MRI技術在復雜型肛瘺診斷中的應用進展

唐曉雯，王中秋

MRI技術在復雜型肛瘺診斷中的應用進展

唐曉雯，王中秋

肛瘺是連接肛管和肛周皮膚之間的異常肉芽腫性通道，是青壯年男性常見的直腸肛管疾病之一。臨床針對肛瘺的主要治療方法是手術，復雜型肛瘺由于其瘺管走行復雜，影像學診斷容易遺漏分支瘺管、隱匿性膿腫等，導致術后復發率高。MRI檢查因其軟組織分辨力高，能直接多平面成像等優勢，近年來已成為復雜型肛瘺術前診斷的金標準；同時由于其沒有輻射損傷，在術后療效監測、防止復發上的應用也日趨廣泛。隨著以動態增強磁共振成像（DCE-MRI）和擴散加權成像（DWI）為代表的功能磁共振成像（f MRI）技術的發展，MRI技術已能對肛瘺等炎性病變的活動性加以定量評估，對病灶的診斷已從單純影像形態學上的分析，逐步過渡到對組織器官的三維動態功能性評價。同時，其他新技術如三維快速小角度激發成像及數字減影技術的應用，不僅能縮短總體檢查時間，亦有助于提高MRI診斷的準確性。

肛瘺；磁共振成像；擴散加權成像

肛瘺，又稱肛管直腸瘺，是肛管或直腸與肛周皮膚之間的慢性肉芽腫性通道，大多數是肛周膿腫破潰或切開引流后形成的瘺管［1］，據文獻統計，人群每年患病率約為0.01%［2］，在我國約占肛門直腸疾病總發病率的36%［3］。肛瘺好發于青壯年男性，臨床常表現為反復發作的肛周腫痛、肛周分泌物、破潰后流膿水等；且治療困難，容易復發，嚴重影響患者的生活質量。

目前針對肛瘺的分類方法眾多，包括Parks分型和St James's大學醫院分級，實際上臨床應用更廣泛的是美國結直腸外科醫師協會推薦的簡單、復雜型肛瘺的分類標準［4-5］。簡單型是低位（即位于齒狀線下方）的黏膜表淺括約肌內瘺，體表有一個外口，不合并肛周膿腫等并發癥；復雜瘺是高位（齒狀線上方）、經括約肌型、括約肌外型或括約肌上型肛瘺，同時含有多個外口及分支瘺管，并可能并發肛周膿腫、膀胱陰道瘺及克羅恩病肛瘺等，占所有肛瘺的12%～15%（6）。復雜型肛瘺由于其瘺管走形曲折蜿蜒，術中容易遺漏病灶導致術后復發率最高可達25%［7-8］；如果處理不當損傷了括約肌、肛提肌等對于控制肛門排便有重要作用的肌肉，術后還易發生肛門失禁、黏膜外翻等后遺癥，給患者帶來沉重的負擔［9-11］。

影像學檢查是評估肛瘺的重要手段，可以在術前明確診斷、準確分型，輔助臨床制定最合適的治療方案；同時在術后隨訪中長期監測療效，預防復發。MRI檢查因其軟組織分辨力高，能多平面成像，提供了更廣闊的視野和更適合于復雜肛瘺的分支的評價體系；在鑒別復雜型肛瘺方面，與直腸腔內超聲檢查及臨床檢查的結果相比較，具有最高的符合率和敏感度［12］，已經展現出逐漸取代其他影像學檢查的發展趨勢［13］。

MRI常規序列診斷現狀

復雜性肛瘺的瘺管走行迂曲，縱橫交錯，手術治療能否徹底清除原發感染灶是降低術后復發率的關鍵，因此MRI檢查對于復雜型肛瘺的重點觀察對象是盆腔的原發感染灶即內口、分支瘺管及隱匿性膿腔等。復雜型肛瘺的內口常難以清楚顯示，對其位置的判斷一直是MRI診斷上的重點與難點［9］。Beets-Tan等［14］提出了正確推測內口位置的標準，即估測位置與實際所在的位置在同一個肛管水平層面及肛門鐘（anal clock）指示的同一個象限內；Halligan等［1］經研究分析后指出，括約肌內面積最大的膿腔所在的位置往往就是內口所在的位置，可以有助于內口顯示不清時作推測。

