克罗恩病CT与MR小肠成像诊断技术的比较

2016-10-18 03:14影王鹏黄
中国医学计算机成像杂志 2016年4期
关键词:克罗恩伪影管壁

左 影王 鹏黄 伟

克罗恩病CT与MR小肠成像诊断技术的比较

左 影1王 鹏2黄 伟2

目的:比较计算机断层摄影小肠成像(CTE)与磁共振肠管成像(MRE)在检测克罗恩病肠壁炎症和肠外表现的准确性和两种检查方法的图像质量。方法:54例克罗恩病患者分别进行CTE(33例)和MRE(21例)检查,并均行肠镜检查。回顾性分析CTE与MRE图像肠壁炎症和肠外表现。以肠镜为标准,计算比较CTE和MRE对于克罗恩病CD肠壁炎症及肠外表现检测的敏感性、特异性,以及CTE和MRE肠管炎症各种异常征象的敏感性。将图像伪影程度分为5个等级,对CT与MR图像质量进行评分。运用Fisher检验比较两种检查方法图像伪影程度的差异。结果:CTE检测克罗恩病肠壁炎症的敏感性为90%(CI 67.9%,99.6%),特异性为92.3%(CI 62.1%,99.6%),MRE检测克罗恩病肠壁炎症的敏感性为88.2%(CI 62.3%,97.9%),特异性为75%(CI 21.9%,97.9%),两者差别无统计学意义。MRE图像伪影分值高于CTE图像(P<0.05)。结论: CTE和MRE在检测克罗恩病肠壁炎症上具有相同的精确性,CTE图像质量好于MRE。

克罗恩病;CTE;MRE;敏感性;图像质量

【Key words】Crohn's disease; CTE; MRE; Sensitivity; Image quality

克罗恩病(Crohn’s disease CD)是一种慢性肠道炎症性疾病,它以穿壁炎症、节段性及非对称性分布为特征。CD年轻人多见,容易复发,需要影像学重复检查,MRE相较CTE拥有无辐射的优势,为了推广MRE的应用,本研究比较了CTE和MRE诊断CD的敏感性和特异性。

方 法

1. 临床资料

分析本院2014年4月至2014年10月有CD或者怀疑有CD并行CT及MR检查的患者。排除经历过肠道手术以及无法确诊的患者。53例CD患者(平均年龄32;范围14~63岁,)包括男性31例,女性22例。

2.肠道准备

病人在检查前5h禁食; 病人在检查前1h口服2000ml 2.5%甘露醇溶液(分别于检查前60min,45min,30min,15min各口服500ml)。

3. CT扫描方案

采用Siemens Somatom Definition Flash 2代双源CT机行全腹部平扫及双能量动脉期和门脉期扫描,扫描范围自膈顶至盆底。经肘静脉注射非离子对比剂碘海醇(浓度,35%g/ml)(Ultravist,拜耳药业),用量为1.5ml/kg,速率4ml/s,注射对比剂后,增强两期采用双能模式扫描,球管A:100kV,210mAs,视野272mm 球管B:Sn140kV,162mAs,视野272mm,螺距1.0。开启实时动态曝光剂量调节(combined application reduce exposure, CARE)Dose 4D,旋转时间0.28s,重建层厚1mm,层间距1mm,卷积核值D30f,扫描得到100kVp、Sn140kVp以及两者大约各50%的加权融合120kV图像。

