王鑫雨 巴成慧 姜興岳
濱州醫(yī)學院附屬醫(yī)院放射科,濱州 256600
急性腸缺血是指由多種病因及危險因素引起腸系膜血液供應缺乏或回流受阻從而導致腸壁出現(xiàn)不同程度病變及損害的腸道疾病。該病根據(jù)病因可分為4類:急性血運阻塞性腸缺血(含動脈或靜脈阻塞)、急性小腸梗阻、急性血管炎性腸壞死、單純腸壁內血循環(huán)障礙引起的腸壞死,以第1類最為常見。本病總體發(fā)病率較低,但治療不及時病死率很高,原因有以下2方面:一是由于早期癥狀是非特異性的;二是即使臨床考慮到該病,由于病情評估及確診該病困難,也往往造成治療延誤,因此早期準確診斷尤為重要。在臨床工作中影像學檢查對該病的診斷具有關鍵的意義。下面就急性腸缺血目前影像學診斷現(xiàn)狀及研究進展做簡要概述。
CT技術的進步使其成為急性腸缺血的首選影像檢查方法。CT檢查速度快,覆蓋范圍大,能最大限度地減少腸道運動偽影。CT圖像主要通過評價患者腸系膜血管、腸壁及腸腔變化情況來判斷缺血腸襻的位置和缺血程度,同時還有利于病因診斷[1]。
(1)腸系膜血管的改變:腸系膜血管血栓形成時通常表現(xiàn)為密度增高、管徑增粗,腸系膜根部腫脹等征象。(2)腸壁厚薄的改變:腸壁增厚是最敏感的指征,正常小腸擴張時厚度為1~2 mm,癟陷時厚度為2~3 mm,結直腸在良好擴張時厚度不超過3 mm,因此一般認為腸壁厚度>3 mm可診斷腸壁增厚,此征象在腸系膜靜脈栓塞或血管炎導致的腸缺血時最明顯[2],這是由于血液回流障礙導致腸壁黏膜滲出水腫以及腸壁炎性水腫所致;若是血管閉塞性原因造成的缺血則小腸、右半結腸和近端橫結腸增厚較明顯,若是非閉塞性原因造成的缺血則整個腸道表現(xiàn)為彌漫的管壁增厚。若腸壁厚度<1 mm,則為腸壁變薄,此征象在腸系膜動脈栓塞時較常見,這是由于動脈供血驟減,腸壁張力下降所致;腸壁變薄也會出現(xiàn)在其他原因造成的腸缺血晚期,因為缺血時間較久導致腸壁毛細血管及腸壁神經受到損傷,從而腸壁張力喪失,腸壁會變得很?。?],這往往提示預后不良。(3)腸壁密度改變:正常腸壁CT值約為10~20 Hu,當腸缺血時腸壁黏膜水腫增厚,常表現(xiàn)為密度減低,此征象在腸系膜靜脈栓塞時較多見;若腸壁內出血則表現(xiàn)為密度增高[4]。(4)管腔擴張:小腸直徑>2.5 cm則可診斷為腸管管腔擴張,此征象表現(xiàn)在缺血損傷引起的腸梗阻或小腸蠕動中斷時[5]。
增強圖像上腸系膜動脈完全阻塞時可見腸系膜血管截斷,不完全阻塞時腸系膜血管內充盈缺損,管腔狹窄。動脈粥樣硬化性缺血時,管壁厚薄不均,可見鈣化、非鈣化斑塊等;血管炎時管壁較均勻增厚。當腸系膜動、靜脈血管管腔嚴重狹窄時,可導致近心端血管內壓力升高,表現(xiàn)為近心端血管增粗,狹窄遠端變細,血管管徑的突然變化也是血管阻塞性病變的重要間接征象,這些征象在系膜扭轉或嵌頓引起的腸缺血時尤為顯著[6]。
腸壁的異常強化在急性腸缺血的診斷中也起著非常重要的作用,以腸壁強化程度降低或完全不強化為主要特征。動脈閉塞性腸缺血時由于動脈灌注減少而靜脈回流正常,表現(xiàn)為腸壁的低強化或不強化;靜脈閉塞性缺血時由于黏膜層及漿膜層血管分布豐富而肌層血管分布較少,且靜脈阻塞血液回流障礙而水腫,因此表現(xiàn)為黏膜層及漿膜層強化而肌層不強化的“靶征”[7]。若是因血管炎引起的腸缺血,由于血管的炎癥充血,也會出現(xiàn)腸壁強化增強的征象[8]。
CT血管造影(CTangiography,CTA)技術是一項具有無創(chuàng)性及多視角觀察等優(yōu)點的檢查技術,它不僅能夠觀察血管管腔,還能夠很好地觀察管壁及相鄰組織結構的情況,對鈣化及非鈣化斑塊和血栓的顯示優(yōu)于常規(guī)血管造影[9]。如今CTA對急性腸缺血診斷的靈敏度及特異度已達到了93%~100%,已逐漸取代數(shù)字減影血管造影(DSA)檢查成為診斷該病的金標準。CTA有助于判斷患者病情,以確定患者需要血管造影治療還是應接受急診手術[10]。
