MRI技术在复杂型肛瘘诊断中的应用进展

唐晓雯，王中秋

MRI技术在复杂型肛瘘诊断中的应用进展

唐晓雯，王中秋

肛瘘是连接肛管和肛周皮肤之间的异常肉芽肿性通道，是青壮年男性常见的直肠肛管疾病之一。临床针对肛瘘的主要治疗方法是手术，复杂型肛瘘由于其瘘管走行复杂，影像学诊断容易遗漏分支瘘管、隐匿性脓肿等，导致术后复发率高。MRI检查因其软组织分辨力高，能直接多平面成像等优势，近年来已成为复杂型肛瘘术前诊断的金标准；同时由于其没有辐射损伤，在术后疗效监测、防止复发上的应用也日趋广泛。随着以动态增强磁共振成像（DCE-MRI）和扩散加权成像（DWI）为代表的功能磁共振成像（f MRI）技术的发展，MRI技术已能对肛瘘等炎性病变的活动性加以定量评估，对病灶的诊断已从单纯影像形态学上的分析，逐步过渡到对组织器官的三维动态功能性评价。同时，其他新技术如三维快速小角度激发成像及数字减影技术的应用，不仅能缩短总体检查时间，亦有助于提高MRI诊断的准确性。

肛瘘；磁共振成像；扩散加权成像

肛瘘，又称肛管直肠瘘，是肛管或直肠与肛周皮肤之间的慢性肉芽肿性通道，大多数是肛周脓肿破溃或切开引流后形成的瘘管［1］，据文献统计，人群每年患病率约为0.01%［2］，在我国约占肛门直肠疾病总发病率的36%［3］。肛瘘好发于青壮年男性，临床常表现为反复发作的肛周肿痛、肛周分泌物、破溃后流脓水等；且治疗困难，容易复发，严重影响患者的生活质量。

目前针对肛瘘的分类方法众多，包括Parks分型和St James's大学医院分级，实际上临床应用更广泛的是美国结直肠外科医师协会推荐的简单、复杂型肛瘘的分类标准［4-5］。简单型是低位（即位于齿状线下方）的黏膜表浅括约肌内瘘，体表有一个外口，不合并肛周脓肿等并发症；复杂瘘是高位（齿状线上方）、经括约肌型、括约肌外型或括约肌上型肛瘘，同时含有多个外口及分支瘘管，并可能并发肛周脓肿、膀胱阴道瘘及克罗恩病肛瘘等，占所有肛瘘的12%～15%（6）。复杂型肛瘘由于其瘘管走形曲折蜿蜒，术中容易遗漏病灶导致术后复发率最高可达25%［7-8］；如果处理不当损伤了括约肌、肛提肌等对于控制肛门排便有重要作用的肌肉，术后还易发生肛门失禁、黏膜外翻等后遗症，给患者带来沉重的负担［9-11］。

影像学检查是评估肛瘘的重要手段，可以在术前明确诊断、准确分型，辅助临床制定最合适的治疗方案；同时在术后随访中长期监测疗效，预防复发。MRI检查因其软组织分辨力高，能多平面成像，提供了更广阔的视野和更适合于复杂肛瘘的分支的评价体系；在鉴别复杂型肛瘘方面，与直肠腔内超声检查及临床检查的结果相比较，具有最高的符合率和敏感度［12］，已经展现出逐渐取代其他影像学检查的发展趋势［13］。

MRI常规序列诊断现状

复杂性肛瘘的瘘管走行迂曲，纵横交错，手术治疗能否彻底清除原发感染灶是降低术后复发率的关键，因此MRI检查对于复杂型肛瘘的重点观察对象是盆腔的原发感染灶即内口、分支瘘管及隐匿性脓腔等。复杂型肛瘘的内口常难以清楚显示，对其位置的判断一直是MRI诊断上的重点与难点［9］。Beets-Tan等［14］提出了正确推测内口位置的标准，即估测位置与实际所在的位置在同一个肛管水平层面及肛门钟（anal clock）指示的同一个象限内；Halligan等［1］经研究分析后指出，括约肌内面积最大的脓腔所在的位置往往就是内口所在的位置，可以有助于内口显示不清时作推测。

