姜陽,劉瑩瑩,王軍大,張德川,彭聰,余萬軍,陳玉洪
肛瘺是常見的肛周疾病之一,是肛管與會陰部及肛門周圍皮膚之間的異常竇道,由瘺管、內(nèi)口、外口三部分組成,常需要手術治療,且術后復發(fā)率高[1]。成年男性多發(fā)[2],其治療目標是盡可能減少括約肌損傷,消除肛瘺內(nèi)口和任何與之相通的上皮化瘺管[3],由于病灶復雜,一直以來其內(nèi)外科治療都面臨著嚴峻挑戰(zhàn)[4-5]。肛瘺的常用影像學檢查方法有超聲檢查、CT檢查和MRI檢查。超聲檢查的準確性主要與操作者直接相關,并在分辨瘺管與括約肌的關系方面略顯不足;CT 增強掃描雖然可以了解肛周解剖結構,聯(lián)合三維重建技術可提高診斷的準確性,但有輻射損傷[6];MRI 具有多參數(shù)、多方位、多序列以及對軟組織分辨率較高、無輻射損傷、信號敏感度高等臨床優(yōu)點,對肛瘺的瘺管細節(jié)、相關膿腫、支管和多發(fā)瘺管及其肛周肌肉、韌帶筋膜等組織器官的關系能夠清楚顯示,并具有優(yōu)良的解剖細節(jié)顯示[7]。因此,MRI已經(jīng)成為臨床對肛周疾病評估與分類的首選影像學檢查方法[8],2016版美國指南和2018版英國指南均對MRI作為術前檢查的1級推薦(strong recommendation)[9],對復雜性肛瘺,2016 版美國結直腸外科醫(yī)師學會(American Society of Colon and Rectal Surgeons,ASCRS)指南建議可選瘺管造影檢查[3],因此,本研究利用釓劑行瘺管造影,探討T1-Vibe-FS 與T1-Flash-SPAIR動態(tài)增強序列在肛瘺診斷中的應用價值。
收集2016 年1 月 至2020 年4 月,經(jīng)我院臨床診斷均為肛瘺的80 例患者,其中,男性68 例,女性12 例,年齡20~72 (38.05±12.3)歲。所有病例經(jīng)磁共振掃描后均于1 周內(nèi)在肛腸科進行手術治療。納入標準:(1)經(jīng)臨床診斷為肛瘺患者;(2)術前盆腔MRI 檢查資料完整;(3) MRI 和手術間隔不超過8 d;(4)體內(nèi)無禁忌性植入物,無心、腎功能不全病史,配合度好。排除標準:(1)有肛門切除術或吻合術史;(2)肛門直腸腫瘤;(3)人類免疫缺陷病毒感染者,惡性腫瘤患者,嚴重的心腦血管疾病患者,各種精神疾患者;(4)肝腎功能不全疾患者,釓劑過敏患者;(5)影像結果不明確者。
所有入組患者臨床癥狀主要包括:腹痛、腹瀉、肛周腫痛、局部發(fā)熱潮濕、瘙癢、血便,有外瘺口患者還伴有反復間斷性破潰、流膿、臭味。將80例病例分為4 組,T1-Flash-SPAIR-dyn 組20 例,男性17 例,女性3 例,年齡(36.1±10.6)歲;T1-Flash-SPAIR-dyn+釓劑瘺管造影組20 例,男性17 例,女性3 例,年齡(38.5±16.7)歲;T1-Vibe-FS-dyn組20例,男性16例,女性4例,年齡(39.5±10.6)歲;T1-Vibe-FS-dyn+釓劑瘺管造影組20 例,男性16 例,女性4 例,年齡(38.2±11.3)歲。組間患者的性別構成和年齡構成經(jīng)檢驗差異均無統(tǒng)計學意義(χ2=0.346,P=0.951;H=1.967,P=0.579)。所有患者檢查前均簽署釓劑增強同意書,本研究經(jīng)過本單位醫(yī)學倫理委員會批準(批準文號:2020-ky-ks-ZDC),免除受試者知情同意。
檢查前禁飲食4 h以上,無需腸道清潔準備?;颊呷⊙雠P位,平靜呼吸,掃描范圍從髂前上棘水平至股骨上水平,以恥骨聯(lián)合為中心掃描定位像。使用Siemens Avanto 1.5 T 超導磁共振成像系統(tǒng),采用16 通道體部相控線圈。先行矢狀位T2-tse 掃描,參數(shù)為:TR 4200 ms,TE 65 ms,F(xiàn)OV 300 mm×300 mm,層厚4 mm,層間距0.8 mm,翻轉角150°;再沿肛管長軸行冠狀位T2-tirm 掃描,參數(shù)為:TR 3520 ms,TE 32 ms,F(xiàn)OV 300 mm×300 mm,層厚4 mm,層間距0.8 mm,翻轉角150°;垂直于肛管長軸行T1-tse 和T2-se-fs 橫斷位掃描,參數(shù)分別為:T1:TR 760 ms,TE 11 ms,F(xiàn)OV 300 mm×300 mm,層厚4 mm,層間距0.8 mm,翻轉角 180°;T2:TR 4750 ms,TE 84 ms,F(xiàn)OV 300 mm×300 mm,層厚 4 mm,層間距 0.8 mm,翻轉角150°。