史 彬 SHI Bin
劉 影 LIU Ying
曾飛雁 ZENG Feiyan
王昌新 WANG Changxin
徐運軍 XU Yunjun
黃寒梅 HUANG Hanmei
磁共振膽胰管造影聯合增強CT對良惡性膽道狹窄的鑒別價值
史 彬 SHI Bin
劉 影 LIU Ying
曾飛雁 ZENG Feiyan
王昌新 WANG Changxin
徐運軍 XU Yunjun
黃寒梅 HUANG Hanmei
目的良惡性膽道狹窄在診療手段的制訂及預后等方面的差異較大,本文旨在探討對磁共振膽胰管造影(MRCP)和CT動態(tài)增強掃描(DCE-CT)圖像行量化分析,評估其診斷良惡性膽道狹窄的價值。資料與方法回顧性分析27例良性膽道狹窄(良性組)和30例惡性膽道狹窄(惡性組)患者的MRCP和DCE-CT資料,比較兩組狹窄段膽管壁厚、長度、管徑,狹窄段上方膽管擴張程度以及狹窄段管壁強化程度,并分析其與膽管狹窄性質的相關性,評估MRCP和DCE-CT預測膽道狹窄良惡性的診斷效能。結果惡性組狹窄段壁厚、長度及上方擴張段最末端膽管管徑大于良性組[(3.2±2.0)mm 對(2.1±0.6)mm、(15.8±8.1)mm 對(9.5±6.5)mm、(12.7±3.6)mm 對(9.3±2.7)mm](t=2.825、3.270、4.025,P<0.001),狹窄段膽管管徑明顯小于良性組[0 mm對(2.0±0.9)mm](Z=-3.909,P<0.001)。膽管狹窄性質與狹窄段膽管壁厚、門靜脈期-平掃和延遲期-平掃狹窄段管壁CT差值呈正相關,與狹窄段膽管管徑呈負相關(t=-6.424~2.309,P<0.05)。狹窄段壁厚、管徑、門靜脈期-平掃管壁CT差值及延遲期-平掃管壁CT差值是惡性膽道狹窄的重要預測因子(F=41.090,P<0.001)。MRCP和DCE-CT診斷57例膽道狹窄患者的靈敏度、特異度、符合率及約登指數分別為96.67%、100.00%、98.25%、0.97,對膽道狹窄良惡性的預測差異有統計學意義(AUC=0.994,P<0.001)。結論采用MRCP結合DCE-CT對良、惡性膽道狹窄進行量化分析,能更準確地診斷良惡性膽道狹窄,狹窄段膽管壁厚、管徑、門靜脈期-平掃管壁CT差值及延遲期-平掃管壁CT差值具有鑒別診斷價值。
膽道疾??;縮窄,病理性;胰膽管造影術,磁共振;體層攝影術,X線計算機;圖像增強;診斷,鑒別
膽道狹窄是膽道系統常見疾病的表現之一,可分為良性膽道狹窄和惡性膽道狹窄,兩者在診療手段的制訂及預后等方面的差異較大,因此能夠準確有效地識別膽道狹窄的原因尤為重要。隨著影像技術的發(fā)展,目前磁共振膽胰管造影(magnetic resonance cholangiopancreatography,MRCP)和CT動態(tài)增強掃描(dynamic contrast enhanced CT,DCE-CT)已成為臨床評價膽道狹窄的重要方法。MRCP作為一種無創(chuàng)性檢查方法,能提供與經內鏡逆行性胰膽管造影(endoscopic retrograde cholangiopancreatography,ERCP)相當的圖像質量,能準確提供膽胰管形態(tài)學的相關信息[1-2];而DCE-CT能提供MRCP無法得到的信息,如精準的解剖結構及病灶增強模式等[3]。本研究回顧性分析57例膽道狹窄患者的MRCP與DCE-CT資料,探討其客觀的預測因素,以有效準確地診斷良惡性膽道狹窄。