瘘管包括主瘘道及分支瘘道，主瘘道为连通肛周或会阴部皮肤至肛管直肠或其邻近位置的管状结构，两端各有一个开口，内口位于肛管上皮粘膜，外口连于肛周皮肤［2］；分支型瘘管发自于主瘘管在体腔内向周围延伸，由肛门腺体分泌的黏液引流出体外受阻并异常积聚而形成，包括末端是盲端或达肛周及会阴部皮肤表面的内径小于1 cm的条状、管状或线状异常信号分支；还有内径超过1 cm的呈马蹄形或不规则形状的脓肿［15］。马蹄形瘘道（或脓肿）是一种形态特殊的分支瘘管，即瘘道在齿状线上内口处分别向水平方向上两侧延顺时针及逆时针方向伸展，在远端皮肤表面形成两个外口［1］，通常位于耻骨直肠肌下缘的中后方；一侧瘘管有时较另一侧短，此种情况下仅在体表形成一个外口，需要和单纯的经括约肌型的肛瘘仔细鉴别［16］。总体上，MRI技术已成为复杂型肛瘘术前诊断中的金标准；且由于其无射线辐射，无需注射任何药物即可清晰显示瘘管，对患者而言无任何创伤和干预，因而在复杂性肛瘘术后长期随访、监控疗效上更具优势；尤其是面对特定人群如青少年及孕妇等［17］。

目前针对肛瘘检查的常规MRI序列中，国内外部分报道认为采用冠状面、斜轴面T2抑脂序列或短时反转恢复（STIR）序列、T1加权对比增强序列的诊断价值较大；更多学者［18］则主张多序列、多方向联合扫描。T2WI抑脂序列较早应用于肛瘘的诊断［19］，因其对液体的高敏感性及脂肪组织高信号被抑制，含有脓液的活动性瘘管表现为黑色背景下的高信号，使得病变更易明确显示［14］；但是慢性肛瘘患者因为瘘管内含脓液较少，在T2抑脂序列上则显示效果不佳。在T1加权对比增加序列上，急性瘘管内充满脓液和肉芽组织，注射对比剂后肉芽组织因含有丰富的血管而显示为高信号，脓液则未强化持续为低信号；当病变处于慢性静止期，瘘管由于管壁明显强化依然显示为高信号，与呈低信号的术后瘢痕组织及纤维化组织形成明显对比而容易识别［16］。可见，T1增强扫描可以弥补T2抑脂序列上对非活动性肛瘘诊断上的劣势，提高诊断符合率。

最新进展

复杂型肛瘘的病灶解剖结构复杂，术后复发率较高，目前仍然是诊治过程中的难点及重点；而复发率的高低主要取决于术中病灶是否被彻底清除，及残余（或新发生的）病灶活动性的高低，这就需要临床在术后随访及复查期间对疾病的活动性做出准确的判断。临床医生主要以患者主诉肛周疼痛减轻及外口引流终止、逐渐闭合等认为治疗有效及炎症活动性降低的指标；但这一标准存在很大的主观性和局限性。Karmiris等［20］和Keshaw等［21］经研究证实，部分经过英孚利昔单抗治疗后的克罗恩肛瘘病例，虽然外口已经闭合，但是炎性瘘管被证实依然在体腔内持续存在，必在将来某种情况下引起复发；此时就需要借助MRI技术去仔细观察体腔内位置深在的病灶，帮助临床判断其是否在深层次上真正地愈合。

传统的MRI技术主要依据T2及抑脂序列上信号的增高程度、增强T1WI强化程度、括约肌水肿、肛周常规序列渗出或脓肿等来大致估测病变的活动性，其判断结果受制于各个操作者的诊断水平及经验，缺乏客观统一的量化标准，因此敏感度及特异度均有待提高［22］。

