王术生(综述),俞咏梅(审校)
(1.皖南医学院附属池州市人民医院影像科,安徽 池州 247000; 2.皖南医学院弋矶山医院影像中心,安徽 芜湖 241001)
影像学诊断在炎症性肠病中的应用
王术生1(综述),俞咏梅2※(审校)
(1.皖南医学院附属池州市人民医院影像科,安徽 池州 247000; 2.皖南医学院弋矶山医院影像中心,安徽 芜湖 241001)
摘要:炎症性肠病(IBD)包括克罗恩病和溃疡性结肠炎等,其确诊需要结合临床表现、内镜、影像学及病理学检查。影像学是临床诊断IBD的重要依据,其能弥补内镜观察的不足,是IBD患者随访复查、评估病情的常用工具。传统X线造影仅能观察肠腔及黏膜,相比之下,超声、CT、磁共振成像等可更全面、更敏感地观察IBD,各种检查都存在优势和不足,现对各种影像学检查方法诊断IBD的优缺点进行综述。
关键词:炎症性肠病;超声;X线计算机体层摄影术;磁共振成像;内镜
炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是一类由多种病因引起的、异常免疫介导的慢性炎性疾病,具有反复缓解和复发的特点,主要包括克罗恩病(Crohn’s disease,CD)和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)。IBD由环境、遗传、感染以及免疫等多种因素相互作用而致。病理学上,CD是一种节段性或跳跃性分布的肠黏膜透壁性炎性病变;UC主要累及大肠黏膜及黏膜下层,病变呈环形对称、形态统一、分布连续[1]。IBD患者病程>10年,且病变程度严重者恶变为结直肠癌的比例显著增加,IBD恶变常发生于年轻患者,可导致1/6 的UC患者、1/12的CD患者死亡[2]。因此,早期诊断、正确评估IBD病情具有重要意义。现对影像学诊断在IBD中的应用进展予以综述。
1IBD的常见临床诊断方法
目前,临床上IBD的诊断主要依据患者的临床表现、X线钡剂灌肠、结肠镜直视及组织病理学检查。
1.1X线钡剂检查 X线钡剂检查是结肠镜问世前常用的影像学检查手段,其能显示黏膜的病变情况,但缺乏特异性,且对判断肠外病变,如瘘、脓肿形成的灵敏度低。传统的小肠检查方法是采用小肠灌肠或小肠追踪法进行钡剂造影检查。小肠灌肠需要严格的肠道准备,且具有较多的电离辐射,因而不宜用作常规随访手段。
1.2纤维结肠镜检查由于纤维结肠镜能联合直视与病理活检,因而其仍是当前诊断IBD的主要手段[3]。纤维结肠镜对排除其他肠道疾病、区分CD与UC、判断黏膜层炎性活动程度及获取黏膜组织等具有重要作用,然而在某些情况下如肠腔狭窄或解剖结构变异,纤维结肠镜难以到达回盲部,因而难以进行检查,且纤维结肠镜在操作过程中存在发生肠穿孔、肠出血的可能性。虽然纤维结肠镜可很好地观察黏膜层,但对黏膜下层乃至全层病变、整体肠道受累情况等存在明显不足,因而难以用在评估IBD患者的病情、预后判断以及治疗方案的选择等方面。
1.3胶囊内镜技术胶囊内镜是近年来逐渐发展起来的、相对无创的小肠检查方法。胶囊内镜能详细观察并记录整个小肠黏膜表面的病变情况,其不仅具有良好的安全性和无创性,且对小肠病变的检出具有较高的灵敏度和特异度。胶囊内镜也存在不足之处:由于胶囊长时间停留在体内是危险的,因而不适宜怀疑有肠梗阻的患者;胶囊内镜不能进行病理活检,不能对发现的出血病灶实施治疗,且对微小病灶容易漏诊。影响胶囊内镜图像清晰度的因素较多,如肠道清洁度、胃肠蠕动速度及胃肠道通畅程度等。据统计,有6.7%的CD患者会导致胶囊内镜嵌顿滞留[4],加之检查费用昂贵、漏诊率高因而限制了这项技术在IBD中的推广应用。
