弥散加权成像MRI和动态增强MRI在活动性肠道克罗恩病诊断中的应用

四川省德阳市人民医院放射科(四川 德阳 618000)

曾 琦

克罗恩病作为慢性肠道疾病之一，主要发病部位在回盲肠，基本特征为反复缓解-复发，造成肠道累积性损伤，疾病分布具有跳跃性，病程相对较长，治愈难度较大，手术及致残率均较高，故合理有效的诊断及治疗方案显得尤为重要[1]。目前，临床诊断主要是将临床症状与内镜检查结果相结合的综合诊断方案，但内镜作为侵袭性检查之一，部分患者检查不耐受，且操作期间肠穿孔风险较大[2]。随着医学科学技术不断革新，各种无创检查方式应用日益广泛，核磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)作为其中之一，其有着较高的软组织对比度，且能多平面呈现，在肠腔及肠外病变中优势明显，可有效显示克罗恩病病变肠段[3]。近年有关研究发现，弥散加权成像MRI(diffiision weighted MRI，DW-MRI)和动态增强MRI(dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI)均可对活动性肠道克罗恩病进行半定量分析[4]。基于此，本文对弥散加权成像MRI和动态增强MRI在活动性肠道克罗恩病诊断中的应用进行分析，现将研究结果汇报如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析我院2015年3月至2018年3月收治的47例肠道克罗恩病患者，并参照Harvey-Bradshow指数[5](HBI)进行分组，其中静止组(HBI≤4)14例，轻中度活动组(4＜HBI＜9)20例，重度活动组(HBI≥9)13例；再收集同时间段疑似肠道疾病且实施肠道MRI检查患者作为健康对照组25例。病例组男性27例，女性20例；年龄18～62岁，平均(35.51±12.64)岁。对照组男性13岁，女性12岁；年龄18～60岁，平均(34.47±10.52)岁。两组患者一般资料差异无统计学意义(P＞0.05)。

纳入标准：①均因腹痛、排便异常等，肠道疑似疾病实施肠道MRI检查；②均进行弥散加权成像MRI和动态增强MRI检查；③MRI检查前72h内实施胶囊小肠镜、结肠镜检查及病理学确诊，其中肠道克罗恩病诊断标准参照《炎症性肠病诊断与治疗的共识意见(2012年·广州)》[6]中相关标准确诊；④肠道克罗恩病患者经肠镜确诊为肠道内单一病灶，且发病部位在盲肠处；⑤所有患者临床及影像学资料完整，能正常获取研究所需资料；⑥经我院医学伦理委员会批准该项研究。

排除标准：①存在肠道切除史；②影像学图像模糊，存在伪影干扰，无法正常得出诊断结果；③存在MRI或肠镜检查禁忌症；④合并有感染、血液疾病、肝硬化等对检查结果可造成一定影响的疾病；⑤合并肠道肿瘤；⑥合并神经及精神障碍，无法正常配合完成检查。

1.2 方法 所有受试人群入组后均使用GE公司生产的Signa HDxt 3.0T超导型MRI扫描仪及配套腹盆腔腔线圈实施扫描。扫描前6h禁食，检查前45min内，口服2.5%甘露醇(福州海王福药制药有限公司，国药准字H35020496，250ml:50g)1500mL充盈肠道(口服500ml/次，间隔15min一次，共三次)。检查开始前3min，静脉注射山莨菪碱(河南天方药业股份有限公司，国药准字H41023403，1ml:5mg)20mg抑制肠道蠕动。

常规扫描序列及参数：①冠状位T2WI：屏气扫描，层厚设定为5mm，间距设定为1mm，TR设定为2800ms，TE设定为70ms；②轴位T2WI：呼吸触发，层厚设定为4mm，间距设定为2mm，TR设定为1200ms，TE设定为90ms；③轴位T1WI：屏气扫描，层厚设定为4mm，间距设定为0mm，TR设定为4.5ms，TE设定为1.7ms。

DWI为平面回波序列，扫描参数设定为：轴位设定为4mm，层厚设定为4mm，TR设定为6666ms，TE设定为57ms，矩阵设定为130×96，视野设定为40cm，b值设定为0、6s/mm2，激励次数设定为6。

