3.0T和1.0T MRI評估克羅恩病活動性的研究

朱震亞，朱 炯，李 磊，龔紅霞，許建榮

克羅恩病(Crohn's disease)是炎癥性腸病中最多見的一種疾病[1]，由于對活動期與緩解期克羅恩病患者的治療原則截然不同，所以對其活動性的準(zhǔn)確評估顯得尤為重要。

近年來，隨著影像技術(shù)的不斷發(fā)展，MRI和CT能夠很好地顯示腸壁及腸腔周圍的異常改變，很多研究已經(jīng)證明他們能夠很好地評估克羅恩病的活動性[2-3]。MRI具有良好的軟組織對比度，能夠多平面重建，同時又沒有輻射損傷，所以較CT而言，越來越體現(xiàn)出其在評估克羅恩病活動性方面的優(yōu)越性[4]。先前的研究都是運用1.0T或者1.5 T的MRI進行，結(jié)果提示MRI能很好地顯示克羅恩病患者受累腸段的異常改變[3,5-7]。本研究的目的就是比較3.0T的高場強MRI與1.0T MRI在評估克羅恩病活動性方面的診斷價值。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

搜集仁濟醫(yī)院2006年1月5日至2008年7月22日期間確診為克羅恩病的66例患者 ，其中36例接受了3.0T MRI檢查 (Intera, Philips Medical Systems,The Netherlands)，男22例，年齡24～60歲，平均(39.5±8.5)歲；女14例，年齡22～53歲，平均(34.9±2.4)歲。30例接受了1.0T MRI的檢查 (Philips Gyroscan T10-NT, Amsterdam, the Netherlands)，男18例，年齡24～60歲，平均(36.5±4.5)歲；女12例，年齡21～52歲，平均(32.9±2.3)歲。臨床診斷為活動期克羅恩病的標(biāo)準(zhǔn)包括：(1) 克羅恩活動指數(shù)(Crohn disease activity index, CDAI) ＞150；(2)內(nèi)窺鏡檢查提示活動性腸炎；(3) C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)和(或)紅細(xì)胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate, ESR)升高。

1.2 MR檢查方法

所有的患者于檢查前12 h開始禁食，并服用20%甘露醇250ml用于清潔腸道。檢查前40min，讓患者口服6.25%甘露醇1500ml用于充盈腸道。先期的研究表明，這種高滲性的溶液能使小腸腸段更好地充盈，同時也是一種很好的腸腔內(nèi)雙相對比劑，即在T2WI上顯示為高信號，而在T1WI上顯示為低信號[8-9]。為了抑制患者的腸道蠕動，于檢查前5 min給予患者肌注東莨菪堿20mg (排除相關(guān)禁忌證)。

3.0 T MRI使用相控體部表面線圈，掃描序列：(1)橫斷面、冠狀面：T2WI TR 1273 ms，TE 80ms，層厚5 mm，視野(FOV) 455 mm×455 mm；單次激發(fā)自旋回波序列(SSh-TSE) TR 1592 ms，TE 80ms，層厚4 mm，F(xiàn)OV 485 mm×485 mm；敏感度編碼(SENSitivity Encoding, SENSE) TR 1592 ms，TE 80ms，層厚4 mm，F(xiàn)OV 485 mm×485 mm；矩陣512×512；反轉(zhuǎn)角90°；間隔0。(2)冠狀面、矢狀面：脂肪抑制T2WI TR 1446 ms，TE 84 ms，F(xiàn)OV 485 mm×485 mm；單次激發(fā)(SSh)序列 TR 1446 ms，TE 84 ms，F(xiàn)OV 485 mm×455 mm；頻譜衰減反轉(zhuǎn)復(fù)蘇(spectral attenuated inversion recovery,SPAIR) TR 1446 ms，TE 84 ms，F(xiàn)OV 485 mm×455 mm；SENSE TR 1446 ms，TE 84 ms，F(xiàn)OV 485 mm×455 mm；層厚 4 mm，矩陣512×512，反轉(zhuǎn)角90°，間隔0。(3) 3D掃描：T1WI/ T1高分辨率各向同性容積成像(T1 high resolution isotropic volume examination, THRIVE)、SENSE TR 3.25 ms，TE 1.51 ms，層厚2 mm，矩陣512×512，反轉(zhuǎn)角15°，間隔0，F(xiàn)OV 485 mm×485 mm。在注射對比劑前先進行一次掃描，靜脈團注Gd-DTPA (0.1 ml/kg) 40s后再連續(xù)重復(fù)4次掃描。掃描后圖像進行3D重建。

