路鳴，王晨，余靜，程申濠，徐青

急性胰腺炎(acute pancreatitis，AP)是臨床常見(jiàn)的急腹癥之一，是由于各種原因引起胰酶的異常激活，炎癥因子釋放及級(jí)聯(lián)效應(yīng)導(dǎo)致胰腺炎癥的發(fā)生[1-2]。其中約2/3的患者為輕型AP，多為短病程，易于治愈[3]。研究表明，約22%的患者在初次急性胰腺炎(single acute pancreatitis，SAP)發(fā)病治愈后會(huì)再次發(fā)作，稱為復(fù)發(fā)性急性胰腺炎(recurrent acute pancreatitis，RAP)，而小部分患者最終會(huì)發(fā)展成為慢性胰腺炎(chronic pancreatitis，CP)[4-5]。相對(duì)比CP的典型影像學(xué)表現(xiàn)(胰腺實(shí)質(zhì)鈣化，胰管擴(kuò)張扭曲伴或不伴胰管結(jié)石等)[6]，RAP的影像改變不明顯，較難做出明確診斷。

T1 mapping作為一種新興的磁共振定量技術(shù)，通過(guò)測(cè)量增強(qiáng)掃描前后的T1縱向弛豫時(shí)間及細(xì)胞外容積分?jǐn)?shù)(extracellular volume fraction，ECV)可對(duì)組織特性做出定量評(píng)估及定性診斷[7]。目前常見(jiàn)應(yīng)用于心肌、肝臟及慢性胰腺炎等的纖維化評(píng)估中[8-10]，對(duì)于診斷AP的研究較少。因此，本研究旨在探討T1 mapping技術(shù)在AP及RAP的診斷價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象及分組

本研究為回顧性研究，經(jīng)過(guò)南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，免除受試者知情同意?；仡櫺苑治?018年12月至2020年6月于我院行常規(guī)胰腺M(fèi)RI平掃及增強(qiáng)、T1 mapping檢查的急性胰腺炎患者資料，納入符合AP標(biāo)準(zhǔn)的病例40例。所有影像學(xué)檢查均在胰腺炎發(fā)作一周內(nèi)獲得[檢查時(shí)間中位數(shù)為發(fā)病后5 d(四分位距為4～6 d)]。AP組患者的隨訪時(shí)間為1.0～48.0(11.3±9.7)個(gè)月。通過(guò)病史詢問(wèn)、門診隨訪等方式根據(jù)胰腺炎發(fā)作次數(shù)，將其分為SAP組(20例)和RAP組(20例)。另外根據(jù)有無(wú)胰腺炎發(fā)作將SAP組和RAP組合并為AP組(40例)，納入同時(shí)期檢查的正常組(22例)作為對(duì)照。

AP的診斷標(biāo)準(zhǔn)按照2012年亞特蘭大修訂版，符合以下三個(gè)條件中的兩個(gè)或兩個(gè)以上：(1)急性的持續(xù)性上腹痛，可放射到后背；(2)血清淀粉酶或脂肪酶濃度高于正常上限值3倍以上；(3)典型的胰腺炎影像學(xué)改變。SAP的入組條件需同時(shí)滿足以下兩點(diǎn)：(1)達(dá)到AP診斷標(biāo)準(zhǔn)；(2)為首次AP發(fā)作。RAP的診斷標(biāo)準(zhǔn)參考國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)[11]，需同時(shí)滿足以下四點(diǎn)：(1)至少2次AP發(fā)作；(2)兩次AP發(fā)作時(shí)間間隔大于3個(gè)月；(3)初次發(fā)作AP后已經(jīng)完全緩解或治愈(即臨床體征緩解、實(shí)驗(yàn)室相關(guān)指標(biāo)恢復(fù)至正常水平)；(4)排除慢性胰腺炎。正常組納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)胰腺形態(tài)、大小正常；(2)無(wú)胰腺病變的臨床癥狀及病史。同時(shí)三組病例均采用以下排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)圖像存在呼吸運(yùn)動(dòng)偽影；(2)胰腺腫瘤性病變；(3)腹部手術(shù)病史。并且收集患者的年齡、性別、胰腺炎病因、MRI檢查前的紅細(xì)胞比容(haematocrit，HCT)參數(shù)等資料。

