成濤 黃小華* 匡靜 劉夢苓 徐紅霞 劉翠蘭
胰腺外分泌液對胃腸道的消化功能具有十分重要的意義。慢性胰腺炎、胰腺囊性纖維化以及各種引起胰腺外分泌不暢的疾病都會導(dǎo)致胰腺外分泌功能障礙。目前臨床常用的胰腺外分泌功能檢查包括直接檢測法(胰泌素試驗、胰泌素-縮膽囊素試驗等)和間接檢測法(糞便脂肪檢測、糞便酶檢測、呼氣試驗等)。直接檢測法需要在十二指腸長時間置管,具有創(chuàng)傷性;間接檢測法雖然無創(chuàng),但只有在胰腺外分泌功能嚴重受損時才能做出診斷[1-2]。近年來,隨著胰泌素刺激增強MR膽胰管水成像(secretin-enhanced MR cholangiopancreatography,s-MRCP)、基于擴散加權(quán)的磁共振成像(DW-MRI)、基于空間選擇反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖的電影MR膽胰管成像(cine-dynamic MR cholangiopancreatography,cine-MRCP)等MRI技術(shù)的發(fā)展,已廣泛地應(yīng)用于胰腺的外分泌功能檢查。
1.1 直接功能檢測 直接功能檢測包括胰泌素試驗、胰泌素-縮膽囊素試驗、內(nèi)鏡下胰腺外分泌功能測試以及Lundh試驗[3-6]。胰泌素、胰泌素-縮膽囊素試驗通過靜脈注射胰泌素、縮膽囊素刺激胰腺分泌水、碳酸氫鹽及消化酶的混合物,經(jīng)十二指腸插管收集胰腺分泌液,并測定分泌液中各物質(zhì)的含量,此法是檢測胰腺外分泌功能的金標準[3],敏感度為74%~94%,特異度80%~98%,但操作相對復(fù)雜,費時費力,且不少病人不能耐受長時間插管。內(nèi)鏡下胰腺外分泌功能測試雖不需十二指腸插管,但其僅測定各個時間點胰腺分泌液中各物質(zhì)的濃度,因此檢測結(jié)果的可靠性還需進一步驗證。Lundh試驗僅能反映生理狀態(tài)下的胰腺外分泌功能,收集攝入標準餐后十二指腸引流管中的胰液并測定其排出量及pH值,目前已經(jīng)很少使用。
1.2 間接功能檢測 間接功能檢測通過測定各種代謝產(chǎn)物的含量評估胰腺的外分泌功能,可以進行半定量或定量分析,主要包括糞便脂肪檢測、糞便酶檢測、呼氣試驗、尿液中特定物質(zhì)檢測等。間接功能檢測為無創(chuàng)性檢查,但其敏感度和特異度易受到中間代謝過程的影響,因此在臨床上對輕、中度胰腺外分泌功能障礙的診斷效能并不高。此外各種代謝產(chǎn)物的檢測需要用到光譜測定、酶聯(lián)免疫吸附實驗(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)等多種檢測技術(shù),檢測結(jié)果也無可參照的統(tǒng)一標準[7]。目前,間接檢測法中糞彈力蛋白酶-1檢測的臨床應(yīng)用較為廣泛,因糞彈力蛋白酶-1在胃腸道中的含量非常穩(wěn)定,且操作較為方便,比較適用于慢性胰腺炎病人的篩查和長期隨訪,該方法診斷慢性胰腺炎的陽性預(yù)測值大于90%[8]。
2.1 s-MRCP 是一種通過靜脈注射胰泌素并進行MRCP掃描的胰管增強技術(shù),它克服了生理狀態(tài)下胰管顯示不良的缺點,并且能定量評估胰腺的外分泌功能,這對慢性胰腺炎等疾病的診斷及分級十分重要[9]。s-MRCP檢查時需在注射胰泌素前掃描1次,以此作為參照影像,掃描完成后靜脈注射胰泌素,胰泌素的注射劑量與體質(zhì)量有關(guān),一般為0.1 mL/kg體質(zhì)量,注射后以2 min時間間隔重復(fù)掃描30 min左右,得到一系列與時間相關(guān)的MRCP影像。胰腺外分泌功能的評價有半定量與定量2種分析方法,半定量分析方法根據(jù)評估注射胰泌素一定時間后十二指腸內(nèi)胰液的充盈情況把胰腺外分泌功能狀態(tài)分為4個等級:0級,十二指腸內(nèi)沒有胰液;1級,胰液局限于十二指腸球部;2級,胰液到達十二指腸降部;3級,胰液到達十二指腸水平部[10-11]。有研究者[12]認為十二指腸內(nèi)胰液充盈等級在3級以下就可以認定存在胰腺外分泌功能障礙。定量分析需要在s-MRCP檢查前進行水模實驗,用以檢測實際含水量與通過MRI影像計算出來的含水量是否具有良好的相關(guān)性,這與實驗的精度密切相關(guān)。在MRCP掃描前,病人飲用一定量的純水,確保成像的體積內(nèi)存在含有100%水的體素,然后繪制包含胃腸道及胰腺實質(zhì)的興趣區(qū)(ROI),并按照以下公式計算ROI內(nèi)的含水量:水的體積=(平均信號強度/體素×ROI體積)/信號強度(100%水)。通過測量多個時間點的胰液分泌量,可進一步計算胰液的排泄率(pancreatic flow rate,PFR)以及胰液分泌達到峰值的時間(peak time,PT),并通過這些參數(shù)評估胰腺外分泌功能[12-14]。
