3.0 T磁共振擴散加權成像診斷肛瘺的價值

李翔　強金偉　陸娜　李勇愛

(復旦大學附屬金山醫院影像科， 上海　201508)

·論著·

3.0 T磁共振擴散加權成像診斷肛瘺的價值

李翔強金偉陸娜李勇愛

(復旦大學附屬金山醫院影像科， 上海201508)

摘要目的：探討3.0 T磁共振(MRI)擴散加權成像(DWI)對肛瘺的診斷價值。方法： 40例經手術和病理證實的肛瘺患者接受3.0 T MRI DWI、T2加權成像抑脂(T2WI FS)及T1加權成像抑脂(T1WI FS)增強序列檢查，分析各自影像學特征，比較3組掃描序列顯示肛瘺內口及瘺管的準確性。結果：40例患者經病理證實共有48個內口和63個瘺管；DWI序列顯示43個內口(89.6%)，57個瘺管(90.5%)；T2WI FS序列顯示37個內口(77.1%)，51個瘺管(81.0%)；T1WI FS增強序列顯示45個內口(93.8%)，59個瘺管(93.7%)。T2WI FS與T1WI FS增強序列在顯示內口及瘺管的準確性方面差異有統計學意義(P<0.05)，而T2WI FS聯合DWI顯示內口及瘺管的準確性與T2WI FS聯合T1WI FS增強比較,差異無統計學意義。結論：加入MR DWI序列使MRI平掃序列診斷肛瘺的準確性與增強序列相仿，DWI序列與常規序列的合理結合可進一步提高檢查適用性，可作為肛瘺MRI檢查的常規診斷序列。

關鍵詞肛瘺；擴散加權成像；磁共振；診斷

Diagnostic Value of 3.0 T Diffusion-Weighted Magnetic Resonance Imaging Sequence in Perianal FistulasLIXiangQIANGJinweiLUNaLIYongaiDepartmentofRadiology,JinshanHospital,FudanUniversity,Shanghai201508,China

AbstractObjective：To evaluate diffusion-weighted imaging (DWI) sequence for detecting the perianal fistulas by comparing it with the conventional magnetic resonance imaging (MRI) sequences. Methods:MRI findings of 40 patients with the perianal fistula proved surgically and pathologically were retrospectively analyzed. The findings of the perianal fistulas on DWI, T2-weighed imaging with fat saturation (T2WI FS) and T1-weighed imaging with fat saturation (T1WI FS) contrasted-enhancement were recorded. The comparisons of DWI with T2WI FS and T1WI FS contrasted-enhancement for identifying the internal openings and fistulas were performed. Results: In the forty patients, 48 fistulas and 63 internal openings were found. Forty-three (89.6%) internal openings and 57 (90.5%) fistulas were found on DWI; 37 (77.1%) internal openings and 51 (81.0%) fistulas were found on T2WI FS; 45 (93.8%) internal openings and 59 (93.7%) fistulas were found on T1WI FS contrasted-enhancement. The comparison in accuracy shows that distinction between T2WI FS and T1WI FS contrasted enhancement was statistically significant, but there has no statistically significant difference in diagnostic accuracy between T2WI FS combined with DWI and T2WI FS combined with T1WI FS contrasted enhancement. Conclusions: The accuracy of plain scan including DWI for diagnosis of perianal fistula was similar with enhanced sequence. The reasonable combination of DWI and conventional sequence can further improve the applicability of the inspection, which can be used as a routine diagnostic MRI examination sequence for perianal fistula.

Key WordsPerianal fistula;Diffusion-weighted imaging;Magnetic resonance imaging；Diagnosis

肛瘺是肛管直腸周圍軟組織或周圍間隙內發生的一種常見的外科疾病，由于該部位腔道迂曲，引流不暢，故不易愈合，嚴重影響患者的日常生活。肛瘺的主要治療方法是手術，手術成功的關鍵在于避免肛瘺復發，同時減少肛門括約肌的損傷。肛瘺內口及瘺管的術前正確定位有助于指導臨床手術，改善療效和預后。磁共振成像(MRI)具有軟組織對比效果好及多方位、多序列成像等優勢，近年來已被廣泛應用于肛瘺的術前診斷[1-2]。MRI擴散加權成像(DWI)是新近發展起來的功能成像技術，也已逐步應用于肛瘺診斷[3]。本研究對比分析了MRI常規序列及DWI序列對肛瘺的診斷效能，以探討MRI DWI序列對肛瘺的診斷價值。

