MR彈性成像評(píng)價(jià)梗阻型慢性胰腺炎

劉艷清，石 喻，郭啟勇，王 敏，蒼麗卓，紀(jì)若云

(中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院放射科，遼寧 沈陽(yáng) 110004)

MR彈性成像(MR elastography, MRE)是利用機(jī)械波定量測(cè)量組織彈性或硬度的新技術(shù)，目前已用于評(píng)價(jià)慢性肝炎及纖維化[1-5]。MRE在胰腺中的應(yīng)用較少[6]，有關(guān)正常胰腺及慢性胰腺炎是否存在硬度差別的報(bào)道鮮見(jiàn)。慢性胰腺炎分為梗阻型、鈣化型及自身免疫型，臨床上梗阻型慢性胰腺炎較常見(jiàn)，且多可獲得術(shù)后病理結(jié)果[7-8]。本研究以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，探討MRE在梗阻型慢性胰腺炎中的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2014年6月—2015年12月間疑診梗阻型慢性胰腺炎并在我院接受胰十二指腸切除術(shù)的32例患者(病變組)，男17例，女15例，年齡33～75歲，平均(54.3±12.3)歲，體質(zhì)量指數(shù)為(23.03±2.47)kg/m2；其中壺腹癌8例、胰腺腺癌16例、十二指腸腺癌2例、胰腺內(nèi)分泌腫瘤3例、胰腺實(shí)性假乳頭狀瘤1例、囊腺瘤2例，均于常規(guī)胰腺M(fèi)R及MRE掃描后1周內(nèi)接受胰十二指腸切除術(shù)，并取得斷端非腫瘤區(qū)域的組織切片標(biāo)本，于術(shù)后7～10天復(fù)查CT。同期招募健康志愿者32名為正常對(duì)照組，男17名，女15名，年齡28～67歲，平均(54.5±10.5)歲，既往無(wú)胰腺或消化道疾病史，且常規(guī)胰腺M(fèi)RI未見(jiàn)異常。本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(2017PS236X)，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE 3.0T Signa Excite HD超導(dǎo)型MR成像系統(tǒng)，8通道相控陣Torsopa體部線圈。囑受試者掃描前禁食水6～8 h、掃描時(shí)仰臥。常規(guī)序列包括軸位T1W(TR 5.87 ms，TE 2.10 ms)、T2W及T2W脂肪抑制序列(TR 6 666.67 ms，TE 106.76 ms)，層厚均為5 mm，層間距1 mm，F(xiàn)OV 480 mm×480 mm，矩陣512×512，層數(shù)24層。

MRE掃描所用主動(dòng)及被動(dòng)刺激器均由美國(guó)Resoundant公司提供。將主動(dòng)刺激器置于掃描間外部，產(chǎn)生40 Hz的低頻聲波。被動(dòng)刺激器為定制的長(zhǎng)方形板，以腹帶緊密貼合于受試者上腹部劍突處，以塑料管連接兩者；長(zhǎng)方形板貼于腹部一側(cè)質(zhì)軟，遠(yuǎn)離腹部一側(cè)為質(zhì)硬的反襯板，可將機(jī)械波均勻反射入腹部。MRE掃描采用自旋回波-平面回波成像(spin-echo echo planar imaging， SE-EPI)，TR 1 375 ms，TE 39.4 ms，層數(shù)32層，層厚3.5 mm，F(xiàn)OV 380 mm×380 mm，矩陣96×96。MRE采用屏氣掃描，共5次屏氣，前4次屏氣22 s，第5次屏氣11 s。MRE軟件自動(dòng)完成圖像重建，若重建圖像質(zhì)量不佳，則重復(fù)掃描。

1.3 圖像分析 采用MRE-LAB后處理軟件直接反演擬合算法生成彈性圖、幅度圖及x、y、z軸三個(gè)方向的波形圖，各32層。由2名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)、分別具有5年及8年腹部影像診斷經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師綜合術(shù)前T1WI、T2WI及術(shù)后CT圖像，并結(jié)合手術(shù)記錄確定胰腺殘端的具體位置，于MRE幅度圖上選取胰腺斷端顯示最佳的層面，在胰腺斷端非腫瘤區(qū)域盡量避開腫瘤、胰管、大血管及胰腺邊緣繪制ROI，使其范圍內(nèi)波形圖上波的傳播方向明確、振幅良好；ROI自動(dòng)復(fù)制至彈性圖及波形圖上，記錄其彈性值。正常對(duì)照組選擇胰體部的最大層面勾畫ROI。2周后由高年資醫(yī)師以同樣方法重復(fù)測(cè)量1次，分析其測(cè)量值的一致性。

