新型阴性口服对比剂在MRCP质量控制中的比较研究

2014-01-11 06:08梁宗辉尉轶旻张士玉
中国医学计算机成像杂志 2014年5期
关键词:亚铁绿茶胃肠道

叶 涛 梁宗辉 尉轶旻 张士玉

磁共振胰胆管成像(magnetic resonance cholangiopancreaticography,MRCP)是一种用于评估胰胆系统的无创性影像学检查,可清楚显示胰胆树解剖结构及生理情况[1]。但由于胃肠道内液体信号可干扰胰胆树显像[1-2],以往多通过嘱受检者检查前禁食或通过多平面多序列显像,以期避免该类问题出现,但有时信号去除效果并不理想。

多种含大量如锰、铁等高分子金属离子的阴性口服对比剂,因其具有缩短T2弛豫时间,从而降低胃肠道内信号的作用,已被广泛用于MRCP检查[1]。目前常用制剂包括葡萄糖酸亚铁糖浆(ferrous gluconate syrup,FGS),其主要成份是葡萄糖酸亚铁。

Varavithya等[3]首次报道将洛神葵茶作为阴性口服对比剂用于MRCP检查。茶源于天然富含如锰等矿物成分,且价格低廉,取用方便,因此将茶作为一种阴性口服对比剂用于MRCP检查值得研究及推广。国人多饮绿茶,本研究通过比较绿茶及FGS对MRCP图像质量控制的比较研究,旨在探索将绿茶首次作为一种阴性口服对比剂用于MRCP的安全性和可行性。

方 法

对于FGS组,口服对比剂为FGS(杭州洁康药业有限公司生产,每10ml含葡萄糖酸亚铁0.30g)。用葡萄糖酸亚铁糖浆和430 ml纯净水制成14%口服溶液。对于绿茶组,将4茶袋原味茶叶(每袋2g干茶),浸泡于300ml沸水中,10min后取出茶袋。检查前我们分别对50ml两组样品进行检测,以探索各种样品是否对信号产生影响。

1. 检查方法

1.1 仪器设备:检查方法是通过1.5T MR(Signa,HDxt 1.5T,GE,USA)进行常规MRCP序列,采用体线圈,单次激发快速自旋回波序列(Single Shot FSE,SSFES),TR/TE:3,000/800,3,500/900,4,000/800扫描。首先,采用T2加权序列自肝脏至胰腺水平进行扫描,以观察肝脏情况并找出胆总管(CBD)位置。然后,分别于口服300ml茶水前及后5、15min进行MRCP 检查,包括厚分层SSFSE图像(层厚40mm一次成像)、常规薄层MRCP图像(3mm层厚,原始图像经ADW4.2工作站MIP重建)。

1.2 图像质量评估:通过对样品画环状ROI(面积:1cm2)测量其信号强度。以同样方法测量空气的信号强度,并将其设定为噪声(信号丢失);当样品的信号强度与噪声水平相等时,被视为信号空白(signal void)或信号丢失(loss of signal)。

由2名经验丰富的放射科医生进行阅片。所有SNR测量均采用SSFSE;TR/TE:3,500/900 sequences,12 radial 20mm/10°slabs。

SNR计算公式:SNR=[感兴趣区域平均SI]/[空气SI标准偏差]

CNR计算公式:CNR=[感兴趣区域平均SI-周围组织平均SI]/[空气SI标准偏差]

胃及十二指肠内的信号强度分别于口服绿茶前及口服后5,15min进行采集。口服绿茶后可见信号丢失。

我们采用GE Functool 5.2.07 Voxtool6.4.52o工作站程序并对样品画环状ROI(面积:1cm²)进行信号强度的测量。

2. 病例检查

收集本院进行MRCP检查病例40例,检查前14h嘱受检者无脂饮食,检查当日空腹。

排除患有腹水、糖尿病者。对所有受检者采用相同MR系统及序列,按照受检者耐受程度,摄入量200~300ml。

受检者随机被分为FGS组和绿茶组,分别口服FGS和绿茶阴性对比剂:FGS组共20例(男10例,女10例;平均年龄56岁,范围21~78岁);绿茶组共20例(男10例,女10例;平均年龄65岁,范围28~75岁)。