80 例患者的10 期動態(tài)增強掃描序列分為4組掃描方案,每組20例,S1=T1-Flash-SPAIR-dyn,參數(shù)為:TR 3.5 ms,TE 4.8 ms,F(xiàn)OV 300 mm×300 mm,層 厚3.5 mm,層間距0.7 mm,翻轉角12°;S2=T1-Flash-SPAIR-dyn+釓劑瘺管造影,參數(shù)同S1;S3=T1-Vibe-FS-dyn,參數(shù)為:TR 1.64 ms,TE 2 ms,F(xiàn)OV 300 mm×300 mm,層厚3.5 mm,層間距0.7 mm,翻轉角15°;S4=T1-Vibe-FS-dyn+釓劑瘺管造影,參數(shù)同S3。無外瘺口患者隨機進入S1、S3,行動態(tài)增強掃描;有外瘺口患者在外瘺口注入經(jīng)稀釋的2~3 mL釓劑(用生理鹽水按照1∶1 稀釋),隨機進入S2、S4,重新定位行動態(tài)增強掃描。增強掃描時,使用高壓注射器經(jīng)右側肘靜脈推注Gd-DTPA對比劑(生產(chǎn)廠家:江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司,規(guī)格:15 mL,5.654 g),注射流速為4.0 mL/s,用量為0.1 mmol/kg,總量不超過15 mL。
磁共振圖像分析采用截石位,遵循雙盲法原則:首先由兩名5 年以上具有臨床經(jīng)驗的高年資影像科主治醫(yī)師分別在圖像存檔和通信系統(tǒng)(picture archiving and communication systems,PACS)上分析各病例肛瘺分型,測量統(tǒng)計原發(fā)瘺管數(shù)量、分支瘺管數(shù)量、內(nèi)口位置,若一致,則取其數(shù)值;不一致時由第三位高級別醫(yī)師獨立閱片,后由3 位醫(yī)師會診得出最終結果,以上結果均與手術結果進行比較。采用重復測量方差分析,以瘺管及內(nèi)口顯示最好層面為目標測量圖像,分別測瘺管及同一層面外括約肌平均信號強度、背景噪聲及標準差(standard deviation,SD),圓 形ROI (http://123.124.255.30/sapprft)面積控制在2~5 mm2。計算信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)和對比噪聲比(contrast-to-ratio,CNR):SNR=SI/SD空氣;CNR=(SNR瘺管-SNR外括約肌)/SD空氣。其中SI為瘺管或外括約肌的平均信號強度值,SD空氣為測量圖像后方中央?yún)^(qū)域空氣標準差。為了保證科學性,ROI 的選取比例為0.60~0.75[10]。
瘺管定義為具有內(nèi)部腸道與肛門周圍皮膚相通的感染性管狀結構;分支定義為具有相同黏膜開口的多個通道,外口有無均可[11];膿腫定義為長T2 的液體聚集,直徑>3 mm,增強后膿液無強化,膿腫壁強化[12];按照瘺管走行與內(nèi)外括約肌的位置關系,根據(jù)Parks 分型將肛瘺分為括約肌間型、括約肌外型、經(jīng)括約肌型、括約肌上型、不屬于上述4 種類型的定為未定型[13]。
統(tǒng)計分析采用IBM SPSS Statistics 23.0。采用Shapiro-Wilk 方法進行正態(tài)性檢驗,Levene's 法進行方差齊性檢驗;對SNR差異采用Welch方差分析,組間的兩兩比較采用Games-Howell檢驗;對CNR差異及內(nèi)口截石位點分布差異采用Kruskal-Wallis H 檢驗;對內(nèi)口位置、原發(fā)瘺管數(shù)量、分支瘺管數(shù)量、Parks 分型和膿腫的影像診斷結果與手術結果的符合率均采用Fisher 精確檢驗(2×C)進行差異分析,組間的兩兩比較采用Bonferroni 法。P<0.05 表示差異有統(tǒng)計學意義。
