磁共振胆胰管造影联合增强CT对良恶性胆道狭窄的鉴别价值

2015-07-18SHIBin

中国医学影像学杂志 2015年8期

关键词：管壁管径差值

史彬 SHI Bin

刘影 LIU Ying

曾飞雁 ZENG Feiyan

王昌新 WANG Changxin

徐运军 XU Yunjun

黄寒梅 HUANG Hanmei

磁共振胆胰管造影联合增强CT对良恶性胆道狭窄的鉴别价值

史彬 SHI Bin

刘影 LIU Ying

曾飞雁 ZENG Feiyan

王昌新 WANG Changxin

徐运军 XU Yunjun

黄寒梅 HUANG Hanmei

目的良恶性胆道狭窄在诊疗手段的制订及预后等方面的差异较大，本文旨在探讨对磁共振胆胰管造影（MRCP）和CT动态增强扫描（DCE-CT）图像行量化分析，评估其诊断良恶性胆道狭窄的价值。资料与方法回顾性分析27例良性胆道狭窄（良性组）和30例恶性胆道狭窄（恶性组）患者的MRCP和DCE-CT资料，比较两组狭窄段胆管壁厚、长度、管径，狭窄段上方胆管扩张程度以及狭窄段管壁强化程度，并分析其与胆管狭窄性质的相关性，评估MRCP和DCE-CT预测胆道狭窄良恶性的诊断效能。结果恶性组狭窄段壁厚、长度及上方扩张段最末端胆管管径大于良性组[（3.2±2.0）mm 对（2.1±0.6）mm、（15.8±8.1）mm 对（9.5±6.5）mm、（12.7±3.6）mm 对（9.3±2.7）mm]（t=2.825、3.270、4.025，P<0.001），狭窄段胆管管径明显小于良性组[0 mm对（2.0±0.9）mm]（Z=－3.909，P<0.001）。胆管狭窄性质与狭窄段胆管壁厚、门静脉期-平扫和延迟期-平扫狭窄段管壁CT差值呈正相关，与狭窄段胆管管径呈负相关（t=－6.424～2.309，P<0.05）。狭窄段壁厚、管径、门静脉期-平扫管壁CT差值及延迟期-平扫管壁CT差值是恶性胆道狭窄的重要预测因子（F=41.090，P<0.001）。MRCP和DCE-CT诊断57例胆道狭窄患者的灵敏度、特异度、符合率及约登指数分别为96.67%、100.00%、98.25%、0.97，对胆道狭窄良恶性的预测差异有统计学意义（AUC=0.994，P<0.001）。结论采用MRCP结合DCE-CT对良、恶性胆道狭窄进行量化分析，能更准确地诊断良恶性胆道狭窄，狭窄段胆管壁厚、管径、门静脉期-平扫管壁CT差值及延迟期-平扫管壁CT差值具有鉴别诊断价值。

胆道疾病；缩窄，病理性；胰胆管造影术，磁共振；体层摄影术，X线计算机；图像增强；诊断，鉴别

胆道狭窄是胆道系统常见疾病的表现之一，可分为良性胆道狭窄和恶性胆道狭窄，两者在诊疗手段的制订及预后等方面的差异较大，因此能够准确有效地识别胆道狭窄的原因尤为重要。随着影像技术的发展，目前磁共振胆胰管造影（magnetic resonance cholangiopancreatography，MRCP）和CT动态增强扫描（dynamic contrast enhanced CT，DCE-CT）已成为临床评价胆道狭窄的重要方法。MRCP作为一种无创性检查方法，能提供与经内镜逆行性胰胆管造影（endoscopic retrograde cholangiopancreatography，ERCP）相当的图像质量，能准确提供胆胰管形态学的相关信息[1-2]；而DCE-CT能提供MRCP无法得到的信息，如精准的解剖结构及病灶增强模式等[3]。本研究回顾性分析57例胆道狭窄患者的MRCP与DCE-CT资料，探讨其客观的预测因素，以有效准确地诊断良恶性胆道狭窄。

1 资料与方法

1.1 研究对象收集2013年6月—2014年9月安徽医科大学附属省立医院57例胆道狭窄患者的MRCP和DCE-CT资料。良性胆道狭窄27例（良性组），男12例，女15例；平均年龄（67.7±13.2）岁；其中炎性狭窄11例，医源性狭窄7例，胆石症9例。恶性胆道狭窄30例（恶性组），男15例，女15例；平均年龄（58.7±12.8）岁；其中胆管癌15例，胰头癌7例，转移癌8例。纳入标准：经术后病理或细胞学刷检证实的良、恶性胆道狭窄者；行MRCP和DCE-CT检查的间隔时间≤1周者；MRCP及DCE-CT的图像质量合格者。排除标准：影像检查前接受能影响胆管管径的检查或手术者，如胆道支架植入术或内镜逆行性胰胆管造影；病灶形态不规则或范围过长而影响胆管显示者。

