宋健,蘇云杉,毛崇文,劉嬌,向述天
昆明醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院放射科,云南昆明 650021;
急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)是一種炎癥性疾病,引起廣泛和局部的系統(tǒng)病理生理變化,以及多種不同臨床表現(xiàn)和預(yù)后[1-2]。約25%的AP患者出現(xiàn)血管并發(fā)癥[3-4],出血者死亡率約90%[5-6]。因此,及早預(yù)測(cè)血管受損情況,如血管功能的重要指標(biāo)血管壁彈性度,對(duì)預(yù)后具有重要意義。本研究擬應(yīng)用640層動(dòng)態(tài)容積CT(dynamic volume CT,DVCT)前瞻性心電門控技術(shù)評(píng)價(jià)AP 導(dǎo)致脾動(dòng)脈血管壁彈性受損的變化規(guī)律及其與改良CT 嚴(yán)重度指數(shù)(modified CT severity index,MCTSI)、床旁嚴(yán)重指數(shù)(bedside index for severity in acute pancreatitis,BISAP)評(píng)分系統(tǒng)的相關(guān)性,為評(píng)估AP 致脾動(dòng)脈血管彈性變化程度提供量化依據(jù)。
1.1 研究對(duì)象 本研究為前瞻性研究,連續(xù)納入云南省第二人民醫(yī)院2016年11月—2018年3月收治的AP患者。納入標(biāo)準(zhǔn):急性腹痛發(fā)作的住院患者;淀粉酶或脂肪酶至少高于正常值3 倍;首次發(fā)病;發(fā)病1周內(nèi)行腹部CT檢查。排除標(biāo)準(zhǔn):①金屬異物干擾中上腹部成像或血管廣泛鈣化;②臨床癥狀較重難以配合檢查或圖像質(zhì)量較差;③合并腹腔、腹膜后間隙其他感染性、腫瘤性或出血性疾??;④胰腺癌、溝槽胰腺炎、自身免疫性胰腺炎、脾臟病變及脾切除等。最終納入40例AP患者,病因:19例(47.5%)過量飲酒,9例(22.5%)膽道疾病,4例(10.0%)高脂血癥,1例(2.5%)膽道手術(shù),7例(17.5%)病因不明。納入同期CT檢查無胰脾功能異常的21例受試者作為非AP組,均無腹部異常癥狀或體征;CT 顯示腹部未見異常3例,肝、腎囊腫11例,肝血管瘤7例。本研究經(jīng)我院機(jī)構(gòu)評(píng)審委員會(huì)和倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批準(zhǔn)文號(hào)2016025),所有受試者均知情同意。
1.2 CT數(shù)據(jù)采集及處理
1.2.1 受試者準(zhǔn)備 檢查前受試者本人或其家屬簽署CT 增強(qiáng)檢查知情同意書,在掃描床上測(cè)量并記錄受試者血壓,正確連接心電監(jiān)護(hù)監(jiān)測(cè)心率,保證CT掃描和心電門控同步。
1.2.2 檢查方法 采用640層DVCT 儀(Aquilion ONE,東芝),采用高壓注射器以4.0~5.0 ml/s 注入非離子型對(duì)比劑碘帕醇(370 mgI/ml)65~85 ml(0.8~1.0 ml/kg);然后以相同速度注入0.9%氯化鈉注射液30 ml。設(shè)置為VOL 掃描模式,掃描中心定于肋弓上2 cm 左右,采用對(duì)比劑示蹤技術(shù)自動(dòng)模式觸發(fā),觸發(fā)點(diǎn)設(shè)定在掃描中心層面腹主動(dòng)脈處,閾值為180 Hu。掃描參數(shù):管電壓100 kV,管電流600~800 mAs/轉(zhuǎn),自動(dòng)曝光控制,參考影像為層厚5 mm,SD=10,旋轉(zhuǎn)時(shí)間350 ms/圈,矩陣512×512,顯示野320 mm。所有受試者均采用前瞻性心電門控掃描(Volume 采集模式,單Beat,0~95%)。