4.MR扫描方案

部分患者采用3.0T MT(Signa MR750,GE Medical Systems, Milwaukee, Wisconsin ,美国),32通道相控阵表面线圈。三平面定位后,行冠状面常规T2WI:单次激发快速自旋回波序列SSFSE,采集次数0.53次,TR 1839,TE 68,层厚3~4mm,层间距1mm,带宽83.33 kHz,FOV 40×36,矩阵288×288 ,扫描时间20s。横断位自旋回波螺旋桨技术T2 PROPELLER,采集次数2.5,TR 6667,TE 75,层厚4mm,层间距1mm,带宽83.333 kHz, FOV 40×36,矩阵320×320 ,扫描时间10min,反转角110°。横断位扩散加权成像序列DWI:采集次数1,层厚4,层间距1,带宽250kHZ,FOV 40×32,矩阵96×120,TR 5714 ,TE 47.3, b值为0和800s/mm2。脂肪抑制T1WI平扫和动态增强扫描应用3D肝脏快速容积成像序列(liver acceleration volume acquisition, LAVA),TR 3.8 TE 1.7,并行采集因子(parallel factor)0.70,带宽166.7kHZ,采集次数0.71,扫描时间20 s,FOV42×35.7,反转角12°,体素1.5mm,对比剂为Gd-DTPA 0.2mmol/kg,流率为3ml/s,注射对比剂结束后用20ml生理盐水用同流率冲洗。

5.影像诊断

CD的肠壁炎症性表现包括:管壁增厚、管壁异常强化、管壁缩窄、管壁溃疡或(和)息肉,管腔变形,当出现以上其中一种征象时即可表明影像表现为阳性[1]。

图像质量:三维肝脏快速容积成像序列(LAVA-Flex)相较其他MRI序列拥有更高的空间分辨率和时间分辨率,因此,我们选取这一序列图像与CTE图像进行比较,所有选取图像的伪影程度被分为5个级别:1级为不影响图像观察的轻微伪影;2级为不影响疾病诊断的轻度图像伪影;3级为轻度影响疾病诊断的图像伪影;4级为对疾病诊断造成严重影响的图像伪影;5级为造成无法做出任何诊断的图像伪影。

6.统计学方法

应用SPSS17.0统计学软件,比较CT和MRE的诊断敏感性,数据较小时运用Fisher检验,P<0.05为差异有统计学意义。比较CT和MRE的图像质量,运用Wilcoxon W检验,确切概率检验P<0.05,则两者差异有统计学意义。

结 果

54例怀疑为CD的患者,33例进行CTE检查,21例进行MRE检查。33例进行CTE 检查的患者中,肠镜确诊CD的有20例,CTE检出18例;肠确诊镜未患CD的有13例,CTE误诊为CD 1例。21例进行MRE检查的患者中,肠镜确诊的有17例,MRE检出15例;肠镜确诊未患CD的有4例,MRE误诊为CD 1例。CTE和MRE诊断CD肠壁炎症的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值(表1)。

CTE组,20例肠镜确诊为CD的患者中,16例表现为管壁增厚,16例表现为管壁异常强化,10例表现为管壁缩窄,7例表现为管壁溃疡或(和)息肉,14例表现为管腔变形,共有18例阳性。在MR组,17例肠镜确诊为CD的患者中,14例表现为管壁增厚,12例表现为管壁异常强化,8例表现为管壁溃疡或(和)息肉,10例表现为管腔变形,共有15例阳性。CTE及MRE管壁炎症特征表现检测CD敏感性的比较见表2(图1~3)。

表1 CTE与MRE对于CD肠壁炎症诊的诊断价值

表2 CTE及MRE肠管炎症异常征象检测CD敏感性

表3 CTE与MRE图像伪影程度的平均值及对两种检查方式图像伪影程度的统计学比较

CTE与MRE均能检出CD的特征性肠外表现:淋巴结肿大,直血管增粗(特征性“齿梳征”),肠系膜脂肪浸润等(图1,图3)。两种检查方式检测CD肠外表现的敏感性都为100%[1]。

图1 A.女性,26岁,MRE冠状位SSFSE序列图像示CD回肠末端管壁增厚,TWI2信号增高(箭头指示位置),并可见周围脂肪浸润(燕尾箭头指示位置); B.女性,26岁,MRE冠状位3D肝脏快速容积成像序列LAVA-Flex动脉期图像示CD回肠末端管壁增厚,强化明显,周围脂肪浸润(箭头指示位置)。

图2 A.男性,19岁,CTE平扫图像示CD回肠末端管壁增厚(箭头指示位置);B.男性,19岁,CTE动脉期图像示CD回肠末端管壁增厚,强化明显(箭头指示位置)。

