炎症性肠病的CT与MRI研究及进展

炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）是一种慢性炎症性疾病，包括溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）和克罗恩病（Crohn＇s disease，CD），临床表现为黏液脓血便、腹痛、腹泻、瘘管及肠道外病变等。UC最常累及直肠和乙状结肠，CD则以小肠、结肠和回肠末端最常见。IBD的发病机理尚不明确，可能由环境、遗传、胃肠道菌群失调、感染等诸多因素相互作用所致。

 

在西方国家IBD较为常见，但近些年来我国发病率呈逐年上升趋势，为亚洲发病率最高的国家，发病率达3.44/100000。鉴于IBD临床表现的非特异性，且诊断必须综合实验室检查、影像学检查及病理检查结果等，常导致早期诊断率低，临床上无法及时准确的根据患者病情采取最为有效的治疗。

 

IBD通常采用X线钡剂造影及内镜等影像学检查，也可采用超声、CT及MRI检查方法。普通内镜检查能直观的显示肠内病变，并可进行组织活检以获得病理学诊断。其缺点为：有创检查，无法观察到肠管外周情况，由于病变不均匀分布可导致取样误差，检查前准备相对较繁琐等。

 

X线钡剂造影的优点：能无创的显示黏膜病变，可以动态的、较全面的观察肠道病变的范围及空间关系；其缺点：对早期肠道病变的敏感性及特异性不高，对肠外病变，如脓肿、肛瘘等敏感性低，检查前需要较严格的肠道准备，具有较高的电离辐射。超声检查便捷、无创、无电离辐射，在诊断CD及其并发症、评估活动性等方面有一定优势，超声造影、超声弹性成像等技术可提供肠壁硬度及微血管灌注等方面的信息；但其需要操作者具有较丰富的超声检查经验，且仅适用于体型较瘦、病变部位较表浅的回盲部患者，存在一定局限性。

 

CT及MRI检查可在一定程度上克服上述方法的局限性，可用于评估肠镜难以达到的小肠炎症，可检测梗阻性或穿透性并发症及肠外病变，对肠道及相关异常进行全程评估。本文将就CT、MRI在IBD中的应用及研究进展做简要综述。

 

1.影像检查前准备

 

良好的扩张肠道是获得优质影像图像的前提，因此在进行影像学检查前患者需进行肠道准备。

 

1.1CT小肠成像前准备

 

IBD患者在进行CT小肠造影（computed tomography enterography，CTE）通常采用阴性对比剂，研究发现，5%等渗甘露醇溶液价格低廉、简便易得，是现阶段临床上常用对比剂。患者检查前一天应流质或少渣饮食，晚上口服聚乙二醇电解质溶液清洁肠道，扫描前4h禁食不禁水；开始扫描前1h每15min分次口服2.5%等渗甘露醇溶液1.5～2.0L（根据受检者体格及耐受状态进行适当调整），扫描前应再追服0.30L，必要时扫描前10min注射山莨菪碱10mg抑制肠道蠕动。

 

1.2MRI小肠成像前准备

 

由于MRI扫描速度的提高、成像序列的改进、对比剂的应用以及通过使用解痉药来减少肠道蠕动等方式使MRI肠道影像成像的质量有了很大提高。以MR小肠造影（magnetic resonance enterography，MRE）为例，进行检查的患者需于前一晚口服缓泻剂（聚乙二醇电解质溶液）清洁肠道，检查当天早上禁食。患者需在开始扫描前45～60min内分次口服对比剂（例如2.5%等渗甘露醇溶液）1～1.5L，扩张远端小肠，并于扫描前10min肌内注射山莨菪碱10mg再口服0.50L甘露醇溶液，使小肠处于低张充盈状态。如患者有完全性肠梗阻则不宜服用甘露醇溶液。

 

2.IBD相关影像学检查

 

2.1CT小肠成像检查方法及特点

 

CTE检查一般行仰卧位扫描，扫描前训练患者呼吸，扫描范围自膈顶缘至耻骨联合下缘，扫描参数根据研究条件不同而不同。平扫结束后，采用高压注射器经肘静脉注射碘对比剂，一般行动脉期、静脉期增强扫描。将采集到的数据图像进行多平面重组，多选择冠状面进行重组，但对于某些部位可能存有疑惑，如可能有瘘管、肠道狭窄或梗阻，则应进行矢状面或斜位进行重组。在后处理工作站中也可利用相应后处理软件进行其他图像分析和数据处理，如最大密度投影（MIP）、曲面重组（CPR）等。