1.2 圖像采集

所有患者均在同一臺(tái)機(jī)器上(德國(guó)Siemens Skyra 3.0 T MR)進(jìn)行掃描，采用18通道體部線圈。檢查前禁食4～6 h，訓(xùn)練患者呼吸及合理屏氣，取仰臥位。掃描范圍自膈肌頂部至髂骨翼上緣水平。

患者均行常規(guī)掃描序列：(1)梯度回波T1WI正反相位序列；(2)快速自旋回波T2WI序列；(3)脂肪抑制T1WI平掃；(4)增強(qiáng)多期掃描。使用高壓注射器靜脈注射，對(duì)比劑采用馬根維顯(Gd-DTPA，拜耳保健醫(yī)藥公司)，劑量為0.2 mmol/kg，速率3.0 mL/s。T1 mapping掃描采用Look-Locker序列，分別于增強(qiáng)前和增強(qiáng)后6 min進(jìn)行采集，相關(guān)參數(shù)為TR 3.0 ms，TE 1.32 ms，翻轉(zhuǎn)角8°，層厚5 mm，信號(hào)采集次數(shù)1，F(xiàn)OV 38 cm×30 cm，矩陣174×288。

1.3 圖像分析

T1 mapping圖像掃描后傳輸至西門子Syngo Via后處理工作站，生成偽彩圖。利用橢圓測(cè)量工具繪制感興趣區(qū)(region of interest，ROI)。通過(guò)參考常規(guī)T1W1及T2WI軸位圖像，避開(kāi)主胰管、胰腺周圍的血管、脂肪、壞死成分等結(jié)構(gòu)，將相同大小的ROI(大小控制在50 mm2左右)放置在信號(hào)均勻的胰腺實(shí)質(zhì)內(nèi)。在增強(qiáng)前及增強(qiáng)后的T1 mapping圖像中，ROI分別放置于胰頭、胰體、胰尾部(圖1)及同層面的主動(dòng)脈內(nèi)測(cè)量T1弛豫時(shí)間值，獲取增強(qiáng)前后胰腺頭體尾部三處的平均測(cè)量值作為胰腺實(shí)質(zhì)的測(cè)量值，記為 T1prepancreas、T1postpancreas；獲取增強(qiáng)前后主動(dòng)脈內(nèi)的平均測(cè)量值記為T1preblood及T1postblood。增強(qiáng)前及增強(qiáng)后ROI放置的位置保持一致。所有的測(cè)量工作由2名具有3年以上診斷經(jīng)驗(yàn)的放射學(xué)醫(yī)師在未知臨床資料的條件下獨(dú)立測(cè)量，當(dāng)2名醫(yī)師測(cè)量結(jié)果的一致性較高時(shí)[組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient，ICC)值＞0.75]，取二者測(cè)量結(jié)果的平均值作為最終結(jié)果；若二者測(cè)量結(jié)果一致性較差(ICC值＜0.75)，則由另一名高年資醫(yī)師(具有23年診斷經(jīng)驗(yàn))進(jìn)行測(cè)量作為最終結(jié)果。

圖1 測(cè)量示意圖?；颊吲?，42歲，正常對(duì)照組。A～C：為增強(qiáng)前ROI分別放置于胰頭、胰體及胰尾部的示意圖；T1pre pancreas分別為861.4 ms，842.4 ms和854.6 ms。D～F：為增強(qiáng)后ROI分別放置于胰頭、胰體及胰尾部的示意圖，T1post pancreas分別為445.6 ms，448.9 ms和436.1 msFig.1 Diagram of measurements of T1 mapping imaging parameters.A 42-year-old woman in normal control group,A—C showed ROIs were respectively put in the head,body and tail of pancreas on non-enhanced T1 mapping images.The values of T1prepancreaswere 861.4 ms,842.4 ms and 854.6 ms.D—F showed ROIs were respectively put in the head,body and tail of pancreas on enhanced T1 mapping images.The values of T1post pancreaswere 445.6 ms,448.9 ms and 436.1 ms.