瘺管包括主瘺道及分支瘺道，主瘺道為連通肛周或會陰部皮膚至肛管直腸或其鄰近位置的管狀結構，兩端各有一個開口，內口位于肛管上皮粘膜，外口連于肛周皮膚［2］；分支型瘺管發自于主瘺管在體腔內向周圍延伸，由肛門腺體分泌的黏液引流出體外受阻并異常積聚而形成，包括末端是盲端或達肛周及會陰部皮膚表面的內徑小于1 cm的條狀、管狀或線狀異常信號分支；還有內徑超過1 cm的呈馬蹄形或不規則形狀的膿腫［15］。馬蹄形瘺道（或膿腫）是一種形態特殊的分支瘺管，即瘺道在齒狀線上內口處分別向水平方向上兩側延順時針及逆時針方向伸展，在遠端皮膚表面形成兩個外口［1］，通常位于恥骨直腸肌下緣的中后方；一側瘺管有時較另一側短，此種情況下僅在體表形成一個外口，需要和單純的經括約肌型的肛瘺仔細鑒別［16］?？傮w上，MRI技術已成為復雜型肛瘺術前診斷中的金標準；且由于其無射線輻射，無需注射任何藥物即可清晰顯示瘺管，對患者而言無任何創傷和干預，因而在復雜性肛瘺術后長期隨訪、監控療效上更具優勢；尤其是面對特定人群如青少年及孕婦等［17］。

目前針對肛瘺檢查的常規MRI序列中，國內外部分報道認為采用冠狀面、斜軸面T2抑脂序列或短時反轉恢復（STIR）序列、T1加權對比增強序列的診斷價值較大；更多學者［18］則主張多序列、多方向聯合掃描。T2WI抑脂序列較早應用于肛瘺的診斷［19］，因其對液體的高敏感性及脂肪組織高信號被抑制，含有膿液的活動性瘺管表現為黑色背景下的高信號，使得病變更易明確顯示［14］；但是慢性肛瘺患者因為瘺管內含膿液較少，在T2抑脂序列上則顯示效果不佳。在T1加權對比增加序列上，急性瘺管內充滿膿液和肉芽組織，注射對比劑后肉芽組織因含有豐富的血管而顯示為高信號，膿液則未強化持續為低信號；當病變處于慢性靜止期，瘺管由于管壁明顯強化依然顯示為高信號，與呈低信號的術后瘢痕組織及纖維化組織形成明顯對比而容易識別［16］?？梢?，T1增強掃描可以彌補T2抑脂序列上對非活動性肛瘺診斷上的劣勢，提高診斷符合率。

最新進展

復雜型肛瘺的病灶解剖結構復雜，術后復發率較高，目前仍然是診治過程中的難點及重點；而復發率的高低主要取決于術中病灶是否被徹底清除，及殘余（或新發生的）病灶活動性的高低，這就需要臨床在術后隨訪及復查期間對疾病的活動性做出準確的判斷。臨床醫生主要以患者主訴肛周疼痛減輕及外口引流終止、逐漸閉合等認為治療有效及炎癥活動性降低的指標；但這一標準存在很大的主觀性和局限性。Karmiris等［20］和Keshaw等［21］經研究證實，部分經過英孚利昔單抗治療后的克羅恩肛瘺病例，雖然外口已經閉合，但是炎性瘺管被證實依然在體腔內持續存在，必在將來某種情況下引起復發；此時就需要借助MRI技術去仔細觀察體腔內位置深在的病灶，幫助臨床判斷其是否在深層次上真正地愈合。

傳統的MRI技術主要依據T2及抑脂序列上信號的增高程度、增強T1WI強化程度、括約肌水腫、肛周常規序列滲出或膿腫等來大致估測病變的活動性，其判斷結果受制于各個操作者的診斷水平及經驗，缺乏客觀統一的量化標準，因此敏感度及特異度均有待提高［22］。