1.2.3 MCTSI及BISAP評(píng)分 采用雙盲法,由2名具有15年及20年工作經(jīng)驗(yàn)的放射科副主任醫(yī)師對(duì)AP組按照MCTSI評(píng)分[7]計(jì)算每個(gè)病例的得分,如評(píng)估結(jié)果相差較大,通過再次聯(lián)合閱片討論達(dá)成統(tǒng)一意見。根據(jù)MCTSI評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)AP組進(jìn)行分組:輕度0~2分,中度4~6分,重度8~10分。
由1名具有5年工作經(jīng)驗(yàn)的消化內(nèi)科醫(yī)師按照BISAP評(píng)分系統(tǒng)的5項(xiàng)指標(biāo)[8]進(jìn)行評(píng)分,如評(píng)估不確定時(shí)由1名消化內(nèi)科副主任醫(yī)師確定評(píng)分。
1.2.4 數(shù)據(jù)重組及脾動(dòng)脈血管壁彈性度感興趣層面的測(cè)量 所有受試者通過掃描獲得的原始數(shù)據(jù)包括所有0~95%的R-R 間期,間隔5%重組軟組織函數(shù)圖像,重組層厚0.5 mm,間距0.25 mm,將20組原始數(shù)據(jù)傳至后處理工作站Vitrea fx 軟件進(jìn)行分析。
脾動(dòng)脈血管壁彈性評(píng)估層面選在自腹腔干發(fā)出后3~4 cm處,選取測(cè)量層面需避開血管分叉處,利用Vitrea fx 軟件測(cè)量感興趣層面的脾動(dòng)脈血管軸位面積。在實(shí)際測(cè)量中將同一受試者脾動(dòng)脈在腹腔干分叉起始部設(shè)置為參考點(diǎn),以保證每次測(cè)量位置一致,減少測(cè)量誤差。由1名熟悉掌握軟件使用的醫(yī)師進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量,測(cè)量全部20組期相的感興趣層面的脾動(dòng)脈面積后,選擇脾動(dòng)脈感興趣層面1個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的最大面積和最小面積,1周后由同一名醫(yī)師對(duì)該組數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量,最終取2次測(cè)量的平均值。
根據(jù)公式(1)計(jì)算血管的彈性度(D)[9]。
其中,Smax、Smin 分別代表整個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)最大、最小管腔面積,Ps、Pd 分別代表收縮壓、舒張壓。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用MedCalc 18.2.1 軟件,計(jì)量資料以表示,兩組間比較采用成組資料t檢驗(yàn),正態(tài)與非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)分別采用Pearson 相關(guān)或Spearman 相關(guān)分析變量關(guān)系,P<0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。繪制兩組病例脾動(dòng)脈血管壁彈性度的受試者工作特征(ROC)曲線,計(jì)算曲線下面積,分析脾動(dòng)脈血管壁彈性度的診斷效能,并選擇最佳診斷界點(diǎn)。
2.1 兩組患者一般資料比較 AP組與非AP組年齡分別為(48±16)歲、(39±15)歲,性別(男/女)分別為27/13、16/5,兩組年齡及性別比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P 均>0.05)。AP組與非AP組脾動(dòng)脈D值分別為(6.09±1.83)×10-3/mmHg、(8.32±1.05)×10-3/mmHg,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。
