磁共振彌散加權成像對急性胰腺炎嚴重性分級的診斷價值

任小軍 楊廣夫 王霞 王軍平 楊如武 任雪會 趙明增 陳松

急性胰腺炎(AP)診斷明確后需要評估其嚴重性以制定治療方案。Balthazar CT分級標準是評估AP嚴重程度最常用的影像學方法，但CT對AP小灶出血壞死的判斷價值有限[1]，并且CT為A級的AP在磁共振成像(MRI)上可發(fā)現(xiàn)胰腺信號異常而診斷為B級，即MRI對輕度AP(MAP)的診斷較CT更加敏感[2-4]，能為臨床早期診斷MAP提供可靠的影像學依據(jù)。文獻報道[5-6]，AP的表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值降低，診斷AP采用彌散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)較MRI常規(guī)序列更加優(yōu)越，但對Balthazar分級中各級別的ADC值的研究尚未見報道。為此，本研究比較了AP與正常健康者的DWI資料，以探討磁共振DWI及ADC值對AP嚴重程度的診斷價值。

資料與方法

一、一般資料

收集57例經(jīng)臨床及實驗室檢查診斷為AP患者的DWI資料。其中男性33例，女性24例，年齡17～75歲，平均年齡54歲。另收集13例年齡相匹配，腹部MRI檢查胰腺表現(xiàn)正常、無胰腺疾病癥狀及體征的健康者作為對照組。

二、MR掃描

MRI檢查時間為發(fā)病后2～5 d，檢查前空腹12 h以上。MR掃描應用Philips Intra Achieva 1.5T超導雙梯度磁共振掃描儀，腹部4通道相控陣體線圈。患者取仰臥位，采用呼吸門控，囑患者平靜呼吸。掃描序列包括橫斷位脂肪飽和的T2加權成像(T2WI-SPIR)，選擇性水激勵的T1加權成像(FFE-T1WI-WATS)，自旋回波-回波平面彌散加權成像(SE-EPI-DWI，彌散梯度b=0, 600 s/mm2)。

三、AP嚴重性分級

參照AP的Balthazar CT分級標準，根據(jù)T2WI-SPIR及T1WI-WATS圖像上胰腺及其周圍改變，將AP的MRI分為相應的5級。A級：MRI胰腺形態(tài)正常，無腫脹及胰周滲出；B級：胰腺局部或廣泛增大，胰腺信號不均勻，無胰周改變；C級：胰腺異常伴胰周炎性改變，表現(xiàn)為胰周脂肪層模糊，呈網(wǎng)狀或條索狀水腫，或脂肪層消失；D級：除C級表現(xiàn)外，胰周或鄰近區(qū)域出現(xiàn)單一積液或蜂窩織炎；E級：除胰腺改變外，胰周或鄰近區(qū)域出現(xiàn)2處或2處以上積液，或胰內、外氣體出現(xiàn)或膿腫形成。MRI圖像由兩位從事MRI診斷工作的放射科主治醫(yī)師分別進行分級。若兩人分級不一致，則一起重新評估，以獲得一致的分級結果。

四、ADC值測量

參照T2WI-SPIR及T1WI-WATS圖像，在ADC圖上使用圓形感興趣區(qū)(region of interest, ROI)測量胰腺炎癥部分的ADC值。如整個胰腺受累，則測量胰頭及胰體的ADC值，取其平均值。ROI的直徑不小于胰腺橫徑的一半，避開胰管、出血、壞死區(qū)及偽影。

五、統(tǒng)計學分析

應用SPSS13.0軟件包進行統(tǒng)計學處理。運用單因素方差分析(ANOVA)對AP各級別之間、各級別與正常胰腺之間、輕癥(A、B、C級)及重癥(D、E級)AP與正常胰腺之間的ADC值進行統(tǒng)計學分析。并對年齡與ADC值作Pearson相關分析。P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

結 果

一、AP的MRI表現(xiàn)

