磁共振弥散加权成像对急性胰腺炎严重性分级的诊断价值

任小军 杨广夫 王霞 王军平 杨如武 任雪会 赵明增 陈松

急性胰腺炎(AP)诊断明确后需要评估其严重性以制定治疗方案。Balthazar CT分级标准是评估AP严重程度最常用的影像学方法，但CT对AP小灶出血坏死的判断价值有限[1]，并且CT为A级的AP在磁共振成像(MRI)上可发现胰腺信号异常而诊断为B级，即MRI对轻度AP(MAP)的诊断较CT更加敏感[2-4]，能为临床早期诊断MAP提供可靠的影像学依据。文献报道[5-6]，AP的表观弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值降低，诊断AP采用弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)较MRI常规序列更加优越，但对Balthazar分级中各级别的ADC值的研究尚未见报道。为此，本研究比较了AP与正常健康者的DWI资料，以探讨磁共振DWI及ADC值对AP严重程度的诊断价值。

资料与方法

一、一般资料

收集57例经临床及实验室检查诊断为AP患者的DWI资料。其中男性33例，女性24例，年龄17～75岁，平均年龄54岁。另收集13例年龄相匹配，腹部MRI检查胰腺表现正常、无胰腺疾病症状及体征的健康者作为对照组。

二、MR扫描

MRI检查时间为发病后2～5 d，检查前空腹12 h以上。MR扫描应用Philips Intra Achieva 1.5T超导双梯度磁共振扫描仪，腹部4通道相控阵体线圈。患者取仰卧位，采用呼吸门控，嘱患者平静呼吸。扫描序列包括横断位脂肪饱和的T2加权成像(T2WI-SPIR)，选择性水激励的T1加权成像(FFE-T1WI-WATS)，自旋回波-回波平面弥散加权成像(SE-EPI-DWI，弥散梯度b=0, 600 s/mm2)。

三、AP严重性分级

参照AP的Balthazar CT分级标准，根据T2WI-SPIR及T1WI-WATS图像上胰腺及其周围改变，将AP的MRI分为相应的5级。A级：MRI胰腺形态正常，无肿胀及胰周渗出；B级：胰腺局部或广泛增大，胰腺信号不均匀，无胰周改变；C级：胰腺异常伴胰周炎性改变，表现为胰周脂肪层模糊，呈网状或条索状水肿，或脂肪层消失；D级：除C级表现外，胰周或邻近区域出现单一积液或蜂窝织炎；E级：除胰腺改变外，胰周或邻近区域出现2处或2处以上积液，或胰内、外气体出现或脓肿形成。MRI图像由两位从事MRI诊断工作的放射科主治医师分别进行分级。若两人分级不一致，则一起重新评估，以获得一致的分级结果。

四、ADC值测量

参照T2WI-SPIR及T1WI-WATS图像，在ADC图上使用圆形感兴趣区(region of interest, ROI)测量胰腺炎症部分的ADC值。如整个胰腺受累，则测量胰头及胰体的ADC值，取其平均值。ROI的直径不小于胰腺横径的一半，避开胰管、出血、坏死区及伪影。

五、统计学分析

应用SPSS13.0软件包进行统计学处理。运用单因素方差分析(ANOVA)对AP各级别之间、各级别与正常胰腺之间、轻症(A、B、C级)及重症(D、E级)AP与正常胰腺之间的ADC值进行统计学分析。并对年龄与ADC值作Pearson相关分析。P<0.05为差异具有统计学意义。

结 果

一、AP的MRI表现

正常胰腺在脂肪抑制的T1WI-WATS图像呈较高信号，在脂肪抑制的T2WI-SPIR图像呈低信号，与肝脏信号相近，边界清楚。AP胰腺肿胀、增粗，在T2WI-SPIR图像可见局限性或广泛信号增高，在T1WI-WATS图像信号减低(图1)；胰腺周围条索状、片状渗出，局限性或广泛液体聚集，在T2W-SPIR图像清楚地显示为显著高信号，在T1W-WATS图像呈低信号；胰腺被膜及胰腺内小叶间隔水肿、增厚，在T2W-SPIR图像可见条状、网格状高信号(图2)；出血在T2W-SPIR、T1W-WATS均呈点、片状高信号，坏死呈低信号(图3)；还可见肾前、肾周筋膜增厚，腹腔及胸腔积液。

图1 B级AP的T2W-SPIR(a)、T1W-WATS(b)及DWI(c)图像。胰腺肿大不明显，而仅见胰腺颈部小片状异常信号，在T2W-SPIR呈高信号，T1W-WAST呈稍低信号，DWI呈大片状高信号，病灶显示较T2WI及T1WI明显

图2 E级AP的T2W-SPIR(a)、T1W-WATS(b)及DWI(c)图像。胰腺明显肿大，T2W-SPIR胰腺信号增高，小叶间隔增厚呈网格状，胰头及结肠肝曲周围、肝肾隐窝条片状积液。胰腺在T1W-WAST信号减低，在DWI呈高信号

