经腹超声在炎症性肠病诊察中的应用

张杰,王胰,曹晓沧  天津医科大学总医院

    【摘要】随着炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)近年来发病率的增加及新的靶向xx的应用, 对于其诊断及xx疗效随访越来越受到重视。经腹超声(transabdominal ultrasound, US)作为一种无创的新兴检查方法疾病诊断、病变活动性的评估、xx疗效的随访观察等方面有重要作用, 成为研究热点。 现本文将其在炎症性肠病诊察中的应用做一综述。

    一、引言

    炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)是一类病因尚不明确的以肠道免疫功能紊乱为主的慢性非特异性炎症疾病, 主要包括克罗恩病(Crohn's disease, CD)和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)。 之前认为本病好发于北美及欧洲等西方国家, 但近年来国内多家医院的数据显示, IBD就诊病例逐年增多, 可能与人们生活方式改变有关, 也可能对该病的认识水平提高有关。 目前对IBD的诊断手段较多, 但主要依靠临床表现、内镜及组织病理学检查等。 此外, 近年来关于靶向xx(如单克隆抗体)xxIBD的疗效评估也成为学者研究的热点, 由于各种超声设备及技术的进步, 其作为一种实时、无创、便捷、廉价的检查方法已越来越多地受到临床的关注, 经腹超声在对IBD诊察中显示出较好的应用价值。

    二、检查方法

    20年前, 经腹肠道超声(transabdominal ultrasound, US)已开始应用于临床辅助诊断肠道炎症性疾病, 近年来随着超声设备及技术的发展, 临床超声检查方法也有显著进步。 目前超声对IBD的诊断方法主要包括传统肠道超声、口服对比剂的肠道超声、静脉注射对比剂超声造影、能量多普勒及门静脉和肠系膜动脉的彩色多普勒超声检测。 

    1、传统肠道超声 传统US检查前患者准备各家报道不一, 但通常情况下检查前至少禁食4 h, 有的则要求检查前一晚开始禁食, 以减少肠蠕动和肠腔内气体, 一般不使用肠道对比剂。 由于结直肠内气体含量较多, Limberg等报道使用轻泻剂、肠道清洗及服用解痉剂(如东莨菪碱)可以获得较好的观察效果。 肠道超声检查探头频率为3.5-14 MHz。 通常, 检查者先用3.5-5 MHz的探头经腹常规扫查总揽全局, 然后采用7.5-14 MHz凸阵或线阵探头对可疑病变段肠管进行细节扫查, 能获得更好的对比度分辨率, 可以观察肠壁厚度、分层、腔内情况、有无狭窄及扩张、肠管蠕动等。 但传统肠道超声也有其缺点, 即使能做好肠道准备工作, 仍可能因为肠腔内残余内容物及肠管空虚而影响对肠壁结构的观察。 传统肠道超声是观察诊断肠道炎症性疾病的基础检查方式, 很多新的超声检查方法皆在此方法上改进以更有利于诊断。

    2、口服对比剂的肠道超声 近期有报道采用口服不可吸收的无回声对比剂如聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG), 可以将肠腔充盈, 更好的显示肠壁结构, 降低不同观察者间对IBD诊断的差异率。 Válek等通过鼻-空肠灌肠管注入阴性对比剂进行经腹超声检查, 该方法的灵敏性与传统超声、小肠造影等方法相比无统计学差异, 并且避免了辐射, 对需长期监测病变的患者价值颇大。 Valette等也认为经直肠注入温水即所谓超声水造影能充盈扩张肠道, 减少气体干扰, 从而更清晰的评估细小病变。 具体扫查方法与传统肠道超声无异, 但其对肠壁层次结构的观察显著优于传统肠道超声, 对传统肠道超声显示不明确的病灶, 其诊断更明确、可靠, 但如果采用灌肠等方法又受到患者耐受程度的限制, 因此常常选择性应用于能耐受的患者。

    3、静脉注射对比剂超声造影 超声造影检查采用的造影剂有由氟碳类物质制成的微球、乳剂和脂质体(如Sono Vue)及包裹空气或氟碳类气体的多聚体(如Sonavist), 这些造影剂中的微泡直径约2.5 μm, 在血液中平均存在约12 min后溶解, 通过呼吸呼出。 通常先进行传统肠道超声扫查, 定位病变段肠管, 然后将造影剂注入静脉内, 采用色彩编码的多普勒超声(colour coded doppler sonography, CCDS)观察感兴趣区的血流灌注情况, 同时使用量化xxxx(如Qontrast), 获得感兴趣区超声信号强度变化图, 计算出时间强度曲线, 再转化为各种参数曲线, 得到多种参数, 如信号峰值强度(peak of the signal intensity, PEAK)、达峰时间(time-to-peak, TTP)及局部血流量(regional blood volume, RBV), {zh1}定量评估各种参数变化来评估病情。 由于静脉注射对比剂超声造影采用特定软件分析, 更客观, 更易对多个指标进行量化而越来越多地被使用。