正常胰腺在脂肪抑制的T1WI-WATS圖像呈較高信號，在脂肪抑制的T2WI-SPIR圖像呈低信號，與肝臟信號相近，邊界清楚。AP胰腺腫脹、增粗，在T2WI-SPIR圖像可見局限性或廣泛信號增高，在T1WI-WATS圖像信號減低(圖1)；胰腺周圍條索狀、片狀滲出，局限性或廣泛液體聚集，在T2W-SPIR圖像清楚地顯示為顯著高信號，在T1W-WATS圖像呈低信號；胰腺被膜及胰腺內小葉間隔水腫、增厚，在T2W-SPIR圖像可見條狀、網(wǎng)格狀高信號(圖2)；出血在T2W-SPIR、T1W-WATS均呈點、片狀高信號，壞死呈低信號(圖3)；還可見腎前、腎周筋膜增厚，腹腔及胸腔積液。

圖1 B級AP的T2W-SPIR(a)、T1W-WATS(b)及DWI(c)圖像。胰腺腫大不明顯，而僅見胰腺頸部小片狀異常信號，在T2W-SPIR呈高信號，T1W-WAST呈稍低信號，DWI呈大片狀高信號，病灶顯示較T2WI及T1WI明顯

圖2 E級AP的T2W-SPIR(a)、T1W-WATS(b)及DWI(c)圖像。胰腺明顯腫大，T2W-SPIR胰腺信號增高，小葉間隔增厚呈網(wǎng)格狀，胰頭及結腸肝曲周圍、肝腎隱窩條片狀積液。胰腺在T1W-WAST信號減低，在DWI呈高信號

圖3 E級AP的T2W-SPIR(a)、T1W-WATS(b)及DWI(c)圖像。胰尾出血、壞死，在各序列均呈點片狀高、低混雜信號，胰周條片狀滲出，胰腺前方的蜂窩織炎在DWI亦呈高信號

本組6例A 級AP在MRI圖像上無胰腺腫大、滲出的形態(tài)變化，相當于CT的A級，即表現(xiàn)正常，而僅在T2WI-SPIR圖像胰腺局部信號稍增高(3例)或信號正常(3例)，而在DWI圖像均可見胰腺局部或彌漫性明顯高信號。D級(2例)和E級(9例)的11例AP出現(xiàn)胰腺小葉間隔增厚；D級(2例)和E級(6例)中8例出現(xiàn)胰腺內或周圍出血、壞死。

二、AP的DWI表現(xiàn)

正常胰腺在DWI圖像呈中低信號，與肝臟或腎臟DWI信號相近。A、B、C級AP在DWI圖像胰腺呈顯著高信號(圖1)，明顯高于肝臟及腎臟信號，與周圍組織對比明顯，而在ADC圖呈低信號；D、E級AP的DWI信號逐漸降低，但仍高于肝臟或腎臟DWI信號，胰周蜂窩織炎和膿腫在DWI上亦呈高信號(圖2、3)。

三、各級別AP及正常胰腺的ADC值

本組病例年齡與炎癥胰腺ADC值相關系數(shù)r=0.34，P>0.05，無統(tǒng)計學意義，兩者無顯著相關性。57例AP的MRI分級：A級6例，B級9例，C級11例，D級10例，E級21例。A、B、C、D、E級AP的平均ADC值分別為(1.138±0.024)、(1.289±0.179)、(1.513±0.156)、(1.554±0.248)、(1.938±0.567)×10-3mm2/s。正常胰腺的ADC值為(1.687±0.129)×10-3mm2/s。A、B級的ADC值顯著低于E級(F值分別為763.024、649.400，P值均<0.01 )及正常胰腺(F值分別為443.624、398.385，P值均<0.05)，而與C、D級的差異無統(tǒng)計學意義。C級的ADC值顯著低于E級(F=405.400，P<0.05)，而與D級、正常胰腺的差異無統(tǒng)計學意義。MAP(A、B、C級)、重度AP(SAP，D、E級)的ADC值分別為(1.409±0.213)、(1.837±0.531)×10-3mm2/s。MAP的ADC值顯著低于SAP(F=427.413,P<0.01)，而MAP、SAP與正常胰腺之間的差異均無統(tǒng)計學意義。