近年来，快速发展的功能磁共振成像（functional MRI，f MRI）技术，包括动态对比增强磁共振成像（dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI）及扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）序列及其定量、半定量参数，能精确评估病变组织的微血管生成、血管通透性、细胞构成等微结构的信息，达到鉴别活动期瘘管与慢性纤维性疤痕组织，并评价病变活动度的目的，使得MRI技术能够从解剖形态学和功能活动性两方面反映肛瘘的整体情况，最大限度降低复杂性肛瘘的术后复发率［9，12］。

1.DCE-MRI在肛瘘中的应用

高场MR的出现及快速、超快速序列的广泛应用，使腹盆腔MRI质量不断提高；这类序列如肝脏快速容积采集序列（liver acquisition with volume acceleration，LAVA）等，是一种基于梯度回波的超快速三维容积T1加权脂肪抑制技术，优点在于快速采集，层厚较薄，使微小病灶的显示更加清晰；可同时兼顾脏器实质成像和三维血管成像的需要，有利于后处理并用于增强扫描［23-24］。DCE-MRI是在快速成像序列基础上进行的多期动态扫描，以往主要应用于腹盆腔肿瘤及接收抗血管生成药物治疗的肿瘤患者的的诊断及随访中，近来研究证明，慢性炎症过程同样会抑制血管生成并可引起血管通透性增加，因此DCE-MRI也被越来越多地应用于炎性疾病活动性评价［25］。

传统的增强序列仅仅在一个时间点上非连续性地观察病变，不能提供充分的有关微循环的信息，而且在扫描开始时，大部分对比剂在体内的扩散已经趋于结束，部分对比剂已经从体内廓清，因此提供的信息价值有限［26］。反之，DCE-MRI在快速注射对比剂进入体内的同时采集图像，随着兴趣区（region of interest，ROI）内血流灌注和血管通透性的增加，对比剂随着人体血流从毛细血管网流入细胞外及血管外间隙，可在T1加权图像显示病灶在动静脉各个增强时相的强化程度；从而动态反映病变的微循环、灌注和毛细血管通透性的变化，形象地反映出病灶的活动性，并获得信号强度逐渐上升的时间-信号强度曲线（time-signal intensity curve，TIC）。Lavini等［27-28］将不同形态的TIC图形绘制成不同颜色的具有较高空间分辨力的彩色编码图，具体分为以下7种类型：1型，信号无增强；2型，信号缓慢升高，在扫描过程的后半程中逐渐达到波峰；3型，信号迅速上升后继之以平台期；4型，信号速升速降；5型，信号迅速上升转为缓慢持续上升；6型，动脉期信号迅速上升后迅速下降，而后跟随一个缓慢下降的平台期；7型，其他未能明确分类的类型。

现阶段用于DCE-MRI数据分析的方法主要包括半定量和定量两种，定量参数主要包括容积转换常数（Ktrans）、流出速率常数（Kep）、血管外细胞外间隙体积百分数（Ve）；Ktrans和TIC图形的不同形态经常被视为反映炎性过程中血管生理参数（如毛细血管通透性、组织血管炎症）变化的一面镜子，反映了组织灌注、血管通透性及炎症活动性的改变，并可以作为评价治疗效果的指标［26］。Ziech等［29］在其研究中指出，经过抗肿瘤坏死因子治疗6周的克罗恩病肛瘘患者，Ktrans明显低于治疗前；同时Ktrans与肛周疾病活动指数的高低相关联，可以作为评价治疗效果的指标；但Ktrans值不应被作为一个单一的数值来评价病情，半定量参数包括包括最大斜率（MS）、流入速率（WIR）、流出速率（WOR）、最大相对增强率（MRE）、最大绝对信号强度（SImax）、最大相对信号强度（SIrel）、达峰时间（TTP）及初始强化曲线下面积（iAUC60）等。Horsthuis等［26］通过绘制TIC曲线测得SImax和TTP来判断病变是否处于活动期，评估CD肛周病变的活动性，得出结论可以通过DCE-MRI来更加密切地监控及随访CD肛瘘病情发展。Savoye-Collet等［30］也得出相似结论，注射对比剂后，血供相对丰富的活动性瘘管壁强化更明显，强化的速度可以反映瘘管的炎性活动强度。在临床应用中，Ziech等［29］和Taylor等［31］强调，包括Ktrans值在内的定量及半定量参数并不是作为孤立的数值去评价病情改变，而其连续的数值变化过程能更好地反映炎症疾病活动性的动态改变。

