炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是一种特发性肠道炎性疾病,病因及发病机制尚未完全明确,是多因素(如环境、遗传、感染、免疫因素等)导致肠道免疫系统异常,包括克罗恩病(Crohn’s disease,CD)和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)。CD可累及全消化道,为非连续全层炎症,最常累及回肠末端;UC是结肠黏膜或黏膜下层连续性炎症,最常累及直肠,而后逐渐向全结肠蔓延。IBD在我国发病率为3.44/10万,其中UC约是CD的2.0倍[1]。IBD诊断常需要临床表现与内镜检查、组织活检、影像学检查、实验室检查相结合。但内镜检查具有侵入性,检查费用昂贵,但它可直接观察肠内病变(特别是黏膜早期病变)并可获得病理组织,所以内镜检查被视为评价疾病活动性及药物疗效评估的金标准。然而,迄今为止,小肠内镜检查仍是盲区、价值有限,如无法观察空肠及近端回肠肠管内的情况,病人感觉难受,难以多次追踪检查。尽管胶囊内镜可较好解决这些问题,可以观察整个胃肠道,评价小肠CD的严重程度,然而胶囊内镜不适用于肠道梗阻患者[2]。因此,仍常需影像学检查诊断及评价IBD。
CT小肠造影(computed tomography enterography,CTE)和磁共振小肠成像(MR enterography,MRE)等成像技术能无创性显示肠内病变,评价肠壁炎症严重性,还能清晰显示IBD的并发症,如内瘘、腹腔脓肿、肠系膜脂肪增生、蜂窝织炎、淋巴结肿大等。但是,随着CT空间分辨率升高,将会受电离辐射影响,尤其是随访年轻患者,多次CTE会增加电离辐射的风险[3]。近年来MRE因为没有电离辐射、良好的软组织分辨率,对肠腔内外的病变的敏感性和诊断准确率与CTE相仿,使得MRE成为IBD患者受重视的检测模式[4]。研究显示MRE在评估IBD炎性肠袢、评价其活动性及严重程度方面与内镜有着较好的相关性[5-7]。MRE能够测量肠壁厚度、强化程度、黏膜水肿及溃疡大小,还可结合扩散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI)测量病变组织水分子扩散。研究显示,MRE结合DWI能显著提高炎症性肠病诊断率,准确评价炎性肠袢活动性及严重程度[7, 8]。有文献表明,DWI技术可替代钆对比剂增强扫描作为炎症性肠病检查的方法。对于有肾功能不全及年轻患者,DWI是一种合适的选择[6, 9]。本文旨在综述MRE和DWI在炎症性肠病诊断、评价其活动性、严重程度及其预后中的价值。
1 MRE技术术前准备小肠充分充盈是获得优质影像学图像的关键。MRE小肠造影包括口服法和经鼻-空肠导管注入法。检查前均应禁食12 h,口服泻药排空肠道。扫描前5-10 min肌肉注射山莨菪碱10 mg抑制胃肠蠕动,以便减少运动伪影。研究显示未使用胃肠道抑制剂,DWI诊断CD的敏感性显著降低,特异性变化不明显[10]。经鼻-空肠导管注入是指在透视下将插管头端插入Treitz韧带以下,然后以适当温度的造影剂缓慢灌入,可到达均匀扩张肠管,减少患者饱胀感。鼻肠管插入给患者带来的痛苦和不适是此检查方法受限的重要原因,对十二指肠起始段和回肠远端显示欠佳。口服法是指患者在1 h内分3-4次均匀口服1 000-1 500 ml对比剂,可达到中度充盈;若有较多对比剂积聚于胃内,可用揉腹的方法促进其排空进入小肠。研究表明经鼻-空肠导管法使小肠肠管充盈,进而更清楚地显示肠内黏膜病变和肠壁炎症改变[11]。Masselli等[11]建议对于疑是CD患者的初次检查进行鼻-空肠导管注入小肠造影,而对于确诊患者,建议在随访过程中进行口服对比剂法。经鼻-空肠导管法小肠造影在描绘CD病变部位的敏感性及特异性仍未被证实,且患者对这种检查方法耐受较差[12]。