1.0 T MR的掃描使用體部表面線圈，并運用呼吸門控，使用的序列：(1)橫斷面、冠狀面、矢狀面：T2WI TR 1800ms，TE 100ms，層厚4 mm；視野(FOV) 450mm×450mm/485 mm×485 mm/485 mm×350mm)。(2)冠狀面：脂肪抑制T2WI/頻譜預(yù)飽和反轉(zhuǎn)恢復(fù)(spectral presaturation with inversion recovery, SPIR) TR 1800ms；TE 100ms，層厚4 mm；矩陣512×512；反轉(zhuǎn)角90°；間隔0；FOV 485 mm×485 mm。(3) 3D掃描：脂肪抑制T1WI/頻譜預(yù)飽和反轉(zhuǎn)恢復(fù)(spectral presaturation with inversion recovery, SPIR) TR 575 ms；TE 12 ms, 層厚4 mm；矩陣512×512；反轉(zhuǎn)角90°；間隔0；FOV 450mm×450mm。在注射對比劑前先進行一次掃描，靜脈團注Gd-DTPA (0.1 ml/kg) 40s后再連續(xù)重復(fù)4次掃描。

所有的圖像傳送至后處理工作站(Advantage Windows 4.3, GE Healthcare, WI)，由2名具有10～12年腹部影像診斷經(jīng)驗的放射科醫(yī)師進行獨立雙盲法讀片診斷，評估患者的克羅恩病的活動性。

1.3 MR影像診斷標(biāo)準(zhǔn)

[5]～[8]，根據(jù)本組患者具體情況，制定MR影像學(xué)診斷活動性克羅恩病的評判標(biāo)準(zhǔn)：(1)受累腸段腸壁異常增厚、腸腔狹窄及腸壁異常強化≥2處，記1分(圖1)。(2)受累腸段的平均腸壁厚度≥3 mm，記1分(圖2)。(3)受累腸段增強后T1WI的信號強度大于同期掃描的肝臟信號強度，記1分(圖1)。(4)受累腸段有腸系膜血管異常明顯強化的表現(xiàn)，即出現(xiàn)“木梳征”(因腸系膜直小血管的增多，腸系膜脂肪結(jié)構(gòu)模糊，增多的小血管排列如木梳)，記1分(圖1)。(5)受累腸段出現(xiàn)狹窄后擴張的表現(xiàn)，記1分(圖3)。(6)受累腸段相鄰腸系膜有直徑＞10mm的淋巴結(jié)，記1分(圖2)。(7)受累腸段有膿腫、瘺道、潰瘍其中任何一個征象，記1分(圖3，4)。

2名放射科醫(yī)師根據(jù)以上7個方面對克羅恩病患者的MR影像資料進行獨立讀片評估及評分。如果評分≥4分，則診斷為活動期克羅恩病；如果評分＜4分，則診斷為緩解期克羅恩病。每例患者的最終評分取2名醫(yī)師評分的平均值。對各種征象顯示率的統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)：只要有1名醫(yī)師發(fā)現(xiàn)某一征象即表示MRI檢查能顯示此征象。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

以臨床的評估(基于CDAI評分，內(nèi)窺鏡檢查及實驗室化驗)作為金標(biāo)準(zhǔn)，分別統(tǒng)計3.0T及1.0T MRI評估活動性克羅恩病的敏感度、特異度、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值。其中敏感度=真陽性/(真陽性+假陰性)；特異度=真陰性/(真陰性+假陽性)；陽性預(yù)測值=真陽性/(真陽性+假陽性)；陰性預(yù)測值=(真陰性/真陰性+假陰性)。1.0T與3.0T MRI測量腸壁厚度的一致性檢驗采用雙樣本t檢驗，1.0T與3.0T MRI顯示各種征象(顯示率)的一致性檢驗采用χ2檢驗，P＜0.05為有統(tǒng)計學(xué)意義。所有的資料運用統(tǒng)計軟件SPSS 11.5進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果