出現(xiàn)胰腺小葉間隔增厚的11例AP中8例(72.7%)ADC值為(1.913～3.083)×10-3mm2/s，顯著大于正常胰腺ADC值，3例(27.3%)ADC值與正常胰腺ADC值接近。出現(xiàn)胰腺內或周圍出血、壞死的8例中7例(87.5%)ADC值為(1.201～1.556)×10-3mm2/s，顯著低于正常胰腺ADC值，1例(12.5%)ADC值為1.991×10-3mm2/s，大于正常胰腺ADC值，并且均未見小葉間隔增厚。ADC值小于正常胰腺的8例E級AP中合并出血、壞死6例(75.0%)。

討 論

MRI平掃在AP的診斷和嚴重性評估中應用較少。文獻報道[7-9]，MRI平掃評估AP的敏感性、特異性、陽性預測值、陰性預測值、診斷準確性、Balthazar分級、胰腺壞死等與增強CT評估的比較無明顯差異；MR嚴重指數(shù)(MR severe index，MRSI)與Ranson 評分、C-反應蛋白水平、全身并發(fā)癥和住院天數(shù)均顯著相關，且MRI在MAP、胰腺出血、胰管破壞和AP病因診斷中具有明顯優(yōu)勢。Shinya等[10]認為，DWI比平掃CT診斷MAP更加清楚、準確，DWI 表現(xiàn)與臨床、實驗室檢查結果和CT表現(xiàn)一致，并且能發(fā)現(xiàn)引起AP的腫瘤。T2WI-SPIR序列對胰腺水腫及滲出非常敏感，水腫胰腺局部或廣泛信號增高，胰周積液、膿腫呈條、片狀顯著高信號；在T1WI-WATS序列，水腫胰腺信號減低。兩個序列結合，對胰腺及其周圍組織信號及形態(tài)變化顯示非常清楚，可準確評估Balthazar分級。本組6例A級胰腺炎胰腺形態(tài)正常，在T2WI-SPIR及T1WI-WATS圖像僅3例胰腺局部信號改變，另3例信號正常，診斷不明確，但在敏感反映胰腺缺血和水分子彌散障礙的DWI序列上胰腺呈明顯高信號，因此DWI對AP檢出非常敏感，可作為MRI普通序列的有力補充。

評估AP的病情嚴重程度以區(qū)分MAP還是SAP非常重要，因為SAP常并發(fā)局部(胰腺壞死、膿腫)或全身并發(fā)癥(呼吸衰竭、休克、敗血癥等)，病死率較高。文獻[11]認為， CT或MRI有AP的表現(xiàn)，同時有胰周廣泛滲出和(或)胰腺壞死、和(或)胰腺膿腫等改變就屬于SAP。故本研究將胰周無或輕微滲出的A、B、C級定為MAP，胰周滲出廣泛、嚴重或伴出血、壞死的D、E級定為SAP。

不同年齡階段胰腺的ADC值會有相應的變化，但本組的結果顯示年齡與胰腺炎癥的ADC值無明顯相關性，從而避免了年齡對ADC值的干擾。Thomas等[6,12]研究發(fā)現(xiàn)，AP的ADC值顯著低于正常胰腺，但均未研究各級別AP的DWI表現(xiàn)及ADC值是否存在差異。本研究結果顯示，相鄰級別胰腺炎之間的ADC值差異無統(tǒng)計學意義，但隨著級別的增高，ADC值有逐漸增大趨勢，A、B級胰腺炎ADC值最低，顯著低于正常胰腺，而部分E級的ADC值大于正常胰腺，表明低級別AP水分子彌散速度低于高級別AP。但并非所有AP的ADC值均降低，也不是級別越高，ADC值越小，水分子彌散障礙越嚴重。隨著級別的增高，胰腺炎癥的發(fā)展，細胞內水腫逐漸伴隨細胞外水腫，間質水分增加，細胞外間隙增大，水分子彌散速度反而加快，甚至大于正常胰腺。趙琦等[13]報道，AP發(fā)病48 h以后CT對D、E級AP檢出率明顯高于24 h之前的檢出率，因為早期為B、C級的MAP后期可演變?yōu)镈、E級的SAP。這需要DWI多時點動態(tài)監(jiān)測ADC值變化及AP病理學變化的進一步研究。Shinya等[14]報道1例AP患者胰腺的ADC值變化過程，早期ADC值明顯降低，隨著AP的好轉，血白細胞、淀粉酶恢復正常，ADC值也逐漸恢復正常。因此，DWI可用于監(jiān)測AP的病情進展。

