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MRI小肠成像在克罗恩病诊断中的应用进展

点击次数：  更新时间：2017/8/24 9:41:45  

克罗恩病（Crohn’s Disease，CD）是年轻人多发的原因不明的肠道慢性炎症性疾病。CD可累及从口腔到肛门整个消化道的任何部分，但临床上以末段回肠为主。虽近年来双气囊小肠镜和胶囊内镜应用明显增多，但临床应用仍受限制。由于小肠冗长或病变肠管可伴狭窄及痉挛，所以小肠镜检查往往不易探查全部小肠。而胶囊内镜因其价格昂贵、病变检出率偏低、不能取得病理标本等原因使其应用受限。

 

CT和MRI小肠成像（CTE和MRE）目前已经成为小肠影像学检查的主要方法。CT、MRI均能清晰观察全部小肠病变及肠外并发症，如溃疡、穿孔、狭窄、肠瘘等，大大提高了病变诊断的正确性，两者在评估CD病变范围和活动性方面准确性相当。但CT检查的电离辐射越来越受到人们的重视，年轻患者选择CT检查时更应考虑辐射剂量累积的危险。文献报道，超过10%的CD患者承受超过有损伤的辐射剂量，即大于50mSv（相当于5个腹部CT平扫）。尽管目前医院使用最多的仍是CTE，但MRI有其独特的优势：无辐射、良好的软组织分辨力、可多方位成像，能更好地观察肠道炎症和纤维化改变；不仅可观察黏膜，还能分析肠管周围的改变，因此，其在临床应用越来越广泛。本文就MRE在CD诊断中的进展进行综述。

 

1.检查前准备

 

为获得良好的MRI图像，患者检查前需常规禁食、肠道清洁、口服对比剂充分扩张肠道、注射肠道解痉药和静脉注射对比剂。对比剂充分扩张肠道对MRE检查至关重要，容量一般达到1.5～2L即可充分扩张肠管，其使用方法包括口服法或插管注射法。对比剂种类根据T1WI、T2WI显示信号强度不同可分为3种：阴性对比剂、阳性对比剂及中性对比剂。阳性对比剂主要有钆剂、铁剂，其充盈肠管后在T1WI表现为高信号；阴性对比剂有顺磁性氧化铁（SPIOs或USPIOs），其在肠道表现为T2WI低信号。目前最广泛应用的是中性对比剂，主要有羧甲基纤维素溶液、甘露醇、水等，其MRI表现为T1WI低信号、T2WI高信号。患者口服2.5%等渗甘露醇效果较好且简单、易行，口服40～60min后采集图像即可达到最佳肠道扩张效果。

 

此外，为了更好观察肠道炎症，静脉注射顺磁性对比剂也至关重要。临床常用高压注射器注射10～15mL钆类对比剂，随后注射20mL生理盐水冲洗。为减少肠道蠕动，改善图像质量，临床使用的肠道解痉药有胰高血糖素、山莨菪碱。最常用的是肌内注射山莨菪碱，另外，也有快速静脉注射盐水配置的胰高血糖素溶液。需注意的是，山莨菪碱有使用禁忌证，窦性心动过缓、前列腺肥大、青光眼等患者不宜使用，需改用胰高血糖素。MRE检查时多取仰卧位，以利于提高病变检出率。

 

2.成像技术及序列

 

MRI是利用磁场中人体氢质子共振所产生的信号经重建成像，且不同的脉冲序列可产生不同参数成像。MRI能很好地分辨软组织，多方位成像，后处理软件较丰富，且现代MRI扫描技术克服了呼吸运动伪影及肠蠕动伪影的干扰，较其他影像学检查有更多的优越性。MRI软硬件所具备的优点使胃肠道高分辨力图像得以快速采集。随着MRI技术发展，如快速扫描、水成像技术和对比剂的完善，MRE在小肠疾病诊断中的应用日趋广泛。3.0TMRI小肠成像时，可采用32通道体线圈及呼吸门控全腹部扫描，常规取仰卧位。

 

MRE常规平扫及增强扫描采用多轴面成像，部分序列需带脂肪抑制：①单次激发快速自旋回波（SSFSE）冠状位T2WI（TR1839.3ms，TE68ms），同时扫描加脂肪抑制序列，患者分次屏气共50s左右完成扫描。这个对于观察肠壁增厚效果较好，特别是增加脂肪抑制后，对肠壁或肠系膜水肿显示更好；脂肪抑制序列可前后对比观察，更有利于发现肠壁周边渗出。②横断面T2WI压脂序列（TR6667ms，TE67ms），分上下腹2次扫描，共需12min左右。该序列有利于观察肠道炎性病灶、肠壁周边改变及邻近组织、器官的病变，同时便于观察淋巴结。③横断面DWI，扫描时间约1min。其可用于判断疾病活动性及提供定性和定量指标（ADC值）进一步分析。④静脉注射Gd-DTPA行冠状位三维容积超快速多期动态增强（LAVA）三维序列多期扫描，采集9次，扫描时间约2min30s。其可清晰显示肠道炎性病灶及邻近细节解剖结构，定性、定量分析疾病活动性。