图3 E级AP的T2W-SPIR(a)、T1W-WATS(b)及DWI(c)图像。胰尾出血、坏死，在各序列均呈点片状高、低混杂信号，胰周条片状渗出，胰腺前方的蜂窝织炎在DWI亦呈高信号

本组6例A 级AP在MRI图像上无胰腺肿大、渗出的形态变化，相当于CT的A级，即表现正常，而仅在T2WI-SPIR图像胰腺局部信号稍增高(3例)或信号正常(3例)，而在DWI图像均可见胰腺局部或弥漫性明显高信号。D级(2例)和E级(9例)的11例AP出现胰腺小叶间隔增厚；D级(2例)和E级(6例)中8例出现胰腺内或周围出血、坏死。

二、AP的DWI表现

正常胰腺在DWI图像呈中低信号，与肝脏或肾脏DWI信号相近。A、B、C级AP在DWI图像胰腺呈显著高信号(图1)，明显高于肝脏及肾脏信号，与周围组织对比明显，而在ADC图呈低信号；D、E级AP的DWI信号逐渐降低，但仍高于肝脏或肾脏DWI信号，胰周蜂窝织炎和脓肿在DWI上亦呈高信号(图2、3)。

三、各级别AP及正常胰腺的ADC值

本组病例年龄与炎症胰腺ADC值相关系数r=0.34，P>0.05，无统计学意义，两者无显著相关性。57例AP的MRI分级：A级6例，B级9例，C级11例，D级10例，E级21例。A、B、C、D、E级AP的平均ADC值分别为(1.138±0.024)、(1.289±0.179)、(1.513±0.156)、(1.554±0.248)、(1.938±0.567)×10-3mm2/s。正常胰腺的ADC值为(1.687±0.129)×10-3mm2/s。A、B级的ADC值显著低于E级(F值分别为763.024、649.400，P值均<0.01 )及正常胰腺(F值分别为443.624、398.385，P值均<0.05)，而与C、D级的差异无统计学意义。C级的ADC值显著低于E级(F=405.400，P<0.05)，而与D级、正常胰腺的差异无统计学意义。MAP(A、B、C级)、重度AP(SAP，D、E级)的ADC值分别为(1.409±0.213)、(1.837±0.531)×10-3mm2/s。MAP的ADC值显著低于SAP(F=427.413,P<0.01)，而MAP、SAP与正常胰腺之间的差异均无统计学意义。

出现胰腺小叶间隔增厚的11例AP中8例(72.7%)ADC值为(1.913～3.083)×10-3mm2/s，显著大于正常胰腺ADC值，3例(27.3%)ADC值与正常胰腺ADC值接近。出现胰腺内或周围出血、坏死的8例中7例(87.5%)ADC值为(1.201～1.556)×10-3mm2/s，显著低于正常胰腺ADC值，1例(12.5%)ADC值为1.991×10-3mm2/s，大于正常胰腺ADC值，并且均未见小叶间隔增厚。ADC值小于正常胰腺的8例E级AP中合并出血、坏死6例(75.0%)。

讨 论

MRI平扫在AP的诊断和严重性评估中应用较少。文献报道[7-9]，MRI平扫评估AP的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值、诊断准确性、Balthazar分级、胰腺坏死等与增强CT评估的比较无明显差异；MR严重指数(MR severe index，MRSI)与Ranson 评分、C-反应蛋白水平、全身并发症和住院天数均显著相关，且MRI在MAP、胰腺出血、胰管破坏和AP病因诊断中具有明显优势。Shinya等[10]认为，DWI比平扫CT诊断MAP更加清楚、准确，DWI 表现与临床、实验室检查结果和CT表现一致，并且能发现引起AP的肿瘤。T2WI-SPIR序列对胰腺水肿及渗出非常敏感，水肿胰腺局部或广泛信号增高，胰周积液、脓肿呈条、片状显著高信号；在T1WI-WATS序列，水肿胰腺信号减低。两个序列结合，对胰腺及其周围组织信号及形态变化显示非常清楚，可准确评估Balthazar分级。本组6例A级胰腺炎胰腺形态正常，在T2WI-SPIR及T1WI-WATS图像仅3例胰腺局部信号改变，另3例信号正常，诊断不明确，但在敏感反映胰腺缺血和水分子弥散障碍的DWI序列上胰腺呈明显高信号，因此DWI对AP检出非常敏感，可作为MRI普通序列的有力补充。

评估AP的病情严重程度以区分MAP还是SAP非常重要，因为SAP常并发局部(胰腺坏死、脓肿)或全身并发症(呼吸衰竭、休克、败血症等)，病死率较高。文献[11]认为， CT或MRI有AP的表现，同时有胰周广泛渗出和(或)胰腺坏死、和(或)胰腺脓肿等改变就属于SAP。故本研究将胰周无或轻微渗出的A、B、C级定为MAP，胰周渗出广泛、严重或伴出血、坏死的D、E级定为SAP。