1.4双气囊电子小肠镜 Yamamoto和Sugano[5]于2003年首次报道并使用,双气囊电子小肠镜不仅可直视整个小肠的病变情况,而且可对病灶进行活检,该项技术的应用为小肠内镜的检查开辟了新领域。与普通推进式小肠镜相比,双气囊小肠镜在推进原理上进行了有益的创新,其可抵达回肠中下段,部分可达末端回肠,显著地扩大了检查范围;与胶囊内镜相比,其视野更广、图像更清晰,且可进行内镜下治疗。双气囊电子小肠镜上行与下行镜相结合的推镜方式使整个小肠得到完整的检查,但其也属于侵入性检查,患者耐受性差,对操作者的技术要求高,且对肠管浆膜层外病变的判定仍具有明显的局限性。
2影像学诊断在IBD中的新应用
随着影像学设备及技术的发展,越来越多的研究者采用新的影像学技术对IBD进行了有益的探索。初步结果表明,影像学技术可显示肠腔、肠壁及肠外的病变情况,甚至包括腹部脂肪、淋巴结、血供等,其对正确评估IBD病情、病变范围、早期发现癌前病变、指导临床治疗等具有较好的参考价值,尤其适用于不能耐受内镜检查的患者[6-7]。
2.1超声检查 超声检查作为一种实时、无创、便捷、廉价的检查方法已广泛地应用于临床。经腹肠道超声和内镜超声在IBD中的应用报道较多[8-9]。
2.1.1经腹肠道超声主要包括传统肠道超声、口服对比剂肠道超声、静脉注射对比剂超声造影、能量多普勒超声、门静脉和肠系膜动脉彩色超声等[10]。口服对比剂肠道超声采用不可吸收的无回声对比剂——聚乙二醇充盈肠腔,其能更好地显示肠壁结构。静脉注射对比剂超声造影采用由氟碳类物质制成的微球、乳剂、脂质体及包裹空气或氟碳类气体的多聚体为造影剂,静脉注射后采用色彩编码的多普勒超声进行探查,通过量化分析软件对各种参数进行分析。能量多普勒超声能观察肠壁微小血流,且不受血流流速、声速角度的影响,可显示末梢血流和低速血流信号,还可用于判定有无IBD并发症。门静脉和肠系膜动脉彩色多普勒超声检测可获得肠系膜动脉和门静脉的血流动力学参数,通过对这些参数的量化分析,有助于评估IBD的病情。
IBD最常见超声表象是肠壁增厚(>3 mm),其他包括肠壁层次减少或消失、溃疡形成、肠壁微血管增多致血流信号增加、肠腔狭窄或扩张、结肠袋消失肠管僵硬、肠蠕动改变、肠系膜回声增强、肠壁外淋巴结肿大等。超声发现IBD的灵敏度和特异度较高。Calabrese等[11]认为,超声检查的特异度为66.7%,灵敏度为96.2%。但是,超声检查难以发现肛管、直肠以及部分乙状结肠的病变,也难以发现早期表浅病变,能量阈值调节不当会引起能量多普勒超声显示伪像,进而不能早期发现IBD的复发。当前,上述各项超声技术尚不能广泛应用于IBD的诊断和病情评估。
2.1.2内镜超声内镜超声是内镜与超声相结合的产物,目前其在IBD中的应用日趋增多。内镜超声能垂直观察肠壁的各层结构,清晰显示IBD患者受累肠壁各层次结构的病变情况,如肠壁增厚、肠壁层次模糊、分界消失等,也可显示黏膜下病变,并可发现肠道周围肿大的淋巴结及直肠、肛管周围的并发症,有助于评估IBD的严重度及活动度,从而指导临床治疗方案的选择。Kibi等[12]研究显示,内镜超声诊断IBD的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为85.7%、97.3%、88.9%及92.4%,总准确率达95%。内镜超声是目前发现IBD患者有无直肠及肛周并发症的有效方法之一,其能清晰地显示IBD肛周瘘管和脓肿。内镜超声对操作人员技术的要求较高,其结果尚需与病理活检、临床表现等结合进而综合判断。