造影剂的选择需遵循安全无毒副作用、信号特征稳定、分布均匀、不刺激胃肠道蠕动产生运动伪影等原则。目前应用的造影剂包括甲基纤维素溶液、甘露醇溶液、聚乙二醇溶液、硫酸钡溶液、泛影葡胺溶液、超顺磁性氧化铁溶液等,其中甲基纤维素溶液不适合口服,需通过鼻肠管导入小肠内。检查体位的选择,有学者倾向于选择俯卧位,因为这能使小肠肠袢充分展开,限制肠管蠕动,减少运动伪影。然而,仰卧位和俯卧位在探查病变和描述病变并没有显著性区别,而且俯卧位可增加呕吐风险。
2 DWI和MRE在CD检查中的价值研究表明,DWI在探查CD炎症病变过程中敏感性高[5, 7, 8, 13]。如Kim等以回结肠镜作为参考标准,在44名CD患者、58个肠段前瞻性研究中显示MRE结合DWI在探查活动性CD病变中敏感性为83%,特异性为60%(P<0.001)[13]。另一涉及24名CD患者、144个肠段研究中显示DWI结合T2WI在区分急性与慢性CD肠段中的敏感性为91%,特异性为89%[8]。Feng等研究36名CD患者,100个肠段发现MRE结合DWI成像技术对CD活动性病变诊断准确率92%,敏感性为93.55%,特异性为89.47%[5]。MRE结合DWI可显著提高诊断的敏感性和特异性[5, 7, 8, 13]。在MRE检查中加入DWI序列使探查病变的敏感性增高主要原因是DWI对小溃疡、红斑和黏膜水肿性病变的敏感性较高[13]。证明DWI可发现MRE检查可能会忽视小的活动性病灶。Shenoy-Bhangle等采用两种算法:算法一为先使用DWI探查活动病灶,后用标准MRE评价DWI阳性病灶;算法二为先使用标准MRE探查活动病灶,然后使用DWI评价MRE阳性病灶;结果证明算法一探查病变的准确率为76.9%,比单独使用MRE(69.2%)或DWI(64.1%)都高,并且算法一的敏感性(76.9%对60.3%)和特异性(88.9%对44.4%)比算法二高[14]。因此,DWI在探查肠道炎症性病变方面有较高的价值,DWI结合MRE可成为不能进行钆对比剂增强扫描患者的首选检查方法。
3 DWI和MRE在评估IBD活动性病变中的价值MRI的另一重要作用是鉴别肠道梗阻类型,是急性炎症引起还是慢性纤维化造成,抑或两者均有[17]。急性炎症和慢性纤维化均可导致肠壁增厚,进而导致肠道梗阻,在注射对比剂后,病变部分均可强化。区分这两种病变有效成像方式是观察病变部位强化形式:纤维性病变强化呈渐进性均一强化,且强化程度低;急性炎性病变呈分层状强化,强化程度较高;且电影磁共振技术也可鉴别炎性梗阻和纤维性梗阻[15]。有些病变部位可能同时存在炎性和纤维化,这在MR图像上很难鉴别,但有动物实验应用磁化转移(magnetization transfer,MT)技术能鉴别病变中是否存在纤维化,因为纤维性组织中的磁化传递率比炎性组织高[16]。炎性病变和纤维性病变的区分对指导临床治疗特别重要,如纤维性病变对药物治疗无效,常需要外科切除或内镜治疗;炎性病变药物较有好治疗效果。