CT及CTA成像只能觀察腸道血管及腸壁形態(tài)學改變,無法評估腸道血流動力學變化。CT灌注成像是一項可以評估腸道血流灌注情況的影像檢查技術。該技術是通過重復掃描感興趣區(qū),測量靜脈注射的對比劑在組織的瞬時分布,采集形態(tài)學和功能灌注信息,獲得組織器官的多個血流灌注參數(shù),如腸道血流量、血容量、平均通過時以及表面通透性等[11]。但由于該技術受輻射劑量大及受呼吸運動、腸道蠕動和腸壁較薄難以測量等因素的影響,小腸CT灌注臨床研究和應用較少,目前限于實驗研究[12]。Shi等[13]制作了豬的腸系膜動脈栓塞的模型,應用128排螺旋CT對模型進行小腸CT灌注成像研究,成功地檢測到小腸的一系列血流參數(shù)在損傷后顯著降低。這說明CT灌注成像在研究腸缺血方面有著很好地研究前景及臨床應用價值;隨著技術的不斷進步,相信CT灌注成像能夠在小腸缺血性疾病中發(fā)揮重要作用。
由于技術的限制,早期MRI因為呼吸運動或腸道蠕動產生嚴重偽影,腸道MRI檢查被認為價值不大。近年來隨著MRI硬件、軟件技術的進步和提高,MRI腸道圖像質量有了很大的提升,在腸道疾病應用逐漸增多。
磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)技術是一種常規(guī)的血管成像技術,該項檢查不需注射對比劑,利用流空效應成像,就可以直接顯示血管的部位和形態(tài),由于它的非侵入性和無放射性,所以MRA有更廣闊的應用前景。三維增強MR血管成像(3D-CE-MRA)是一種無創(chuàng)的血管成像技術,其成像速度快,具有更高的時間分辨率與空間分辨率,有研究表明3D-CE-MRA可以顯示細小的血管結構,這樣就可以彌補傳統(tǒng)MRA的不足[14]。傳統(tǒng)MRA技術最早以時間飛躍法(time of flight,TOF)應用于中樞神經系統(tǒng),近年來大量學者開始嘗試將MRA技術應用于體部及外周血管,對雙下肢動靜脈、腎動靜脈、門靜脈及冠狀動脈等血管成像均有較多研究,而對腸系膜血管成像的研究相對較少[15-18]。王麗娟等[19]對20例肝硬化門脈高壓患者進行采用快速梯度回波三維冠狀位成像(CE-MRA)檢查及常規(guī)非增強MRA(采用流入反轉恢復序列)檢查,比較2種檢查方法對門靜脈、脾靜脈及腸系膜上靜脈的顯示情況,結果表明2種檢查在各靜脈主干直徑測量及圖像評分間差異無統(tǒng)計學意義。
近年來,國內外有學者用7.0T MRI進行腸缺血動物模型的研究。Berritto等[20]制作了SD大鼠急性腸缺血的模型,發(fā)現(xiàn)結扎腸系膜上動脈5 min后7.0T MRI的2D-FLASH-TOF序列和MIP重建圖像,可以觀察到腸系膜上動脈的血流中斷,以及腸系膜靜脈和門靜脈管徑由于動脈內的血流減少而變細,說明利用高場強磁共振對腸系膜血管的觀察具有更好的效果,具有良好的應用前景。
相位對比磁共振成像(phase contrast MRI,PC-MRI)也是非對比劑增強磁共振血管成像技術的一種,它通過對流體相位編碼,利用血液流動產生的相位變化來測量血流速度,既能顯示血管解剖結構又能提供血流方向、速度及流量等血液動力學參數(shù)的一項磁共振技術,該技術包括二維相位對比(2DPC)、三維相位對比(3D PC)、電影相位對比以及四維相位對比也稱四維流MRI(4D Flow MRI)技術。其中2D PC與電影相位對比技術應用最為廣泛。
2D PC序列主要用于定量流速分析,可測得血流的平均流量和平均速度值,不能評估復雜的三維血流動力學,成像時間較短;3DPC序列則主要用于評估血管形態(tài),可以多方向編碼、多個視角對血管進行投影,但其掃描時間較長,而且幅度圖像不如2DPC精確,因而臨床上應用較少;電影相位對比序列是以2D PC為基礎,采集圖像時需要心電及脈搏門控[21]。