近年來，快速發展的功能磁共振成像（functional MRI，f MRI）技術，包括動態對比增強磁共振成像（dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI）及擴散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）序列及其定量、半定量參數，能精確評估病變組織的微血管生成、血管通透性、細胞構成等微結構的信息，達到鑒別活動期瘺管與慢性纖維性疤痕組織，并評價病變活動度的目的，使得MRI技術能夠從解剖形態學和功能活動性兩方面反映肛瘺的整體情況，最大限度降低復雜性肛瘺的術后復發率［9，12］。

1.DCE-MRI在肛瘺中的應用

高場MR的出現及快速、超快速序列的廣泛應用，使腹盆腔MRI質量不斷提高；這類序列如肝臟快速容積采集序列（liver acquisition with volume acceleration，LAVA）等，是一種基于梯度回波的超快速三維容積T1加權脂肪抑制技術，優點在于快速采集，層厚較薄，使微小病灶的顯示更加清晰；可同時兼顧臟器實質成像和三維血管成像的需要，有利于后處理并用于增強掃描［23-24］。DCE-MRI是在快速成像序列基礎上進行的多期動態掃描，以往主要應用于腹盆腔腫瘤及接收抗血管生成藥物治療的腫瘤患者的的診斷及隨訪中，近來研究證明，慢性炎癥過程同樣會抑制血管生成并可引起血管通透性增加，因此DCE-MRI也被越來越多地應用于炎性疾病活動性評價［25］。

傳統的增強序列僅僅在一個時間點上非連續性地觀察病變，不能提供充分的有關微循環的信息，而且在掃描開始時，大部分對比劑在體內的擴散已經趨于結束，部分對比劑已經從體內廓清，因此提供的信息價值有限［26］。反之，DCE-MRI在快速注射對比劑進入體內的同時采集圖像，隨著興趣區（region of interest，ROI）內血流灌注和血管通透性的增加，對比劑隨著人體血流從毛細血管網流入細胞外及血管外間隙，可在T1加權圖像顯示病灶在動靜脈各個增強時相的強化程度；從而動態反映病變的微循環、灌注和毛細血管通透性的變化，形象地反映出病灶的活動性，并獲得信號強度逐漸上升的時間-信號強度曲線（time-signal intensity curve，TIC）。Lavini等［27-28］將不同形態的TIC圖形繪制成不同顏色的具有較高空間分辨力的彩色編碼圖，具體分為以下7種類型：1型，信號無增強；2型，信號緩慢升高，在掃描過程的后半程中逐漸達到波峰；3型，信號迅速上升后繼之以平臺期；4型，信號速升速降；5型，信號迅速上升轉為緩慢持續上升；6型，動脈期信號迅速上升后迅速下降，而后跟隨一個緩慢下降的平臺期；7型，其他未能明確分類的類型。

現階段用于DCE-MRI數據分析的方法主要包括半定量和定量兩種，定量參數主要包括容積轉換常數（Ktrans）、流出速率常數（Kep）、血管外細胞外間隙體積百分數（Ve）；Ktrans和TIC圖形的不同形態經常被視為反映炎性過程中血管生理參數（如毛細血管通透性、組織血管炎癥）變化的一面鏡子，反映了組織灌注、血管通透性及炎癥活動性的改變，并可以作為評價治療效果的指標［26］。Ziech等［29］在其研究中指出，經過抗腫瘤壞死因子治療6周的克羅恩病肛瘺患者，Ktrans明顯低于治療前；同時Ktrans與肛周疾病活動指數的高低相關聯，可以作為評價治療效果的指標；但Ktrans值不應被作為一個單一的數值來評價病情，半定量參數包括包括最大斜率（MS）、流入速率（WIR）、流出速率（WOR）、最大相對增強率（MRE）、最大絕對信號強度（SImax）、最大相對信號強度（SIrel）、達峰時間（TTP）及初始強化曲線下面積（iAUC60）等。Horsthuis等［26］通過繪制TIC曲線測得SImax和TTP來判斷病變是否處于活動期，評估CD肛周病變的活動性，得出結論可以通過DCE-MRI來更加密切地監控及隨訪CD肛瘺病情發展。Savoye-Collet等［30］也得出相似結論，注射對比劑后，血供相對豐富的活動性瘺管壁強化更明顯，強化的速度可以反映瘺管的炎性活動強度。在臨床應用中，Ziech等［29］和Taylor等［31］強調，包括Ktrans值在內的定量及半定量參數并不是作為孤立的數值去評價病情改變，而其連續的數值變化過程能更好地反映炎癥疾病活動性的動態改變。