圖1 4 種掃描方法獲得的圖像。A:男,34 歲,肛旁腫痛4 d,行T1-Vibe-FS-dyn 掃描,顯示有1 條瘺管(白箭),瘺管行走于括約肌間,未穿破外括約肌,瘺管顯示清晰,提示為低位復雜性肛瘺,無外瘺口;B:男,35 歲,肛旁硬結腫痛伴破潰流膿1 年,經(jīng)外瘺口注入稀釋的2~3 mL 釓劑,行T1-Vibe-FS-dyn+釓劑瘺管造影掃描,顯示外瘺口開口位置(白箭),瘺管行走于臀部皮下間隙,外瘺口顯示清晰,提示高位復雜性肛瘺;C:女,35 歲,肛旁疼痛進行性加重1 周,行T1-Flash-SPAIR-dyn 掃描,膿腫(白箭)、瘺管(紅箭)顯示清楚,膿腫位于括約肌間,與外括約肌局部分界欠清,最終診斷為高位括約肌間型肛瘺伴直腸周圍膿腫,無外瘺口;D:女,24歲,肛周膿腫術后3年,肛周皮膚潮濕、瘙癢不適3月,經(jīng)外瘺口注入稀釋的2~3 mL 釓劑,行T1-Flash-SPAIR-dyn+釓劑瘺管造影,2條瘺管及開口顯示清楚(白箭),瘺管局部穿破外括約肌,提示高位復雜性肛瘺Fig.1 Images obtained by four scanning methods.A:Male,34 years old,with perianal swelling and pain for four days,T1-Vibe-FS-dyn scan was performed,showing a fistula(white arrow).The fistula walked between the sphincter without penetrating the external sphincter.The fistula was clearly displayed,suggesting low complex anal fistula without external fistula;B:Male,35 years old,para-anal induration,swelling and pain accompanied by rupture and discharge for 1 year,diluted 2—3 mL gadolinium was injected through the external fistula,and T1-Vibe-FS-dyn (combined gadolinium fistulography) scan was performed,showing the opening position of the external fistula (white arrow).The fistula walked in the subcutaneous space of the buttocks,and the external fistula was clearly displayed,suggesting high and complex anal fistula;C:Female,35 years old,with progressive exacerbation of perianal pain for 1 week,T1-Flash-SPAIR-dyn scan was performed,and the abscess (white arrow) and fistula (red arrow) were clearly shown.The abscess was located between the sphincter,and the local boundary with the external sphincter was unclear;D:Female,24 years old,3 years after the operation of perianal abscess surgery,perianal skin moist,pruritus and discomfort for 3 months,diluted 2—3 mL gadolinium was injected through the external fistula,and T1-Flash-SPAIR-dyn (combined gadolinium fistulography) scan was performed.Two fistulas and openings were clearly shown(white arrow),and the fistula was partially penetrated into the external sphincter,suggesting a high and complex anal fistula.