2.2 AP組不同亞組脾動(dòng)脈D值比較 AP組輕、中、重度組分別有11例、22例、7例,組間脾動(dòng)脈D值比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P 均<0.05),中、重度組脾動(dòng)脈D值與非AP組比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P 均<0.05,圖1)。
2.3 AP組與非AP組脾動(dòng)脈血管壁彈性度比較 脾動(dòng)脈血管壁彈性度評(píng)估AP 的ROC曲線下面積為0.865(P<0.001,圖2),最佳臨界值為7.31×10-3/mmHg,脾動(dòng)脈血管壁彈性度評(píng)估AP 的敏感度及特異度分別 為80.0%和85.7%。
AP組MCTSI及BISAP評(píng)分系統(tǒng)均與脾動(dòng)脈D值呈負(fù)相關(guān)(r=-0.937、-0.658,P 均<0.001,圖3、4)。
圖1 不同MCTSI評(píng)分AP組各亞組間脾動(dòng)脈D值與非AP組比較
圖2 脾動(dòng)脈D值評(píng)估AP 的ROC曲線
圖3 AP組脾動(dòng)脈血管壁D值與MCTSI評(píng)分的相關(guān)性
圖4 AP組脾動(dòng)脈血管壁D值與BISAP評(píng)分的相關(guān)性
脾動(dòng)脈大多數(shù)起始于腹腔干動(dòng)脈(98.98%),約5.7~23.1 cm(平均12.5 cm)。脾動(dòng)脈在行程中與胰腺關(guān)系密切,故本研究選取脾動(dòng)脈作為AP 血管并發(fā)癥的靶血管。一般情況下,脾動(dòng)脈由腹腔干動(dòng)脈發(fā)出后,向下達(dá)到胰腺上緣,再向左沿胰腺后上緣(60%),也可經(jīng)過胰腺前方(30%)或后方(8%),甚至可能包埋在胰腺實(shí)質(zhì)中到達(dá)脾門,本研究脾動(dòng)脈血管壁彈性評(píng)估層面選在自腹腔干發(fā)出后3~4 cm處,亦因?yàn)榇硕窝苜N近胰腺,易受炎癥波及,且便于統(tǒng)一測(cè)量點(diǎn)。
血管彈性是動(dòng)脈血管機(jī)械特性的主要評(píng)價(jià)指標(biāo),在一定程度上反映動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞的功能。CT 具有很高的空間分辨率,可清晰觀察血管的形態(tài)信息,準(zhǔn)確測(cè)量血管管徑及面積,并且隨著CT 設(shè)備的發(fā)展,寬探測(cè)器的出現(xiàn)以及更快的掃描速度使得CT 已廣泛應(yīng)用于血管形態(tài)與功能的評(píng)估。在無大血管疾病的人群中,李亮等[9]利用多排CT 結(jié)合心電門控技術(shù)通過測(cè)量分析健康人的主動(dòng)脈彈性發(fā)現(xiàn)胸、腹主動(dòng)脈血管彈性隨年齡增長(zhǎng)而下降;Ganten 等[10]提出該方法有助于患者血管疾病分級(jí),因此可以納入臨床常規(guī)CT 掃描方案。王誠(chéng)明[11]利用256層CT 回顧性心電門控掃描技術(shù)獲取冠狀動(dòng)脈彈性信息并分析發(fā)現(xiàn),對(duì)于亞臨床冠狀動(dòng)脈硬化患者,即冠狀動(dòng)脈未出現(xiàn)器質(zhì)性改變,其動(dòng)脈彈性的變化要早于結(jié)構(gòu)上的變化。利用CT 測(cè)量分析動(dòng)脈彈性的技術(shù)僅局限于大動(dòng)脈及心腦血管疾病方向,同時(shí)CT 增強(qiáng)檢查作為評(píng)估AP 的影像學(xué)方法,已廣泛應(yīng)用于臨床。本研究利用640層DVCT心電門控技術(shù)獲得脾動(dòng)脈R-R 間期全時(shí)相的圖像,測(cè)量并計(jì)算后即得到脾動(dòng)脈血管壁彈性度,且不同組間比較存在顯著差異,該技術(shù)在未增加受檢者的輻射劑量及造影劑劑量的基礎(chǔ)上,既反映了受檢者胰腺的形態(tài),又獲得了脾動(dòng)脈的功能性特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)一站式量化檢查。
