陸 娜 劉 文 強金偉
急 性 闌 尾 炎(acute appendicitis,AA) 是最常見的急腹癥,病情進展迅速,穿孔率高達10%~31%[1-3]。穿孔性急性闌尾炎(perforated acute appendicitis,PAA)不僅使外科處理復(fù)雜化,增加手術(shù)的難度,而且明顯增加了嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生率和患者的死亡率[4-8];PAA與非穿孔性急性闌尾炎(nonperforated acute appendicitis,NPAA)臨床處理不同[9-11],壞疽性急性闌尾炎(gangrenous acute appendicitis,GAA)屬于非穿孔性急性闌尾炎,需要及時進行手術(shù)治療,而PAA需要先進行保守治療。因此,GAA的及時診斷及與PAA的鑒別具有重要意義。目前關(guān)于壞疽性急性闌尾炎與PAA鑒別診斷的研究未見文獻報道。
磁 共 振 成 像(magnetic resonance imaging,MRI)因在急性闌尾炎的診斷方面較超聲更準(zhǔn)確和特異,較CT無射線損傷的優(yōu)點廣泛應(yīng)用于腹痛的鑒別診斷[12-13]。磁共振擴散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging, DWI)能評價組織內(nèi)微觀水分子擴散運動,用表觀擴散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)值對水分子運動進行定量。文獻[14-16]報道DWI在急性闌尾炎的診斷中具有重要的價值。
在本項研究中,我們采用前瞻性的科研設(shè)計方案,對比分析經(jīng)手術(shù)及病理證實的12例PAA及10例GAA的新西蘭大白兔的MRI影像學(xué)特征,研究MRI在PAA與GAA鑒別診斷中的價值。
新西蘭大白兔24只(上海杰思捷實驗動物有限公司,許可證號碼:SCXK(滬)2013-0006),體重2kg,6月齡,普通級,PAA與GAA組雌雄各半,分組采取隨機化分組,隨機化方法采用數(shù)字表法。手術(shù)操作前靜脈注射戊巴比妥鈉30mg/kg全身麻醉,所有新西蘭大白兔用4號手術(shù)線進行闌尾根部結(jié)扎,包括結(jié)扎闌尾動靜脈主干。手術(shù)操作24小時后,10只新西蘭大白兔先進行MRI檢查,2例因麻醉意外死亡病例被排除出本實驗。其余12只新西蘭大白兔進行相同的手術(shù)操作,手術(shù)操作72小時后,12只新西蘭大白兔先進行MRI檢查。兩組病例MRI檢查掃描結(jié)束后均立即切除闌尾進行病理對照分析。經(jīng)手術(shù)和病理證實的12例PAA作為實驗組,10例GAA作為對照組。
采 用 3.0T MRI(MAGNETOM Verio,Siemens)超導(dǎo)掃描儀,使用體線圈。掃描范圍為膈頂至盆腔。掃描序列:橫斷面T1WI(重復(fù)時間,Time of Repetition, TR: 572ms; 回 波 時 間,Time of Echo, TE: 3ms;層厚 : 3mm,層間距 :0.9mm;激勵次數(shù):橫斷面T2WI(TR: 2710ms,TE: 78ms,層厚: 3mm,層間距: 0.9mm,激勵次數(shù):1)、橫斷面T2WI抑脂序列(TR: 2710ms,TE:78ms,層厚: 3mm,層間距: 0.9mm,激勵次數(shù):1)、冠 狀 面 T2WI(TR: 2400ms,TE: 95ms, 層 厚 :4mm,層間距: 0.4mm,激勵次數(shù):1)、DWI序列(TR: 3746ms,TE: 71ms,層厚 : 3mm,層間距 :0.6mm,激勵次數(shù): 3)。b值選擇如下:0 s/mm2,800 s/mm2[14]。ADC圖由工作站系統(tǒng)自動生成。
