動態對比增強磁共振成像在急性胰腺炎血流灌注診斷中Ktrans、Vp及AUC值的變化研究

張君香 王振光

胰腺炎是由于胰腺因胰蛋白酶的自身消化作用而引起的疾病，主要有腹痛、發熱和嘔吐等臨床表現，由胰腺存在出血甚至壞死等誘發，多可造成胰腺感染及壞死，嚴重者還存在持續性器官衰竭。流行病學研究[1]提示，急性胰腺炎的全球范圍內的病死率高達30%左右，故胰腺炎早期診斷并給予綜合治療對提高治療效果具有重要意義。

研究證實，急性胰腺炎的發生發展過程多存在微循環障礙，而磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)及X射線計算機斷層掃描(X-ray computed tomography，CT)等影像技術均可在一定程度上對胰腺的微循環變化進行反映，但CT軟組織分辨率相對較低，輻射劑量較大，無法清楚顯示膽胰管[2]。動態對比增強磁共振成像(dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI)因能夠對微血管循壞進行較準確評估而得到了臨床重視，但現階段關于急性胰腺炎的研究資料較少[3]。為此，本研究探討DCE-MRI在急性胰腺炎血流灌注診斷中血流灌注參數值變化，為急性胰腺炎嚴重程度的判斷提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年1月至2018年9月在濟寧醫學院附屬醫院治療的72例急性胰腺炎患者，并將其納入觀察組，其中男性41例，女性31例；年齡32～67歲，平均年齡(46.49±14.49)歲；體重指數為(22.04±2.38)kg/m2。72例急性胰腺炎患者中水腫型56例，壞死型16例；根據磁共振嚴重度指數(MR Severity Index，MRSI)評分，輕度患者22例，中度患者30例，重度患者20例。同期將30名健康體檢者納入健康對照組，其中男性20名，女性10名；年齡31～68歲，平均年齡(47.10±11.27)歲；體重指數為(21.89±3.02)kg/m2。觀察組和健康對照組一般資料比較無差異，具有可比性。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①均為首次發病；②發病3 d內行MRI檢查；③患者及家屬知情同意。

(2)排除標準：①慢性胰腺炎；②合并有惡性腫瘤、肝腎功能不全、低蛋白血癥、血液系統疾病等。

1.3 儀器與藥物

采用750 W型3.0T超導磁共振掃描儀(美國GE公司)；歐乃影對比劑(美國GE公司)。

1.4 掃描方法

采用750 W型3.0T超導磁共振掃描儀，32通道腹部相控線圈DCE-MRI掃描。所有受檢者空腹8 h，檢查前可進行呼吸訓練并盡量保持呼吸頻率及幅度一致性，訓練患者吸氣和呼氣末屏氣并堅持20 s，患者常規腹帶加用；受檢者常規T1WI、T2WI及脂肪抑制性T2WI掃描，對胰腺形態及信號進行初步觀察，再行多反轉角LAVA序列動態對比增強掃描；平掃3期后2，5 ml/s注射歐乃影對比劑(0.1 mmol/kg)，隨后相同速率注射20 ml生理鹽水，共40期連續掃描。

1.5 圖像分析

利用圖像處理軟件(Omni-Kinetics Version V2.0.10)對多反轉角肝臟快速容積采集(liver acquisition with volume acceleration，LAVA)序列動態對比增強掃描進行圖像分析處理。將圖像導入處理軟件后于腹股動脈處勾畫感興趣區域(region of interest，ROI)，于胰體、胰頭及胰尾勾畫出20 mm×20 mm～40 mm×40 mm大小的圓形ROI，盡量避開大血管及主胰管；此外，多層面勾畫ROI，選取3層，3個ROI，選取Extended Tofts Linear模型計算容積轉運常數，比較血流灌注參數中對比劑容積轉換常數(Ktrans)、血漿容積(Vp)以及受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線下面積(area under curve，AUC)值[4]。

1.6 MRSI評分

采用MRSI對胰腺炎癥程度和壞死程度MR表現進行評價，炎癥程度評分0～4分，壞死程度評分2～6分，最終得分為炎癥程度和壞死程度得分之和，輕度為0～3分，中度為4～6分，重度為7～10分。

1.7 統計學方法

采用SPSS 19.0軟件對數據進行分析，符合正態分布計量資料采用(x-±s)表示，組間比較使用t檢驗，非正態分布計量資料采用M(Q25，Q75)表示，組間比較使用秩和檢驗；計數資料采用頻數或百分比表示，組間比較使用卡方檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。置信水平為95%置信區間(confidence interval，95%CI)。

2 結果

2.1 兩組血流灌注參數值比較

觀察比較兩組血流灌注參數中Ktrans、Vp及AUC值。觀察組Ktrans、Vp及AUC值(95%CI)分別為0.40(0.15～0.75)ml/min、0.40(0.15～0.75)和4.45(3.52～7.45)，明顯低于健康對照組的0.78(0.40～0.92)ml/min、0.24(0.12～0.35和6.63(4.62～9.34)，差異有統計學意義(Z=-3.922，Z=-3.102，Z=-2.982；P＜0.05)，見表1。

