晰显示肛瘘瘘道的走行及其与肛门括约肌、肛周肌肉及周围解剖结构的关系。还可显示内口的位置,明确低位和高位复杂性肛瘘的诊断及其累及的范围。马海峰等[7]对8例肛瘘患者同时行X射线瘘管造影及CT瘘管造影,结果表明,X射线瘘管造影仅3例明确显示内口,而CT瘘管造影8例内口全部得到显示。
2.3.2 多层螺旋CT三维重建
较二维图像提供了更加立体、直观的肛瘘构像。表面阴影法重建能直观地观察病变,容积再现能三维再现瘘管形态及走行特点,曲面重建和多平面重建能多平面显示瘘管、分支的位置及其与邻近肛门括约肌及周围解剖的关系[8]。王文献等[3]对52例单纯性肛瘘、34例复杂性肛瘘患者行多层螺旋CT三维重建,并与手术结果对比,验证了多层螺旋CT三维重建可为高位或复杂性肛瘘的定性诊断、术前评估-术中治疗及预防并发症提供重要帮助。但多层螺旋CT对堵塞的瘘管显示敏感度差,且电离辐射对人体的影响也是不可回避的问题。
2.4 磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)
近年来,MRI已成为肛瘘检查的重要手段[9]。已有诸多文献报道了MRI相关序列对肛瘘诊断的应用价值[10-12]。
2.4.1 T1WI
部分肛瘘病例的内口及瘘管和正常肛周结构在T1WI上均呈低信号而难以区别,因此T1WI对肛瘘病变的诊断有限。
2.4.2 T2WI
能够较清晰显示肛瘘内口的位置、瘘管及分支瘘管的走行,朱杏莉等[13]研究认为T2WI序列结合三维重建能够加强对小病变的显示。该序列对静止期肛瘘或在术后瘢痕中形成的瘘管显示欠佳。
2.4.3 T2WI-FS
采用T2WI脂肪抑制技术时,肌肉周围脂肪信号受到抑制(肌肉周围脂肪组织T1WI、T2WI均呈高信号,压脂时呈低信号)。肛瘘(脓液较多者)内口、瘘管(含脓液)、肛周脓肿在T2WI呈高信号,肛管周围脂肪间隙(呈高信号)会干扰肛瘘病变(同样呈高信号)的显示,采用脂肪抑制技术,T2WI-FS可抑制高信号的脂肪组织,减少其对肛瘘病变显示的干扰。
2.4.4 PDWI-FS
该序列可反映单位体积不同组织之间质子含量的差异,由于人体内不同组织间质子密度的差异小,质子密度加权成像的对比度不强(通常为10%~15%),但具有较高的信噪比,便于观察组织间存在的变化和细小结构。龚志刚[14]对20例肛瘘患者进行了MRI多序列比较(T1WI、T2WI和PDWI-FS序列)分析,结果显示在各序列中PDWI-FS图像肛瘘信号强度较高,图像的信噪比和对比噪声比较高,更易识别内口和瘘管。通过PDWI-FS与T2WI-FS序列对肛瘘内口及瘘管显示情况的对比分析,结果表明,T2WI-FS序列肛管局部解剖细节显示(部分瘘管走行与内口显示)弱于PDWI-FS,通过与手术和病理结果对照,PDWI-FS对肛瘘内口及瘘管的显示优于T2WI-FS序列。
2.4.5 DWI
该序列可以反映组织中自由水的扩散运动能力,若扩散受限,在DWI呈高信号,同时ADC呈低信号。通过与单独的T2WI序列对比,在增加DWI序列后,其置信度评分、敏感性和特异性均得到显著改善。但DWI序列图像的信噪比较低,从而影响软组织分辨率,不能明确瘘管与括约肌间的关系,难以对肛瘘进行正确分型。
2.4.6 T1WI-FS增强扫描
