不同病原菌肛周脓肿MRI诊断的初步研究

陆炜平 陈 凯 潘友珍 蒋 灏 黄丙仓

肛周脓肿又称肛管直肠周围脓肿，为发生于肛管和直肠周围软组织及其周围间隙的急性化脓性感染，普遍认为由肛门腺阻塞引起[1-2]。依据国内外指南[1，3-4]，肛周脓肿最基本的治疗是切开引流，对于并发蜂窝织炎、糖尿病、免疫抑制或脓毒症征象的患者推荐使用抗生素，而对于选择抗生素治疗、非特异性细菌感染者(如结核)、高危耐药的免疫抑制患者，可行微生物培养，明确病原菌的种类有利于及时调整治疗方案。磁共振成像（magnetic resonance imaging， MRI）作为一种无创的检查方法，在肛周脓肿术前定位诊断、手术方式的选择和减少并发症的发生中发挥重要作用，尤其对于肛门指检发现率低的深部（肛提肌上部）脓肿，MRI有助于明确其位置、来源及引流途径的选择[5]。近年来，扩散加权成像(diffusion weighted imaging， DWI)得到广泛应用，利用其序列及表观扩散系数 (apparent diffusion coefficient， ADC)值进行定量分析，有助于区分细菌、真菌及结核性脑脓肿[6-7]，但在区分肛周脓肿病原菌种类中的应用目前未见文献报道。本研究旨在初步探讨MRI在不同病原菌肛周脓肿中术前定位诊断的价值，以及DWI在区分肛周脓肿病原菌种类中的价值。

方 法

1.一般资料

选取上海市浦东新区公利医院2016年1月-2018年10月肛肠科收治的79例肛周脓肿患者作为研究对象，男性71例，女性8例，年龄21～79岁，中位年龄41岁，其中24例患者术前行MRI检查，所有患者符合2016年版美国结直肠外科医师学会《肛周脓肿、肛瘘和直肠阴道瘘治疗指南》[3]中的诊断标准，并手术确诊为肛周脓肿。排除标准：皮肤病患者；梅毒、艾滋、外伤、异物等特异性肛周脓肿患者。

2.检查方法

标本采集及病原菌培养：患者采用侧卧位体位，肛周以碘伏消毒，铺巾置单，在无菌操作下，手术切开后用一次性注射器抽取脓液2～5ml，送至微生物检验室。将脓液标本置于血平板和麦康凯平板进行接种，在35℃温度下孵育18～24h，采用法国生物梅里埃公司VITEK-2 Compact全自动微生物鉴定仪进行鉴定。

MRI检查：使用TOSHIBA公司生产的Vantage Elan 1.5T超导MRI进行检查，所用线圈为腹部线圈。检查前未做特殊肠道准备，未服用解痉剂。取常规仰卧位，均采用相同检查方案，包括：横轴位T1WI/TSE、T2WI/TSE及T2WI脂肪抑制序列，矢状状、冠状位T2WI脂肪抑制序列，横轴位DWI序列（表1）。动态增强扫描时，对比剂为钆喷酸葡胺，注射剂量为20ml，肘静脉手推团注法，采用横轴位 T1WI，TR/TE5.5ms/2.5ms，层厚 3.0mm，层间距0mm，矩阵192×256，FOV26cm，对比剂注入后10s扫描，连续扫描6期，时间共计221s， 动态扫描结束后再行横轴位及冠状位扫描。扫描基线：横抽位垂直于肛管长轴，冠状位及矢状位平行于肛管长轴。

3.图像分析与量化分析

将所有采集的MRI图像传入影像存档和通信系统(picture archiving and communication systems，PACS)影 像 工 作 站（Winning Health TView， version6.1.0），由2名分别具有5年和10年以上肛肠影像诊断经验的医师进行回顾性分析，彼此独立阅片，结合临床病史、血液检查、内镜检查、手术结果，观察确定肛周脓肿的数目、形态、大小、位置、信号及内口情况（图1），不同意见时经讨论协商确定（共24例病例，1例协商确定）。