2.2CT检查 近年来随着CT设备的快速发展,多排螺旋CT(multi-slice spiral CT,MSCT)的扫描速度、空间分辨率和各向同性分辨力的提高,以及其强大的后处理功能,而被更多地运用于IBD的研究。MSCT通过观察肠壁的厚度、小肠系膜和结肠周围系膜的炎症、淋巴结大小和数目、肠壁外的并发症(瘘管、脓肿等)、胃肠道外脏器的并发症等对IBD的病变进行评估。MSCT主要包括CT口服小肠造影(CT enteroclysis,CTE)和CT结肠成像(CT colonoscopy,CTC)两种。
2.2.1CTE多排螺旋CTE(multi-slice spiral CTE,MSCTE)是一种新近出现的诊断IBD的影像学方法,其结合了CT与钡剂小肠造影的优点。检查前口服对比剂使肠腔扩张、黏膜展平,联合增强扫描使肠壁与周围组织形成对比,该技术能显示小肠CD肠壁内外的病变及并发症,能发现病变范围、严重程度,并判断分期,对临床制订治疗方案具有极高的指导意义,是目前诊断小肠CD主要的影像学方法[13]。朱林林和王一平[14]比较CTE、小肠钡剂造影、小肠胶囊镜及磁共振小肠造影发现,CTE对小肠CD诊断的准确度最高。Bruining等[15]指出,CTE在提高内科医师对小肠炎症和透壁性病灶诊断的同时,也改变了近半数CD患者的治疗方案。岳文杰等[16]研究显示,CTE在CD活动期的阳性诊断率稍高于缓解期。CTE在评估CD是处于活动期还是缓解期以及活动性方面具有重要价值,CTE反映的炎症活动性在一定程度上与炎性指标——红细胞沉降率、C反应蛋白等具有相关性,共同反映疾病的严重程度。一项CD患者MSCTE与结肠镜检查结果的对比研究表明,MSCTE发现的病变部位与结肠镜检查有51.7%完全吻合,MSCTE发现病变而结肠镜未发现的占34.5%[17]。该研究表明,MSCTE是IBD的有效检查方法,更是内镜检查的有力补充。
2.2.2CTCCTC是近年发展起来的新型影像学技术,其能无创、快速、有效的观察结、直肠内外的病变,扫描后在工作站进行薄层二维、三维重建,可多方位、多角度观察肠壁、肠腔及肠外病变,并形成整体三维结肠影像。CTC检查前,患者需要清洁肠道以提高检查的准确性,现正在研究一种无需清洁肠道的方法,即在检查前多餐饮食中加入适量含碘对比剂,使肠道内残留液体和颗粒被对比剂所标记,重建后处理软件可将肠道内标记的残留物电子清除,这样可使一些体质虚弱或高龄的患者接受检查。CTC检查需扩张结肠,目前有手动充气和机械充气两大类[18]。充入气体可以是空气也可以是二氧化碳。自1994年,Vining等[19]首次提出CTC的概念以来,其已应用于结、直肠肿瘤以及息肉等方面的研究[20-21],但在IBD上的研究报道尚不多。Andersen等[22]对21例确诊的IBD患者进行CTC和结肠镜检查,其认为CTC可良好地分辨UC与CD,并可用于鉴别急慢性IBD,特别是对于发现肠道外并发症、肿瘤及假性肿瘤等有很高的特异度和灵敏度。Haykir等[23]对42例疑有结肠病变的患者进行CTC检查,并同时行纤维结肠镜检查作为对照,评价CTC对IBD的灵敏度和特异度,结果表明,CTC对IBD诊断的灵敏度和特异度分别为92.8%和100%,病理诊断符合率达95.2%,认为CTC诊断结肠病变的准确性与纤维结肠镜相当,但CTC侵袭性低,不易伴发肠穿孔,加之多种后处理技术的运用,使CTC可探查到结肠各段,且可发现肠黏膜下及肠外病变,因而是诊断IBD、评估其病情的良好工具。Ripollés González等[24]对CD患者进行CTC检查发现,CTC虽然不能发现肠黏膜的早期病变,但其能很好地显示肠管壁及肠外病变如纤维脂肪增生、瘘管、蜂窝织炎以及脓肿等,还可显示肠腔狭窄或扩张,为CD的分期提供可靠依据,也可较好地评估炎症活动程度,从而为临床治疗方案的合理选择提供依据。
