3.0 T磁共振扩散加权成像诊断肛瘘的价值

李翔　强金伟　陆娜　李勇爱

(复旦大学附属金山医院影像科， 上海　201508)

·论著·

3.0 T磁共振扩散加权成像诊断肛瘘的价值

李翔强金伟陆娜李勇爱

(复旦大学附属金山医院影像科， 上海201508)

摘要目的：探讨3.0 T磁共振(MRI)扩散加权成像(DWI)对肛瘘的诊断价值。方法： 40例经手术和病理证实的肛瘘患者接受3.0 T MRI DWI、T2加权成像抑脂(T2WI FS)及T1加权成像抑脂(T1WI FS)增强序列检查，分析各自影像学特征，比较3组扫描序列显示肛瘘内口及瘘管的准确性。结果：40例患者经病理证实共有48个内口和63个瘘管；DWI序列显示43个内口(89.6%)，57个瘘管(90.5%)；T2WI FS序列显示37个内口(77.1%)，51个瘘管(81.0%)；T1WI FS增强序列显示45个内口(93.8%)，59个瘘管(93.7%)。T2WI FS与T1WI FS增强序列在显示内口及瘘管的准确性方面差异有统计学意义(P<0.05)，而T2WI FS联合DWI显示内口及瘘管的准确性与T2WI FS联合T1WI FS增强比较,差异无统计学意义。结论：加入MR DWI序列使MRI平扫序列诊断肛瘘的准确性与增强序列相仿，DWI序列与常规序列的合理结合可进一步提高检查适用性，可作为肛瘘MRI检查的常规诊断序列。

关键词肛瘘；扩散加权成像；磁共振；诊断

Diagnostic Value of 3.0 T Diffusion-Weighted Magnetic Resonance Imaging Sequence in Perianal FistulasLIXiangQIANGJinweiLUNaLIYongaiDepartmentofRadiology,JinshanHospital,FudanUniversity,Shanghai201508,China

AbstractObjective：To evaluate diffusion-weighted imaging (DWI) sequence for detecting the perianal fistulas by comparing it with the conventional magnetic resonance imaging (MRI) sequences. Methods:MRI findings of 40 patients with the perianal fistula proved surgically and pathologically were retrospectively analyzed. The findings of the perianal fistulas on DWI, T2-weighed imaging with fat saturation (T2WI FS) and T1-weighed imaging with fat saturation (T1WI FS) contrasted-enhancement were recorded. The comparisons of DWI with T2WI FS and T1WI FS contrasted-enhancement for identifying the internal openings and fistulas were performed. Results: In the forty patients, 48 fistulas and 63 internal openings were found. Forty-three (89.6%) internal openings and 57 (90.5%) fistulas were found on DWI; 37 (77.1%) internal openings and 51 (81.0%) fistulas were found on T2WI FS; 45 (93.8%) internal openings and 59 (93.7%) fistulas were found on T1WI FS contrasted-enhancement. The comparison in accuracy shows that distinction between T2WI FS and T1WI FS contrasted enhancement was statistically significant, but there has no statistically significant difference in diagnostic accuracy between T2WI FS combined with DWI and T2WI FS combined with T1WI FS contrasted enhancement. Conclusions: The accuracy of plain scan including DWI for diagnosis of perianal fistula was similar with enhanced sequence. The reasonable combination of DWI and conventional sequence can further improve the applicability of the inspection, which can be used as a routine diagnostic MRI examination sequence for perianal fistula.

Key WordsPerianal fistula;Diffusion-weighted imaging;Magnetic resonance imaging；Diagnosis

肛瘘是肛管直肠周围软组织或周围间隙内发生的一种常见的外科疾病，由于该部位腔道迂曲，引流不畅，故不易愈合，严重影响患者的日常生活。肛瘘的主要治疗方法是手术，手术成功的关键在于避免肛瘘复发，同时减少肛门括约肌的损伤。肛瘘内口及瘘管的术前正确定位有助于指导临床手术，改善疗效和预后。磁共振成像(MRI)具有软组织对比效果好及多方位、多序列成像等优势，近年来已被广泛应用于肛瘘的术前诊断[1-2]。MRI扩散加权成像(DWI)是新近发展起来的功能成像技术，也已逐步应用于肛瘘诊断[3]。本研究对比分析了MRI常规序列及DWI序列对肛瘘的诊断效能，以探讨MRI DWI序列对肛瘘的诊断价值。