1.4 病理分級(jí) 由2名具有5年以上診斷經(jīng)驗(yàn)的病理科醫(yī)師采用盲法對(duì)病變組患者進(jìn)行病理分級(jí)，分為胰腺正常，輕度、中度及重度胰腺炎，意見(jiàn)有分歧時(shí)經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致。纖維化程度計(jì)分：0分，無(wú)纖維化；1分，小葉或腺泡局灶纖維化；2分，大面積小葉纖維化；3分，大面積腺泡纖維化；4分，組織結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞。炎癥計(jì)分：0分，無(wú)炎癥；1分，局灶性炎癥；2分，大面積炎癥。慢性炎癥病理分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為纖維化及炎癥分?jǐn)?shù)之和：正常，0分；輕度，1～2分；中度，3～4分，重度，5～6分[9]。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用MedCalc 15.0及SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，以組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient， ICC)評(píng)價(jià)2名醫(yī)師間及同一醫(yī)師重復(fù)測(cè)量的一致性，ICC>0.7為一致性良好。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較病變組與正常對(duì)照組的彈性值差異，以Spearman秩相關(guān)分析病變組炎癥程度與彈性值間的相關(guān)性。對(duì)不同病理分級(jí)間彈性值比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD檢驗(yàn)。繪制ROC曲線，評(píng)價(jià)彈性值對(duì)于有無(wú)、輕度與中重度、輕中度與重度慢性炎癥的診斷效能，計(jì)算曲線下面積(area under curve, AUC)、敏感度、特異度及診斷閾值。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

隨著胰腺硬度增加，彈性圖上胰腺實(shí)質(zhì)的顏色由藍(lán)色逐漸過(guò)渡到綠色、黃色(圖1、2)。2名醫(yī)師測(cè)量正常對(duì)照組彈性值的ICC為0.922[95%置信區(qū)間(0.874，0.952)]，高年資醫(yī)師重復(fù)測(cè)量正常對(duì)照組彈性值的ICC為0.918[95%置信區(qū)間(0.868，0.949)]。2名醫(yī)師間測(cè)量病變組彈性值的ICC為0.953[95%置信區(qū)間(0.924，0.971)]，高年資醫(yī)師重復(fù)測(cè)量彈性值的ICC為0.972[95%置信區(qū)間(0.955，0.983)]。2名醫(yī)師間測(cè)量結(jié)果一致性良好，故以高年資醫(yī)師第一次測(cè)量結(jié)果作為最終結(jié)果。

正常對(duì)照組的胰腺體部平均彈性值為(1.21±0.11)kPa，病變組胰腺體部平均彈性值為(1.51±0.24)kPa，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-6.077，P<0.001)；病變組病理分級(jí)為輕度、中度、重度胰腺炎患者的平均彈性值為(1.58±0.22)kPa，與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-8.691，P<0.001)；病變組中胰腺正常者(n=7)平均彈性值為(1.25±0.13)kPa，與正常對(duì)照組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-0.245，P=0.428)。

病變組中病理分級(jí)為胰腺正常(n=7)，輕度(n=8)、中度(n=10)及重度(n=7)胰腺炎患者的彈性值分別為(1.25±0.13)kPa，(1.38±0.16)kPa、(1.59±0.17)kPa及(1.81±0.02)kPa，不同分級(jí)間彈性值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=22.172，P<0.001)，兩兩比較，重度胰腺炎患者彈性值大于正常胰腺者及輕度、中度胰腺炎患者(P均<0.01)，中度胰腺炎患者大于正常胰腺者及輕度胰腺炎患者(P均<0.01)，正常胰腺炎者與輕度胰腺炎患者間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.105)。

病變組胰腺?gòu)椥灾蹬c慢性胰腺炎癥程度間呈正相關(guān)(rs=0.843，P<0.001)。彈性值診斷有無(wú)、輕度與中重度、輕中度與重度胰腺慢性炎癥的AUC分別為0.900、0.941及0.960(P均<0.001)，ROC曲線、閾值、AUC、敏感度及特異度見(jiàn)表1、圖3。

3 討論

MRE技術(shù)用于診斷肝纖維化已較為成熟。胰腺的解剖結(jié)構(gòu)與肝臟不同，且位置較深，機(jī)械波的傳播更加困難，如胰腺前方的含氣胃腸道可限制或阻礙機(jī)械波的傳播。筆者改良了經(jīng)典肝臟MRE的軟件及硬件設(shè)施，以SE-EPI結(jié)合三維反演擬合算法，可在2 min內(nèi)完成全胰腺M(fèi)RE掃描；采用低頻波和特殊的被動(dòng)激發(fā)裝置，以保證足夠的波信號(hào)強(qiáng)度[10]。Shi等[6]研究表明，振動(dòng)波頻率為40 Hz時(shí)，MRE彈性值測(cè)量胰腺的結(jié)果可重復(fù)性好。我國(guó)正常人胰腺體部平均彈性值為(1.20±0.16)kPa[6]，本研究正常對(duì)照組胰腺體部平均彈性值(1.21±0.11)kPa，與之相似。本研究納入了健康志愿者和慢性胰腺炎患者，重復(fù)測(cè)量時(shí)間間隔大于2周，有利于避免人為趨同的測(cè)量?jī)A向，結(jié)果提示MRE能夠客觀評(píng)價(jià)胰腺硬度。