ADC值及标准化信号强度的测量：将数据输入影像工作站（MyrianV1.12）进行后处理，b值取0和600 s/mm2进行ADC值的运算，将ADC图适度放大，感兴趣区(region of interest，ROI)放置在最大可疑区，重复测量2次，取均值作为最终ADC值（图2）；标准化信号强度以股四头肌为参考对象，为横轴位T2WI/FS上脓肿与股四头肌信号之比，ROI的放置与ADC图相同。

4.统计方法

所有数据使用软件SPSS22.0进行统计分析。ROI面积、ADC值、标准化信号强度采用均数±标准差（±s）的形式表示，并采用t检验进行组间比较。肛周脓肿病原菌与位置分布采用构成比表示，病原菌分布与脓肿位置的组间比较采用卡方检验。检验水准P＜0.05表示差异具有统计学意义。

表1 肛管MRI扫描序列参数

表2 肛周脓肿病原菌分布

结 果

1.病原菌分布

79例标本中共检出病原菌85株，6例标本中培养出2种病原菌，其中革兰阴性菌76株(89.41%)，革兰阳性菌9株(10.59%)。革兰阴性菌中以大肠埃希菌47株(55.29%)和肺炎克雷伯菌23株(27.06%)为主。详见表2。

2.肛周脓肿位置分布

收集的24例术前行MRI检查的病例中，病原菌为大肠埃希菌12例（50.00%），肺炎克雷伯菌7例（29.17%），粪肠球菌、弗氏柠檬酸杆菌、普通变形杆菌、沙门菌群、星座链球菌各1例，每个病例均只检出1种病原菌。在目前统计的病例中，依据发生部位分类，主要为低位肌间脓肿（54.84%）和肛周皮下脓肿（25.81%），大肠埃希菌主要引起低位肌间脓肿（53.33%）及肛周皮下脓肿（40.00%），肺炎克雷伯菌主要引起低位肌间脓肿（55.56%），详见（表3）。病原菌分布与脓肿位置差异无统计学意义，目前尚不能认为这7种病原菌所形成的4个肛周脓肿位置有区别。

表3 病原菌分布与脓肿位置

表4 两种主要病原菌所致脓肿ADC值比较

图1 坐骨直肠间隙脓肿，病原菌为肺炎克雷伯菌。A.横轴位T2WI脓肿呈高信号（白箭头），肛管略向右推移；B.横轴位T2WI/FS脓肿呈高信号（白箭头），周围炎症组织呈稍高信号；C.增强扫描冠状位示脓肿壁及周围炎症组织强化，脓腔无强化（白星号）。

图2 肛周皮下脓肿，病原菌为大肠埃希菌。A.横轴位T2WI/FS脓肿呈高信号（白箭头）； B.DWI示脓肿呈高信号（白箭头）； C.APC图，所测脓肿的APC值为0.46×10-3mm2/s。

3.量化指标统计分析

比较两种主要病原菌（大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌）引起脓肿的ADC值、标准化信号强度、以及测量ADC值的RIO面积，两组RIO面积、ADC值及标准化信号强度差异均无统计学意义（表4）。

讨 论

肛周脓肿可发生于任何年龄，发病高峰20～40岁，男性多于女性[1，3，8]，本研究纳入患者男女比例约为9：1。大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌为最常见的病原菌，与相关文献的报道[9-10]一致，文献还指出在糖尿病患者和非糖尿病患者中培养出的微生物比例存在显著差异。肛周脓肿的微生物学分析与肛瘘发生及脓肿复发之间的相关性意见不一。Toyonaga等[11]认为肛周脓肿的微生物学分析在预测潜在的肛瘘方面是有用的，肠源性微生物（而非皮肤源性微生物）所致的肛周脓肿更易合并肛瘘。Xu等[12]则认为肛周脓肿细菌学培养对预测肛瘘形成或脓肿复发无意义。但明确的是，获得细菌类型、抗菌敏感性等微生物学特征可以指导制定抗菌药物治疗方案。