1资料与方法

1.1一般资料2013年7月—2014年9月在我院行3.0 T MRI检查并经手术和病理检查证实的肛瘘患者40例，其中男性33例，女性7例；年龄15～67岁，平均年龄(38±12)岁。患者纳入标准：(1)初次就诊；(2)行T2加权成像抑脂(T2WI FS)、DWI及T1加权成像抑脂(T1WI FS)增强序列检查；(3)经本院手术及病理检查证实。排除标准：(1)既往有保守治疗或手术治疗史；(2)合并肛管其他病变，如肿瘤。

1.2检查方法采用德国Siemens公司Magnetom Verio 3.0 T超导MR扫描仪，相控阵16通道体部线圈。检查前不进行任何肠道准备。患者取仰卧位，平静呼吸，扫描范围从髂前上棘水平至股骨上段水平。采用与肛管长轴垂直的近似横断面为快速自旋回波T1加权成像(T1WI)序列，重复时间(TR)/回波时间(TE)为350/12 ms；T2加权成像抑脂(T2WI FS)序列(TR/TE：4 000/87 ms)平扫。扩散加权成像(DWI)采用平面回波成像序列(TR/TE：5 800/90 ms)，b值分别取0和1 000 s/mm2。增强扫描采用T1WI flash 2-D FS序列(TR/TE：3.9/1.89 ms)，对比剂为钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA，德国Bayer Schering医药股份有限公司)，浓度0.5 mmol/mL，剂量0.1 mmol/kg，注射速率2 mL/s；层厚4.5 mm，层间距1.2 mm，视野220 mm×220 mm，矩阵为256×256。同时行矢状面及冠状面增强扫描，但不纳入本次图像分析范围，排除不同角度扫描对诊断准确性的影响。总扫描时间6~8 min。

1.3图像分析由2名肛肠影像经验丰富的医师在T2WI FS、DWI和T1WI FS增强序列图像上分别观察肛瘘内口位置及数量，瘘管的部位、走行、信号特征以及对周围组织结构的影响程度，意见不同时经讨论取得一致；结果与手术情况进行对比。

1.4统计学处理采用SPSS 20.0软件包，采用Pearsonχ2检验比较各种检查方法对肛瘘内口及瘘管的显示率，P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1MRI各序列的诊断效能手术证实40例患者共48个内口及63个瘘管。结果(表1)表明：MR T2WI FS序列显示内口37个，瘘管51个；DWI序列显示内口43个，瘘管57个；T1WI FS增强序列显示内口45个，瘘管59个。显示内口的诊断效能：T2WI FS 与T1WI FS增强间差异有统计学意义(P=0.021)；T2WI FS联合DWI与T2WI FS联合T1WI FS增强间差异无统计学意义(P=0.460)。显示瘘管的诊断效能：T2WI FS与T1WI FS增强间差异有统计学意义(P=0.032)；T2WI FS联合DWI与T2WI FS联合T1WI FS增强间差异无统计学意义(P=0.510)。

表1　T2WI FS、DWI和T1WI FS增强序列显示内口及

2.2MRI各序列图像显示肛瘘的影像学特征T2WI FS序列显示内口为类圆形或点状液性高信号；瘘管为条状液性高信号，周围如有渗出也显示为高信号，但较瘘管信号略低，边缘不清。DWI序列显示内口为高或稍高信号；瘘管腔及瘘管壁为高或稍高信号，其中管腔信号高于或接近管壁信号，周围渗出为等信号或略低信号。T1WI FS增强显示内口为类圆形强化灶；瘘管呈双轨样或条索样明显强化，周围渗出不强化。见图1~2。