我们嘱所有患者口服茶水300ml,其中对于部分无法摄入足量的患者,我们嘱其至少摄入200ml茶水,并尽量接近300ml。所有受检者均可接受200ml摄入量。

3. 对检查病例进行图像质量评估

图像均由2名具有丰富经验的放射科医生评阅。主要观察包括:分别于口服茶水前及口服后5、15min观察胆囊(gall bladder,GB),胆囊管(cystic duct,CD),近端及远端胆总管(common bile duct,CBD),肝内胆管(intra hepatic ducts,IHD),肝总管(common hepatic ducts,CHD),主胰管(main pancreatic duct,MPD)及胃和十二指肠各分段内信号丢失情况。

采用Likert评分法对视觉观察评估进行评分。

Likert评估标尺定义如下:①胰-胆系统可视性及可检测性:1-差:完全不可见;2-中:难以检测出解剖结构;3-较好:解剖结构可见,但存在困难;4-好:完全可见。②胃肠道系统可视性及可检测性:1-差:完全可见;2-中:可见但信号较低;3-较好:几乎不可见;4-好:完全不可见。

另外,需观察T1加权像上肝外胆管内是否存在高信号。因为如果口服阴性对比剂反流入肝外胆管,T1加权像上呈高信号,则MRCP图像上肝外胆管的信号可受影响。

4. 统计分析

采用11.5版SPSS作为统计分析。图像质量由2名经验丰富的放射科医生进行主观评价,通过Friedman检验口服对比剂前后两组Likert测量数据之间的不同。P<0.05被认为具有统计学意义。

结 果

统计数据 见表1~3和图1。

由农业部食品质量监督检验测试中心(上海)提供数据,绿茶(干茶)金属含量:铁116mg/kg,锰1137mg/kg。

表1 不同对比剂SNR比较

表2 两种对比剂口服前、口服后5min、15min按Likert评分法对不同胆树部分显示情况比较

图1 MRCP 。女 ,40岁, 口服绿茶前及口服后5min比较。

绿茶和FGS的SNR表现见表1。结果显示葡萄糖酸亚铁SNR明显低于绿茶。

表3 两种对比剂口服前、口服后5min、口服后15min按Likert评分法对不同胃肠道部位信号去除显示情况比较

通过Likert评估法对胆树的显示情况的比较(表2、3),结果如下:2组比较中(口服前与口服后5min比较,口服前与口服后15min比较,口服后5min与15min比较),对于远端胆总管主观图像质量,绿茶组中,口服对比剂前后图像与口服后两组图像之间差异均具有显著性意义(F=5.309),口服对比剂前与口服后5min、15min比较P<0.05(绿茶组:P=0.008及0.013),其差异具有统计学意义,但该组口服对比剂后图像间的差异无统计学意义。葡萄糖酸亚铁组口服对比剂后与未服组间无明显差异。对于肝内胆管主观图像质量,绿茶组和葡萄糖酸亚铁组口服对比剂后与未服组间无明显差异。余解剖部位显示口服对比剂前后Likert评分无显著性差异。

根据胃肠道内高信号的消失情况,我们将重要解剖部分分成4部分;即胃及十二指肠三段。评估方法仍采用Likert评价法。按照以上解剖结构经过口服绿茶前后比较,对比较结果进行统计学分析;如所有高信号均在口服绿茶后明显消失(表2),典型图像见图1。

对于胃及十二指肠各段内液体信号的消除程度,结果显示绿茶组及葡萄糖酸亚铁组中,口服对比剂前后评分的差异均具有显著性意义,并且显示口服对比剂后5min、15min后均高于未服组(P<0.05),其差异具有统计学意义。而各组中口服对比剂5min与15min后两两比较的差异无统计学意义。