1資料與方法

1.1一般資料2013年7月—2014年9月在我院行3.0 T MRI檢查并經手術和病理檢查證實的肛瘺患者40例，其中男性33例，女性7例；年齡15～67歲，平均年齡(38±12)歲。患者納入標準：(1)初次就診；(2)行T2加權成像抑脂(T2WI FS)、DWI及T1加權成像抑脂(T1WI FS)增強序列檢查；(3)經本院手術及病理檢查證實。排除標準：(1)既往有保守治療或手術治療史；(2)合并肛管其他病變，如腫瘤。

1.2檢查方法采用德國Siemens公司Magnetom Verio 3.0 T超導MR掃描儀，相控陣16通道體部線圈。檢查前不進行任何腸道準備。患者取仰臥位，平靜呼吸，掃描范圍從髂前上棘水平至股骨上段水平。采用與肛管長軸垂直的近似橫斷面為快速自旋回波T1加權成像(T1WI)序列，重復時間(TR)/回波時間(TE)為350/12 ms；T2加權成像抑脂(T2WI FS)序列(TR/TE：4 000/87 ms)平掃。擴散加權成像(DWI)采用平面回波成像序列(TR/TE：5 800/90 ms)，b值分別取0和1 000 s/mm2。增強掃描采用T1WI flash 2-D FS序列(TR/TE：3.9/1.89 ms)，對比劑為釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA，德國Bayer Schering醫藥股份有限公司)，濃度0.5 mmol/mL，劑量0.1 mmol/kg，注射速率2 mL/s；層厚4.5 mm，層間距1.2 mm，視野220 mm×220 mm，矩陣為256×256。同時行矢狀面及冠狀面增強掃描，但不納入本次圖像分析范圍，排除不同角度掃描對診斷準確性的影響。總掃描時間6~8 min。

1.3圖像分析由2名肛腸影像經驗豐富的醫師在T2WI FS、DWI和T1WI FS增強序列圖像上分別觀察肛瘺內口位置及數量，瘺管的部位、走行、信號特征以及對周圍組織結構的影響程度，意見不同時經討論取得一致；結果與手術情況進行對比。

1.4統計學處理采用SPSS 20.0軟件包，采用Pearsonχ2檢驗比較各種檢查方法對肛瘺內口及瘺管的顯示率，P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1MRI各序列的診斷效能手術證實40例患者共48個內口及63個瘺管。結果(表1)表明：MR T2WI FS序列顯示內口37個，瘺管51個；DWI序列顯示內口43個，瘺管57個；T1WI FS增強序列顯示內口45個，瘺管59個。顯示內口的診斷效能：T2WI FS 與T1WI FS增強間差異有統計學意義(P=0.021)；T2WI FS聯合DWI與T2WI FS聯合T1WI FS增強間差異無統計學意義(P=0.460)。顯示瘺管的診斷效能：T2WI FS與T1WI FS增強間差異有統計學意義(P=0.032)；T2WI FS聯合DWI與T2WI FS聯合T1WI FS增強間差異無統計學意義(P=0.510)。

表1　T2WI FS、DWI和T1WI FS增強序列顯示內口及

2.2MRI各序列圖像顯示肛瘺的影像學特征T2WI FS序列顯示內口為類圓形或點狀液性高信號；瘺管為條狀液性高信號，周圍如有滲出也顯示為高信號，但較瘺管信號略低，邊緣不清。DWI序列顯示內口為高或稍高信號；瘺管腔及瘺管壁為高或稍高信號，其中管腔信號高于或接近管壁信號，周圍滲出為等信號或略低信號。T1WI FS增強顯示內口為類圓形強化灶；瘺管呈雙軌樣或條索樣明顯強化，周圍滲出不強化。見圖1~2。