CTE和MRE伪影程度评分的平均值见表2,CTE与MRE3图像伪影程度进行统计学比较见表3。

讨 论

克罗恩病作为一种慢性反复发作的炎性肠病,需要病人进行反复的检查来评估肠壁炎症的活动程度,判断肠壁是否有狭窄或瘘道,并得出最佳的临床治疗方案。

肠镜在诊断和评估CD肠壁炎症上拥有不可替代的作用,它可以直观地发现肠壁炎症,并可以通过克罗恩病肠镜严重指数(CDEIS)对炎症进行活动性评分。运用肠镜评价CD的治疗效果也比观察临床症状更好[2]。然而并不是所有患者都适合进行小肠镜检查,当病人肠壁狭窄程度严重时,肠镜往往不能深入到需要观察的部位。结肠镜只能观察到结肠和末端回肠,小肠镜只有少数病人能够适用,胶囊内镜的检查费用昂贵,并且有发生肠梗阻的危险[3]。肠镜在诊断肠壁纤维化以及肠外疾病上也拥有其局限性;它只能发现肠壁黏膜的炎症,无法对黏膜下炎症做出评估,它能够发现肠管狭窄的节段,却无法对狭窄的类型做出判断;它能够发现肠管内的炎症,但无法检测出肠管外的并发症[4]。

CTE作为一种可以观察到肠管内外病变的检测方法,对于患者的身体状况要求较低,适用的范围更为广泛,在临床上的应用相对标准化,被认为是观察CD第一梯队的检查方法[5]。进行CTE检查前需要口服大量的对比剂来扩张肠管,这对于评估肠管增厚和强化的程度、肠系膜血管的扩张非常重要[6]。CTE在检测肠壁炎症上拥有很高的敏感性和特异性[7],本研究分别为90%和92.3%。CTE可以发现肠镜无法观察到的黏膜下炎症和水肿,CTE的活动性评分可以评价CD的临床治疗效果,CTE还可以推断出肠壁的狭窄类型(水肿型或纤维型)[8]。但CTE是一种拥有电离辐射的检查,并不适合青少年长期反复的检查。

图3 A.男性,22岁,CTE动脉期图像示CD肠管变形,“假憩室征”(箭头指示),并可见肿大淋巴结(燕尾箭头指示);B.女性,34岁,MRE 冠状位SSFSE图像示CD管壁溃疡和息肉(箭头指示) ; C.男性,37岁,MRE横断位 fs-T2-PROPELLER序列示CD管壁溃疡(箭头指示); D.女,34岁,CTE动脉期图像示CD小肠膀胱瘘(箭头指示)。

MRE作为一种没有辐射的影像学检查方法,在检测肠壁炎症上同样拥有较高的敏感性和特异性,本研究分别为88.2%和75%,和CTE在统计学上差异没有明显意义,这为MRE的推广应用提供了依据。随着MRE技术越来越成熟,临床将MRE作为CD首选的检查方式的可能性越来越大,特别要注意到T2-weighted拥有评价肠壁炎症活动性以及判断肠壁纤维化的独特功能[9]。MRE拥有较多的参数,如DWI、MT(动态增强),运用这些参数可以多方面评价肠壁炎症的活动性和慢性纤维化改变,提高临床对于CD分类和治疗的精准性。