通过注入对比剂来提高肛瘘病变与周围组织的信号对比度,T1WI-FS增强时,内口环状强化,而瘘管可表现为双轨样或条索样强化。张莲等[13]的研究显示T1WI-FS增强扫描对于肛瘘相关病变的显示更好,对于瘘管及周围组织的关系显示更具优势。
2.4.7 MRI融合技术
目前,成熟的MRI图像融合技术主要为两大类:基于像素的图像融合和基于特征的图像融合技术。李文新等[15]采用基于像素的图像融合方法,通过T2WI和T2WI-FS图像的融合(T2WI-Fusion)图像与T2WI、T2WI-FS、3D-VIBE图像的对比研究,结果显示,T2WI-Fusion MRI图像的费希尔得分最高,认为T2WI-Fusion MRI图像对肛瘘及周围结构的显示有更高的分辨力,肯定了MRI融合技术的作用。
2.4.8 三维快速小角度激发成像(3D-Fast Low-Angle Shot Image,3D-FLASH)
3D-FLASH序列扫描时间短,可以有效避免呼吸和内脏运动伪影的干扰,适用于不能耐受长时间卧床检查的患者。胡道予等[16]以SE T1WI增强为对照标准,比较了快速反转恢复序列、SE T1WI增强、3D-FLASH减影三种序列,结果显示3D-FLASH对肛瘘内、外口和瘘管系统的诊断准确率最高,表明3D-FLASH序列是肛瘘诊断的一种敏感检查方法。
2.4.9 肝脏快速容积采集序列(1iver Acquisition Withvolume Accsleration,LAVA)
LAVA序列具有快速扫描、层厚较薄、扫描范围广等特点,更容易显示微小病灶。冷晓明等[17]的研究结果显示,LAVA-FLEX增强MRI扫描检查方法能准确定位各型肛瘘内口、走向,能准确显示与周围组织的关系,分型较为客观准确,是术前诊断各型肛瘘的一种值得推广的扫描方法。
MRI检查可选择序列较多,图像信息丰富,能为肛瘘的诊断及分型提供重要的术前影像依据。但MRI检查也存在一些局限性:常规MRI的检查时间较长,需要患者在较长时间内保持稳定,尽量避免移动伪影的产生;MRI不适用于患有幽闭恐惧症的患者;对于需要MRI增强检查的患者,对比剂的使用,有可能会增加肾功能不全患者疾病恶化的风险。
3.肛瘘影像检查的展望
3.1 3D打印技术
将MRI检查得到的图像,利用专业软件转化成3D模型,利用3D建模技术来显示肛瘘相关病变。该技术可提高临床医师对肛瘘病变的空间定位,帮助其在术前进行精准评估和在术中进行对照,从而降低手术难度,有效提高肛瘘治愈率。但是运用3D打印技术成本较高,目前仅作为科学研究,尚难进行推广与普及。
3.2 人工智能+医学影像
人工智能和影像检查的结合已被医学界广泛重视。图像识别和深度学习是人工智能在医学影像中的两个重要部分。相信随着人工智能+医学影像的发展,将来应用到肛瘘的检查中可以有效提高医生的工作效率和诊断正确率。目前用于肛瘘影像深度学习的训练库数据有待收集和完善,且对肛瘘疾病的影像诊断在一定程度上缺乏共识,限制了人工智能的发展,这是将来需要努力的方向。
4.小结
在肛瘘的诸多术前影像检查方法中MRI检查价值较大,临床应用较普遍,能为临床手术提供大量直观、准确的信息,有助于肛瘘的分型及手术方案的制定,从而降低复杂性肛瘘的术后复发及术后并发症的发生。肛瘘MRI检查可应用的序列较多,不同扫描序列对肛瘘的显示能力间存在差异,扫描时间长短不一,在临床工作中,一方面需要保证MRI检查对肛瘘显示的精准性和诊断的准确性,另一方面也要降低患者检查的占床时间,提高MRI检查效率。