DCE为三维容积超快速扫描序列，扫描参数设定为：轴位设定为4mm，层厚设定为4mm，间距设定为0mm，TR设定为2.9ms，TE设定为1.1ms，矩阵设定为224×120，视野设定为42×42cm，翻转角设定为12°，连续进行30个时像采集，采集时间分辨率设定为6s，时长设定为3min14s。扫描期间对比剂为钆双胺注射液(GE Healthcare Ireland，国药准字J20020044，10ml:4.305g)，注射剂量为0.1mmol/kg，注射速率为2mL/s，且在对比剂注射结束后以相同速率注射20mL生理盐水(福建省安溪制药有限公司，国药准字H35020612，100ml:0.9g)。对比剂注射前需实施5个时像扫描作为蒙片，扫描翻转角依次为4°、6°、8°、10°12°。

所有图像资料均由2名以上高年资腹部影像学主症医师采用盲法进行分析，并对有异议图像进行协商，待结论一致后予以采纳。

1.3 观察指标 观察病例组和对照组DWI-MRI和DCE-MRI检查值差异，包括：表观弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)、容积转运常数(volume transfer constant，Ktrans)；对比病例组三组患者DWIMRI和DCE-MRI数据比较，包括：ADC、Ktrans值，并对分析两种诊断方式ROC曲线。

表1 病例组和对照组ADC值、Ktrans值比较

表1 病例组和对照组ADC值、Ktrans值比较

组别 例数 ADC(×10-3mm2/s) Ktrans(min-1)病例组 47 1.467±0.425 2.125±1.118对照组 28 2.130±0.394 0.681±0.150 t 6.402 6.471 P 0.000 0.000

表2 病例组三组患者一般资料、ADC值、Ktrans值比较

表3 ADC、Ktrans值诊断活动性肠道克罗恩病ROC曲线分析

图1-8 活动性肠道克罗恩病典型病例分析。图1-4 为重度活动组：男性，28岁，HBI评分为10分。图1 诊断为回盲部肠壁增厚且伴有溃疡形成；图2 为DWI-MRI诊断ADC值为0.982×10-3mm2/s；图3 为伪彩图，将病变肠壁显示为冷色；图4 为DCE-MRI诊断Ktrans值为3.402min-1。图5-8 为轻度活动组：男性，28岁，HBI评分为5分。图5 诊断为回盲部肠壁增厚，但内壁光滑；图6 为DWIMRI诊断ADC值为1.276×10-3mm2/s；图7 为伪彩图，将病变肠壁显示为冷色；图8 为DCE-MRI诊断Ktrans值为1.957min-1。图9-10 ADC、Ktrans值诊断活动性肠道克罗恩病ROC曲线分析图。

1.4 统计学方法 将本文所有数据经双人不交流录入EXCEl表格，并使用SPSS17.0统计学软件进行处理，①计量资料以()表示，符合正态分布且方差齐时，各组间采取t检验分析，多组间比较采取重复测量方差分析；②计数资料采取例数(%)表示，无序分类资料采用χ2检验；③ADC、Ktrans值诊断活动性肠道克罗恩病进行ROC分析并绘制ROC曲线，计算ROC曲线下面积(area under the cure，AUC)、95%可信区间，cut-off点为ROC曲线上以约登指数(敏感度+特异度-1)最大点。所有检测均为双侧检验，并以P＜0.05认为有统计学意义。

2 结 果

2.1 病例组和健康组ADC值、Ktrans值比较 病例组ADC值显著低于对照组(P＜0.05)，病例组Ktrans值显著高于对照组(P＜0.05)，见表1。

2.2 病例组三组患者一般资料、ADC值、Ktrans值比较 病例组三组患者性别、年龄变化相当(P＞0.05)，病例组三组患者DWIMRI和DCE-MRI检查结果变化显著，其中ADC值由高到低依次为静止组、轻中度活动组、重度活动组(P＜0.05)，而Ktrans值由低到高依次为静止组、轻中度活动组、重度活动组(P＜0.05)，见表2。见图1-8。