与肠道内镜相比,CT检查明显降低了肠穿孔的发生率,而且CTC、MSCTE引发的心血管事件如心律不齐也明显减少,因而具有良好的安全性,这为CTC和MSCTE的临床推广奠定了基础。已有研究表明,用超高间距、低剂量的CT扫描所获得的图像完全能满足IBD的诊断[25]。随着MSCT和高质量三维及仿真影像技术的提高,作为非侵袭性的CTC、MSCTE技术在IBD中必然有广阔的应用前景。
2.3MRI检查 MRI具有高度的空间分辨率和组织分辨率,近年来已经有3.0 T MRI应用于IBD的研究报道[26-27]。与其他影像学技术一样,充分的肠道准备是检查成功的关键步骤之一,1.5~2.5 L温水灌肠即可良好地清洁肠道,静脉注射对比剂可显著提高MRI诊断IBD的灵敏度和特异度,3.0 T MRI操作过程耗时少,检查1例仅需15 min。
MRI相对CT,其优势在于无辐射损伤、能鉴别炎症活性度[28]。Horsthuis等[29]认为,肠壁厚度超过3 mm即可视为IBD的筛查标准,静脉注射钆对比剂后如果出现肠壁强化,被认为是IBD处于炎症活动期的重要标志。在T2加权像上见到肠壁分层,黏膜固有层与肌层间见高信号线,这可能与脂肪存在或黏膜下层水肿有关。T2加权脂肪抑制像中仍可见高信号线表明水肿的存在,当脂肪抑制像出现高信号抑制,提示黏膜下已经有脂肪浸润或疾病处于静止阶段。静脉注射钆对比剂后行T1脂肪抑制序列,脓肿壁呈明显强化。MRI还能用于探查肠壁外病变,如瘘、脓肿、纤维脂肪增生及淋巴结肿大等。MRI对瘘道的检测非常灵敏。MRI对CD患者诊断的准确性很高,且检查可重复进行。与传统灌肠造影相比,MRI能发现波及肠壁外的病变如脓肿、瘘等,且能发现与CD无关的肠外其他病变。Jensen等[30]采用MRI技术对283例CD患者进行研究,MRI显示有31%CD患者处于炎症活动期,1.4%患者有瘘道、0.7%患者有脓肿,25%的患者存在与CD无关的肠外病变,其中20%患者MRI检查前并不知道。随着MRI技术的进步,其应用领域已由形态学诊断逐渐扩展至功能成像。弥散加权成像是目前唯一能在体内检测组织内水分子扩散运动的无创性方法。文献报道,IBD由于肠壁内炎性细胞浸润、纤维化,细胞外间隙减小,因而限制了水分子的扩散,其定量指标表观扩散系数较正常肠壁明显减小[31]。通过观察表观弥散系数值的变化,可对IBD进行定量评估及活动度分级。
当前MRI用于IBD的临床研究处于起步阶段,初步研究带来了可喜的成果,但这些研究都是基于经纤维结肠镜病理活检并明确诊断的患者,因此MRI确切的临床价值还有待于进一步研究。
2.4核医学检查 虽然正电子发射/计算机断层显像(positron emission tomography/computer tomography,PET/CT)运用于IBD的诊断才起步,但其高灵敏度及定量探测机体各种代谢过程对于判定疾病的活动性有很高的价值,它可区分IBD是处于活动期还是缓解期。PET/CT具有精确定位能力,但由于其特异性低、费用昂贵、检查较复杂等限制了其在临床上的广泛运用,但其前景必定广阔[32]。
3结语
与传统X线成像方法相比,CT、超声、MRI、PET/CT等对IBD的诊断及病情评估方面有着显著的优越性,钡剂灌肠因其技术成熟且能显示黏膜病变仍是IBD检查不可或缺的。上述各项成像技术可作为疑似IBD患者的诊断工具或评估病变严重程度、波及范围的无创检查手段。由于超声方便、普及、廉价,因此对于疑似IBD患者可首选超声检查。MSCTE及CTC在IBD中的诊断价值已得到肯定。MRI与PET/CT也是较好的诊断手段,特别是评估疾病的活动度。选择何种检查方法检查IBD取决于很多因素,检查方法应对肠壁和肠外病变具有较高的灵敏度和特异度,当然安全性、检查的复杂性、成功率、费用等也是不可忽略的问题。
参考文献
[1]葛均波,徐永健.内科学[M].8版.北京:人民卫生出版社,2013:385-393.