2.1 臨床評估

行3.0T MRI的36例克羅恩病患者中，25例患者臨床診斷為活動性克羅恩病，其中22例患者的CDAI評分＞150分，20例患者的內(nèi)窺鏡活檢提示活動性克羅恩病，18例患者的實驗室檢查結(jié)果提示活動性克羅恩病(其中C反應(yīng)蛋白升高16例，血沉升高13例)。行1.0T MRI的30例克羅恩病患者中，22例患者臨床診斷為活動性克羅恩病，其中18例患者的CDAI評分＞150分，16例患者的內(nèi)窺鏡活檢提示活動性克羅恩病，16例患者的實驗室檢查結(jié)果提示活動性克羅恩病(其中C反應(yīng)蛋白升高15例，血沉升高11例)。

2.2 MRI評估

M R影像表現(xiàn)見圖1～6。將每例患者的M R影像資料分為6組腸段進行評估，36例行3.0T MRI的患者一共評估了216組腸段，其中76組發(fā)現(xiàn)異常的腸段的平均厚度為(3.22±0.93) mm (圖1，2)；76組腸段中增強后脂肪抑制T1WI顯示異常強化62組(62/76；圖1，6)。30例行1.0T MRI的患者一共評估了180組腸段，其中69組發(fā)現(xiàn)異常的腸段的平均厚度為(3.61 ±0.83) mm，69組中增強后脂肪抑制T1WI顯示異常強化23組(23/69)。3.0T MRI測量的腸壁厚度及顯示腸壁的異常強化與1.0T MRI比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P值均＜0.05)。

36例行3.0T MRI的患者中7例發(fā)現(xiàn)腸段狹窄及狹窄后擴張，20例發(fā)現(xiàn)“木梳征”(圖1)，9例發(fā)現(xiàn)腸系膜淋巴結(jié)腫大(圖2)，2例發(fā)現(xiàn)潰瘍，4例發(fā)現(xiàn)瘺道(圖4)，均未發(fā)現(xiàn)膿腫。30例行1.0T MRI的患者中11例發(fā)現(xiàn)腸段狹窄及狹窄后擴張(圖3)，6例發(fā)現(xiàn)“木梳征”，3例發(fā)現(xiàn)腸系膜淋巴結(jié)腫大，3例發(fā)現(xiàn)潰瘍(圖3)，均未發(fā)現(xiàn)瘺道和膿腫。3.0T MRI顯示的“木梳征”與1.0T MRI比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。

圖1 女，歲，克羅恩病患者，3.0T MR增強后冠狀面壓脂T1WI示遠端回腸腸壁增厚并見明顯強化(黑箭)，其信號強度大于髂動脈(白箭)，同時可見典型“木梳征”(白箭頭) 圖2 男，35歲，克羅恩病患者。3.0T MR橫斷面T2WI/SSh/TE80示增大的淋巴結(jié)(白箭)及明顯增厚腸壁(黑箭) 圖3 男，42歲，克羅恩病患者。1.0T MR冠狀面T2WI/TSE/TE100序列掃描顯示狹窄腸段以及潰瘍(黑箭) 圖4 男，25歲，克羅恩病患者。3.0T MR冠狀面T2WI/sSSh/SPAIR序列掃描顯示竇道(白箭頭)以及相鄰的腸壁增厚的直腸(黑箭) 圖5 A：男，25歲，克羅恩病患者。3.0T MR冠狀面T2WI/SSh/TE80掃描顯示增厚的腸壁達5 mm (白箭)。B：男，33歲，克羅恩病患者。1.0T MR冠狀面T2WI/TSE/TE100掃描示增厚的腸壁達5 mm (白箭) 圖6 A：男，31歲，克羅恩病患者。3.0T MR橫斷面動態(tài)增強壓脂T1WI示腸壁增厚(黑箭)，其信號強度與腹主動脈相似(白箭)。B：女，43歲，克羅恩病患者。1.0T MR橫斷面增強壓脂T1WI示腸壁增厚(黑箭)，其信號強度與髂動脈相似(黑箭頭)Fig.1 A 45-year-old female with Crohn's disease.At distal ileum, coronal Gd-enhanced fat–suppressed T1WI showed obvious enhancement of bowel wall (black arrow) on 3.0T MRI.The signal was as high as external iliac artery (white arrow).The “comb sign” (arrows) was well seen.Fig.2 A 35-year-old male with Crohn's disease.At mesentery, axial T2WI/SSh/TE80image showed the enlarged lymph node (short axis ＞ 1 cm) (white arrow) on 3.0T MR.And the ileal bowel thickening (black arrow)was also well seen.Fig.3 A 42-year-old male with Crohn's disease.At jejunum, coronal T2WI/TSE/TE100image showed two small ulcers (black arrow) with stenosis on 1.0T MRI.Fig.4 A 25-year-old male with Crohn's disease.At rectum, sagittal T2WI/sSSh/SPAIR image showed the fistulous tract (white arrow) adjoined with the involved bowel (black arrow) on 3.0T MRI.Fig.5 A: A 25-year-old male with Crohn's disease.At distal ileum, coronal T2WI/SSh/TE80image showed the thickened(5 mm) bowel wall (white arrow) on 3.0T MRI.B: A 33-year-old male with Crohn's disease.At distal ileum, coronal T2WI/TSE/TE 100image showed the thickened (5 mm) bowel wall (white arrow) on 1.0T MRI.Fig.6 A: A 31-year-old male with Crohn's disease.At ileum, axial contrast-enhanced DYN/3D/T1WI/ fat–suppressed image showed bowel wall enhancement (black arrow)and the signal was as high as that of the aorta (white arrow) on 3.0T MRI.B: A 43-year-old female with Crohn's disease.At ileum, axial contrast-enhanced T1WI/fat–suppressed image showed bowel wall enhancement (black arrow) and the signal was as high as that of the iliac artery (arrows) on 1.0T MRI.