2.3 ADC、Ktrans值诊断活动性肠道克罗恩病ROC曲线分析 ADC值、Ktrans值断活动性肠道克罗恩病ROC曲线AUC依次为0.865、0.924，最佳分割点依次为1.454×10-3mm2/s、0.892min-1，且两种诊断方式差异无统计学意义(P＞0.05)，见表3，图9-10。

3 讨 论

肠道克罗恩病是一种免疫相关性慢性肉芽肿性炎症反应，现已成为慢性腹泻主要病因之一，疾病具有终生性，病情相对复杂，目前尚未发现根治药物，需长期监测、随访了解疾病变化情况，不断调整治疗方案，进而改善疗效及预后，故及时有效的病情评估显得尤为重要[7]。现阶段，肠镜检查仍为克罗恩病主要检查方式，该方式为侵袭性检查，患者接受度及耐受性均较差，不适合长期反复检查，且单一肠镜检查无法全面评估克罗恩病肠道病变情况及病变范围[8]。MRI作为医学影像技术之一，该项检查方式可无创且无电辐射检查，可通过不同脉冲序列获得较优的组织对比度，具有较好的实时成像功能，可反复且严密监测肠道病变情况，在肠道克罗恩病评估中潜在优势明显[9]。

弥散加权成像MRI(DWI-MRI)作为MRI新型技术之一，在检查过程中无需注入对比剂，仅通过布朗运动无创反应组织内水分子运动差异成像，通过测量表观扩散系数(ADC)对活体组织及器官病变进行定性研究及定量分析，且在炎症反应中特异性较强[10]。炎症反应越炎症，会增加体内微小脓肿形成，且肉芽组织增殖明显增加，体内水分子弥散受限，DWI信号增强，ADC值明显降低，Li X H等[11]研究证实，克罗恩病使肠道出现炎性病变，进而导致DWI信号异常，ADC值变化明显。本文研究结果与此一致，病例组患者ADC值明显低于对照组，且在病例组患者中静止组、轻中度活动组、重度活动组患者ADC值依从递减，这可能与病变炎症反应炎症程度有关，炎症反应越重，水分子弥散能力明显下降。

动态增强MRI(DCE-MRI)技术是一项无创评价微血管生成技术，主要是通过药物动力学模型计算的Ktrans等值进行定量分析，从细胞分子水平反应肿瘤微血管通透性，进而评价新生血管情 况[12]。近年有研究发现，炎症反应在一定程度上刺激微血管生成、增加血管通透性，且在注入对比剂后，对比剂可经高通透性且不成熟的新生血管向外扩散，进而通过对比剂注入前后连续图像，可得对比剂分布情况，进而得出Ktrans等定量参数[13]。本文研究结果显示，使用DCE-MRI技术检查克罗恩病患者Ktrans值明显高于健康对照组，且在静止组、轻中度活动组、重度活动组一次递减，这与吴亚红等[14]研究结果类似，DCE-MRI技术可通过血管内皮、毛细血管床容积等，半定量分析活动性肠道克罗恩病，炎症反应越重，新生血管及血管通透性均明显上升，进而导致Ktrans值越高。

本文还将DWI-MRI和DCE-MRI诊断效能进行分析，发现两种诊断方式在活动性肠道克罗恩病诊断ROC曲线下面积相当，敏感性依次为96.00%、100.00%，特异性为依次为70.21%、85.11%，且最佳分割点依次为1.454×10-3mm2/s、0.892min-1，这与Zhu J等[15]研究结果相似。两种诊断方式诊断优势各异，均能通过ADC、Ktrans值对肠道克罗恩病进行定量或半定量分析，诊断效能较高、诊断优势明显，且在活动性疾病诊断中优越性较高。

综上所述，活动性肠道克罗恩病使用弥散加权成像MRI和动态增强MRI优势明显，且两种诊断方式ROC曲线下面积相当，敏感性、特异性均较高，进一步提供较为明确的病变信息，通过微循环变化监控病情，对临床诊断及治疗提供一定的参考信息。