[2]Sun L,Wu H,Guan YS.Colonography by CT,MRI and PET/CT combined with conventional colonoscopy in colorectal cancer screening and staging[J].World J Gastroenterol,2008,14(6):853-863.
[3]Morrison G,Headon B,Gibson P.Update in inflammatory bowel disease[J].Aust Fam Physician,2009,38(12):956-961.
[4]Buchman AL,Miller FH,Wallin A,etal.Videocapsule endoscopy versus barium contrast studies for the diagnosis of Crohn′s disease recurrence involving he small intestine[J].Am J Gastroenterol,2004,99(11):2171-2177.
[5]Yamamoto H,Sugano K.A new method of enteroscopy--the double-ballon method[J].Can J Gastroenterol,2003,17(4):273-274.
[6]Turkay C,Kasapoglu B.Noninvasive methods in evaluation of inflammatory bowel disease:where do we stand now?An update[J].Clinics (Sao Paulo),2010,65(2):221-231.
[7]Lenze F,Wessling J,Bremer J,etal.Detection and differentiation of inflammatoryversus fibromatous Crohn′s diseasestrictures:Prospective comparison of (18) F-FDG-PET/CT,MR-enteroclysis,and transabdominal ultrasound versus endoscopic/histologic evaluation[J].Inflamm Bowel Dis,2012,18(12):2252-2260.
[8]Nylund K,φdegaard S,Hausken T,etal.Sonography of the small intestine[J].World J Gastroenterol,2009,15(11):1319-1330.
[9]Schreyer AG,Menzel C,Friedrich C,etal.Comparison of high-resolution ultrasound and MR-enterography in patients with inflammatory bowel disease[J].World J Gastroenterol,2011,17(8):1018-1025.
[10]张杰,王胰,曹晓沧.经腹超声在炎症性肠病诊察中的应用[J].世界华人消化杂志,2010,18(4):373-378.
[11]Calabrese E,La Seta F,Buccellato A.Crohn′s disease:a comparative prospective study of transabdominal ultrasonography,small intestine contrast ultrasonography,and small bowel enema[J].Inflamm Bowel Dis,2005,11(2):139-145.
[12] Kibil W,Klek S,Gurda-Duda A,etal.The value of endoretal ultrasound (ERUS) in the assessment of the clinical severity of ulcerative colitis[J].Przegl Lek,2007,64(1):5-8.
[13]余晨,肖香佐.多排螺旋CT小肠造影在评估小肠克罗恩病中的应用[J].世界华人消化杂志,2013,21(3):233-238.
[14]朱林林,王一平.CTE、CE、SBFT、MRE对小肠克罗恩病的诊断性系统评价[J].解放军医学杂志,2011,36(8):848-851.
[15]Bruining DH,Siddiki HA,Fletcher JG,etal.Benefit of computed tomography enterography in Crohn's disease:effects on patient management and physician level of confidence[J].Inflamm Bowel Dis,2012,18(2):219-225.
[16]李文杰,蒋文瑜,张晓斐,等.CT小肠造影在克罗恩临床诊断中的价值[J].世界华人消化杂志,2013,21(3):220-225.
[17]岳文杰,董乐,刘懿,等.多层螺旋CT小肠增强造影在诊断炎症性肠病中的价值研究[J].临床消化病杂志,2011,23(5):263-266.
[18]Van der Merwe BS,Ackermann C,Els H.CT enteroclysis in the developing world:How we do it,and the pathology we see[J].Eur J Radiol,2013,82(8):317-325.
[19]Vining DJ,Gelfand DW,Bechtold RE.Technical feasibility of colon imaging with helical CT and virtual reality [J].AJR,1994,162(Suppl):104-109.