克罗恩病肠管炎症在CTE和MRE上表现为管壁增厚,管壁异常强化,管壁溃疡或(和)息肉,管腔变形,管腔缩窄。两种方法观察到异常征象的检测敏感性差异没有统计学意义。本研究表明,管壁增厚、管壁异常强化相对其他异常征象的敏感性高,这与炎症的病理表现相吻合。因此,在观察CD的CTE与MRE图像的时候,需要多平面、多方位比较炎症肠壁与正常肠壁之间厚度与强化方式的区别。MRE管壁异常强化以及管腔变形的敏感性较CTE略低,这可能是CTE相较MRE而言拥有更高的空间分辨率,并且可以进行多平面重组(MPR)的缘故。MRE由于磁场不均匀性及线圈等因素,无法获得管壁准确的强化数值,CTE却可以准确测出管壁强化的CT值,通过CT值能够更加精准评价炎症活动性程度。MRE在显示管壁黏膜溃疡及息肉上较CTE更为清晰,这是因为MRE拥有较高的软组织分辨率,通过观察不同序列的图像,能够分辨出炎症肠管黏膜的细微改变。肠壁各层组织成分的密度区别不大,CTE相较MRE而言,分辨肠壁各层结构以及黏膜细微改变的能力较差。CTE与MRE都能检出克罗恩病的特征性肠外表现,包括淋巴结肿大,直血管增粗(特征性“齿梳征”),肠系膜脂肪浸润及腹腔脓肿等。MRE与CTE在检测CD肠外表现的敏感性都为100%[10]。

MRE相较CTE拥有更为明显的图像伪影,这可能由于以下几点原因造成:①MRE的检查时间较长,山莨菪碱抑制肠蠕动药效因此减弱,肠管蠕动增强后会在MRE图像上造成明显的运动伪影。②MRE的磁场均匀性容易受到干扰,肠管内有空气时会形成卷积效应。在观察MRE时,图像的伪影容易造成克罗恩肠管炎症的误诊和漏诊,特别是在肠道充盈不佳的时候,需要仔细观察。

这项研究还有几处不足之处,首先,研究的样本量较小,我们可能忽视了一些诊断准确性细微不同的地方。其次,研究判断的主观性也可能会导致结果的不够准确。

综上所诉,MRE和CTE在检测克罗恩病上拥有相同的准确性,因此,青少年CD患者可以选择MRE作为检测和评估CD肠管炎症的首要方法。

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Comparison of CT and MR Enterography in Diagnosis of Crohn’s Disease

ZUO Ying1, WANG Peng2,HUANG Wei2

Purpose:To compare the accuracy and image quality of computed tomography (CT) and magnetic resonance (MR) enterography examination in detection of intestinal inflammation and extra-enteric complication in patients with Crohn's disease (CD). Methods: Fifty-four patients who were with suspected CD undergone CT and MR enterography, and enteroscopy examination. The CT and MR enterography images were reviewed for detection of intestinal transmural inflammation and extra-enteric complications. Taken enteroscopy results as the reference standard,the sensitivity and specificity of CT and MR enterography in detection of intestinal transmural inflammation and extraenteric complications were calculated and compared by using the Fisher test. Sensitivity of various signs on CT and MR images for detection intestinal transmural inflammation were compared. The degrees of artifacts in the images of CTE and MRE, which were classified into 5 levels by radiologists, were compared. Results: Sensitivity and specificity of CTE in detection CD intestinal transmural inflammation was 90% (CI 67.9%, 99.6%) and 92.3% (CI 62.9%, 99.6%);Sensitivity and specificity of MRE in detection CD intestinal transmural inflammation was 88.2% (CI 62.3%,97.9%)and 75% (CI 21.9%, 98.7%). There was no significant difference between CTE and MRE. Sensitivities of the various signs on CTE and MRE images for detect intestinal transmural inflammation had no significant difference. MRE yielded more artifacts than CTE(P<0.05). Conclusion: CT enterography and MR enterography have the same accuracy in detecting CD. CTE has better image quality than MRE.

R445.2,R445.3

A

1006-5741(2016)-04-0321-06

2015.09.10;修回时间:2016.06.08)

中国医学计算机成像杂志,2016,22:321-326

1 无锡市第二人民医院放射科

2 南京军区南京总医院影像科

通信地址:江苏省南京市玄武区中山东路305号,南京市210000

黄伟(电子邮箱:radiology@126.com)

Chin Comput Med Imag,2016,22:321-326

1 Department of Radiology,Wuxi No.2 People's Hospital

2 Department of Medical Imaging, Jinling Hospital

Address: No.305 Zhongshangdong Rd, Xuanwu District, Nanjing 210000,P.R.C.

Address Correspondence to HUANG Wei (E-mail:radiology@126.com )

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