 

CTE具有成像快、操作简便的优点，通过口服对比剂使肠道充盈，不仅能更清晰的显示肠道内的基本解剖结构及病变形态，评价肠壁炎症严重性，还能清晰显示内瘘、腹腔脓肿、肠系膜脂肪增生、淋巴结肿大等。CTE检查已成为临床上CD患者常用的检查方法，但CTE检查存在电离辐射的风险，尤其是对于年轻患者。

 

2.2MRI小肠成像检查方法及特点

 

目前用于评估IBD的MRI检查方法包括磁共振小肠造影（MRE）、动态增强MRI（DCE-MRI）、扩散加权成像（DWI）、MR小肠动力学成像、磁化传递成像（MTI）、磁共振波谱成像（MRS）以及正电子发射体层成像（PET/MR）等，不同检查方法采用的扫描方式及参数不同。

 

美国腹部放射学会（the Society of Abdominal Radiology，SAR）和欧洲胃肠和腹部放射学会（the European Society of Gastrointestinal and Abdominal Radiology，ESGAR）分别发表了关于小肠MRI技术方法的共识，提出进行MRI肠道成像检查时，患者常采用仰卧位，也有部分患者行俯卧位，扫描前训练患者呼吸，标准扫描范围自膈顶缘至耻骨联合下缘，溴化东莨菪碱和胰高血糖素为常用解痉药。

 

在3T或1.5T场强下可以获得高质量图像，并推荐了一组基本采集序列：平衡稳态自由进动梯度回波（SSFPGR）、T2加权序列以及增强前后的T1加权序列。MRI具有较高的软组织分辨率，能显示肠道内的基本解剖结构，黏膜水肿情况及溃疡大小、肠壁纤维化程度等，且无电离辐射等优点，广泛应用于IBD及其并发症的评估。例如MRE不仅能够测量肠壁厚度还可结合DWI测量病变组织水分子扩散情况，MTI可评估肠壁纤维化程度，MRS利用化学位移和磁共振现象反映组织细胞的代谢状况。

 

3.影像学检查在IBD中的研究进展

 

3.1CT和MRI在UC中的应用

 

UC是一种可引起结肠黏膜炎症的慢性特发性肠病，具有复发-缓解的特点，长期的慢性炎症导致肠道组织结构及功能受损。研究表明，CTE对UC的检出率为68.46%，对肠壁水肿分层、黏膜强化诊断的敏感性较好。轻度活动期UC表现为肠壁增厚水肿、结肠袋消失、肠壁异常强化、肠系膜血管增粗及周围肿大的淋巴结。病变范围反映了疾病的严重程度，CTE对病变的判断与肠镜的符合率随病变范围增大而升高。

 

DWI利用水分子布朗运动的差异产生图像对比，表观扩散系数（ADC）值代表了扩散信号在多个梯度上的数值斜率（b值），可作为疾病活动的潜在定量指标。检出UC结肠病灶的准确性高于CD所致结肠病变的准确性，Oussalah等以内镜检查结果为标准、在不进行口服/直肠准备和禁食的情况下对患者进行DWI成像，发现其对UC检出率与T1增强扫描结果的准确性相同。因此，DWI是一种快速、无创、准确的评估UC患者疾病活动性的工具。正电子发射断层扫描（PET）通过18-氟脱氧葡萄糖（18F-FDG）的不同摄取，识别异常高糖代谢区域，准确定位炎症区域。然而由于无法提供详细和准确的解剖位置，在临床应用上受到限制。

 

3.2CT和MRI在CD中的应用

 

CTE：CD是一种胃肠道进行性损伤性疾病，易复发，肠壁增厚、局部纤维脂肪增生是其典型特征，在儿童中尤为明显。CTE在评估CD患者活动性、瘘管、狭窄和脓肿具有较高的敏感性和特异性。低辐射剂量CTE在评价疾病活动、识别狭窄和穿透性并发症方面与MRE相同。大约30%的CD患者可发生肠腔狭窄，狭窄的性质不同，治疗方式也有所不同，内镜可以检测到管腔变窄，但不能检测到其性质，CTE对CD狭窄的诊断具有较高的准确性，但对评估肠纤维化程度的价值有限。

 