根據(jù)本研究MR影像資料綜合評分標(biāo)準(zhǔn)，行3.0T MRI的36例患者評分為(3.22±1.27)分，其中18例患者評分＞4分，評估為活動性克羅恩病；與臨床金標(biāo)準(zhǔn)診斷為活動性克羅恩病患者25例比較，3.0T MRI診斷活動性克羅恩病假陽性1例，假陰性8例，真陽性17例，真陰性10例，敏感度為68.0%，特異度為90.9%，陽性預(yù)測值為94.4%，陰性預(yù)測值為55.6%。行1.0T MRI的30例患者評分為(3.13±1.25)分，其中9例患者的評分＞4分，評估為活動性克羅恩病，與臨床金標(biāo)準(zhǔn)診斷為活動性克羅恩病患者19例比較，1.0T MRI診斷活動性克羅恩病假陽性0例，假陰性10例，真陽性9例，真陰性11例，敏感度為47.4%，特異度為100%，陽性預(yù)測值為100%，陰性預(yù)測值為52.4%。

3 討論

臨床上對Crohn活動性的評估常規(guī)運用CDAI、相關(guān)實驗室檢查和內(nèi)窺鏡活檢，只要這3項評價指標(biāo)中有2項提示為活動性，就可以診斷為活動性克羅恩病。但是，由于有些急性期和緩解期的癥狀有重復(fù)，藥物的治療也使得某些癥狀變得不典型，而內(nèi)窺鏡又是一種創(chuàng)傷性檢查手段，所以常規(guī)的克羅恩病活動性評價體系仍舊存在很大局限性，臨床上需要一種更加準(zhǔn)確有效的克羅恩病活動性評價方法。

影像檢查是一種有效的評價克羅恩病活動性的方法。CT相對于MRI來說，空間分辨率更高，掃描時間更短，能夠更好顯示腸壁的細(xì)微結(jié)構(gòu)，從而為診斷提供更準(zhǔn)確的信息。但是，CT的最大局限性在于它的X射線。接受CT檢查的克羅恩病患者必須接受大劑量的X線照射，而X線的照射加上克羅恩病患者服用的某些藥物，如甲氨蝶啶的協(xié)同作用，將增加這些患者罹患惡性腫瘤的可能性[10]。MRI相對于CT而言，能更好地顯示軟組織對比度，而且沒有射線所造成的損害，因此MRI在評估克羅恩病的活動性方面越來越顯示出優(yōu)越性[4]。