胰腺ECV的數(shù)值通過(guò)以下公式進(jìn)行計(jì)算：

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS 25.0軟件及R語(yǔ)言軟件(版本4.0.2)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。連續(xù)性數(shù)據(jù)表示為均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)，分類型數(shù)據(jù)表示為百分比。由于樣本量較小，采用Shapiro-Wilk方法檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布。應(yīng)用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)和Mann-WhitneyU檢驗(yàn)進(jìn)行SAP組及RAP組、AP組及正常組組間T1弛豫時(shí)間及ECV的比較。分別繪制差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的T1 mapping參數(shù)的ROC曲線，計(jì)算出最佳閾值。采用箱式圖展示不同分組間T1 mapping參數(shù)的分布情況。兩位醫(yī)師測(cè)量結(jié)果的一致性采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)。當(dāng)P＜0.05時(shí)，其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者資料

SAP組20例患者中男10例，女10例，年齡24～77(51.7±16.2)歲；RAP組 20例患者中男9例，女11例，年齡25～74(53.4±13.2)歲；正常組22例中男10例，女12例，年齡29～77(53.4±14.8)歲。SAP組中病因構(gòu)成為：膽源性7例，酒精性2例，高脂血癥4例，無(wú)明顯誘因7例；RAP組中病因構(gòu)成：膽源性10例，高脂血癥3例，無(wú)明顯誘因7例。具體見(jiàn)表1。

表1 SAP組及RAP組患者臨床資料Tab.1 Clinical characteristics of patients in SAP group and RAP group

2.2 T1 mapping參數(shù)

2名放射科醫(yī)師評(píng)價(jià)之間的一致性較高，ICC值為0.92。如表2所示，SAP組與RAP組間的平均T1prepancreas、T1postpancreas及PER參數(shù)的差異均不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。RAP組的ECV值(0.41±0.10)高于SAP組(0.35±0.20)(圖2)，且其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。當(dāng)ECV值大于0.38時(shí)，診斷RAP的準(zhǔn)確度為0.72(圖3)。與正常組相比，AP組的T1prepancreas、T1postpancreas、PER及ECV值均明顯升高(P＜0.05)(圖4)。當(dāng)利用T1prepancreas＞915.8 ms、PER＞0.518及ECV＞0.327指標(biāo)分別獨(dú)立診斷AP時(shí)，其受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線下面積分別為 0.96、0.94及0.89(表3)。

圖2 細(xì)胞外容積分?jǐn)?shù)(ECV)在單次急性胰腺炎發(fā)病(SAP)組及復(fù)發(fā)性急性胰腺炎(RAP)組間的箱式圖(**代表0.001＜P值≤0.01) 圖3 ECV鑒別SAP及RAP的ROC曲線 圖4 T1pre pancreas(A)、T1post pancreas(B)、胰腺實(shí)質(zhì)強(qiáng)化率(PER)(C)及細(xì)胞外容積分?jǐn)?shù)(ECV)(D)值在急性胰腺炎(AP)組及復(fù)發(fā)性急性胰腺炎(RAP)組間的箱式圖(*表示0.01＜P值≤0.05；****表示P值≤0.001)Fig.2 The box plot of ECV parameters between SAP group and RAP group(**represented the P value was greater than 0.001 and not more than 0.01).Fig.3 ROC curves for differentiating SAP and RAP using ECV parameter.Fig.4 The box plot of parameters of T1pre pancreas(A),T1post pancreas(B),PER(C)and ECV(D)between AP group and normal control group(*represented the P value was greater than 0.01 and not more than 0.05；****represented the P value was not more than 0.001).