 

3.MRE在CD诊断中的应用及进展

 

3.1MRE在CD诊断中的价值

 

CD常规MRE常见征象：①肠壁节段性增厚，肠腔狭窄和肠壁T2WI信号增高（与肠壁水肿相关）；②肠壁强化方式及其提示的肠壁性质，包括分层强化（提示水肿或壁内脂肪沉积）、均匀性强化（提示纤维化）；③肠黏膜皱襞增厚和溃疡；④肠系膜改变，包括炎性渗出、脂肪堆积、淋巴结肿大、梳齿征；⑤并发症，如腹腔脓肿、瘘道、肠狭窄后梗阻和肠系膜静脉血栓。Makanyanga等研究总结了肠壁厚度、肠壁T2信号强度、T1强化方式与CD活动性相关性最高。另外，一些肠壁外征象（如梳齿征、淋巴结增大、脂肪堆积等）虽与CD活动性无很好的一致性，但对评估活动性也有一定作用。

 

MRI特殊征象的评分系统可能是评估CD活动性最佳的方法。国外有学者通过量化MRI扫描观察到的CD特异性征象，提出了基于MRI肠道成像的评分系统。MRI活动指数（MaRIA）是一个将肠壁厚度、水肿、溃疡、相对强化4个因素考虑进来的计算公式。这个指数与内窥镜严重指数（CDEIS）有显著相关性（r=0.82，P=0.001），ROC曲线下面积0.891，敏感性81%、特异性89%。在结肠和回肠末端溃疡的探测准确率更高，ROC曲线下面积高达0.978，敏感性95%、特异性91%。另一个具有潜在价值的评分系统是基于MRE的评估消化道损伤程度工具的Lemann评分。该评分系统是通过量化由CD引起的不同肠段损害，并累积计算各肠段损伤分数，最后得到肠道损伤严重程度。Steward等提出另外一个MRI活动评分系统（CDMI）。该评分系统定量分析4个特异性征象，包括肠壁厚度、肠壁T2信号强度、肠系膜根部T2信号强度、强化程度。最终通过与手术切除的病理标本比对，这些特征被证实与病理活动性分级显著相关。MRE除了评估CD活动性，还能准确、无创性检测抗感染治疗的反应。准确探测到CD治疗之后肠壁及黏膜恢复情况，可能更有利于评估患者治疗后病情，从而降低狭窄和手术等风险。Tielbeek等利用MaRIA评分去监测27例患者12周后的治疗反应，以CDEIS为参考标准，MaRIA评分低于40可预测内镜缓解，敏感性和特异性分别为0.82、0.85。

 

3.2DWI

 

DWI本质是利用细胞膜受损、炎症或肿瘤等引起水分子随意运动（布朗运动）受到限制。DWI在自由呼吸模式下无需注射对比剂即可扫描，反映了活体细胞外水分子的扩散情况。DWI可从大体形态学表现判断肠管是否处于活动期，其提供的定性和定量指标（ADC值）可应用到临床进一步分析。应用DWI序列的MRI检查初步便能分辨慢性炎性病变肠节段与健康的肠节段，而后期通过ADC值计算可进一步评估疾病的严重程度。研究表明，活动期病变肠段的ADC值降低，且国内学者通过测量ADC值得到定量参数，有助于DWI对CD继发肠道狭窄性质的鉴别诊断。Feng等研究了多个b值对诊断活动期CD肠道病灶的敏感性和特异性，发现b值为1500s/mm2时发现病灶的敏感度和特异度最高。

 

Oussalah等应用MRI常规结合DWI图像分析结肠炎症性肠病（IBD）患者病变肠段并进行评分，其结果与IBD活动度临床评分有很好的相关性。Schmid-Tannwald等发现使用DWI序列能更好发现肠瘘管和窦道。Seo等研究表明：除了穿透性病变，DWI-MRI在肠道充分充盈的条件下评估CD肠道炎性病灶的能力并不比其传统对比剂增强（CEMRI）差。Neubauer等通过对比DWI与CE-MRI对慢性炎性肠病诊断准确度，发现DWI能快速、准确、全面地发现CD病灶。DWI应用到CD诊断中可提高发现病变的准确性及监控治疗效果。由于其无需对比剂，故可应用到肾功能衰竭患者及需复查的患儿。

 

3.3DCE-MRI

 