3.0T MRI是目前最新的影像診斷技術(shù)，并且仍舊在不斷發(fā)展中。作為高場強的MRI，3.0T比1.0T具有更好的信噪比和空間分辨率，能夠更好的顯示病變，特別是細(xì)微結(jié)構(gòu)的顯示。隨著場強的增高，各種偽影也顯得突出(包括運動偽影和化學(xué)位移偽影)，但是前期有些研究認(rèn)為各種可能的偽影并沒影響3.0T MRI在腹部影像診斷的優(yōu)越性[11]。但是這種偽影究竟是否會在3.0T MRI對腹部管腔樣臟器(如腸道)病變的診斷方面產(chǎn)生影響，目前還未發(fā)現(xiàn)相關(guān)研究。

以往已有很多研究探討了1.0T及1.5 T MRI診斷活動性克羅恩病的價值[5-7]，這些研究提示MRI能很好地顯示克羅恩病患者受累腸段的異常改變，包括腸壁厚度改變、腸壁異常強化、腸段狹窄、腸系膜血管異常增多(“木梳征”)、腫大淋巴結(jié)、瘺管、潰瘍和膿腫等。在本研究中，根據(jù)這些影像表現(xiàn)，筆者制定了MRI評估活動性克羅恩病的診斷標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，比較3.0T及1.0T MRI判斷活動性克羅恩病的價值。結(jié)果顯示，3.0T MRI評估活動性克羅恩病敏感度(68.0%)要明顯高于1.0T MRI(47.4%)，特異度(90.9%)略低于1.0T MRI (100%)。在測量腸壁的厚度、顯示腸壁的強化以及顯示“木梳征”這一特殊征象方面，3.0T MRI與1.0T MRI的差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義。

腸壁的厚度是評判克羅恩病活動性的一個重要指標(biāo)。3.0T MRI具有更高的空間分辨率和更好的信噪比，能更好顯示組織細(xì)微結(jié)構(gòu)，所以測得的腸壁厚度也更準(zhǔn)確。本研究結(jié)果顯示，3.0T MRI能更好顯示腸壁的異常強化和“木梳征”，其顯示率要明顯高于1.0T MRI。這2個征象也是判斷活動期和緩解期克羅恩病的重要指標(biāo)。雖然某些纖維組織也會表現(xiàn)為強化明顯，但在更多數(shù)情況下腸壁異常明顯強化出現(xiàn)在活動性腸道炎癥[4-7]。“木梳征”提示受累腸段充血，也是活動期腸道炎癥的一個重要征象。有研究表明，在診斷活動性克羅恩病方面，MR增強后脂肪抑制的T1WI與CDAI顯示了很好的相關(guān)性[5]。相對于1.0T及1.5 T MRI，高場強的3.0T MR的T1WI掃描時間更短，能更好的顯示增強效果，并且3.0T MRI有更好的信噪比和強化噪聲比，所以在顯示腸系膜血管方面，3.0T MRI較1.0T及1.5 T MRI有明顯優(yōu)越性，也就能更好顯示腸壁異常明顯強化和“木梳征”。本研究結(jié)果提示，3.0T MRI在顯示腸段狹窄、增大的淋巴結(jié)、瘺管、潰瘍及膿腫方面沒有明顯優(yōu)于1.0T MRI。高場強的3.0T MRI在提高了圖像的信噪比和強化噪聲比的同時，由于磁場不均勻性的提高，磁敏感效應(yīng)和化學(xué)位移偽影也增多，所以在一定程度上影響了圖像的質(zhì)量，尤其是在顯示腹部管腔樣臟器的MR影像上，因為腹部管腔樣臟器有蠕動等影響，MR圖像對磁敏感效應(yīng)和化學(xué)位移偽影更為敏感。而前期基于1.0T及1.5 T MRI的研究也認(rèn)為，在顯示瘺道、潰瘍、膿腫方面，MRI與其他影像診斷方法，如CT和普通X線造影相比較是否具有優(yōu)勢還存在很大爭議[12-15]。

總之，本研究結(jié)果顯示，3.0T MRI在評價克羅恩病活動度方面優(yōu)于1.0T MRI。3.0T MRI能更好顯示增厚的腸壁、腸壁的異常強化和“木梳征”，而這三方面也是MR影像診斷評價克羅恩病活動與否的重要征象。

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