1.1 研究對象 收集2013年6月—2014年9月安徽醫(yī)科大學附屬省立醫(yī)院57例膽道狹窄患者的MRCP和DCE-CT資料。良性膽道狹窄27例(良性組),男12例,女15例;平均年齡(67.7±13.2)歲;其中炎性狹窄11例,醫(yī)源性狹窄7例,膽石癥9例。惡性膽道狹窄30例(惡性組),男15例,女15例;平均年齡(58.7±12.8)歲;其中膽管癌15例,胰頭癌7例,轉移癌8例。納入標準:經術后病理或細胞學刷檢證實的良、惡性膽道狹窄者;行MRCP和DCE-CT檢查的間隔時間≤1周者;MRCP及DCE-CT的圖像質量合格者。排除標準:影像檢查前接受能影響膽管管徑的檢查或手術者,如膽道支架植入術或內鏡逆行性胰膽管造影;病灶形態(tài)不規(guī)則或范圍過長而影響膽管顯示者。
1.2 儀器與方法
1.2.1 MRCP檢查 采用Siemens Magnetom Trio 3.0T超導MRI儀,8通道體線圈?;颊呖崭?~6 h,于檢查前適當進行屏氣訓練?;颊呷⊙雠P位,采用HASTE序列冠狀位(層厚3 mm)、TSE呼吸觸發(fā)橫斷位T2WI(層厚4 mm,間距0 mm)作為定位圖像,然后行多方位2D厚層(70 mm)及冠狀位呼吸觸發(fā)3D薄層(1.5 mm)進行MRCP掃描。圖像加預飽和、呼吸門控和脂肪抑制技術。
1.2.2 DCE-CT檢查 采用GE Discovery CT 750 HD能譜CT機,能譜成像技術(gemstone spectral imaging, GSI)行腹部平掃及3期動態(tài)增強掃描?;颊邫z查前空腹4~6 h。掃描過程中患者取仰臥位。對比劑采用碘海醇(350 mgI/m1),劑量1.2 ml/kg,注射速度3.5 ml/s,分別于對比劑注射開始后28 s、65 s、3~5 min行動脈期、門靜脈期、延遲期掃描。
1.3 圖像后處理 將DCE-CT原始圖像重建為層厚0.625 mm,間距1.25 mm后進行存儲,并傳至AW 4.4工作站。
1.4 圖像分析 由2名從事10年以上腹部影像診斷的影像科主任醫(yī)師采用盲法對圖像進行分析,評估指標包括狹窄段膽管壁厚、狹窄段長度、狹窄膽管管徑、狹窄段上方膽管擴張程度、狹窄段管壁強化程度。評估指標的各變量賦值含義見表1,變量X2~X5測量見圖1。
1.5 病理檢查 57例膽道狹窄患者行內鏡或手術治療,通過膽道刷片檢查及術中病理組織活檢獲得病理診斷結果,并根據患者臨床資料及隨訪結果(>3個月)綜合診斷良惡性膽管狹窄。
表1 評估指標的各變量名及賦值含義
圖1 變量X2~X5測量。膽道狹窄4種形態(tài)分別為環(huán)形狹窄(A)、鳥嘴狀狹窄(B)、杯口狀狹窄(C)和不規(guī)則截斷(D)
1.6 統計學方法 采用SPSS 18.0軟件,首先對各組計量資料行正態(tài)性檢驗,若兩組對比數據均符合正態(tài)分布,采用兩獨立樣本均數的t檢驗分析指標(如變量X1、X2、X4、X5、X6);若兩組中有一組或兩組數據不符合正態(tài)分布(如變量X3),采用Wilcoxon秩和檢驗;以病理結果為“金標準”,以膽管狹窄的良惡性(Y)為因變量,選擇單變量分析結果有統計學意義的指標作為自變量,采用逐步回歸法建立線性回歸模型,并對回歸參數進行假設檢驗;根據上述多元線性回歸方程,繪制受試者工作特征(ROC)曲線,并通過ROC曲線下面積(AUC)判斷模型的擬合程度;P<0.05表示差異有統計學意義。
2.1 病理與MRCP、DCE-CT結果 病理結果顯示,良性膽道狹窄27例,其中炎性狹窄11例,醫(yī)源性狹窄7例,膽石癥9例;惡性膽道狹窄30例,其中膽管癌15例,胰頭癌7例,轉移癌8例。57例患者臨床資料及隨訪結果均與病理結果相符,MRCP及DCE-CT圖見圖2、3。
圖2 女,52歲,膽總管中-低分化腺癌。MRCP示膽總管明顯擴張,其下段逐漸變細,呈“鳥嘴樣”,局部未見明顯軟組織腫塊影(箭,A);DCE-CT動脈期管壁輕度強化(箭,B),靜脈期進一步強化(箭,C),延遲期CT值稍高于鄰近胰腺實質(箭,D)