2.DWI在肛瘺中的應用

DWI是一種新興的對比成像技術，其原理是通過測定活體組織內的水分子擴散狀態提供組織代謝方面的信息，從分子水平反應組織結構特點［32］。其定量參數即表觀擴散系數（apparent diffusion coeffecient，ADC），ADC值常用來表示活體中測到的水分子的擴散系數，與細胞內外水的粘滯度、比例、溫度以及細胞膜的通透性等因素密切相關；水分子擴散快即ADC值高的結構，因為其信號衰減大而呈灰黑色即相對低信號，反之則呈白色即相對高信號。DWI圖像上雖然存在變形，但因其具有背景抑制效果，能很好地體現組織間的對比，更好地展現病變組織（腫瘤或炎癥病變及周圍組織等）的三維立體結構，更敏感地發現較隱匿細小的病灶。

DWI主要被用于顱內出血、感染性疾病的診斷（如腦膿腫、腦炎、硬膜下或腦室積膿）［33］；在顱腦病變診斷之外主要應用于腹部及盆腔良、惡性腫瘤及炎性病變的鑒別診斷［34-37］。近期，DWI越來越多地被應用到腸道炎性病變包括肛周瘺道及膿腫等的診斷上［38］，因為膿液是一種含有很多炎性細胞、細菌、壞死組織以及蛋白分泌物的黏稠液體，充滿膿液和肉芽組織的活動性瘺管由于擴散受限呈高信號，DWI序列有助于顯示較為隱匿的呈高或稍高信號的內口［16］。Yildirim等［39］和Sofic等［40］認為，用DWI來評價肛瘺，可以進行ADC值的量化研究，反映瘺管的炎性活動程度，并能夠代替增強掃描；Yoshizako等［41］和Mullen等［42］得出了相近結論，因為活動性炎癥組織的水分子擴散受限，測得ADC值明顯較低，DWI對肛瘺炎癥的活動性判斷有重要價值；DWI序列對活動性炎癥的敏感度達95.7%，特異度達到75.1%，對靜止性炎癥的符合率達90%。

在肛周炎性病變的鑒別診斷上，能否利用MRI技術準確識別膿腔的存在對臨床治療方式的選擇有重要意義，膿腫需要外科及時干預、切開引流，而肛周蜂窩織炎等軟組織的炎性包塊使用抗生素或免疫抑制劑等進行藥物治療就已足夠。在T2WI脂肪抑制序列上，膿腫和蜂窩織炎均顯示為高信號，難以將兩者區分開來；T1WI抑脂增強序列雖然鑒別膿腫和炎性包塊的敏感度較高，然而增強掃描時肛管黏膜或齒狀線附近的靜脈叢亦會表現為高信號的強化點，而易被誤認為有多發內口的存在，因而過度估計活動性病灶的數目及嚴重程度。DWI序列僅對水分子擴散受限的炎性組織有清晰的顯示，正常組織如肛管黏膜和肛管周圍的微小動靜脈血管無信號異常改變，同時兼具背景抑制效果，肛周脂肪、蜂窩織炎及血管高信號常常被不同程度抑制，而內含粘稠膿液的瘺管、內口及膿腫因擴散受限呈高信號，因此對肛周膿腫的顯示更為敏感，更準確地識別肛瘺內口［38，43-44］。Dohan等［43］得出結論，在利用DWI技術鑒別膿腫和肛周蜂窩織炎，當設定ADC截斷閾值為1.186×10-3mm2／s時，對應的鑒別兩者之間差別的敏感度和特異度分別為100%和90%；并且，與T2加權圖像上的信號強度相比，ADC值更好地與疾病的活動性相關聯。與增強T1WI序列相比，DWI不需要使用對比劑，特別適用于對對比劑過敏的患者或腎功能不全而不適于增強檢查的患者［41，45］。相比于DCE-MRI，DWI序列能夠利用ADC圖精準量化評價體內水分子運動受限的程度，計算方便省時，不需要特殊軟件進行繁雜的后處理計算；而且因為需要很高的時間和空間分辨力，DCE-MRI序列的掃描層數有限；相應地，病灶的邊界可能不能被完整地納入興趣區進行評價，導致結果失真［26］。