IBD的DWI上急炎性病变肠段常有弥散受限,ADC值较低;在高b值和低b值DWI图像上均呈高信号;而正常肠管没有弥散受限,在高b值DWI图像上,信号减低。慢性炎症病变或纤维化病变中,弥散受限常不明显,在高b值DWI图像上,病变部位信号却减低。Schmid-Tannwald等评估所有肠管在急性、慢性、正常情况下的平均ADC值,发现急性肠段ADC值低于慢性肠段,慢性肠段的ADC值低于正常肠段[8]。在Li等研究发现,当ADC临界值为1.17×10-3 mm2/s,区分急性和非急性CD病变敏感性为100%,特异性为88%[17]。然而,Catalano等发现,在纤维性病变中,ADC值也很低,作者认为这可能与纤维组织减少了细胞外空间从而导致弥散受限有关[18]。
最近,有学者基于标准MRE图像,建立CD活动评分;这对于MRE监测CD的活动性有重要意义[19]。磁共振活动评分指标(magnetic resonance index of activity, MaRIA)计算公式为:1.5×肠壁厚度(mm)+相对对比强化(relative contrast enhancement,RCE)+5×水肿+10×溃疡[19]。Hordonneau等研究130名CD、352个肠段显示:MaRIA评分区分急性期和非急性期病变的敏感性约为85.9%,特异性为81.6%[20]。但Sato等研究发现MaRIA评分与CD内镜严重性指标(CD Endoscopic Index of Severity,CDEIS)相关性较低(r=0.6)[21]。这种差异可能与其参考标准不同相关。由于无法获取近中段回肠病理标本作为参考标准,用MaRIA评分作为参考标准分析整段肠管可能不准确;加之样本数量较小,会导致明显误差。因此,依据MaRIA评分作为评价CD活动性的参考标准仍有待进一步证实。
Hordonneau等在DWI成像的基础上,建立了一种新的评分方法:DWI-MaRIA或Clermont评分[20];Clermont评分的计算公式为:-1.321×ADC(mm2/s)+1.626×肠壁增厚(mm)+8.306×溃疡+5.613×水肿+5.039;作者认为Clermont评分与MaRIA评分有着极好的相关性(r=0.99)。Caruso等发现Clermont评分与MaRIA评分相关性好(r=0.91, P<0.000 1),粪铁蛋白与MaRIA评分(r=0.70,P<0.000 1, )和Clermont评分显著相关(r=0.70,P<0.000 1);C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)与MaRIA评分相关系数为r=0.65, P<0.000 1,与Clermont评分的相关系数为r=0.70, P<0.000 1[7]。然而,Kopylov等研究显示Clermont评分和MaRIA评分与CD胶囊内镜评分只是相关,但Clermont评分与对比增强MRE在评价小肠炎症方面有相似的准确性[22]。对有肾功能衰竭病人或儿童患者,可考虑Clermont评分。尽管Clermont评分与MaRIA评分在评价CD活动性及严重程度方面有一定的作用,但其临床应用仍面临许多问题。虽然炎症病变的ADC值会降低,但定量测量炎症病变ADC值重复性较差;另外,临床工作中,根据上述评分系统计算CD的活动性比较繁琐,实际操作性比较差。