正態(tài)性檢測結果顯示,4 種掃描方法的SNR 結果服從正態(tài)分布,掃描方法S1、S2、S3的CNR服從正態(tài)分布,掃描方法S4 的CNR 不服從正態(tài)分布,其箱式圖見圖2。表1給出4種掃描方法CNR的統(tǒng)計結果,包括不同組間的例數(shù)、平均值、標準差和置信區(qū)間。方差分析結果顯示,不同掃描方法的SNR差異有統(tǒng)計學意義(Welch F=54.735,P<0.001)。組間兩兩比較結果顯示,S1 和S2、S1 和S3、S1 和S4、S2 和S3、S2 和S4 SNR的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001),S3 和S4 的SNR 值的差異沒有統(tǒng)計學意義。檢驗結果顯示4 種掃描方式的CNR 的分布不全相同,差異具有統(tǒng)計學意義(H=63.926,P<0.001)。兩兩比較發(fā)現(xiàn),CNR 在S1 和S3、S1 和S4、S2 和S3、S2 和S4 的差異有統(tǒng)計學意義(調整后P<0.001),其他組之間的差異無統(tǒng)計學意義。
表1 4種掃描方法的SNR、CNR比較Tab.1 SNR and CNR comparison of four scanning methods
圖2 4 種掃描方法的SNR 和CNR 的箱式圖。1=S1,T1-Flash-SPAIR-dyn;2=S2,T1-Flash-SPAIR-dyn+釓劑瘺管造影;3=S3,T1-Vibe-FS-dyn;4=S4,T1-Vibe-FS-dyn+釓劑瘺管造影 圖3 4種掃描方法獲得的內(nèi)口分布箱圖Fig.2 A box diagram of SNR and CNR of four scanning methods.1=S1,T1-Flash-SPAIR-dyn;2=S2,T1-Flash-SPAIR-dyn)(combined gadolinium fistulography);3=S3,T1-Vibe-FS-dyn;4=S4,T1-Vibe-FS-dyn (combined gadolinium fistulography). Fig.3 The inner port distribution box diagram obtained by four scanning methods.
4 種掃描方法對膿腫的影像診斷與手術診斷的符合率達100%,其差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。4 種掃描方法對內(nèi)口位置、原發(fā)瘺管數(shù)量、分支瘺管數(shù)量和Parks 分型的影像診斷與手術結果的符合率采用精確檢驗進行差異分析,其結果差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表2。
表2 4種掃描方法對內(nèi)口位置、原發(fā)瘺管數(shù)量、分支瘺管數(shù)量和Parks分型的影像診斷結果與手術結果符合率比較Tab.2 Comparison of the diagnostic results of internal orifice position,the number of primary fistula,the number of branch fistula and Parks classification with surgical results by four scanning methods
內(nèi)口截石位點分布不符合正態(tài)分布,其箱圖見圖3,檢驗結果顯示4 種掃描方式的內(nèi)口截石位點的分布不全相同,差異具有統(tǒng)計學意義(H=7.979,P=0.046<0.05)。4 種掃描方法間兩兩比較發(fā)現(xiàn),只有方法S2 與S3 的內(nèi)口截石位點分布(調整后的P<0.05)的差異有統(tǒng)計學意義,其他掃描方法間的差異無統(tǒng)計學意義。