DCE-MRI已成熟应用到评估肿瘤的血流灌注情况上，也可应用到评估慢性炎性病变肠管血流灌注情况及疗效评估上。DCE-MRI的灌注参数，包括对比剂从血管渗透到组织间的渗透率（Ktrans）、细胞外容积间隙（Ve）等，提供了定量化数据，从而区分CD活动期小肠节段和正常节段。Aytekin等证明，定量化分析DCE-MRI的数据可用于评估CD肠道炎症病变。联合使用DCE-MRI和DWI-MRI能敏锐地辨别炎性肠道节段与正常肠段，反映病变肠壁微循环和微结构改变。

 

值得注意的是，尽管联合DCE-MRI灌注参数和ADC值可能会提高诊断病灶的能力，但DWI在发现病灶能力上优于DCE-MRI。Tielbeek等也发现定量化分析DCE-MRI和DWI参数可为诊断CD提供更多更有价值的信息。Giusti等利用DCE-MRI，定性和定量分析TIC区分CD活动性和非活动性。DCE-MRI可用于评估急性炎症、肿瘤病灶及药物治疗效果。然而在个别情况下，DWI相对DCE在诊断CD中更有优势，未来可能需更多研究证明其应用价值。

 

3.4MRI肠运动成像

 

当消化食物时，肠道往一个方向顺行蠕动，使得食糜从口腔往直肠不停运动，其推进由肠道肌肉收缩进行。CD患者肠道炎性反应影响了肠壁深层肌肉运动，往往表现为肠蠕动减少或停止。CD患者肠道运动性可分为正常蠕动、蠕动减慢或不蠕动。T2加权实时电影序列（cine steady state free precession，SSFP）可生成重复图像，从而记录了肠道蠕动的视频。通过比较肠道能动情况可提示局部肠管有无病变，因为正常小肠蠕动表现为规律、均匀的收缩。现今的软件可通过测量肠管直径随时间变化的情况，进而判断肠道蠕动减弱或是不蠕动，理论上可利用MRI电影对病变小肠异常运动进一步定量研究。

 

Hahnemann等通过与健康受试者对比研究，显示CD患者肠道蠕动减弱或不蠕动的肠节段出现急性炎性的改变。文献报道表明在CD患者MRI图像上分析肠道蠕动情况能明显提高炎性病变检出率。Menys等通过一项回顾性研究，提出了肠能动性分析可区分正常肠管与狭窄近段肠管。Bickelhaupt等的研究表明，肠道能动性减弱与炎性血清学指标（C反应蛋白和肌钙蛋白）高度相关。肠道运动成像可用于研究小肠的生理功能和病理诊断，其通过采集视频可对肠道运动进行定性和定量分析，从而发现肠道运动性与炎症有相关性，且运动性改变往往与粪便的炎性生物标记物高度相关。肠道运动成像可成为CD活动性的指标。

 

3.5PET-MRI融合成像

 

PET是一种功能性成像，主要采用药物18F-FDG来显像。这种成像技术利用了人体病变组织对葡萄糖代谢的差异，人体内炎症或肿瘤的部位葡萄糖消耗增加，储存18F-FDG速度也更快。虽有研究证明PET-CT探查慢性炎性疾病敏感度和特异度会更高，但是MRI因有良好的软组织对比度、能很好结合PET代谢信息，因此PET-MRI能产生更好、更多的图像信息。此外，PET-MRI较PET-CT辐射剂量更低。Catalano等使用PET-MRI区别CD患者炎性狭窄和纤维狭窄，研究发现3个定量参数：SUVmax、信号强度SixSUVmax、ADCxSUVmax有助于区别炎性狭窄组织，研究认为其可作为非侵袭性影像工具诊断具有梗阻性症状和临床高度怀疑梗阻的CD。Lenze等一项研究表明，PET-MRI比PET-CT对CD引起的纤维化病灶检出率更好。PET-MRI能在短时间的肠道循环中提供高精度的病理检测，另外，放射性示踪剂也可用于MRI功能成像。PET-MRI技术是目前影像领域尖端的成像技术，可提供MRI造影带来的所有临床信息（累及肠管长度、蠕动度和穿孔并发症等），且可采用定量生物指标辨别纤维狭窄组织与炎性狭窄。因而，PET-MRI在CD患者诊断与疗效评估中应用前景广阔。

 

4.总结与展望

 

MRI优质图像能清晰反映肠壁和肠腔外的病灶，其结合一些新技术、新方法能更准确评估炎性肠病的病变部位、范围和性质。T1WI、T2WI及T1增强序列是MRE常规的诊断序列，而新技术，如功能成像和融合成像技术能提供额外的诊断信息，帮助进行更准确定位、定性的诊断。此外，肠道能动性新成像技术或混合成像技术PET-MRI很可能成为慢性肠道疾病诊断的有效工具。这些创新的成像模式往往可反映细胞及亚细胞水平生物过程，为疾病监测和治疗带来便利。

 

（本文转载中国中西医结合影像学杂志2017年3月第15卷第2期）