    4、能量多普勒 与静脉超声造影有异曲同工之处, 由于不用注射对比剂免除了患者痛苦及一些副作用, 比较容易在临床工作中开展, 能量多普勒能观察肠壁微小血流, 不受流速、血管方位、声速角度的影响, 有利于末梢血流、低速血流信号的显示, 从而评估肠壁血管密度。 除了观察肠壁血管化程度, 能量多普勒也可以评估IBD患者的一些并发症情况, 如确定瘘管走行, 区分脓肿和腹腔肿块等。 但能量多普勒也有一定局限性, 如不能显示血流方向、速度快慢及性质, 如果能量阈值调节不当会引起伪像, 阈值过高致使一些低流量低速血管不能显示, 过低则可能出现非血流性的着色, 而且其相对静脉超声造影, 能早期发现IBD复发或指示疾病进入非活动期的灵敏度较低, 且对病变段肠管只能半定量分析, 缺少标准化参数。

    5、门静脉和肠系膜动脉的彩色多普勒超声检测 患者检查前常隔夜空腹以减少肠道内气体干扰, 然后沿着肠系膜动脉或门静脉的纵轴扫查, 在其起始部取样获得血流动力学参数, 如收缩期峰流速、舒张末期流速、平均流速、搏动指数、阻力指数等, 通过对这些参数进行量化比较, 进而判断IBD是否处于活动期及xx效果。

    由此可见, 传统肠道超声是基石, 在进一步的超声检查前定位病变肠段, 然后根据患者和临床实际情况采用口服对比剂的肠道超声以便更细致观察病变肠段或者可以用能量多普勒或彩色多普勒半定量及定量分析肠壁血管化程度, 门静脉和肠系膜动脉的彩色多普勒则选择性使用以获得血管的血流动力学参数。

    三、IBD的超声表现

    1、CD的超声表现 CD和UC均属于炎性肠病, 两者的超声表现有一定的共通之处, 但由于其病理特点的不同, 在超声上也有其不同点。 CD最常用的诊断指标之一为肠壁增厚, 肠壁僵硬, 这主要是由于炎症水肿及纤维化造成。 其他一些主要征象包括: (1)肠壁层次改变或消失: 正常肠壁超声下分5层, 最内为强回声黏膜层, 向外依次为低回声黏膜肌层, 强回声黏膜下层, 低回声肌层, 强回声的浆膜层。 CD急性期由于水肿及炎症浸润而各层界限消失, 主要表现为低回声。 慢性期, 肠壁分层可以出现, 但层次减少, 主要表现强回声, 提示纤维化; (2)深溃疡形成: 黏膜下层的强回声界限中断; (3)肠壁微血管增多: 在能量多普勒和超声造影上能观察到肠壁信号较正常肠管增强; (4)肠蠕动改变及结肠袋消失: 急性期肠蠕动亢进, 慢性期则减弱, 慢性期纤维组织增生使结肠袋消失; (5)肠腔狭窄: 急性期和慢性期均可有狭窄, 超声可见狭窄近端肠腔扩张; (6)肠系膜改变: 肠系膜因纤维脂肪组织增生而增厚, 回声增强, 肠壁外缘不规则, 并可见多个无回声或低回声反应性增生淋巴结肿大; (7)脓肿、瘘管形成。

    2、UC的超声表现 和CD相同, UC最常见的表现也是肠壁增厚, 可能由于CD是全肠壁炎症, 其肠壁厚度可以超过6 mm, 而UC肠壁超过6 mm罕见, 其他CD与UC的鉴别点包括: (1)肠壁的层次在超声图像中仍然存在, 因为UC的病理改变主要是表浅黏膜的炎症而不是跨肠壁病变; (2)肠管外壁不规则并有较多强回声的脂肪组织多见于CD, 这与CD患者促结缔组织生长因子增多有很好的相关性; (3)使用彩色多普勒或能量多普勒观察肠壁血流信号在CD上更丰富; (4)CD患者肠系膜淋巴结肿大更多更常见。

    总之, 无论是UC还是CD, 二者均有一些超声表现的共同点, 如肠壁增厚, 肠壁层次消失或减少, 溃疡形成, 肠壁微血管增多而致血流信号增加, 肠腔狭窄或扩张, 结肠袋消失使肠管显示僵硬, 肠蠕动改变, 肠系膜回声增强, 肠壁外缘淋巴结肿大等. 但就不同的方面而言, UC和CD因其各自的病理特点不同, 而评估标准各不相同, 应仔细鉴别。