2.DWI在肛瘘中的应用

DWI是一种新兴的对比成像技术，其原理是通过测定活体组织内的水分子扩散状态提供组织代谢方面的信息，从分子水平反应组织结构特点［32］。其定量参数即表观扩散系数（apparent diffusion coeffecient，ADC），ADC值常用来表示活体中测到的水分子的扩散系数，与细胞内外水的粘滞度、比例、温度以及细胞膜的通透性等因素密切相关；水分子扩散快即ADC值高的结构，因为其信号衰减大而呈灰黑色即相对低信号，反之则呈白色即相对高信号。DWI图像上虽然存在变形，但因其具有背景抑制效果，能很好地体现组织间的对比，更好地展现病变组织（肿瘤或炎症病变及周围组织等）的三维立体结构，更敏感地发现较隐匿细小的病灶。

DWI主要被用于颅内出血、感染性疾病的诊断（如脑脓肿、脑炎、硬膜下或脑室积脓）［33］；在颅脑病变诊断之外主要应用于腹部及盆腔良、恶性肿瘤及炎性病变的鉴别诊断［34-37］。近期，DWI越来越多地被应用到肠道炎性病变包括肛周瘘道及脓肿等的诊断上［38］，因为脓液是一种含有很多炎性细胞、细菌、坏死组织以及蛋白分泌物的黏稠液体，充满脓液和肉芽组织的活动性瘘管由于扩散受限呈高信号，DWI序列有助于显示较为隐匿的呈高或稍高信号的内口［16］。Yildirim等［39］和Sofic等［40］认为，用DWI来评价肛瘘，可以进行ADC值的量化研究，反映瘘管的炎性活动程度，并能够代替增强扫描；Yoshizako等［41］和Mullen等［42］得出了相近结论，因为活动性炎症组织的水分子扩散受限，测得ADC值明显较低，DWI对肛瘘炎症的活动性判断有重要价值；DWI序列对活动性炎症的敏感度达95.7%，特异度达到75.1%，对静止性炎症的符合率达90%。

在肛周炎性病变的鉴别诊断上，能否利用MRI技术准确识别脓腔的存在对临床治疗方式的选择有重要意义，脓肿需要外科及时干预、切开引流，而肛周蜂窝织炎等软组织的炎性包块使用抗生素或免疫抑制剂等进行药物治疗就已足够。在T2WI脂肪抑制序列上，脓肿和蜂窝织炎均显示为高信号，难以将两者区分开来；T1WI抑脂增强序列虽然鉴别脓肿和炎性包块的敏感度较高，然而增强扫描时肛管黏膜或齿状线附近的静脉丛亦会表现为高信号的强化点，而易被误认为有多发内口的存在，因而过度估计活动性病灶的数目及严重程度。DWI序列仅对水分子扩散受限的炎性组织有清晰的显示，正常组织如肛管黏膜和肛管周围的微小动静脉血管无信号异常改变，同时兼具背景抑制效果，肛周脂肪、蜂窝织炎及血管高信号常常被不同程度抑制，而内含粘稠脓液的瘘管、内口及脓肿因扩散受限呈高信号，因此对肛周脓肿的显示更为敏感，更准确地识别肛瘘内口［38，43-44］。Dohan等［43］得出结论，在利用DWI技术鉴别脓肿和肛周蜂窝织炎，当设定ADC截断阈值为1.186×10-3mm2／s时，对应的鉴别两者之间差别的敏感度和特异度分别为100%和90%；并且，与T2加权图像上的信号强度相比，ADC值更好地与疾病的活动性相关联。与增强T1WI序列相比，DWI不需要使用对比剂，特别适用于对对比剂过敏的患者或肾功能不全而不适于增强检查的患者［41，45］。相比于DCE-MRI，DWI序列能够利用ADC图精准量化评价体内水分子运动受限的程度，计算方便省时，不需要特殊软件进行繁杂的后处理计算；而且因为需要很高的时间和空间分辨力，DCE-MRI序列的扫描层数有限；相应地，病灶的边界可能不能被完整地纳入兴趣区进行评价，导致结果失真［26］。