1.2 仪器与方法

1.2.1 MRCP检查采用Siemens Magnetom Trio 3.0T超导MRI仪，8通道体线圈。患者空腹4～6 h，于检查前适当进行屏气训练。患者取仰卧位，采用HASTE序列冠状位（层厚3 mm）、TSE呼吸触发横断位T2WI（层厚4 mm，间距0 mm）作为定位图像，然后行多方位2D厚层（70 mm）及冠状位呼吸触发3D薄层（1.5 mm）进行MRCP扫描。图像加预饱和、呼吸门控和脂肪抑制技术。

1.2.2 DCE-CT检查采用GE Discovery CT 750 HD能谱CT机，能谱成像技术（gemstone spectral imaging, GSI）行腹部平扫及3期动态增强扫描。患者检查前空腹4～6 h。扫描过程中患者取仰卧位。对比剂采用碘海醇（350 mgI/m1），剂量1.2 ml/kg，注射速度3.5 ml/s，分别于对比剂注射开始后28 s、65 s、3～5 min行动脉期、门静脉期、延迟期扫描。

1.3 图像后处理将DCE-CT原始图像重建为层厚0.625 mm，间距1.25 mm后进行存储，并传至AW 4.4工作站。

1.4 图像分析由2名从事10年以上腹部影像诊断的影像科主任医师采用盲法对图像进行分析，评估指标包括狭窄段胆管壁厚、狭窄段长度、狭窄胆管管径、狭窄段上方胆管扩张程度、狭窄段管壁强化程度。评估指标的各变量赋值含义见表1，变量X2～X5测量见图1。

1.5 病理检查 57例胆道狭窄患者行内镜或手术治疗，通过胆道刷片检查及术中病理组织活检获得病理诊断结果，并根据患者临床资料及随访结果（>3个月）综合诊断良恶性胆管狭窄。

表1 评估指标的各变量名及赋值含义

图1 变量X2～X5测量。胆道狭窄4种形态分别为环形狭窄（A）、鸟嘴状狭窄（B）、杯口状狭窄（C）和不规则截断（D）

1.6 统计学方法采用SPSS 18.0软件，首先对各组计量资料行正态性检验，若两组对比数据均符合正态分布，采用两独立样本均数的t检验分析指标（如变量X1、X2、X4、X5、X6）；若两组中有一组或两组数据不符合正态分布（如变量X3），采用Wilcoxon秩和检验；以病理结果为“金标准”，以胆管狭窄的良恶性（Y）为因变量，选择单变量分析结果有统计学意义的指标作为自变量，采用逐步回归法建立线性回归模型，并对回归参数进行假设检验；根据上述多元线性回归方程，绘制受试者工作特征（ROC）曲线，并通过ROC曲线下面积（AUC）判断模型的拟合程度；P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病理与MRCP、DCE-CT结果病理结果显示，良性胆道狭窄27例，其中炎性狭窄11例，医源性狭窄7例，胆石症9例；恶性胆道狭窄30例，其中胆管癌15例，胰头癌7例，转移癌8例。57例患者临床资料及随访结果均与病理结果相符，MRCP及DCE-CT图见图2、3。

图2 女，52岁，胆总管中-低分化腺癌。MRCP示胆总管明显扩张，其下段逐渐变细，呈“鸟嘴样”，局部未见明显软组织肿块影（箭，A）；DCE-CT动脉期管壁轻度强化（箭，B），静脉期进一步强化（箭，C），延迟期CT值稍高于邻近胰腺实质（箭，D）

图3 女，67岁，良性胆道狭窄。ERCP示肝内胆管及胆总管下段多发结石，取石后活检示胆管炎性改变。MRCP示肝门部肝总管不规则“环形”变窄，局部未见明显软组织肿块影（箭，A）；DCE-CT动脉期（B）、门静脉期（C）、延迟期（D）管壁均明显强化（箭）

2.2 单变量分析结果恶性组狭窄段壁厚、长度及上方扩张段最末端胆管管径显著大于良性组，差异有统计学意义（t=2.825、3.270、4.025，P<0.01、P<0.001）。恶性组狭窄段胆管管径明显小于良性组，差异有统计学意义（Z=－3.909，P<0.001）。恶性组动脉期、门静脉期、延迟期的CT差值均明显大于良性组，差异均有统计学意义（t=4.433、5.891、8.517，P<0.001）。良性组与恶性组的上方扩张段全程最宽处胆管管径差异无统计学意义（t=1.464，P>0.05）。见表2。