表2 AP組及正常對(duì)照組、RAP組及SAP組間T1 mapping參數(shù)(±s)Tab.2 T1 mapping parameters in AP group,normal control group,RAP group and SAP group(±s)

表2 AP組及正常對(duì)照組、RAP組及SAP組間T1 mapping參數(shù)(±s)Tab.2 T1 mapping parameters in AP group,normal control group,RAP group and SAP group(±s)

注：PER：胰腺實(shí)質(zhì)強(qiáng)化率；ECV：細(xì)胞外容積分?jǐn)?shù)；AP：急性胰腺炎；SAP：?jiǎn)未渭毙砸认傺装l(fā)作；RAP：復(fù)發(fā)性急性胰腺炎。

組別T1pre pancreas(ms)T1post pancreas(ms)PER ECV SAP組1114.10±38.90 481.00±17.00 0.65±0.10 0.35±0.20 RAP組1179.30±32.90 464.70±21.00 0.66±0.00 0.41±0.10 AP組1145.20±25.90 473.50±13.20 0.65±0.00 0.39±0.00正常對(duì)照組802.20±12.20 434.60±8.40 0.38±0.00 0.28±0.00

表3 T1 mapping參數(shù)鑒別AP及RAP的效能Tab.3 The diagnostic performance of T1 mapping parameters for identifying AP and RAP

3 討論

“復(fù)發(fā)性胰腺炎”的術(shù)語(yǔ)最初是在1948年的一篇文獻(xiàn)中進(jìn)行報(bào)道[12]，迄今已經(jīng)使用了70余年。近年來(lái)通過(guò)對(duì)胰腺炎癥的機(jī)制進(jìn)一步研究，有學(xué)者提出“初次AP發(fā)作-復(fù)發(fā)性胰腺炎-慢性胰腺炎”之間存在著連續(xù)性過(guò)程[13-14]。當(dāng)胰腺發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)地纖維化、腺泡細(xì)胞丟失等細(xì)胞水平的改變時(shí)，CP逐步確立。通過(guò)隨訪發(fā)現(xiàn)，CP患者胰腺癌的患病風(fēng)險(xiǎn)明顯升高[15]。同時(shí)，RAP及CP患者由于反復(fù)發(fā)作性腹痛及腹痛相關(guān)癥狀導(dǎo)致生活質(zhì)量明顯減低，而胰腺炎癥及胰腺內(nèi)外分泌功能不全等也會(huì)導(dǎo)致各種并發(fā)癥的出現(xiàn)，如消化吸收障礙、血糖水平異常、胰管結(jié)石等，增加了患者的住院率及精神經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[11,16]。因此，作為CP形成的前期環(huán)節(jié)，臨床應(yīng)給予RAP患者高度關(guān)注，在疾病早期診斷RAP并采取積極措施干預(yù)是十分有意義的。