4 炎症性肠病的临床表现、诊断标准、病理及并发症UC缺乏诊断的金标准,主要结合临床、内镜和组织病理学表现进行综合分析,在排除感染性和其他非感染性结肠炎的基础上作出诊断[23]。UC常发生于青壮年期,临床表现为持续或反复发作的腹泻、黏液脓血便伴腹痛、里急后重和不同程度的全身症状,病程多在4-6周以上。病理上活动性UC表现为固有膜内弥漫性、急性、慢性炎性细胞浸润,隐窝炎、隐窝脓肿和黏膜表面糜烂、浅溃疡形成和肉芽组织增生。缓解期UC表现为急性、慢性炎性细胞减少,隐窝结构改变。UC肠外表现包括:包括皮肤黏膜表现(如口腔溃疡、结节性红斑和坏疽性脓皮病)、关节损害(如外周关节炎、脊柱关节炎等)、眼部病变(如虹膜炎、巩膜炎、葡萄膜炎等)、肝胆疾病(如脂肪肝、原发性硬化性胆管炎、胆石症等)、血栓栓塞性疾病等。并发症:包括中毒性巨结肠、肠穿孔、下消化道大出血、上皮内瘤变以及癌变。CD缺乏诊断的金标准,诊断需结合临床、内镜、影像学和组织病理学表现进行综合分析并随访观察[23]。临床表现呈多样化,包括消化道表现、全身表现、肠外表现以及并发症。消化道表现主要为腹泻、腹痛,可有血便; 全身表现主要为体重减轻、发热、食欲不振、疲劳、贫血等,青少年患者可见生长发育迟缓; 肠外表现与UC相似; 并发症常见瘘管、腹腔脓肿、肠狭窄和梗阻、肛周病变(肛周脓肿、肛周瘘管、皮赘、肛裂等),消化道大出血、急性穿孔较少见,病程长者可发生癌变。腹泻、腹痛、体重减轻是CD的常见症状。CD的病理表现为固有膜炎性细胞呈局灶性不连续浸润、裂隙状溃疡、阿弗他溃疡、慢性炎性细胞浸润及非干酪性肉芽肿等。
5 DWI和MRE在描述IBD并发症中的作用 5.1 淋巴结病在IBD中,淋巴结增多、增大多因炎症反应引起,常见于右下腹小肠肠系膜处,也见于阑尾和直肠周围。在脂肪抑制T2加权成像和对比增强T1加权成像上,增多、增大的淋巴结较易鉴别。而在DWI图像上,淋巴结常常显示较清楚。在实际工作中,增多增大的淋巴结常位于炎性肠袢周围,这可作为定位炎症肠袢的一个依据。
5.2 蜂窝织炎和脓肿在IBD中,蜂窝织炎和脓肿常由穿透性疾病引起,因此多见于CD患者,而UC患者较少见。蜂窝织炎常伴随感染,呈弥漫性。脓肿常发生于肠系膜、腹膜腔和后腹膜腔。与蜂窝织炎不同,肠系膜包绕炎性渗出液,使得脓肿常呈局限性,因此可经皮穿刺引流。蜂窝织炎和脓肿在T2加权成像上呈高信号,在DWI图像表现扩散受限。
5.3 瘘管和窦道UC以肠黏膜表面炎性改变为特征,而CD的病理特征从黏膜表面病变到深部溃疡,再到穿透性病变,均可出现。因为空间分辨率较低,MRE尚不能准确描述由CD引起的黏膜表面病变,但因MRI具有高的软组织分辨率,对瘘管和窦道的诊断价值非常高。T2加权脂肪抑制序列上瘘管和窦道呈低信号,若有液体充盈则呈高信号。对于发生于肛周的瘘管,MRI的作用更加突出。用标准的T1和T2序列、T2WI脂肪抑制序列、对比增强T1WI序列及弥散加权序列评估肛瘘能很好显示瘘管与肛门括约肌关系,清晰显示瘘管走径,并对急性肛瘘和愈合期肛瘘进行鉴别,指导临床医生选择治疗方案。
5.4 骶髂关节炎IBD患者伴发骶髂关节炎几率逐渐增加。一项研究表明,成年CD患者中有27%患骶髂关节炎[24]。活动性骶髂关节炎表现为关节面侵蚀、关节下骨髓水肿、骶髂关节在T2WI上呈高信号,增强呈明显强化。随着病程进展,将会出现关节腔消失,关节软骨硬化。DWI在骶髂关节炎的早期诊断中有很高的价值,有助于病变的早期发现。
总之,MRE在炎症性肠病的检查及评估方面显示出较高的价值,DWI结合MRE可显著提高对炎症性肠病的诊断准确率,在对其活动性的评估、预后评价及并发症评价作用显著。不过DWI在炎症性肠病检查中的附加价值仍有待进一步证实。
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