2.3 多变量逐步回归分析结果采用在单变量分析中差异有统计学意义的评估指标X1、X2、X3、X4、X6a、X6b、X6c进一步行多变量逐步回归分析。结果如表3所示，胆管狭窄性质（Y）与狭窄段胆管壁厚（X1）、门静脉期-平扫狭窄段管壁CT差值（X6b）及延迟期-平扫狭窄段管壁CT差值（X6c）呈正相关（t=2.233、2.309、6.424，P<0.05、P<0.001），而与狭窄段胆管管径（X3）呈负相关（t=－4.649，P<0.01）。将狭窄段胆管壁厚（X1）、管径（X3）、门静脉期-平扫管壁CT差值（X6b）及延迟期－平扫管壁CT差值（X6c）4个变量带入回归模型，可建立多元线性回归方程Ŷ=－0.184+0.050X1+(－0.144)X3+0.005X6b+0.014X6c，多元回归方程的假设检验结果见表4。

表2 良性和恶性胆道狭窄的单变量分析

表3 多变量逐步逻辑回归分析

表4 回归方程方差分析

利用该回归模型对57例胆道狭窄患者进行预测，以Ŷ>0.5为恶性、Ŷ≤0.5为良性，则预测的灵敏度、特异度、符合率及约登指数分别为96.67%（29/30）、100.00%（27/27）、98.25%（56/57）、0.97。根据上述多元线性回归方程得出的Ŷ值，绘制ROC曲线（图4），通过ROC曲线下面积（AUC）判断模型的拟合程度，结果表明该回归模型拟合效果较好，对胆道狭窄良恶性的预测差异有统计学意义（AUC=0.994，P<0.001）。

图4 57例胆道狭窄患者行MRCP与DCE-CT检查的诊断效能

3 讨论

良性胆道狭窄主要指由于非肿瘤因素（如炎症、胆石症等）所致的胆管局限性狭窄[4-5]。引起恶性胆道狭窄的原因包括各种肿瘤性病变，如胆管、胰头及十二指肠乳头部的肿瘤等[6]。由于良恶性胆道狭窄诊疗方法的制订及预后存在较大差异，因此采用各种检查对胆道狭窄的原因进行准备诊断尤为重要。

MRCP具有无创、快速、准确、直观等优点[7]，能够显示胆管树的全部形态并提供胆管狭窄段的壁厚、长度和管径、上方胆管扩张段最末端以及最宽处管径等评估指标[8]。而DCE-CT能够提供MRCP无法获得的更多信息，如精准的解剖结构及病灶增强模式等[3]。CT平扫结合动态增强扫描不仅可以清楚地显示肿瘤，而且将增强扫描后的容积扫描数据行胆道重建能够很好地显示胆管壁与周围软组织的结构[9]，从而得到管壁强化程度的CT差值。目前，对于良恶性胆道狭窄的影像学研究较为广泛，主要包括对各种成像技术的独立研究[10-12]及比较分析[13-15]。然而，鲜有报道采用MRCP及DCE-CT影像资料行联合量化分析，对良恶性胆道狭窄进行鉴别诊断的研究。因此，本研究通过回顾性分析MRCP和DCE-CT的成像资料，对其提供的形态学指标进行量化分析，并通过单变量分析及多变量逐步回归分析探讨区分良恶性胆道狭窄的客观预测因素，为良恶性胆道狭窄的有效诊断提供更可靠的依据。

本研究通过MRCP收集狭窄段胆管管径作为变量，当胆管完全闭塞记为“0”，其余记狭窄胆管的最窄径，结果显示恶性组狭窄段胆管壁厚、长度及上方胆管扩张段最末端胆管管径显著大于良性组，这与Yu等[16]的研究结果相符；而恶性组狭窄段胆管管径明显小于良性组。以上指标的差异可能是因为恶性胆道狭窄由肿瘤性病变所致，因而多呈浸润性生长并可伴有局部浸润和直接蔓延，该生长及扩散模式下肿瘤细胞主要沿胆管长入并破坏周围组织[17]，部分患者通常表现为胆管壁的不均匀增厚，伴或不伴有明显的软组织肿块形成。这种生长及扩散方式有助于解释恶性组管壁较厚、狭窄段较长、管腔较窄及继发性上方胆管扩张段最末端胆管管径较宽等差异的形成。恶性组与良性组的上方扩张段全程最宽处胆管管径无显著差异，这可能与本研究中良恶性胆道狭窄的部位不同有关。此外，恶性组动脉期、门静脉期、延迟期CT差值均显著大于良性组。这可能是由于在组织学上恶性肿瘤主要由肿瘤细胞、纤维组织、凝固性坏死及黏蛋白构成[18]，肿瘤外周主要包括大量成活的肿瘤细胞，是肿瘤产生早期强化的病理基础；中央部存在的纤维组织则使肿瘤形成延迟性强化[19]；而良性组大多数胆管壁无明显强化，仅少数因局部炎症细胞、纤维素等蛋白成分的渗出及胆管细胞的增生出现强化，但其强化方式往往不典型。这种增强方式的差异可以成为良恶性胆道狭窄增强程度具有差异性的原因。