2.2 DW-MRI 基于擴散加權(quán)原理的胰腺外分泌功能檢查有2種方法,其中一種在注射胰泌素后利用常規(guī)加權(quán)成像序列掃描,這種方法并不直接測量注射胰泌素后胰液的分泌量,而是通過胰腺實質(zhì)ADC值的變化來間接反映胰腺的外分泌功能[15],因此DW-MRI可能對存在胰腺實質(zhì)病變的慢性胰腺炎有較好的診斷效能,但不適用于機械因素等引起的胰管梗阻疾病的診斷與分級[16]。相位對比MRI是測量液體流速的理想方法,但對流速<1 cm/s的液體并不敏感,因此對于膽汁、胰液等低速流動液體的成像不理想。鑒于DWI對微觀水分子運動敏感性高這一特點[17],Hellund等[18]設(shè)計了 DW-MRCP 序列,其檢測流速范圍為0~1.32 cm/s。該成像方法雖然對低速度流動的液體十分敏感,但為一種半定量的分析方法,僅可以區(qū)分<0.17 cm/s、0.17~0.66 cm/s、>0.66 cm/s 3個等級的流速,而且DWI受腸道運動偽影的影響較重。
2.3 空間選擇反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖cine-MRCP s-MRCP只能計算胰液的分泌量及排泄率等參數(shù),無法直觀描述胰管內(nèi)胰液的流動情況;DW-MRCP雖能反映胰管內(nèi)胰液的流速,但受胃腸道的影響很大,而且只能是半定量分析。因此,Ito等[19]于2011年提出了基于空間選擇反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖的cine-MRCP技術(shù),其基本成像原理是在主胰管胰頭段設(shè)置一條寬20 mm的基于空間選擇反轉(zhuǎn)脈沖的飽和帶并行MRCP掃描,間隔15 s重復(fù)一次,持續(xù)10 min,掃描結(jié)束后共得到40幅圖像。通過統(tǒng)計40幅圖像中未飽和的胰液流入飽和區(qū)域的次數(shù)以及流動的等級(0級=0 mm,1級≤5 mm,2級=6~10 mm,3級=11~15 mm,4級≥15 mm)來反映胰腺的外分泌功能,生理狀態(tài)下平均的流入次數(shù)為25~37次,平均流動等級為2.41級。
胰腺外分泌功能障礙的原因包括慢性胰腺炎、胰腺囊性纖維化、胰腺腫瘤、十二指腸腫瘤等。胰腺外分泌功能MRI可用于病因明確疾病的療效評估,對不能確診胰腺外分泌功能障礙的病人,其可以協(xié)助臨床診斷。由于MRI具有無創(chuàng)性、無輻射、可定量等優(yōu)點,對于胰腺外分泌功能的生理學(xué)研究也具有重要價值。
3.1 s-MRCP Bian等[12]利用s-MRCP研究慢性胰腺炎病人的胰腺外分泌功能狀態(tài),結(jié)果表明PFR和PT在正常對照組與慢性胰腺炎組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義,而且與糞彈性蛋白酶-1的值具有較好的相關(guān)性和一致性。此外,Erturk等[20]利用DWI來研究胰泌素刺激前后的不同狀態(tài)下的胰腺外分泌功能,結(jié)果表明在正常對照組,ADC值增加到最大值(基礎(chǔ)值的57%~120%)需要90 s~4 min,在高風(fēng)險組中(長期飲酒),ADC值增加到最大值(基礎(chǔ)值的52%~150%)需要4~8 min,而在慢性胰腺炎癥中并沒有觀察到ADC值增加的峰值時間,研究結(jié)果表明DWI結(jié)合胰泌素刺激增強能夠有效評估胰腺外分泌功能的儲備狀態(tài)。Balci等[21]進一步分析了s-MRCP和內(nèi)鏡下胰腺功能檢測(endoscopic pancreatic function test,ePFT)對胰腺外分泌功能的診斷價值,研究結(jié)果表明所有ePFT正常的病人十二指腸胰液充盈等級均為3級,而ePFT異常病人的十二指腸胰液充盈等級處于1級和2級,表明在評估慢性胰腺炎時,s-MRCP結(jié)果與ePFT相當(dāng)。此外,Mensel等[10]通過大量數(shù)據(jù)研究證明s-MRCP在顯著改變主胰管顯影效果的同時,其副作用很小,在816例接受s-MRCP檢查的病人中僅有2例病人出現(xiàn)了輕微的不良反應(yīng)。但由于s-MRCP需要注射外源性的胰泌素,因此不能反映生理狀態(tài)下的胰腺外分泌功能。