3.1 T1 mapping參數(shù)在診斷AP及RAP中的應(yīng)用價(jià)值

MRI定量技術(shù)可以通過(guò)T1、T2弛豫時(shí)間的測(cè)量反映組織內(nèi)部改變的信息，目前在胰腺的纖維化方面有較多研究。本研究通過(guò)分析SAP組及RAP組、AP組及RAP組間的T1 mapping參數(shù)，初步總結(jié)T1 mapping參數(shù)可用來(lái)鑒別AP及RAP。相對(duì)于正常胰腺實(shí)質(zhì)，AP組的T1prepancreas、T1postpancreas、PER及ECV值均為顯著性升高。這一結(jié)果證實(shí)胰腺炎癥或水腫能夠增加胰腺組織的T1弛豫時(shí)間，與Zhu等[17]在自身免疫性胰腺炎中的發(fā)現(xiàn)一致。正常的胰腺實(shí)質(zhì)相對(duì)其他腹部器官(如脾臟)在T1WI序列中表現(xiàn)為較高信號(hào)，是由于腺泡細(xì)胞中存在著大量的腺泡蛋白和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，能夠縮短T1弛豫時(shí)間[18]。當(dāng)急性炎癥發(fā)生時(shí)，大量的炎癥細(xì)胞(淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞等)浸潤(rùn)實(shí)質(zhì)，延長(zhǎng)T1弛豫時(shí)間，信號(hào)減低[19]。當(dāng)以T1prepancreas＞915.8 ms作為閾值診斷AP時(shí)，其準(zhǔn)確度高達(dá)0.96。另外筆者認(rèn)為，T1prepancreas這一參數(shù)，對(duì)于鑒別小部分血清淀粉酶、脂肪酶指標(biāo)升高未達(dá)到正常值三倍以上且影像學(xué)表現(xiàn)不典型的AP患者具有潛在應(yīng)用價(jià)值[20-21]，有待于進(jìn)一步的研究驗(yàn)證。

3.2 細(xì)胞外容積分?jǐn)?shù)在RAP中的診斷價(jià)值及病理學(xué)聯(lián)系

ECV作為另一重要的定量參數(shù)，通過(guò)注射細(xì)胞外對(duì)比劑前后的T1值計(jì)算獲得。在以往研究中證實(shí)與心肌、肝臟及胰腺的纖維化具有良好的相關(guān)性[22-23]。在本研究中，增強(qiáng)掃描前T1prepancreas值在SAP組與RAP組間的差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，組間的增強(qiáng)掃描后T1postpancreas及PER值差異也不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；僅ECV參數(shù)可用來(lái)區(qū)分SAP與RAP(P＜0.05)。

這種結(jié)果可能與RAP的病理學(xué)改變相關(guān)?！袄w維化-壞死”假說(shuō)認(rèn)為在RAP反復(fù)發(fā)作過(guò)程中炎癥和壞死促進(jìn)了纖維化的形成，導(dǎo)致最終不可避免地發(fā)展為CP[14]。當(dāng)纖維化組織取代了正常的腺泡組織，細(xì)胞外間隙中沉積的纖維組織增多，對(duì)比劑進(jìn)入細(xì)胞外間隙的速度減慢，濃度減低，因此其縮短T1弛豫時(shí)間的效應(yīng)減小[24-25]。通過(guò)Tirkes等[25]的研究，ECV值可以反映胰腺纖維化及腺泡細(xì)胞丟失的發(fā)生及嚴(yán)重程度，這進(jìn)一步支持本研究的結(jié)果。由于RAP建立在多次發(fā)作AP的基礎(chǔ)上，其胰腺的形態(tài)大小并未發(fā)生明顯變化，但內(nèi)部間質(zhì)成分隨著炎癥的累及、吸收等發(fā)生變化，體現(xiàn)在細(xì)胞水平。因此ECV值在SAP與RAP組間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.3 本研究局限性

本研究尚存在幾點(diǎn)局限性。第一，本研究是小樣本量研究，SAP組及RAP組納入病例數(shù)均較少，因此可能受納入病例的年齡、發(fā)病時(shí)間及發(fā)病因素影響存在選擇偏倚；第二，ECV參數(shù)對(duì)于鑒別SAP及RAP的效能為0.72，這可能與病例的選擇、掃描時(shí)間的選擇等有關(guān)，在下一步研究中我們將擴(kuò)大病例數(shù)，進(jìn)行驗(yàn)證。

綜上所述，AP患者胰腺的T1 mapping參數(shù)較正常對(duì)照顯著升高，其診斷效能較高；ECV參數(shù)可有效鑒別RAP與SAP。因此，利用T1 mapping成像可以提高RAP的早期診斷，進(jìn)行早期干預(yù)，減低發(fā)病率。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無(wú)利益沖突。