對比DWI序列和T2WI FS序列：有6個內口在DWI序列中顯示為稍高信號，在T2WI FS序列中不能顯示；有2個瘺管在DWI序列中顯示為稍高信號，在T2WI FS序列中不能顯示；有4個瘺管在DWI序列中顯示為高信號，在T2WI FS序列中為高信號，但因與周圍滲出信號相似而被忽視。對比DWI序列和T1WI FS增強序列：有2個內口和2個瘺管在T1WI FS序列中顯示為高強化，在DWI序列中不能顯示；但另有2個在DWI序列中不可見，但T1WI FS增強序列認為是內口的強化灶，在手術中未發現該部位內口的存在。

圖1男，55歲，因肛旁疼痛5 d入院。11點內口顯示見A~D,(A) T2WI FS呈高信號，邊界不清，周圍少量水腫；(B) T1WI FS增強呈環形強化；(C) DWI(b值=0 s/mm2)呈高信號，邊界不清；(D) DWI(b值=1 000 s/mm2)呈高信號，邊界清晰，周圍水腫信號減低。瘺管顯示見E~H, (E) T2WI FS呈高信號，瘺管壁呈相對低信號；(F) T1WI FS增強管壁雙軌道樣強化，中央管腔無強化；(G) DWI (b值=0 s/mm2)瘺管及周圍滲出呈高信號；(H) DWI(b值=1 000 s/mm2)瘺管呈高信號，周圍滲出信號減低

圖2男，41歲，因肛旁疼痛反復3個月入院。(A) T2WI FS示雙側瘺管伴明顯滲出，瘺管因滲出而顯示欠佳；(B) T1WI FS增強示雙側瘺管呈條索狀強化；(C) DWI(b值=0 s/mm2)瘺管及周圍滲出呈高信號；(D) DWI(b=1 000 s/mm2)滲出信號減低、瘺管突顯

3討論

3.1DWI序列對比T2WI FS序列診斷肛瘺的價值MRI T2WI FS序列較早應用于肛瘺的診斷[4]，其對液體的高敏感性使其能較好地顯示肛瘺的內口和瘺管。T2WI FS序列顯示肛瘺內口膿液為類圓形或點狀液性高信號，顯示瘺管內膿液為條形液性高信號。本研究中T2WI FS 序列內口顯示率為77.1%、瘺管顯示率為81.0%。DWI序列是檢測活體組織內水分子擴散運動的成像方法，顯示內口為高或稍高信號，瘺管腔及瘺管炎性壁為高或稍高信號。本研究中DWI序列對內口及瘺管的顯示率分別為89.6%和90.5%。經過對T2WI FS和DWI漏診病例的觀察和分析，我們發現，當內口及瘺管含膿液量較少或膿液接近排空時，在T2WI FS序列上易漏診；DWI序列雖然亦不顯示較高信號的膿液，但內口邊緣及瘺管壁的炎性組織因水分子擴散受限而顯示高信號，易于診斷。

肛瘺的進展極其復雜，瘺管內含液量多寡不一。造成瘺管內膿液較少的原因可能有：(1)較早地出現外口，致膿液排空較完全；(2)周圍軟組織受炎性反應影響而明顯腫脹，擠壓內腔致腔隙狹窄。DWI序列對水分子受限的高敏感性可以避免此類肛瘺的漏診(圖2)。此外，瘺管突破內外括約肌下緣或外緣進入皮下疏松結締組織后在瘺管周圍易形成大量滲出，污染T2WI FS序列視野，造成瘺管與周圍滲出分辨不清、分支瘺管或伴行瘺管不易區分，也導致了T2WI FS序列對瘺管的顯示率較低。雖然DWI序列對肛瘺內口及瘺管的顯示率高于T2WI FS序列，但差異無統計學意義。這可能由于納入本研究的患者均為處于肛瘺活動期的初診病例，含液量較低的瘺管病例數較少；另外，本研究的樣本量較少也是可能的原因。