按Parks分型將肛瘺分為以下幾種類型:括約肌間型、括約肌外型、經(jīng)括約肌型、括約肌上型,不屬于前面4 種類型的定為未定型。本研究80 例病例中,檢出括約肌間型有51 例,括約肌外型有2 例,經(jīng)括約肌型有24 例,括約肌上型有2 例,未定型有1 例。經(jīng)精確檢驗結果顯示,4 種掃描方法對Parks 分型診斷差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),進一步對掃描方法與Parks分型的相關性進行分析,方法S1更傾向于診斷Parks 分型為未定型,方法S2 更傾向于診斷Parks 分型為括約肌上型,方法S3 和S4 更傾向于診斷Parks分型為括約肌外型(見表3)。
表3 掃描方法對Parks分型的分布及差異(%)Tab.3 Distribution and difference of Parks typing by scanning methods(%)
MRI 對軟組織分辨率高,能較準確顯示肛門內(nèi)外括約肌、肛提肌和恥骨直腸肌的解剖結構,在顯示殘余膿腔、瘺管及其與肛提肌、內(nèi)外括約肌及肛門周圍組織的解剖關系等方面具有明顯優(yōu)勢,可協(xié)助進行肛瘺的診斷分類,對指導手術具有較高的價值[14]。因此,在保證患者安全的前提下,需要利用合理的掃描序列、檢查手段,提高圖像質量,提高病灶檢出率。
Vibe 序列和Flash 序列均可用于盆腔掃描。本研究采用Vibe序列的S3和S4組圖像的SNR和CNR平均值(SNR:S3,52.27±8.81;S4,57.38±7.31。CNR:S3,2.85±0.67;S4,3.25±0.49)均高于采用Flash序列的S1和S2組(SNR:S1,36.68±3.19;S2,41.06±3.61。CNR:S1,1.33±0.07;S2,1.45±0.09),兩兩比較有顯著差異,這是因為Vibe 序列為容積內(nèi)插屏氣掃描,屬于擾相梯度回波,采用超短的TR、TE 和小角度的射頻脈沖進行成像,具有成像時間短,空間分辨率高等優(yōu)點[15],F(xiàn)lash 雖然也屬于擾相梯度回波序列,同樣采用較短的TR、TE和較小角度的射頻脈沖進行成像,但由于在層面選擇方向上施加了“擾相梯度”,使殘留的質子橫向磁矩在下次射頻脈沖到來之前完全去相位,減少T2 的權重,突出組織的T1 弛豫(縱向弛豫)的差別[16]。張志國等[17]研究發(fā)現(xiàn),C-vibe序列可實現(xiàn)層間重疊,無間距掃描,利于小病灶的顯示,當層面掃描較薄時,有較高的信噪比。由于在肛周周圍脂肪含量較多,西門子磁共振的抑脂序列類似頻率預飽和反轉恢復序列(spectral presaturaton with inversion recovery,SPIR)是針對脂肪的進動頻率選擇性地施加預飽和脈沖,翻轉角為120°~140°,脂肪過零時間快,而頻率選擇反轉恢復衰減序列(spectral attenuated inversion recovery,SPAIR)是采用的180°絕緣脈沖的脂肪抑制序列,對射頻場的不均勻性不敏感,在一些偏中心的部位可能會壓脂不均,導致Vibe-FS 序列比Flash-SPAIR 序列圖像的組織平均信號強度高,背景噪聲低。
目前,肛瘺外科手術療效的關鍵在于術前對肛瘺內(nèi)口和竇道的準確定位以及術中對內(nèi)口和竇道的完全切除,這樣才能避免肛瘺復發(fā)[18]。MRI 對于肛瘺的分類及分級,最關鍵的就是確定肛瘺內(nèi)口、主瘺管及其繼發(fā)分支與肛門括約肌復合體的關系[19]。對于復雜性肛瘺,瘺管造影可以明確瘺管走向及其與括約肌的關系、有無殘余膿腔及內(nèi)口位置等,有利于指導手術方案的選擇。