不同年龄阶段胰腺的ADC值会有相应的变化，但本组的结果显示年龄与胰腺炎症的ADC值无明显相关性，从而避免了年龄对ADC值的干扰。Thomas等[6,12]研究发现，AP的ADC值显著低于正常胰腺，但均未研究各级别AP的DWI表现及ADC值是否存在差异。本研究结果显示，相邻级别胰腺炎之间的ADC值差异无统计学意义，但随着级别的增高，ADC值有逐渐增大趋势，A、B级胰腺炎ADC值最低，显著低于正常胰腺，而部分E级的ADC值大于正常胰腺，表明低级别AP水分子弥散速度低于高级别AP。但并非所有AP的ADC值均降低，也不是级别越高，ADC值越小，水分子弥散障碍越严重。随着级别的增高，胰腺炎症的发展，细胞内水肿逐渐伴随细胞外水肿，间质水分增加，细胞外间隙增大，水分子弥散速度反而加快，甚至大于正常胰腺。赵琦等[13]报道，AP发病48 h以后CT对D、E级AP检出率明显高于24 h之前的检出率，因为早期为B、C级的MAP后期可演变为D、E级的SAP。这需要DWI多时点动态监测ADC值变化及AP病理学变化的进一步研究。Shinya等[14]报道1例AP患者胰腺的ADC值变化过程，早期ADC值明显降低，随着AP的好转，血白细胞、淀粉酶恢复正常，ADC值也逐渐恢复正常。因此，DWI可用于监测AP的病情进展。

诊断胰腺出血，MRI较CT更加敏感。胰腺出血在T1WI及T2WI均呈高信号。本组伴有出血、坏死的AP，不管其级别高低，绝大多数的ADC值小于正常值。因此，胰腺周围渗出严重的高级别AP如果ADC值降低，可能提示合并胰腺及周围组织出血、坏死，需要定期复查。或许SAP的胰腺出血坏死时细胞水肿严重、ADC值降低及胰腺间质水肿严重时ADC值增大，为SAP发展过程中的两个不同阶段。

总之，在AP早期，A级和B级AP的ADC值显著降低，DWI及T2WI-SPIR图像胰腺信号增高，有助于形态变化不明显的A、B级AP的早期诊断。随着级别的增高，胰腺DWI信号逐渐降低，ADC值逐渐增大并超过正常胰腺，反映了腺泡细胞水肿向间质水肿的发展；而SAP的ADC值明显降低提示合并胰腺出血、坏死，需要定期复查，以准确监测SAP的发展变化。

[1] 严志汉，闵鹏秋，章士正.急性胰腺炎严重程度和预后评价的研究进展[J].中华放射学杂志，2005，39(4)：432-435.

[2] 曹开明，郝楠馨，王葳，等.MRI对急性胰腺炎的早期诊断价值[J].同济大学学报(医学版)，2009，30(4)：94-98.

[3] Kim YK,Ko SW,Kim CS,et al.Effectiveness of MR imaging for diagnosing the mild forms of acute pancreatitis:comparison with MDCT[J].J Magn Reson Imaging,2006,24(6):1342-1349.

[4] Arvanitakis M, Koustiani G, Gantzarou A, et al. Staging of severity and prognosis of acute pancreatitis by computed tomography and magnetic resonance imaging-a comparative study[J]. Dig Liver Dis, 2007, 39(5): 473-482.

[5] 谢斯栋，王劲，单鸿，等.磁共振扩散加权成像诊断轻症急性胰腺炎[J].中国医学影像技术，2011，27(7): 1426-1430.

[6] Thomas S, Kayhan A, Lakadamyali H, et al. Diffusion MRI of acute pancreatitis and comparison with normal individuals using ADC values[J]. Emerg Radiol, 2012, 19(1):5-9.

[7] Stimac D,Miletic D,Radic M,et al.The role of nonenhanced magnetic resonance imaging in the early assessment of acute pancreatitis[J].Am J Gastroenterol,2007,102(5):997-1004.

[8] Arvanitakis M,Delhaye M,De Maertelaere V,et al.Computed tomography and magnetic resonance imaging in the assessment of acute pancreatitis[J].Gastroenterology,2004,126(3):715-723.

[9] Viremouneix L, Monneuse O, Gautier G, et al. Prospective evaluation of nonenhanced MR imaging in acute pancreatitis[J]. J Magn Reson Imaging, 2007, 26(2): 331-338.

[10] Shinya S, Sasaki T, Nakagawa Y, et al. The efficacy of diffusion-weighted imaging for the detection and evaluation of acute pancreatitis[J]. Hepatogastroenterology, 2009, 56(94-95): 1407-1410.

[11] 王兴鹏，中华医学会消化病学分会胰腺病学组.重症急性胰腺炎内科规范治疗建议[J].中华消化杂志，2009，29(2)：75-78.

[12] Thomas S， Kayhan A，Lakadamyali H，et al. Diffusion-Weighted MRI in Acute Pancreatitis[J]. AJR, 2010, 194(Supple):A77-A81.

[13] 赵琦，李振方，冯红霞，等.急性胰腺炎诊断中CT检查时机及与血淀粉酶水平关系的探讨[J].中华胰腺病杂志，2011，11(2)：138-139.

[14] Shinya S, Sasaki T, Nakagawa Y，et al. Acute pancreatitis successfully diagnosed by diffusion-weighted imaging: a case report[J]. World J Gastroenterol, 2008, 14(35):5478-5480.