圖3 女,67歲,良性膽道狹窄。ERCP示肝內膽管及膽總管下段多發(fā)結石,取石后活檢示膽管炎性改變。MRCP示肝門部肝總管不規(guī)則“環(huán)形”變窄,局部未見明顯軟組織腫塊影(箭,A);DCE-CT動脈期(B)、門靜脈期(C)、延遲期(D)管壁均明顯強化(箭)
2.2 單變量分析結果 惡性組狹窄段壁厚、長度及上方擴張段最末端膽管管徑顯著大于良性組,差異有統計學意義(t=2.825、3.270、4.025,P<0.01、P<0.001)。惡性組狹窄段膽管管徑明顯小于良性組,差異有統計學意義(Z=-3.909,P<0.001)。惡性組動脈期、門靜脈期、延遲期的CT差值均明顯大于良性組,差異均有統計學意義(t=4.433、5.891、8.517,P<0.001)。良性組與惡性組的上方擴張段全程最寬處膽管管徑差異無統計學意義(t=1.464,P>0.05)。見表2。
2.3 多變量逐步回歸分析結果 采用在單變量分析中差異有統計學意義的評估指標X1、X2、X3、X4、X6a、X6b、X6c進一步行多變量逐步回歸分析。結果如表3所示,膽管狹窄性質(Y)與狹窄段膽管壁厚(X1)、門靜脈期-平掃狹窄段管壁CT差值(X6b)及延遲期-平掃狹窄段管壁CT差值(X6c)呈正相關(t=2.233、2.309、6.424,P<0.05、P<0.001),而與狹窄段膽管管徑(X3)呈負相關(t=-4.649,P<0.01)。將狹窄段膽管壁厚(X1)、管徑(X3)、門靜脈期-平掃管壁CT差值(X6b)及延遲期-平掃管壁CT差值(X6c)4個變量帶入回歸模型,可建立多元線性回歸方程?=-0.184+0.050X1+(-0.144)X3+0.005X6b+0.014X6c,多元回歸方程的假設檢驗結果見表4。
表2 良性和惡性膽道狹窄的單變量分析
表3 多變量逐步邏輯回歸分析
表4 回歸方程方差分析
利用該回歸模型對57例膽道狹窄患者進行預測,以?>0.5為惡性、?≤0.5為良性,則預測的靈敏度、特異度、符合率及約登指數分別為96.67%(29/30)、100.00%(27/27)、98.25%(56/57)、0.97。根據上述多元線性回歸方程得出的?值,繪制ROC曲線(圖4),通過ROC曲線下面積(AUC)判斷模型的擬合程度,結果表明該回歸模型擬合效果較好,對膽道狹窄良惡性的預測差異有統計學意義(AUC=0.994,P<0.001)。
圖4 57例膽道狹窄患者行MRCP與DCE-CT檢查的診斷效能
良性膽道狹窄主要指由于非腫瘤因素(如炎癥、膽石癥等)所致的膽管局限性狹窄[4-5]。引起惡性膽道狹窄的原因包括各種腫瘤性病變,如膽管、胰頭及十二指腸乳頭部的腫瘤等[6]。由于良惡性膽道狹窄診療方法的制訂及預后存在較大差異,因此采用各種檢查對膽道狹窄的原因進行準備診斷尤為重要。
MRCP具有無創(chuàng)、快速、準確、直觀等優(yōu)點[7],能夠顯示膽管樹的全部形態(tài)并提供膽管狹窄段的壁厚、長度和管徑、上方膽管擴張段最末端以及最寬處管徑等評估指標[8]。而DCE-CT能夠提供MRCP無法獲得的更多信息,如精準的解剖結構及病灶增強模式等[3]。CT平掃結合動態(tài)增強掃描不僅可以清楚地顯示腫瘤,而且將增強掃描后的容積掃描數據行膽道重建能夠很好地顯示膽管壁與周圍軟組織的結構[9],從而得到管壁強化程度的CT差值。目前,對于良惡性膽道狹窄的影像學研究較為廣泛,主要包括對各種成像技術的獨立研究[10-12]及比較分析[13-15]。然而,鮮有報道采用MRCP及DCE-CT影像資料行聯合量化分析,對良惡性膽道狹窄進行鑒別診斷的研究。因此,本研究通過回顧性分析MRCP和DCE-CT的成像資料,對其提供的形態(tài)學指標進行量化分析,并通過單變量分析及多變量逐步回歸分析探討區(qū)分良惡性膽道狹窄的客觀預測因素,為良惡性膽道狹窄的有效診斷提供更可靠的依據。