本研究结果显示，狭窄段胆管壁厚、管径、门静脉期-平扫管壁CT差值及延迟期-平扫管壁CT差值是恶性胆道狭窄的重要预测因子，胆管狭窄性质与狭窄段胆管壁厚、门静脉期-平扫狭窄段管壁CT差值及延迟期-平扫狭窄段管壁CT差值呈显著正相关，而与狭窄段胆管管径呈显著负相关（t=－4.649～6.424，P<0.05、P<0.001）。Yu等[16]也认为胆管壁厚、门静脉期及延迟期管壁强化程度可成为恶性胆道狭窄的预测因子。谢武桃[20]对76例临床疑似胆管梗阻患者的CT资料及44例MRCP资料进行回顾性分析，结果表明16层螺旋CT薄层增强扫描后多平面重组对胆管梗阻病因诊断的准确率为93.4%，而MRCP为86.3%。季必勇等[17]对肝外胆管狭窄的MRCP形态学进行分析，结果表明MRCP诊断肝外胆管狭窄的灵敏度、特异度及符合率分别为77.9%、71.9%和75.2%，其对良恶性胆管狭窄的诊断效能均与ERCP相当。本研究回归模型对57例胆道狭窄患者预测的灵敏度、特异度、符合率及约登指数分别为96.67%、100.00%、98.25%、0.97，提示将MRCP与DCE-CT影像图像提供的形态学指标进行量化分析，有助于良恶性胆道狭窄的鉴别诊断。

总之，采用MRCP结合DCE-CT对良恶性胆道狭窄进行量化分析，能够更准确地诊断胆道狭窄的性质，狭窄段胆管壁厚、管径、门静脉期-平扫管壁CT差值及延迟期-平扫管壁CT差值具有鉴别诊断价值。

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（本文编辑冯婕）

Differentiation of Benign and Malignant Biliary Stricture Using Magnetic Resonance Cholangiopancreatography Combined with Dynamic Contrast Enhanced CT

PurposeThe diagnosis, treatment and prognosis of benign and malignant biliary stricture are significantly different. This study aims to evaluate the quantitative analysis of biliary structures using magnetic resonance cholangiopancreatography (MRCP) combined with dynamic contrast enhanced CT (DCE-CT).Materials and MethodsThe quantitative parameters of MRCP and DCE-CT imaging data from 27 patients with benign biliary stricture (benign group) and 30 patients with malignant biliary stricture (malignant group) were retrospectively analyzed. The wall thickness, stricture length and diameter, proximal ductal dilatation and degree of enhancement in two groups were compared, and its correlation was analyzed to evaluate the accuracy of MRCP and DCE-CT.ResultsThere were signif i cant differences in wall thickness [(3.2±2.0) mm vs (2.1±0.6) mm], stricture length [(15.8±8.1) mm vs (9.5±6.5) mm] and diameter [0 mm vs (2.0±0.9) mm], proximal ductal dilatation and the degree of enhancement [(12.7±3.6) mm vs (9.3±2.7) mm] between the two groups (t=2.825, 3.270, 4.025, P<0.001; Z=－3.909, P<0.001). Multivariable stepwise regression analysis showed that the wall thickness and diameter, and the CT HU in portal venous and equilibrium phases combined with CT plain scanning were significant predictors of malignant biliary strictures (t=－6.424-2.309, P<0.05). The sensitivity, specif i city, inter-modality agreement and Youden index of MRCP and DCECT in diagnosing 57 patients with biliary stricture were 96.67%, 100.00%, 98.25% and 0.97, respectively; with statistical signif i cance in predicting benign and malignant biliary stricture (AUC=0.994, P<0.001).Conclusion Using MRCP and DCE-CT, the wall thickness and diameter of the stricture, and the difference in CT HU in portal venous and equilibrium phases combined with CT plain scanning are valuable in differential diagnosis of benign and malignant biliary stricture.

Biliary tract diseases; Constriction, pathologic; Cholangiopancreatography, magnetic resonance; Tomography, X-ray computed; Image enhancement; Diagnosis, differential

安徽医科大学附属省立医院安徽合肥230001

刘影

Department of MRI, Provincial Hospital

Af fi liated to Anhui Medical University, Hefei 230001, China

Address Correspondence to: LIU Ying

E-mail: felice828@126.com

安徽省自然科学基金项目（1208085MH179）。

R445.3；R575.7

2015-02-10

修回日期：2015-07-20

中国医学影像学杂志

2015年第23卷8期：597-601，613