肛周脓肿依据解剖间隙进行分类，多见于肛周皮下和坐骨直肠间隙，较少见于括约肌间、肛提肌上和直肠黏膜下的位置[3]。国内学者按部位通常分为：坐骨直肠间隙脓肿、肛周皮下脓肿、低位肌间脓肿、高位肌间脓肿、直肠黏膜下脓肿、肛管后间隙脓肿、直肠后间隙脓肿、骨盆直肠间隙脓肿[13-14]，本研究采用相同分类方法。此外，李翔等[15]提出基于MRI图像以肛管上缘肛提肌及肛管下缘括约肌间沟为界进行分类。本研究以低位肌间脓肿和肛周皮下脓肿多见，并且大肠埃希菌主要引起低位肌间脓肿及肛周皮下脓肿，肺炎克雷伯菌主要引起低位肌间脓肿。据文献报道，继发瘘的发生与脓肿位置密切相关[1]，Sozener等[16]通过多元logistic回归证明，与肛周皮下脓肿相比，坐骨直肠间隙脓肿患者的瘘管形成风险增加接近8倍，括约肌间脓肿患者增加超过3倍。我们希望通过下一步研究，依据微生物学分析，找到不同病原菌的脓肿位置与肛瘘形成、脓肿复发之间的联系。

以往有研究表明，引起脑脓肿扩散受限的主要生物学参数是活细胞密度，不受致病因子的影响[17]。但据一些文献报道[6-7，18]，基于形态学、DWI、磁共振波谱成像（magnetic resonance spectroscopy，MRS）和磁敏感加权成像（susceptibility-weighted imaging，SWI）信息，有助于区分化脓性（或细菌性）、真菌性或结核性脑脓肿，这对于后续治疗方式的选择有重要意义。Luthra等[6]认为真菌性脑脓肿较化脓性脑脓肿脓腔内弥散受限部分ADC 值低，分别为（0.50±0.05）×10-3mm2/s、（0.73±0.18）×10-3mm2/s。 本 研 究 中 两 种 细菌（大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌）所形成脓肿腔内 ADC 值 范 围 为（0.33～ 1.70）×10-3mm2/s，平 均 为（0.80±0.39）×10-3mm2/s， 与 Luthra等得到的化脓性脑脓肿的ADC值结果具有一致性（P=0.453）。而 Mueller-Mang等[7]得出的结果却表明，真菌性脑脓肿比细菌性脑脓肿中存在较高ADC值的趋势，其认为可能是ROI中心位置的放置和ADC测量方法的差异所致。笔者认为，ADC值出现差异的可能原因还有如下：大脑脓肿的ADC值低于小脑脓肿[19]，表明病变的大小可能是一个因素；ADC值随化脓性脑脓肿治疗和成像时间而变化[20]，成像时间也可能是一个因素；b值的选择不一样[21]。本研究由于样本量及致病菌种类的限制，未能将真菌性等脓肿纳入研究，但我们发现在细菌中，大肠埃希菌所致脓肿的ADC值为（0.79±0.38）×10-3mm2/s，肺炎克雷伯菌所致脓肿的ADC值为（0.81±0.45）×10-3mm2/s，两者引起肛周脓肿的ADC值之间差异无统计学意义。

我们的研究存在以下局限：首先，研究受到回顾性设计的限制，样本量及致病菌的种类较少；第二，只关注了肛周脓肿的位置及ADC值，未将病变形态学特征、危险因素及并发症纳入研究；第三，ADC值计算使用的b值单一，欠缺多b值的优化选择。总之，MRI在不同病原菌的肛周脓肿术前定位诊断中发挥重要作用；DWI有助于区分细菌、真菌或结核性脑脓肿，目前尚不能认为两种细菌（大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌）引起肛周脓肿的ADC值之间有差别。