表1 MRE彈性值診斷不同程度慢性梗阻型胰腺炎的閾值、AUC、敏感度及特異度

圖1 患者男，52歲，壺腹癌侵及胰頭 A.幅度圖，用于定位ROI； B.彈性圖，胰腺區(qū)域呈淡藍(lán)色，彈性值為1.32 kPa； C.病理分級(jí)為輕度慢性炎癥(天狼星紅染色，×100) 圖2 患者男，48歲，胰體腺癌 A.幅度圖，用于定位ROI； B.彈性圖，胰腺區(qū)域呈黃綠色，彈性值為1.79 kPa； C.病理分級(jí)為重度慢性炎癥(天狼星紅染色，×100)

圖3 彈性值診斷梗阻型慢性胰腺炎的ROC曲線 A.有無(wú)慢性胰腺炎； B.輕度與中重度胰腺炎； C.輕中度與重度胰腺炎 (曲線上下方虛線表示ROC曲線的95%置信區(qū)間)

本研究中病變組胰腺體部彈性值[(1.51±0.24)kPa]大于正常對(duì)照組[(1.21±0.11)kPa]，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。既往對(duì)肝臟的MRE研究[2-3]表明，纖維化及炎癥是增加組織硬度的重要因素。梗阻型慢性胰腺炎的主要病理改變?yōu)檫h(yuǎn)端胰腺實(shí)質(zhì)因阻塞性胰腺炎而產(chǎn)生纖維化及炎細(xì)胞浸潤(rùn)，使胰腺硬度增加，導(dǎo)致胰腺?gòu)椥灾翟龈遊11]。本組輕度、中度及重度胰腺炎的彈性值分別為(1.38±0.16)kPa、(1.59±0.17)kPa和(1.81±0.02)kPa，且隨病情加重，彈性值逐漸上升，兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。慢性胰腺炎的分級(jí)主要基于纖維化程度及炎癥程度。輕度炎癥時(shí)，纖維含量增加較少，此時(shí)內(nèi)源性張力和組織硬度的改變不明顯；中重度炎癥時(shí)，大量纖維在小葉間及小葉內(nèi)沉積，形成類似肝硬化再生結(jié)節(jié)的病理形態(tài)，增加組織內(nèi)部張力，使胰腺硬度明顯增加。

內(nèi)鏡結(jié)合超聲彈性成像在評(píng)價(jià)胰腺硬度、鑒別胰腺纖維化及胰腺腫瘤方面具有優(yōu)勢(shì)[12]，但易受局部條件制約，患者依從性較差，且受評(píng)估者主觀影響較大。MRE可直接生成胰腺整體的客觀彈性圖。本組結(jié)果顯示正常對(duì)照組胰腺?gòu)椥灾翟诓煌t(yī)師間及同一醫(yī)師間重復(fù)測(cè)量的一致性良好(ICC均>0.9)，且胰腺成像僅需2 min，患者易接受，可用于隨訪復(fù)查。既往研究[13]表明，超聲內(nèi)鏡彈性成像診斷有無(wú)、輕度與中重度、輕中度與重度胰腺纖維化的敏感度分別為76.4%、86.6%、77.7%，特異度分別為91.7%、81.4%、91.8%，相應(yīng)的AUC均為0.90。本研究中胰腺?gòu)椥灾翟\斷不同程度慢性炎癥的AUC均>0.900，且本研究在病理分級(jí)中增加了炎癥因素，對(duì)慢性胰腺炎的分級(jí)更加客觀準(zhǔn)確，提示MRE診斷梗阻型慢性胰腺炎的效能相對(duì)較高。

本研究的局限性：①病變組各亞組樣本量較小；②依據(jù)術(shù)后CT圖像確定胰腺斷端位置，可能存在定位偏差，引起結(jié)果偏倚；③受試者性別、體質(zhì)量指數(shù)、被動(dòng)刺激器位置等因素對(duì)彈性值測(cè)量結(jié)果的影響尚需進(jìn)一步觀察。

總之，MRE可客觀測(cè)量胰腺?gòu)椥灾担兄谂R床無(wú)創(chuàng)評(píng)估慢性胰腺炎的嚴(yán)重程度。在我國(guó)，MRE在診斷胰腺疾病方面的應(yīng)用尚屬初步階段，仍需大樣本量深入研究。

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