MRI增強掃描序列:橫斷面T1WI抑脂序列(TR: 7.92ms, TE: 1.91ms,層厚 : 1mm,層間距: 0.3mm,激勵次數(shù): ①冠狀面T1WI抑脂序列(TR: 5.58ms,TE: 2.46 ms,層厚 : 1.5mm,層間距: 0.45mm,激勵次數(shù): ②MRI增強掃描對比劑為Gd-DTPA,劑量0.5 ml/kg體重,采用自動壓力注射器于平掃及DWI掃描結(jié)束后開始注藥,流率1ml/s,注射完對比劑后注射10ml生理鹽水沖洗導(dǎo)管。
在MRI 增強序列圖像上用冠狀位及橫斷位相結(jié)合的方法確認(rèn)闌尾,觀察如下MRI征象:闌尾壁缺損,闌尾周圍膿腫,闌尾腔外積氣,闌尾周圍蜂窩織炎。參照文獻[4-5,7]報道,闌尾壁缺損定義為闌尾壁顯示不連續(xù)及中斷現(xiàn)象。闌尾周圍膿腫定義為闌尾周圍局限性液體聚集并伴有其邊緣強化。闌尾腔外積氣定義為闌尾腔外見游離氣體。蜂窩織炎定義為闌尾周圍脂肪彌漫、明顯的炎性病變,伴有周圍液體聚集,增強后液體邊緣無強化。測量闌尾最大直徑。以b值為800s/mm2的DWI圖像上闌尾壁信號最高的部位為參考,在ADC圖像上相應(yīng)的感興趣區(qū)(ROI)部位測量ADC值,ROI面積1~5mm2。所有入組病例圖像由兩名具有十年以上工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)師分別進行觀察和測量,意見不統(tǒng)一時討論達成一致,測量數(shù)據(jù)取兩者的平均值。
每個病例在400倍顯微鏡下進行每高倍視野內(nèi)的中性粒細(xì)胞計數(shù),每個病例選取3個視野,取平均值。
采用Stata7.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。比較PAA與GAA闌尾壁缺損、闌尾周圍膿腫、闌尾腔外積氣、闌尾周圍蜂窩織炎各MRI征象發(fā)生率的差異,均采用Fisher確切概率法檢驗。PAA與GAA組闌尾最大直徑、闌尾壁ADC值的差異采用Student’s t檢驗。繪制闌尾壁ADC值診斷PAA的ROC曲線,計算敏感度、特異度、準(zhǔn)確度和ROC曲線下面積。PAA與GAA組每高倍視野內(nèi)的中性粒細(xì)胞計數(shù)的差異采用Wilcoxon 秩和檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。Kappa值用于觀察者間的一致性檢驗, kappa值>0.75 被認(rèn)為觀察者間的一致性強度高。
兩名放射科醫(yī)師間一致性檢驗kappa值為0.96,說明觀察者間一致性強度高。PAA組與GAA組間MRI征象的比較見表1;兩組病例在闌尾壁缺損MRI征象發(fā)生率有統(tǒng)計學(xué)差異(圖1);闌尾壁缺損、闌尾周圍膿腫、闌尾腔外積氣征象診斷PAA的敏感度、特異度和準(zhǔn)確度見表2,出現(xiàn)至少一種特異性MRI征象對PAA診斷的敏感度、特異度和準(zhǔn)確度分別為66.67%(8 /12)、100%(10 /10)和 81.82%(18/22)。
PAA組和GAA組闌尾直徑分別為(22.6±4.9)mm和(20.3±3.3)mm,兩組間無統(tǒng)計學(xué)差異(t=1.25,P=0.23)。PAA組闌尾壁ADC值為(0.92±0.18)×10-3mm2/s,GAA組闌尾壁ADC值為(1.23± 0.10)×10-3mm2/s,兩組間闌尾壁ADC值有統(tǒng)計學(xué)差異(t=4.81,P=0.00)。當(dāng)闌尾壁ADC值為1.18×10-3mm2/s時,鑒別診斷PAA和GAA的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度分別為 91.67%(11/12),90 %(9/10), 90.91%(20/22),ROC曲線下面積為0.92(圖2~4)。