对比DWI序列和T2WI FS序列：有6个内口在DWI序列中显示为稍高信号，在T2WI FS序列中不能显示；有2个瘘管在DWI序列中显示为稍高信号，在T2WI FS序列中不能显示；有4个瘘管在DWI序列中显示为高信号，在T2WI FS序列中为高信号，但因与周围渗出信号相似而被忽视。对比DWI序列和T1WI FS增强序列：有2个内口和2个瘘管在T1WI FS序列中显示为高强化，在DWI序列中不能显示；但另有2个在DWI序列中不可见，但T1WI FS增强序列认为是内口的强化灶，在手术中未发现该部位内口的存在。

图1男，55岁，因肛旁疼痛5 d入院。11点内口显示见A~D,(A) T2WI FS呈高信号，边界不清，周围少量水肿；(B) T1WI FS增强呈环形强化；(C) DWI(b值=0 s/mm2)呈高信号，边界不清；(D) DWI(b值=1 000 s/mm2)呈高信号，边界清晰，周围水肿信号减低。瘘管显示见E~H, (E) T2WI FS呈高信号，瘘管壁呈相对低信号；(F) T1WI FS增强管壁双轨道样强化，中央管腔无强化；(G) DWI (b值=0 s/mm2)瘘管及周围渗出呈高信号；(H) DWI(b值=1 000 s/mm2)瘘管呈高信号，周围渗出信号减低

图2男，41岁，因肛旁疼痛反复3个月入院。(A) T2WI FS示双侧瘘管伴明显渗出，瘘管因渗出而显示欠佳；(B) T1WI FS增强示双侧瘘管呈条索状强化；(C) DWI(b值=0 s/mm2)瘘管及周围渗出呈高信号；(D) DWI(b=1 000 s/mm2)渗出信号减低、瘘管突显

3讨论

3.1DWI序列对比T2WI FS序列诊断肛瘘的价值MRI T2WI FS序列较早应用于肛瘘的诊断[4]，其对液体的高敏感性使其能较好地显示肛瘘的内口和瘘管。T2WI FS序列显示肛瘘内口脓液为类圆形或点状液性高信号，显示瘘管内脓液为条形液性高信号。本研究中T2WI FS 序列内口显示率为77.1%、瘘管显示率为81.0%。DWI序列是检测活体组织内水分子扩散运动的成像方法，显示内口为高或稍高信号，瘘管腔及瘘管炎性壁为高或稍高信号。本研究中DWI序列对内口及瘘管的显示率分别为89.6%和90.5%。经过对T2WI FS和DWI漏诊病例的观察和分析，我们发现，当内口及瘘管含脓液量较少或脓液接近排空时，在T2WI FS序列上易漏诊；DWI序列虽然亦不显示较高信号的脓液，但内口边缘及瘘管壁的炎性组织因水分子扩散受限而显示高信号，易于诊断。

肛瘘的进展极其复杂，瘘管内含液量多寡不一。造成瘘管内脓液较少的原因可能有：(1)较早地出现外口，致脓液排空较完全；(2)周围软组织受炎性反应影响而明显肿胀，挤压内腔致腔隙狭窄。DWI序列对水分子受限的高敏感性可以避免此类肛瘘的漏诊(图2)。此外，瘘管突破内外括约肌下缘或外缘进入皮下疏松结缔组织后在瘘管周围易形成大量渗出，污染T2WI FS序列视野，造成瘘管与周围渗出分辨不清、分支瘘管或伴行瘘管不易区分，也导致了T2WI FS序列对瘘管的显示率较低。虽然DWI序列对肛瘘内口及瘘管的显示率高于T2WI FS序列，但差异无统计学意义。这可能由于纳入本研究的患者均为处于肛瘘活动期的初诊病例，含液量较低的瘘管病例数较少；另外，本研究的样本量较少也是可能的原因。