診斷胰腺出血，MRI較CT更加敏感。胰腺出血在T1WI及T2WI均呈高信號。本組伴有出血、壞死的AP，不管其級別高低，絕大多數(shù)的ADC值小于正常值。因此，胰腺周圍滲出嚴重的高級別AP如果ADC值降低，可能提示合并胰腺及周圍組織出血、壞死，需要定期復查。或許SAP的胰腺出血壞死時細胞水腫嚴重、ADC值降低及胰腺間質水腫嚴重時ADC值增大，為SAP發(fā)展過程中的兩個不同階段。

總之，在AP早期，A級和B級AP的ADC值顯著降低，DWI及T2WI-SPIR圖像胰腺信號增高，有助于形態(tài)變化不明顯的A、B級AP的早期診斷。隨著級別的增高，胰腺DWI信號逐漸降低，ADC值逐漸增大并超過正常胰腺，反映了腺泡細胞水腫向間質水腫的發(fā)展；而SAP的ADC值明顯降低提示合并胰腺出血、壞死，需要定期復查，以準確監(jiān)測SAP的發(fā)展變化。

[1] 嚴志漢，閔鵬秋，章士正.急性胰腺炎嚴重程度和預后評價的研究進展[J].中華放射學雜志，2005，39(4)：432-435.

[2] 曹開明，郝楠馨，王葳，等.MRI對急性胰腺炎的早期診斷價值[J].同濟大學學報(醫(yī)學版)，2009，30(4)：94-98.

[3] Kim YK,Ko SW,Kim CS,et al.Effectiveness of MR imaging for diagnosing the mild forms of acute pancreatitis:comparison with MDCT[J].J Magn Reson Imaging,2006,24(6):1342-1349.

[4] Arvanitakis M, Koustiani G, Gantzarou A, et al. Staging of severity and prognosis of acute pancreatitis by computed tomography and magnetic resonance imaging-a comparative study[J]. Dig Liver Dis, 2007, 39(5): 473-482.

[5] 謝斯棟，王勁，單鴻，等.磁共振擴散加權成像診斷輕癥急性胰腺炎[J].中國醫(yī)學影像技術，2011，27(7): 1426-1430.

[6] Thomas S, Kayhan A, Lakadamyali H, et al. Diffusion MRI of acute pancreatitis and comparison with normal individuals using ADC values[J]. Emerg Radiol, 2012, 19(1):5-9.

[7] Stimac D,Miletic D,Radic M,et al.The role of nonenhanced magnetic resonance imaging in the early assessment of acute pancreatitis[J].Am J Gastroenterol,2007,102(5):997-1004.

[8] Arvanitakis M,Delhaye M,De Maertelaere V,et al.Computed tomography and magnetic resonance imaging in the assessment of acute pancreatitis[J].Gastroenterology,2004,126(3):715-723.

[9] Viremouneix L, Monneuse O, Gautier G, et al. Prospective evaluation of nonenhanced MR imaging in acute pancreatitis[J]. J Magn Reson Imaging, 2007, 26(2): 331-338.

[10] Shinya S, Sasaki T, Nakagawa Y, et al. The efficacy of diffusion-weighted imaging for the detection and evaluation of acute pancreatitis[J]. Hepatogastroenterology, 2009, 56(94-95): 1407-1410.

[11] 王興鵬，中華醫(yī)學會消化病學分會胰腺病學組.重癥急性胰腺炎內科規(guī)范治療建議[J].中華消化雜志，2009，29(2)：75-78.

[12] Thomas S， Kayhan A，Lakadamyali H，et al. Diffusion-Weighted MRI in Acute Pancreatitis[J]. AJR, 2010, 194(Supple):A77-A81.

[13] 趙琦，李振方，馮紅霞，等.急性胰腺炎診斷中CT檢查時機及與血淀粉酶水平關系的探討[J].中華胰腺病雜志，2011，11(2)：138-139.

[14] Shinya S, Sasaki T, Nakagawa Y，et al. Acute pancreatitis successfully diagnosed by diffusion-weighted imaging: a case report[J]. World J Gastroenterol, 2008, 14(35):5478-5480.