PAA組每高倍視野內(nèi)的中性粒細(xì)胞計數(shù)值為130(94~201),GAA組每高倍視野內(nèi)的中性粒細(xì)胞計數(shù)值為100(81~107),兩組間有統(tǒng)計學(xué)差異(Z=2.57,P=0.01)。
表1 穿孔性急性闌尾炎(PAA)與壞疽性急性闌尾炎(GAA)特異性MRI征象發(fā)生率比較
表2 3個特異性MRI征象在PAA的診斷價值
圖 1 PAA。A.MRI增 強 橫 斷 面T1WI抑脂序列顯示闌尾壁近段缺損(箭);周圍膿腫形成,膿腫壁可見強化。B.手術(shù)證實該病例為PAA,穿孔部位位于箭所指部位。
圖2 當(dāng)闌尾壁ADC值為1.18×10-3mm2/s時, 鑒 別 診 斷PAA和GAA的敏感度、特異度、準(zhǔn) 確 度 分 別 為 91.67%,90 %,90.91%,ROC 曲線下面積為 0.92。圖3 與圖1為同一病例,闌尾壁ADC 值為 0.55×10-3mm2/s,根據(jù)闌尾壁ADC值的ROC曲線診斷為PAA。
圖 4 A.闌尾壁ADC 值為1.45×10-3mm2/s,根據(jù)闌尾壁ADC值的ROC曲線診斷為GAA。B.手術(shù)證實該病例為GAA。
GAA屬于NPAA,需要及時進行手術(shù)治療,對PAA主張先采用抗生素治療或經(jīng)皮膿腫引流以改善患者的臨床癥狀,再根據(jù)病情確定是否于6~12周后進一步施行擇期闌尾切除術(shù)[9-11]。
已有研究[4,6-7]表明,闌尾壁缺損、闌尾周圍膿腫、闌尾腔外積氣是PAA的特異性征象,但單個征象的敏感度均不高。本研究采用的MRI檢查方案顯示上述單一征象敏感度和特異度與多數(shù)學(xué)者的CT研究報道結(jié)果相仿[4,6-7]。我們的研究結(jié)果表明,當(dāng)出現(xiàn)任一特異性MRI征象時,對PAA的敏感度、特異度和準(zhǔn)確度分別為 66.67%、100%和 81.82%,因此聯(lián)合采用闌尾壁缺損、闌尾周圍膿腫、闌尾腔外積氣特異性MRI征象是鑒別PAA與壞疽性急性闌尾炎的較好方法。
當(dāng)闌尾壁ADC值為 1.18×10-3mm2/s時,鑒別PAA與GAA的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度分別為91.67%、90 %、90.91%,ROC 曲線下面積為 0.92。該結(jié)果的敏感度和準(zhǔn)確度略高于Avcu等[14]報道的闌尾壁ADC值鑒別PAA與NPAA的結(jié)果。該結(jié)果說明DWI序列在鑒別PAA與壞疽性急性闌尾炎方面具有一定的價值。分析其原因,當(dāng)使用較大擴散因子時(b>400s/mm2),細(xì)胞外間隙水分子運動是組織DWI信號衰減的主要原因。本實驗每高倍視野內(nèi)的中性粒細(xì)胞計數(shù)結(jié)果表明,PAA較GAA闌尾壁有更多的中性粒細(xì)胞,細(xì)胞密度大,細(xì)胞外間隙減小,密集的細(xì)胞膜限制了水分子的擴散運動,ADC值降低。
本研究的局限性:本研究采用新西蘭大白兔作為研究對象,闌尾壁ADC值的ROC曲線臨界值與人并不相同。但是我們研究的目的是MRI在PAA與GAA鑒別診斷中的價值,本項實驗研究結(jié)果對臨床檢查及治療方案的選擇有一定的指導(dǎo)意義。本研究樣本量較小,對于特異度極高的闌尾周圍膿腫,闌尾腔外積氣MRI征象未檢驗出統(tǒng)計學(xué)差異,需要今后設(shè)計一個大樣本的實驗進一步驗證其鑒別診斷價值。
綜上所述,MRI在PAA與GAA鑒別診斷方面具有較高的診斷價值。