3.三維快速小角度激發成像及數字減影技術

三維快速小角度激發成像平掃和增強圖像減影（3D-fast low-angle shot image，3D-FLASH），采取層塊激勵、超薄取層而信號無丟失，掃描時間明顯短于常規的自旋回波序列，可避免因呼吸、內臟運動而產生的偽影；同時，圖像減影技術的采用使得瘺管周圍器官的軟組織因減影而信號降低，而瘺管系統因強化而信號升高，因此病灶的顯示更為明顯。

胡道予等［46-47］經研究后提出，3D-FLASH是診斷肛瘺的敏感檢查方法，綜合應用3D-FLASH序列和數字減影技術，與傳統序列相比明顯縮短了檢查時間，尤其適用于因肛瘺而不能耐受長時間臥床檢查的患者；同時，3D動態MRI技術還可以真實地再現盆底肌肉和筋膜組織的解剖損傷類型和功能改變形態學，可以間接反映盆底韌帶和筋膜組織的功能狀態，從而更好地闡述發病機制。

Schaefer等［48］認為，數字減影MRI瘺管造影建立在T1加權增強掃描上炎性纖維化的瘺管壁或膿腫壁信號的異常強化上；實際上就是融合了高分辨率三維T1加權梯度回波序列和圖像減影技術的特點，對提高MRI對于肛瘺的診斷效率有積極幫助；同時，在一項包含36個病例的前瞻性研究中，Schaefer等［48］證實數字減影MRI造影的檢查結果與手術及病理結果之間存在高度的相關性。

綜上，隨著MR硬件設備的發展及新序列層出不窮地開發應用，MRI技術對肛瘺病變的形態學分析與診斷已具備了較高的敏感度及特異度。同時，功能MRI技術近年來得到快速發展，DCE及DWI的定量參數準確鑒別急性瘺管與慢性纖維性疤痕組織，為臨床選擇何種手術方式提供有力借鑒；并在術后隨訪中精確評價病灶的活動性，最大限度降低肛瘺復發率。

但是，DWI的缺陷在于其圖像分辨力低，單獨應用時不能明確瘺管與括約肌之間的關系而將其準確分型；另外作為DWI的重要參數，b值越大，對水分子的擴散敏感度越大，受T2透射效應的影響越小，但高b值圖像信噪比較低，圖像容易變形，相對于常規T2WI及T1WI增強序列明顯下降，因此需要在診斷時慎重選擇。DCE-MRI序列的不足之處在于，和所有增強序列一樣需要注入對比劑，一方面導致檢查成本增加，檢查前準備程序繁瑣，同時部分患者也可能會產生不良反應，Shellock等［49］和Chrysochou等［50］指出，含有釓元素的對比劑有引起腎源性系統性纖維化（nephrogenic systemic fibrosis，NSF）的風險，導致部分患者腎功能受損。

因此，MRI對于肛瘺的診斷，必須結合多種序列的綜合應用，才能更準確判斷病灶內軟組織、水分、脂質成分、膿液及周圍組織炎癥的存在與否及炎癥的活動程度，才能對肛瘺的療效及預后等情況進行預估，并更加有效地指導臨床的下一步治療方案的制定。同時，對肛瘺的最佳診斷方式是開展多學科合作會診平臺（multidisciplinary team，MDT），影像檢查亦離不開臨床科室及相關實驗室的檢查結果，如腸鏡檢查、肛門指診、術中探查、術后病理等，爭取做出最準確的診斷，避免治療上走彎路以及增加患者的痛苦及負擔。

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R445.2；R657.1+5；R657.1+6

A

1000-0313（2016）11-1105-05

10.13609／j.cnki.1000-0313.2016.11.019

2016-03-18）

233030 安徽，安徽省蚌埠醫學院研究生院（唐曉雯）；210029 南京，江蘇省中醫院影像科（王中秋）

唐曉雯（1980-），女，安徽滁州人，碩士研究生，主治醫師，主要從事炎性腸病、肛瘺、肛周腫瘤等疾病的CT及MRI診斷工作。

王中秋，E-mail：zhq2001us＠163.com