3.2DWI序列對比T1WI FS增強序列診斷肛瘺的價值T1WI FS增強序列顯示肛瘺內口為一類圓形強化灶，瘺管壁呈雙軌樣或條索樣強化，瘺管腔不強化，瘺管周圍滲出不強化，診斷肛瘺的優勢明顯[5-6]。本研究顯示T1WI FS增強序列對肛瘺內口及瘺管的顯示率分別為93.8%和93.7%，明顯高于T2WI FS序列(P<0.05),稍高于DWI序列，但差異無統計學意義，說明DWI序列的診斷效能接近T1WI FS增強序列。我們對比了DWI和T1WI FS增強兩種序列對肛瘺的顯示。雖然T1WI FS增強序列顯示肛瘺內口敏感性較高，但部分病例肛管周圍伴有數個類圓形強化點，這些強化點可能為強化的肛管黏膜或齒狀線附近的靜脈叢強化所致。當這些強化點與內口較近時，易造成混淆而認為有多發內口存在。本組有2例被過度診斷為內口。而DWI序列僅對水分子擴散受限的炎性組織有很好的顯示，正常組織如肛管黏膜和肛管周圍的微細動靜脈血管在DWI序列中無信號異常，故DWI序列可降低肛瘺內口的誤診。

3.3評價肛瘺的DWI表現及可能的臨床意義除了在中樞神經系統的運用，MRI DWI序列現已廣泛應用于腹腔及盆腔病變的研究中[7-8]。有學者[9]認為，DWI序列用于檢測腹盆腔瘺管及竇道的準確度及可信度均優于T2WI序列。通過分析影像學圖像我們發現，DWI序列顯示肛瘺的信號強度有差異，而T2WI及T1WI FS增強序列信號單一。b=0 s/mm2時，內口、瘺管腔及瘺管壁為高信號且管腔信號稍高于管壁信號，肛瘺周圍滲出呈輕度擴散受限；b=1 000 s/mm2時，內口及管腔內膿液信號不減低或部分減低，周圍滲出信號減低。我們認為，DWI序列顯示肛瘺的信號多樣性的原因可能為腔內膿液的成分比例不同，以變性、壞死的膿細胞為主要成分的膿腔黏稠度較高，擴散明顯受限，呈高信號；以滲出液體為主要成分的膿腔黏稠度較低，擴散受限稍輕，呈稍高信號；以炎性肉芽組織為主的瘺管壁呈稍高信號，并隨著瘺管壁的上皮化信號逐漸降低。肛瘺的病程長短不一、患者耐受程度不一等原因使就醫檢查時膿腔及管壁處于不同時期而導致信號強度不同。Yoshizako等[10]應用DWI序列評價經保守治療后的肛瘺是否有活動性，以此指導下一步的治療方案。本研究納入的患者均為處于肛瘺活動期的初診病例，未應用DWI信號評價肛瘺的活動性。雖然文獻和我們的結果均表明T1WI FS增強是診斷肛瘺最優勢的序列，并且Morris等[11]認為T2WI序列聯合T1WI FS增強序列是診斷活動期瘺管及二級分支的良好方案，但我們的數據表明，T2WI FS聯合DWI序列與T2WI FS聯合T1WI FS增強序列之間診斷效能沒有差異。因此，我們認為DWI序列可以作為肛瘺的常規檢查序列并成為增強序列的良好補充；同時，作為非增強序列，DWI還可聯合T2WI FS序列應用于因對比劑過敏或腎功能不全等原因不適于行增強檢查的患者[3]，以提高檢查適用性，節省患者的檢查費用和提高檢查效率。

3.4DWI診斷肛瘺的局限性DWI序列的不足之處在于：為了提高檢測水分子擴散受限的敏感性需要應用高b值，勢必會降低圖像的信噪比，此時DWI的軟組織分辨率相對于T2WI及T1WI序列明顯下降，單獨應用DWI不能明確瘺管與括約肌之間的關系，難以對肛瘺進行Parks分類[12]。因此，必須和其中至少1種常規序列聯合應用。

綜上所述，本研究表明MR DWI序列顯示肛瘺準確率較高、信號豐富，對組織定性能力強，可與常規MRI序列形成互補，有助于肛瘺的術前診斷，并可能對肛瘺的進展情況進行預估。

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通訊作者強金偉， E-mail: dr.jinweiqiang@163.com

基金項目：上海市金山區衛生和計劃生育委員會面上項目(編號：JSKJ-KTMS-201204)

中圖分類號R 445.2

文獻標識碼A