3.2 DW-MRCP Hellund等[18]利用 DW-MRCP來研究正常人注射胰泌素后胰腺的外分泌狀態(tài),并通過口服胰高血糖素抑制腸道的蠕動,減小對影像質(zhì)量的影響,以提高胰管的成像率。研究結(jié)果顯示正常人基線期、胰高血糖素注射期、胰泌素注射期在b=0 s/mm2時主胰管均可明顯顯示,即主胰管的可視化指數(shù)為1.0;當(dāng)b=6 s/mm2時基線期、胰高血糖素注射期、胰泌素注射期主胰管的可視化指數(shù)分別為0.60、0.73、0.36;當(dāng) b=12 s/mm2時基線期、胰高血糖素注射期、胰泌素注射期主胰管的可視化指數(shù)分別為0.35、0.68、0.39,研究者推測一旦胰腺外分泌功能受到影響時,上述主胰管的可視化指數(shù)就會改變(主胰管的可視化指數(shù)在b=6、12 s/mm2時可能會變大,原因為由胰液流動導(dǎo)致的擴散信號丟失的程度會減低),但研究者并沒有進一步研究疾病狀態(tài)及不同病變程度下的主胰管可視化指數(shù)的改變,這可能與該序列的實驗條件要求較高、誤差較大有關(guān)。
3.3 cine-MRCP Torigoe等[22]利用 cine-MRCP評價了胰腺外分泌功能與年齡的關(guān)系,將53例無胰腺疾病史的受檢者按照年齡<40歲、40~70歲、>70歲分為3組,結(jié)果表明,隨著年齡的增長,胰液分泌等級和分泌頻率顯著降低。Yasokawa等[23]研究了38例健康志愿者口服液體餐后胰液的分泌情況發(fā)現(xiàn),液體餐攝入前胰液分泌等級的中位數(shù)是1.40,液體餐攝入后 5、12、19、26、33、40 min 胰液分泌等級的中位數(shù)分別為 2.15、1.95、2.05、1.75、1.30、1.20,可知5、12、19 min時顯著高于液體餐攝入前,餐后26~40 min內(nèi)胰液分泌等級的中位數(shù)與餐前相比并無顯著差異。Yasokawa等[24]采用cine-MRCP對慢性胰腺炎病人的胰腺炎外分泌狀態(tài)與基于胰管形態(tài)學(xué)改變(修改后的劍橋分級)的分級方法的相關(guān)性進行評價研究,結(jié)果顯示基于修改后劍橋分級的慢性胰腺炎1~4期對應(yīng)cine-MRCP的胰液分泌等級的中位數(shù)分別為1.15、0.2、0.25、1.05。4期胰液分泌等級明顯低于1~3期。1期的胰液分泌等級明顯高于2期和4期,但2期與3期胰液分泌等級差異并無統(tǒng)計學(xué)意義。9例2期病人中有8例(89%)的胰液分泌等級<0.70。相反,6例3期病人中有2例(33%)胰液分泌等級>0.70,表明cine-MRCP對于慢性胰腺炎的分級有一定意義,但其并不能準確區(qū)分2、3期病人的胰腺外分泌功能狀態(tài)。另有研究[19]報道應(yīng)用cine-MRCP研究急性胰腺炎病人的外分泌功能,結(jié)果顯示急性胰腺炎病人的cine-MRCP影像中僅可觀察到0~11次胰液流動,這與正常對照組中觀察到的胰液流動有顯著差異,且胰液分泌分級的平均數(shù)為0.13(范圍0~0.35),與正常對照組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義,但其納入的樣本較少,可靠性還有待進一步驗證。
MRI對于胰腺外分泌功能檢查有十分重要的意義。目前檢測胰腺外分泌功能所采用的3種成像方法中,s-MRCP是目前臨床最常用的檢查手段,能夠?qū)σ认偻夥置诠δ苷系K做出準確的診斷及分級,但其不能直接反映胰管內(nèi)胰液的流動且需要注射外源性的胰泌素。DW-MRCP雖然對低速流動的胰液十分敏感,也能夠在一定程度上直接檢測主胰管內(nèi)胰液的流速,但僅為半定量研究,且胃腸道偽影對其準確性影響很大,因此要應(yīng)用于臨床還有待于進一步改進、完善。cine-MRCP是目前觀察胰管內(nèi)胰液流動最直觀的方法,可較好地應(yīng)用于各種原因引起的胰腺外分泌功能障礙診斷,且無需注射胰泌素,具有廣泛的應(yīng)用前景。