3.2DWI序列对比T1WI FS增强序列诊断肛瘘的价值T1WI FS增强序列显示肛瘘内口为一类圆形强化灶，瘘管壁呈双轨样或条索样强化，瘘管腔不强化，瘘管周围渗出不强化，诊断肛瘘的优势明显[5-6]。本研究显示T1WI FS增强序列对肛瘘内口及瘘管的显示率分别为93.8%和93.7%，明显高于T2WI FS序列(P<0.05),稍高于DWI序列，但差异无统计学意义，说明DWI序列的诊断效能接近T1WI FS增强序列。我们对比了DWI和T1WI FS增强两种序列对肛瘘的显示。虽然T1WI FS增强序列显示肛瘘内口敏感性较高，但部分病例肛管周围伴有数个类圆形强化点，这些强化点可能为强化的肛管黏膜或齿状线附近的静脉丛强化所致。当这些强化点与内口较近时，易造成混淆而认为有多发内口存在。本组有2例被过度诊断为内口。而DWI序列仅对水分子扩散受限的炎性组织有很好的显示，正常组织如肛管黏膜和肛管周围的微细动静脉血管在DWI序列中无信号异常，故DWI序列可降低肛瘘内口的误诊。

3.3评价肛瘘的DWI表现及可能的临床意义除了在中枢神经系统的运用，MRI DWI序列现已广泛应用于腹腔及盆腔病变的研究中[7-8]。有学者[9]认为，DWI序列用于检测腹盆腔瘘管及窦道的准确度及可信度均优于T2WI序列。通过分析影像学图像我们发现，DWI序列显示肛瘘的信号强度有差异，而T2WI及T1WI FS增强序列信号单一。b=0 s/mm2时，内口、瘘管腔及瘘管壁为高信号且管腔信号稍高于管壁信号，肛瘘周围渗出呈轻度扩散受限；b=1 000 s/mm2时，内口及管腔内脓液信号不减低或部分减低，周围渗出信号减低。我们认为，DWI序列显示肛瘘的信号多样性的原因可能为腔内脓液的成分比例不同，以变性、坏死的脓细胞为主要成分的脓腔黏稠度较高，扩散明显受限，呈高信号；以渗出液体为主要成分的脓腔黏稠度较低，扩散受限稍轻，呈稍高信号；以炎性肉芽组织为主的瘘管壁呈稍高信号，并随着瘘管壁的上皮化信号逐渐降低。肛瘘的病程长短不一、患者耐受程度不一等原因使就医检查时脓腔及管壁处于不同时期而导致信号强度不同。Yoshizako等[10]应用DWI序列评价经保守治疗后的肛瘘是否有活动性，以此指导下一步的治疗方案。本研究纳入的患者均为处于肛瘘活动期的初诊病例，未应用DWI信号评价肛瘘的活动性。虽然文献和我们的结果均表明T1WI FS增强是诊断肛瘘最优势的序列，并且Morris等[11]认为T2WI序列联合T1WI FS增强序列是诊断活动期瘘管及二级分支的良好方案，但我们的数据表明，T2WI FS联合DWI序列与T2WI FS联合T1WI FS增强序列之间诊断效能没有差异。因此，我们认为DWI序列可以作为肛瘘的常规检查序列并成为增强序列的良好补充；同时，作为非增强序列，DWI还可联合T2WI FS序列应用于因对比剂过敏或肾功能不全等原因不适于行增强检查的患者[3]，以提高检查适用性，节省患者的检查费用和提高检查效率。

3.4DWI诊断肛瘘的局限性DWI序列的不足之处在于：为了提高检测水分子扩散受限的敏感性需要应用高b值，势必会降低图像的信噪比，此时DWI的软组织分辨率相对于T2WI及T1WI序列明显下降，单独应用DWI不能明确瘘管与括约肌之间的关系，难以对肛瘘进行Parks分类[12]。因此，必须和其中至少1种常规序列联合应用。

综上所述，本研究表明MR DWI序列显示肛瘘准确率较高、信号丰富，对组织定性能力强，可与常规MRI序列形成互补，有助于肛瘘的术前诊断，并可能对肛瘘的进展情况进行预估。

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通讯作者强金伟， E-mail: dr.jinweiqiang@163.com

基金项目：上海市金山区卫生和计划生育委员会面上项目(编号：JSKJ-KTMS-201204)

中图分类号R 445.2

文献标识码A