肠系膜血管增生、黏膜强化等征象能预测组织炎症，CTE能显示CD患者肠壁的非对称性增厚和肠系膜的纠集状态。因此，通过对CD患者的CT征象描述，可以初步判断CD的活动性。MRE：目前，MRE较多用于CD患者的检查，它能够显示整个胃肠道的肠壁炎症和治疗反应，与内镜有较好的相关性，影像表现为肠壁增厚、水肿、肠腔狭窄、肠壁周边渗出等。在评估CD的跨壁和壁外特征时，其准确性与CTE相似。

 

DWI与MRE联合应用是检测和评估小肠炎症的精确方法，适用于重复性、控制性治疗，有助于监测CD活动性肠段。在FOV中使用小视野、多方位或3D高分辨率T2WI可以提高瘘管检出率。MR小肠运动成像：与正常肠段相比，具有炎症的肠段常表现为蠕动减少或消失，MR小肠动力学成像是指在屏气条件下，通过对同一位置的肠段进行多期动态电影成像，测量并记录不同时间段下该肠段肠腔的直径大小。

 

CD的早期征像可能是肠道蠕动的异常减少或增加，MR小肠运动成像可在无创、无辐射下提供肠动力信息，是另一种确定小肠是否处于活动期的方法。Froehlich等发现MR小肠运动成像突出了异常的炎性肠段，有助于识别肠粘连、评估炎症的严重程度和随后的治疗反应。

 

DWI：DWI通过分析细胞外和细胞间隔中水分子的运动情况，检测与人体组织含水量改变有关的疾病早期改变，能全面快速的发现病灶，且无需对比剂。ADC可反映活体扩散受限程度，能区分纤维化和非纤维化肠壁，因此DWI常用于检测CD活动性肠段，未来有望替代静脉造影增强序列。但淋巴增生是假阳性的常见原因，因此必须与常规序列一起评价，避免误诊。

 

MTI：MTI能检测到肠壁胶原蛋白沉积，可半定量或间接地反映组织中的大分子蛋白含量变化。Dillman等发现，纤维化肠壁与正常肠壁相比具有更高的磁化传递率（magnetization transfer ratio，MTR），其T2信号强度也较低。李雪华等研究发现MTR与纤维化分数具有相关性，与炎症分数没有相关性，表明MTI成像对肠纤维化的变化敏感，对炎症的变化不敏感。

 

与ADC相比，MTI不仅与肠纤维化的相关性更强，而且对区分不同等级的肠纤维化也有更高的准确性，更适合于在临床实践中监测CD病人的肠纤维化程度。DCE-MRI：与健康受试者相比，克罗恩病患者回肠末端收缩波频率、振幅降低。DCE-MRI利用对比剂分子能够在炎症性肠段快速由血管内渗透到血管外间隙，定量和动态模拟静脉注射钆后信号随时间的变化，区分炎性肠段与正常肠段，评价炎症肠段的微血管灌注及流出情况。

 

3.3AI在IBD评价中的应用

 

人工智能（artificial intelligence，AI）可帮助诊断IBD，预测IBD患者的发病或进展，及患者治疗后的反应。研究发现，人工神经网络预测IBD患者临床复发的频率具有较高的准确性。机器学习技术已经应用于各种腹部成像模式，利用从基线MRE获取的影像学数据，开发出一种新的能够预测治疗效果的评分模型。可使用CT和MRI数据进行纹理分析，评估人眼无法识别的选定图像区域内的异质性。

 

4.小结

 

在过去的十年中，影像学检查在IBD诊断、分期方面具有重要作用，然而影像学在预测药物治疗反应和患者预后的研究中仍然面临巨大挑战。CTE作为IBD常规检查方法具有简单快速的特点，但IBD患者需多次复查，患者所接受的辐射剂量相对较大。目前，关于CTE低剂量研究较少，未来尝试低剂量CTE的相关研究将有一定空间。DWI不需要静脉注射对比剂，但由于ADC的可重复性低，且没有最佳的鉴别定量ADC值，因此评估DWI价值的临床试验侧重于图像的定性评估。

 

到目前为止，MRI很少用于IBD的常规检查，未来应致力于验证一系列MRI量化指标的诊断潜力。此外，由于钆在人体内沉积的潜在毒性的认识和不确定性增加，越来越需要在不使用静脉对比剂的情况下使用MRI优化序列及量化指标对疾病进行诊断、分期。

 

来源：黄梦庭,于群,韩萍.炎症性肠病的CT与MRI研究及进展[J].临床放射学杂志,2021,40(03):607-610.