本研究通過MRCP收集狹窄段膽管管徑作為變量,當膽管完全閉塞記為“0”,其余記狹窄膽管的最窄徑,結果顯示惡性組狹窄段膽管壁厚、長度及上方膽管擴張段最末端膽管管徑顯著大于良性組,這與Yu等[16]的研究結果相符;而惡性組狹窄段膽管管徑明顯小于良性組。以上指標的差異可能是因為惡性膽道狹窄由腫瘤性病變所致,因而多呈浸潤性生長并可伴有局部浸潤和直接蔓延,該生長及擴散模式下腫瘤細胞主要沿膽管長入并破壞周圍組織[17],部分患者通常表現為膽管壁的不均勻增厚,伴或不伴有明顯的軟組織腫塊形成。這種生長及擴散方式有助于解釋惡性組管壁較厚、狹窄段較長、管腔較窄及繼發(fā)性上方膽管擴張段最末端膽管管徑較寬等差異的形成。惡性組與良性組的上方擴張段全程最寬處膽管管徑無顯著差異,這可能與本研究中良惡性膽道狹窄的部位不同有關。此外,惡性組動脈期、門靜脈期、延遲期CT差值均顯著大于良性組。這可能是由于在組織學上惡性腫瘤主要由腫瘤細胞、纖維組織、凝固性壞死及黏蛋白構成[18],腫瘤外周主要包括大量成活的腫瘤細胞,是腫瘤產生早期強化的病理基礎;中央部存在的纖維組織則使腫瘤形成延遲性強化[19];而良性組大多數膽管壁無明顯強化,僅少數因局部炎癥細胞、纖維素等蛋白成分的滲出及膽管細胞的增生出現強化,但其強化方式往往不典型。這種增強方式的差異可以成為良惡性膽道狹窄增強程度具有差異性的原因。
本研究結果顯示,狹窄段膽管壁厚、管徑、門靜脈期-平掃管壁CT差值及延遲期-平掃管壁CT差值是惡性膽道狹窄的重要預測因子,膽管狹窄性質與狹窄段膽管壁厚、門靜脈期-平掃狹窄段管壁CT差值及延遲期-平掃狹窄段管壁CT差值呈顯著正相關,而與狹窄段膽管管徑呈顯著負相關(t=-4.649~6.424,P<0.05、P<0.001)。Yu等[16]也認為膽管壁厚、門靜脈期及延遲期管壁強化程度可成為惡性膽道狹窄的預測因子。謝武桃[20]對76例臨床疑似膽管梗阻患者的CT資料及44例MRCP資料進行回顧性分析,結果表明16層螺旋CT薄層增強掃描后多平面重組對膽管梗阻病因診斷的準確率為93.4%,而MRCP為86.3%。季必勇等[17]對肝外膽管狹窄的MRCP形態(tài)學進行分析,結果表明MRCP診斷肝外膽管狹窄的靈敏度、特異度及符合率分別為77.9%、71.9%和75.2%,其對良惡性膽管狹窄的診斷效能均與ERCP相當。本研究回歸模型對57例膽道狹窄患者預測的靈敏度、特異度、符合率及約登指數分別為96.67%、100.00%、98.25%、0.97,提示將MRCP與DCE-CT影像圖像提供的形態(tài)學指標進行量化分析,有助于良惡性膽道狹窄的鑒別診斷。
總之,采用MRCP結合DCE-CT對良惡性膽道狹窄進行量化分析,能夠更準確地診斷膽道狹窄的性質,狹窄段膽管壁厚、管徑、門靜脈期-平掃管壁CT差值及延遲期-平掃管壁CT差值具有鑒別診斷價值。
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(本文編輯 馮 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
安徽醫(yī)科大學附屬省立醫(yī)院 安徽合肥230001
劉 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
安徽省自然科學基金項目(1208085MH179)。
R445.3;R575.7
2015-02-10
修回日期:2015-07-20
中國醫(yī)學影像學雜志
2015年 第23卷8期:597-601,613
Chinese Journal of Medical Imaging
2015 Volume 23(8): 597-601, 613
10.3969/j.issn.1005-5185.2015.08.009
論著 Original Research