口服对比剂5min后,两种口服对比剂仅对于肝内胆管评分的差异具有统计学意义,F=3.632。结果显示绿茶组显示较FGS组好 (P < 0.05) (表3)。

FGS组20例病例中,口服对比剂后出现腹泻者5名。所有茶浸剂采用相同制茶方法制成。绿茶组各20例病例均无明显不良反应出现。

讨 论

MRCP是一种对胆道和胰管形态学评估方面具有重要价值的无创性影像学检查方法,主要通过重T2加权序列增强液体的信号[4-6]。由于胃肠道内液体呈现高信号,常与胆道重叠,特别当图像采集设置为单层较厚而非较薄多层的情况下,可干扰MRCP图像的显示,而MRCP检查前禁食不足以消除胃肠道内液体。口服阴性对比剂因含有大量高分子金属离子,如铁或锰,具有顺磁性及超顺磁性,可增加磁敏感引起T2迅速衰减从而明显缩短T2弛豫时间[7],因此,目前已得到越来越多的使用。但多种对比剂在图像显示上可严重干扰胆管及胃肠道内信号强度,造成部分胆道显示受限[3],因此寻求一种适合检查的口服对比剂值得国内外进一步研究。

目前国内外使用较普遍的对比剂包括铁剂、硫酸钡溶液、Gd-DTPA 溶液等。但对肝肾功能有损害,尤其是伴有未经治疗的尿路感染者;铁代谢异常等患者不能服用铁剂,还可引起胃肠道等不良反应。硫酸钡溶液易出现分层现象,故口服后可影响其抑制液体的效果。而Gd-DTPA溶液存在的副作用及价格较高等因素也限制其广泛应用。国外有关于将洛神葵[3]作为阴性口服对比剂的研究报道,它的特点为具有较高锰浓度。绿茶是中国人最常饮用品之一,干茶叶中铁和锰的含量较高。另外,茶源自天然、价格低廉且取用方便,对服用者基本无禁忌证,因此具有较大的研发价值。

相关研究显示[8],FGS溶液是一种安全有效的口服胃肠道阴性对比剂,口服14%FGS溶液500ml可明显改善MRCP时图像质量,提高该检查的敏感性和准确性,因此我们采用FGS与茶叶进行比较,探索将绿茶作为一种阴性口服对比剂用于MRCP的可行性。饮茶量主要基于文献报道[9]及受检者耐受量不统一,故有待进一步研究。

文献报道扫描时间控制在服对比剂后15min左右较合适[10-11],认为因胃内高信号在服药后5min即明显被抑制,而十二指肠在服药后15min时高信号抑制效果最佳,而本研究认为MRCP最佳采集图像时间为口服绿茶后5min,本研究与之有所不符,可能是由于本组研究样本有限,彼此选择了不同对比剂,其剂量、浓度、溶解度及弥散度等方面不同所造成的缘故,尚待进一步研究。我们研究了MRCP检查较常使用的长TE,重T2加权对比序列。此参数设置下,FGS的SNR明显低于绿茶,这可能与FGS含铁量较高有关。有趣的是,虽然FGS的SNR明显低于绿茶,但我们对MRCP图像进行分析认为两种阴性对比剂的对比效果无显著性差异,且绿茶组的图像质量稍优于FGS组,可能与锰和铁离子对缩短T2时间存在差异有关[12]。Takahashi等[12]通过测量比较氯化锰水溶液与柠檬酸铁铵(ferric ammonium citrate,ferriseltz powder 20%,FAC)T1和T2弛豫时间,认为锰离子更有利于提高MRCP图像质量。本研究与文献报道结果一致,但目前对于茶水饮用量及浓度方面尚未达到统一标准,所以有待进一步探索。

本研究不足之处:①我们获取口服阴性对比剂前、口服后5min及15minMRCP图像,虽然小肠内液体有无阴性口服对比剂时,对胰胆树的检测不受影响,但由于解剖结构的关系,可能会因泌尿系统的显影而干扰图像质量。②对于摄入对比剂后最佳图像采集时间或者阴性对比效果的持续时间还有待深入研究。③对比剂摄入量不统一,其最少必须使用量还有待进一步研究。

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