4D Flow MRI技術是一種新型相位對比MR技術,可同時對3個相互垂直的維度進行相位編碼,多方向采集血流數(shù)據(jù),從而獲得復雜的三維動力學參數(shù),并且可用于計算與流量相關的血管壁參數(shù)[22]。隨著技術的發(fā)展,4DFlow MRI技術也逐步應用于臨床。Roldán-Alzate等[23]利用4DFlow MRI技術測量12例門靜脈高壓患者和6名健康受試者飲食前后腹部血管的血流動力學變化,所有受試者于禁食5 h后采集餐前血流動力學數(shù)據(jù),于攝入食物20 min后采集餐后血流動力學數(shù)據(jù),結果顯示,餐后腹主動脈、門靜脈及腸系膜上動-靜脈血流均明顯增加,且2次數(shù)據(jù)差異有統(tǒng)計學意義,這表明4D Flow MRI技術可以量化腹部的血管血流情況,檢測門靜脈高壓患者的血流動力學參數(shù)。Rose等[24]對51例二葉主動脈瓣患者進行4D Flow MRI檢查,并對升主動脈、主動脈弓、降主動脈的峰值速度進行分析,將所得數(shù)據(jù)與2D PCMR以及多普勒超聲心動圖所檢測得的數(shù)據(jù)進行比較,結果發(fā)現(xiàn)4DFlow MRI的檢查速度明顯高于2DPC MR,可見4DFlow MRI技術測量二葉主動脈瓣患者峰值速度的準確率與多普勒超聲心動圖一致并優(yōu)于2DPCMR。
因此4D Flow MRI技術有著顯著的優(yōu)勢,4D Flow MRI技術對腹部血管血流動力學檢測是可行的,隨著4D flow MRI硬件的開發(fā)以及軟件的進步,應用該技術來檢測急性腸缺血時腸系膜血管血流動力學的變化也有著巨大的潛力。
血管壁磁共振成像(vessel wall magnetic resonance imaging,VW-MRI)技術是通過抑制血流信號,從而清晰顯示血管壁結構的磁共振成像方法,可以全面評價血管管壁,是傳統(tǒng)血管成像技術的補充和優(yōu)化。該技術已廣泛應用于頭頸部動脈血管壁病變甚至冠狀動脈血管壁的成像,因頸動脈所處位置較為表淺且尺寸與磁共振成像的分辨率較為匹配,因此針對頸動脈血管壁的評估已相對成熟,該技術目前已用于動脈粥樣硬化斑塊的位置及風險評估、顱內動脈血管病因的鑒別以及動脈瘤破裂的預測等血管壁疾病的檢測[25-26]。
目前的VW-MRI技術有2D及3D采集技術,其中2D采集技術的優(yōu)勢為圖像分辨率高,但其掃描范圍小,現(xiàn)臨床已很少應用;3D采集技術可以大范圍全腦血管(包括Willis環(huán))各向同性分辨率容積掃描,對管壁增厚程度(斑塊尺寸)的測量更為準確,采集效率高,但其分辨率相對較低[27-28]。基于已有的研究以及磁共振硬件軟件的不斷發(fā)展,當懷疑是由于動脈粥樣硬化或血管炎導致的腸缺血時,VW-MRI技術有望對患者腸系膜血管壁進行分析及病情診斷(腸系膜血管的MRI)。
利用7.0T高場強MRI來觀察腸壁結構是近年來許多研究者著力于關注的方向。不少研究表明7.0TMRI在觀察腸壁結構方面具有更大的優(yōu)勢。Hahnemann等[29-30]的研究證明了常規(guī)7.0T MRI的TrueFISP和HASTE序列診斷人體小腸疾病的可行性及優(yōu)勢,相對1.5T MRI、7.0T MRI的TrueFISP序列可以對小腸壁各層結構做到更準確的區(qū)分,HASTE序列在觀察回腸時的軟組織對比度要優(yōu)于1.5T MRI。
綜上所述,醫(yī)學影像技術為急性腸缺血的早期診斷提供了條件,特別是隨著近些年醫(yī)學影像技術的不斷發(fā)展,CT及磁共振的平掃及增強檢查、CTA、MRA、磁共振新技術在急性腸缺血診斷中發(fā)揮了重要作用,提高了病變早期診斷準確率。相信隨著技術的不斷進步,醫(yī)學影像技術將會在腸缺血疾病診斷中發(fā)揮更大作用。