瘺管X線造影雖然簡單易行,但在臨床實踐中,瘺管X 線造影的結果不太理想,無法準確顯示瘺管與肛門括約肌之間的關系[20];造影CT三維成像在對肛瘺分類、分型及對肛瘺內(nèi)口、支管和膿腫等方面術前診斷效果良好[21],但是該檢查有輻射,且軟組織分辨率不高;利用H2O2超聲造影可以提高診斷肛瘺的準確性[22],但準確性與操作者的熟練程度有關。本研究80 例病例中,共檢出原發(fā)瘺管79 例,支瘺管79 例,檢出率均為98.75%,使用瘺管造影的S2 和S4 組對原發(fā)瘺管和分支瘺管的檢出率均為100%。江泊源等[23]使用西門子的6 通道體部線圈+24 通道脊柱線圈對原發(fā)瘺管和支瘺管的檢出率分別為98.1%和94.3%,張蓮等[14]使用增強T1WI FS對原發(fā)瘺管和分支瘺管的檢出率分別為97.8%和95.7%,張志國等[17]使用西門子3.0 T MR 采用C-vibe動態(tài)增強序列對瘺管的檢出率為92.6%??梢园l(fā)現(xiàn),對有外瘺口的患者,由于在外瘺口的瘺管內(nèi)注入對比劑,強化了瘺管,在T1 加權上呈高信號,提高了病灶與周圍組織的對比,因此,行MR瘺管造影對原發(fā)瘺管和支瘺管有很高的檢出率。本研究對內(nèi)口的平均檢出率為87.5%,行MR 瘺管造影的S2 和S4 組的平均檢出率為90%,劉衛(wèi)英等[24]使用Philips 1.5 T MR 采用CE THRIVE_FS 序列(類似于Vibe 序列)對內(nèi)口的檢出率為70.9%,韋小梅等[25]使用Siemens 3.0 T 采用6 期動態(tài)T1WI 增強序列對內(nèi)口的檢出率為92.2%,同樣可以發(fā)現(xiàn),對有外瘺口的患者,行MR瘺管造影對內(nèi)口有很高的檢出率。由于MR 對膿腫有很高的特異性,本研究中所有掃描方法對膿腫的診斷符合率達100%,與趙雪等[26]的結果一致。
按照Parks[6,13]分型,本研究依據(jù)原發(fā)瘺管的位置與其肛門括約肌的關系將肛瘺分為5 種類型,在80 例病例中,共檢出括約肌間型有51 例(占63.75%),經(jīng)括約肌型有24 例(占30%),括約肌外型有2 例(占2.5%),括約肌上型有2 例(占2.5%),未定型有1 例(1.25%),Parks分型的分布與Feng等[27]的研究大致一致。MRI 增強對Parks 分型的特異性較高[28],本研究對Parks 分型的平均檢出率為92.5%,與使用3.0 T高分辨率MRI的結果相當(檢出率為92.65%)[25]。本研究中,組間的檢出率差異雖然沒有統(tǒng)計學意義,但是通過進一步對掃描方法與Parks分型的相關性進行分析發(fā)現(xiàn),T1-Vibe-FS-dyn及T1-Vibe-FS-dyn+釓劑瘺管造影可更好地診斷括約肌外型,T1-Flash-SPAIR-dyn可更好地診斷未定型,T1-Flash-SPAIR-dyn+釓劑瘺管造影可更好地診斷括約肌上型,這是以往少有報道的,對臨床有較好的指導意義。
本研究的不足之處在于納入的樣本較少,每組只有20 例,另有研究者[29]認為對于復雜肛瘺Morris分型比Parks分型具有更好的指導意義,本研究采用Parks 分型,也可能是本研究的另一不足之處。綜上,4 種掃描方法對肛瘺內(nèi)口位置、原發(fā)瘺管數(shù)量、分支瘺管數(shù)量、膿腫以及Parks分型的診斷符合率沒有差異,對內(nèi)口截石位點分布有差異;對有外瘺口的患者采用方法T1-Vibe-FS-dyn+釓劑瘺管造影可以獲得較高的SNR 和CNR,對無外瘺口的患者采用方法T1-Vibe-FS-dyn 可以獲得較高的SNR 和CNR;使用釓劑瘺管造影對原發(fā)瘺管、分支瘺管有較高的檢出率;T1-Flash-SPAIR-dyn 掃描方法可更好地診斷未定型,T1-Flash-SPAIR-dyn+釓劑瘺管造影掃描方法可更好地診斷括約肌上型,T1-Vibe-FS-dyn 和T1-Vibe-Flash-dyn (聯(lián)合釓劑瘺管造影)掃描方法可更好地診斷括約肌外型。
作者利益沖突聲明:全體作者均聲明無利益沖突。