3.三维快速小角度激发成像及数字减影技术

三维快速小角度激发成像平扫和增强图像减影（3D-fast low-angle shot image，3D-FLASH），采取层块激励、超薄取层而信号无丢失，扫描时间明显短于常规的自旋回波序列，可避免因呼吸、内脏运动而产生的伪影；同时，图像减影技术的采用使得瘘管周围器官的软组织因减影而信号降低，而瘘管系统因强化而信号升高，因此病灶的显示更为明显。

胡道予等［46-47］经研究后提出，3D-FLASH是诊断肛瘘的敏感检查方法，综合应用3D-FLASH序列和数字减影技术，与传统序列相比明显缩短了检查时间，尤其适用于因肛瘘而不能耐受长时间卧床检查的患者；同时，3D动态MRI技术还可以真实地再现盆底肌肉和筋膜组织的解剖损伤类型和功能改变形态学，可以间接反映盆底韧带和筋膜组织的功能状态，从而更好地阐述发病机制。

Schaefer等［48］认为，数字减影MRI瘘管造影建立在T1加权增强扫描上炎性纤维化的瘘管壁或脓肿壁信号的异常强化上；实际上就是融合了高分辨率三维T1加权梯度回波序列和图像减影技术的特点，对提高MRI对于肛瘘的诊断效率有积极帮助；同时，在一项包含36个病例的前瞻性研究中，Schaefer等［48］证实数字减影MRI造影的检查结果与手术及病理结果之间存在高度的相关性。

综上，随着MR硬件设备的发展及新序列层出不穷地开发应用，MRI技术对肛瘘病变的形态学分析与诊断已具备了较高的敏感度及特异度。同时，功能MRI技术近年来得到快速发展，DCE及DWI的定量参数准确鉴别急性瘘管与慢性纤维性疤痕组织，为临床选择何种手术方式提供有力借鉴；并在术后随访中精确评价病灶的活动性，最大限度降低肛瘘复发率。

但是，DWI的缺陷在于其图像分辨力低，单独应用时不能明确瘘管与括约肌之间的关系而将其准确分型；另外作为DWI的重要参数，b值越大，对水分子的扩散敏感度越大，受T2透射效应的影响越小，但高b值图像信噪比较低，图像容易变形，相对于常规T2WI及T1WI增强序列明显下降，因此需要在诊断时慎重选择。DCE-MRI序列的不足之处在于，和所有增强序列一样需要注入对比剂，一方面导致检查成本增加，检查前准备程序繁琐，同时部分患者也可能会产生不良反应，Shellock等［49］和Chrysochou等［50］指出，含有钆元素的对比剂有引起肾源性系统性纤维化（nephrogenic systemic fibrosis，NSF）的风险，导致部分患者肾功能受损。

因此，MRI对于肛瘘的诊断，必须结合多种序列的综合应用，才能更准确判断病灶内软组织、水分、脂质成分、脓液及周围组织炎症的存在与否及炎症的活动程度，才能对肛瘘的疗效及预后等情况进行预估，并更加有效地指导临床的下一步治疗方案的制定。同时，对肛瘘的最佳诊断方式是开展多学科合作会诊平台（multidisciplinary team，MDT），影像检查亦离不开临床科室及相关实验室的检查结果，如肠镜检查、肛门指诊、术中探查、术后病理等，争取做出最准确的诊断，避免治疗上走弯路以及增加患者的痛苦及负担。

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R445.2；R657.1+5；R657.1+6

A

1000-0313（2016）11-1105-05

10.13609／j.cnki.1000-0313.2016.11.019

2016-03-18）

233030 安徽，安徽省蚌埠医学院研究生院（唐晓雯）；210029 南京，江苏省中医院影像科（王中秋）

唐晓雯（1980-），女，安徽滁州人，硕士研究生，主治医师，主要从事炎性肠病、肛瘘、肛周肿瘤等疾病的CT及MRI诊断工作。

王中秋，E-mail：zhq2001us＠163.com