[20]Sutherland T,Coyle E,Lee WK,etal.Diagnosing colorectal polyps and masses-the use of CT colonography[J].Aust Fam Physician,2011,40(3):117-120.
[21]de Vries AH,Bipat S,Dekker E,etal.Polyp measurement based on CT colonography and colonoscopy:variability and systematic differences[J].Eur Radiol,2010,20(6):1404-1413.
[22]Andersen K,Vogt C,Blondin D,etal.Multi-detector CT-colonography in inflammatory bowel disease:prospective analysis of CT-findings to high-resolution video colonoscopy[J].Eur J Radiol,2006,58(1):140-146.
[23]Haykir R,Karakose S,Karabacakoglu A,etal.Three-dimensional MR and axial CT colonography versus conventional colonoscopy for detection of colon pathologies[J].World J Gastroenterol,2006,12(15):2345-2350.
[24]Ripollés González T,Martínez Pérez MJ.Ultrasound,CT,and MRI in Crohn′s disease[J].Radiologia,2007,49(2):97-108.
[25]Craig O,O′Neill S,O′Neill F,etal.Diagnostic accuracy of computed tomography using lower doses of radiation for patients with Crohn′s disease[J].Clin Gastroenterol Hepatol,2012,10 (8):886-892.
[26]Rimola J,Rodríguez S,García-Bosch O,etal.Role of 3.0-T MR colonography in the evaluation of inflammatory bowel disease[J].Radiographics,2009,29(3):701-719.
[27]Grand DJ,Beland M,Harris A.Magnetic resonance enterography[J].Radiol Clin North Am,2013,51 (1):99-112.
[28]Ordas I,Rimola J,Rodriguez S,etal.Imaging of the colon in inflammatory bowel disease:ready for prime time?[J].Curr Drug Targets,2012,13(10):1252-1260.
[29]Horsthuis K,Bipat S,Stokkers PC,etal.Magnetic resonance imaging for evaluation of disease activity in Crohn's disease:a systematic review[J].Eur Radiol,2009,19(6):1450-1460.
[30]Jensen MD,Nathan T,Kjeldsen J,etal.Incidental findings at MRI-enterography in patients with suspected or known Crohn′s disease[J].World J Gastroenterol,2010,16(1):76-82.
[31]Oto A,Zhu F,Kulkarni K,etal.Evaluation of diffusion-weighted MR imaging for detection of bowel inflammation in patients with Crohn's disease[J].Acad Radiol,2009,16(5):597-603.
[32]Halpenny DF,Burke JP,Lawlor GO,etal.Role of PET and combination PET/CT in the evaluation of patients with inflammotary bowel disease[J].Inflamm Bowel Dis,2009,15(6):951-958.
Application of Imaging Diagnosis in Inflammatory Bowel Diseases
WANGShu-sheng1,YUYong-mei2.
(1.DepartmentofRadiology,ChizhouPeople'sHospital,WannanMedicalCollege,Chizhou247000,China; 2.DepartmentofRadiology,YijishanHospital,WannanMedicalCollege,Wuhu241001,China)
Abstract:Inflammatory bowel disease(IBD) includes Crohn's disease and ulcerative colitis. IBD diagnosis requires comprehensive analysis of clinical manifestations,endoscope,imaging and pathological examination.Imaging is an important method for clinical diagnosis,which can compensate for the lack of endoscopic views,and is a common tool for IBD follow-up or pathogenetic condition assessment.Traditional X-ray can only enable the observation on the enteric cavity and mucous membrane.In contrast,ultrasound,CT,MRI and other methods are more comprehensive and sensitive to observe the IBD,and these examinations all have own strengths and weaknesses.
Key words:Inflammatory bowel disease; Ultrasound; X-ray computer tomography; Magnetic resonance imaging; Endoscopy
收稿日期:2013-11-07修回日期:2014-06-09编辑:辛欣
基金项目:安徽省卫生厅医学科研课题(O9C231);皖南医学院院中青年科研基金(WK200901F)
doi:10.3969/j.issn.1006-2084.2015.08.040
中图分类号:R574; R814
文献标识码:A
文章编号:1006-2084(2015)08-1449-04