本研究結(jié)果顯示,應(yīng)用脾動(dòng)脈血管壁彈性度對(duì)AP組與非AP組間比較其ROC曲線下面積為0.865,以脾動(dòng)脈血管彈性度 7.31×10-3/mmHg 為最佳臨界值診斷AP 脾動(dòng)脈彈性受累的敏感度及特異度分別為 80.0%和 85.7%,提示在脾動(dòng)脈彈性度≤7.31 ×10-3/mmHg 時(shí)表明脾動(dòng)脈血管壁受累,在制訂治療方案時(shí)需考慮保護(hù)脾動(dòng)脈血管壁的相應(yīng)措施。
AP 嚴(yán)重度評(píng)價(jià)方法有很多種。BISAP評(píng)分各項(xiàng)指標(biāo)在臨床上常用,易于推廣使用,并且其經(jīng)過大樣本研究驗(yàn)證,是可以實(shí)現(xiàn)早期評(píng)估的評(píng)分系統(tǒng)。Chandra 等[12]檢索生物醫(yī)學(xué)出版物的主要數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)報(bào)道BISAP評(píng)分系統(tǒng)AP 從預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性進(jìn)行了前瞻性隊(duì)列研究,結(jié)果表明BISAP評(píng)分對(duì)于不同病因的AP患者均具有非常好的預(yù)測(cè)性能,并且可在一定程度上改善AP患者的預(yù)后。同時(shí),AP 影像學(xué)評(píng)分系統(tǒng)多次修訂,最終由Mortele 等將胰腺外炎癥反應(yīng)的影像表現(xiàn)引入評(píng)分體系,對(duì)原有的 CT 嚴(yán)重程度評(píng)分(computed tomography severity index,CTSI)系統(tǒng)評(píng)分進(jìn)行修改,形成MCTSI。Rehan 等[13]對(duì)120例AP 進(jìn)行CT 增強(qiáng)檢查,結(jié)果表明,MCTSI評(píng)估AP 的敏感度和特異度分別為100%和87%;Jain 等[14]納入150例AP患者進(jìn)行CTSI、MCTSI評(píng)分在相關(guān)因素的相關(guān)性對(duì)比,發(fā)現(xiàn)MCTSI評(píng)分在預(yù)測(cè)住院時(shí)間、感染、器官衰竭、手術(shù)率及死亡方面優(yōu)于CTSI評(píng)分。因此,本研究采用MCTSI、BISAP評(píng)分系統(tǒng)評(píng)價(jià)AP 的嚴(yán)重程度,并分析其與脾動(dòng)脈血管壁彈性度的相關(guān)性。
本研究顯示,AP患者的MCTSI、BISAP評(píng)分與脾動(dòng)脈血管壁D值均呈負(fù)相關(guān),MCTSI評(píng)分輕、中、重度AP患者間脾動(dòng)脈血管壁D 有顯著差異,并且非胰腺炎組脾動(dòng)脈血管壁D值與AP 輕度亞組無顯著差異,但與中、重度亞組存在差異,表明MCTSI、BISAP評(píng)分越高,患者的脾動(dòng)脈D值越低,即發(fā)生血管意外的可能性越高,因此,早期測(cè)量AP患者的脾動(dòng)脈血管壁D值,可以為臨床提前干預(yù)血管并發(fā)癥提供量化信息,從而減少因血管并發(fā)癥引起的死亡。同時(shí),MCTSI、BISAP評(píng)分可以在一定程度上反映脾動(dòng)脈血管壁D值的下降程度,當(dāng)MCTSI評(píng)分為中、重度時(shí),AP患者的脾動(dòng)脈血管壁D值與非胰腺炎患者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,與Hagiwara 等[6]的結(jié)論相似。
總之,640層DVCT心電門控掃描可通過一站式檢查獲得心動(dòng)周期全時(shí)相的脾動(dòng)脈圖像信息,定量描述脾動(dòng)脈血管壁彈性度的變化,為量化研究不同程度AP 所致周邊血管受累情況提供了新方法。