2.2 觀察組不同嚴重程度患者血流灌注參數值比較

觀察組不同嚴重程度患者血流灌注參數中Ktrans、Vp及AUC值(95%CI)比較。輕度患者Ktrans和AUC值明顯高于中度和重度患者，差異有統計學意義(Z=-3.291，Z=-4.594；P＜0.05)；中度和重度患者Ktrans和AUC值比較差異無統計學意義(Z=-1.921，Z=-1.811；P＞0.05)；觀察組不同嚴重程度患者Vp比較差異無統計學意義(H=1.821，P＞0.05)，見表2。

2.3 觀察組不同類型患者血流灌注參數值比較

觀察組不同類型患者血流灌注參數Ktrans、Vp及AUC值(95%CI)比較。觀察組壞死型患者Ktrans為0.28(0.10～0.34)ml/min，明顯低于水腫型患者，差異有統計學意義(Z=-2.283，P＜0.05)；壞死型和水腫型患者Vp和AUC值比較差異無統計學意義(Z=-1.033，Z=-0.892；P＞0.05)，見表3。

表1 觀察組和健康對照組血流灌注參數值比較(中位數，四分位間距95%CI)

表2 觀察組不同嚴重程度患者灌注參數值比較(中位數，四分位間距95%CI)

表3 觀察組不同類型患者血流灌注參數值比較(中位數，四分位間距95%CI)

2.4 典型病例分析

患者女性，61歲，MRI橫斷面T1WI、T2WI和增強掃描顯示胰腺壞死，同時胰尾周圍非液體信號影，增強掃描未見強化，Ktrans為0.25 ml/min，Vp為0.07，AUC為4.45。影像結果如圖1所示。

圖1 胰腺壞死DCE-MRI圖像

3 討論

急性胰腺炎臨床以急性上腹痛、惡心、嘔吐、發熱和血胰酶增高等為特點，屬于一類多種病因導致胰酶在胰腺內被激活后引起胰腺組織自身消化、水腫、出血甚至壞死的炎癥反應[5-6]。急性胰腺炎腹部體征有上腹部明顯的壓痛、反跳痛、肌緊張、腹脹、腸鳴音減弱或消失等，還可伴有嚴重的代謝功能紊亂，甚至并發一個甚至多個器官功能障礙，臨床普遍認為急性胰腺炎的早期診斷及檢查為治療方案的準確制定具有重要意義[7-8]。

Zhu等研究[9]證實，急性胰腺炎的發生和發展過程中多存在微循環障礙，如準確、有效評價急性胰腺炎血流灌注情況，已成為現階段研究的重要方向。DCE-MRI屬于改良的MRI成像技術，對比劑注射后極短時間內對選取層面進行重復、連續掃描，不僅能夠有效對病變組織形態學改變進行準確反映，亦能準確對器官的生理、病理變化進行評估，進而有效反映組織的血流灌注和微循環情況，為急性胰腺炎的早期診斷和治療提供更有價值的參考數據[10-11]。

本研究采用的Ktrans參數能夠評估ROI組織中血流灌注量及毛細血管滲透性；Vp能夠有效反映血管內容積；AUV對ROI血流情況進行整體反映。本研究中觀察組Ktrans、Vp及AUC值明顯低于健康對照組，其結果提示急性胰腺炎患者血流灌注較低，可能是因為急性胰腺炎的胰腺細胞受損激活了胰蛋白酶原及相關水解酶，產生的自由基和水解酶進一步刺激血管活性因子和促炎細胞因子的釋放，損傷了血管內皮而造成血管微循環障礙。進一步的研究發現，觀察組輕度患者Ktrans和AUC值明顯高于中度和重度患者；中度和重度患者Ktrans和AUC值比較差異無統計學意義；觀察組不同嚴重程度患者Vp比較差異無統計學意義，其結果表明，急性胰腺炎輕度患者ROI血流灌注量較高，但Vp無法對不同程度胰腺炎患者的血流灌注進行準確反映，這可能是因為Ktrans值取決于ROI組織血流灌注量與毛細血管滲透性的平衡，中度和重度患者Ktrans水平下降可能是因為血流灌注量下降抵消了血管滲透性增加量所致[12-13]。進一步對不同類型患者灌注參數Ktrans、Vp及AUC值比較發現，觀察組壞死型患者Ktrans明顯低于水腫型患者；壞死型和水腫型患者Vp和AUC值比較差異無統計學意義。上述結果表明，DCE-MRI在急性胰腺炎血流灌注評估有助于急性胰腺炎類型的判斷。研究提示胰腺損傷主要分為兩個方面[14-15]：①毛細血管密度下降且多向性灌流；②小葉間動脈血流的下降，隨著急性胰腺炎的發展，滋養組織血供逐漸下降，患者進而出現水腫及壞死等類型，這也與本研究結論一致。本研究發現，壞死型和水腫型患者Vp和AUC值比較差異無統計學意義，可能是因為壞死型胰腺炎中僅包含胰周壞死，但胰腺實質并未出現壞死，而所測得的Vp和AUC值均為胰腺實質的灌注指標，因此Vp和AUC值無顯著差異，但這也可能是因為本研究壞死型胰腺炎樣本量較少所致，故還需要大樣本量研究進一步證實。

DCE-MRI在急性胰腺炎血流灌注評估中有較重要意義，有助于急性胰腺炎嚴重程度的判斷。