    四、评估体系

    传统经腹超声可以观察肠壁厚度、肠壁分层情况、肠壁可压缩性、肠壁彩色多普勒信号强度及其腹膜增厚程度(与肠系膜纤维化相关)等, 从而判断IBD患者是否处于活动期并进行分级。 近年来学者们逐步建立起更为详尽和具有可操作性的量化指标系统。

就肠壁厚度而言, 较常用的指标为厚度大于3 mm。 Fraquelli等关于US诊断CD的Meta分析指出, 将肠壁增厚大于4 mm作为分界点, 诊断的敏感性由88%降为75%, 但特异性从93%提高为97%, 认为在初次诊断时用4 mm作为参考值比较敏感, 而随诊病例则应以3 mm作为疾病复发的界限。 Drews等通过将肠壁厚度、血管化程度的组织学与US表现相比较发现, 慢性期炎症局限于黏膜层, 所以肠壁可以无增厚, 且无可探及的血流信号, 以此评估病变活动性, 观察随访xxxx效果。 肠壁厚度最容易观察进而评价病变情况, 可操作性及客观性强, 易于被临床超声诊断医师掌握。

    另外, 通过彩色多普勒观察肠系膜上动脉、肠系膜下动脉的血流动力学变化, 可以评估IBD是否处于活动期。 CD活动期肠系膜上动脉的血供增加, 血流量明显高于正常人及缓解期患者, 有的学者认为可以将500 mL/min作为判断是否处于活动的阈值, 尽管如此, 血流量也存在“灰色地带”(450-600 mL/min), 在这一范围内, 健康人群、轻度活动期CD患者及缓解期患者可有重叠, 很难对疾病活动性做出正确评估。 另外肠系膜上动脉收缩期峰流速在不同时期患者基本无异, 但是舒张末期流速、平均流速在活动期患者较高, 而阻力指数则较低。 同样这些变化在UC主要表现在肠系膜下动脉, 这与肠系膜上下动脉供血区域不同相关。 由于肠系膜血管血流动力学变化受多种因素(肌源性、局部代谢因素、自主神经等)影响, 检查前需要排除如此多因素的影响较困难, 因此彩色多普勒观察肠系膜动脉并不能应用于所有患者(约60%-70%患者可行)而且操作起来比较耗时, 使得这一技术不能在临床常规使用。

    能量多普勒及静脉注射对比剂的超声造影对判断IBD是否处于活动期的方法很多。 Migaleddu等观察发现病变肠壁可以出现3种不同的强化方式: 黏膜下层为主的强化, 从黏膜下层开始的全肠壁强化以及从浆膜外血管开始的由外向内的全肠壁强化。 这3种强化方式与CD处于活动性息息相关, 且与CDAI有较好的相关性。 国外学者还通过建立半定量肠壁血管化程度观察IBD的活动性。 Heyne等及Drews等运用Limberg分型将能量多普勒观察到的肠壁厚度联合其血管化程度分为5型: Limberg 0: 正常肠壁; Limberg 1: 肠壁增厚; Limberg 2: 肠壁增厚并有较短的血管出现; Limberg 3: 肠壁增厚并出现较长的血管; Limberg 4: 肠壁增厚且出现能与肠系膜相连的长血管, 分级越高, 表示疾病越活跃。 也有学者采用软件定量分析造影后各项参数, 如PEAK(即扩散末期信号强度的{zd0}值)、TTP(即造影剂达到{zd0}扩散程度的时间)及RBV(与曲线下面积成正比)变化情况判断IBD肠壁血管化程度, 在CD患者以上3种参数均显著高于正常志愿者, 研究者认为这种定量方法在判断肠壁血管化程度上更xx, 能排除不同观察者间经验等主观因素影响, 可操作性及重复性强。 能量多普勒及静脉注射对比剂的超声造影能观察到与炎症活动度息息相关的血管化情况, 这是所有评估方式中最直接的一种途径。

    总之, 肠壁厚度作为判断IBD活动性最简单的方法目前为临床广泛采用, 根据初发或随诊选择不同的指标(4 mm或3 mm), 彩色多普勒观察的肠系膜上、下动脉的血流动力学参数影响因素较多, 目前尚无统一阈值, 且操作耗时, 临床使用受限, 能量多普勒及静脉注射对比剂的超声造影是最直观、最直接评估IBD活动性的方式, 随着造影剂、技术及仪器的发展, 这一评估方式越来越多的为广大超声诊断医师采用。

    五、诊断准确性及局限性

    对于IBD的US诊断灵敏性和特异性各家报道不一, Pascu等通过观察肠壁厚度、肠壁分层情况、肠壁可压缩性、肠壁彩色多普勒信号强度及其腹膜增厚程度, 建立起超声活动指数来量化IBD活动性, 并显示出与临床有较好的相关性, 且超声评估UC活动性与临床指标间的相关性高于CD。 Rispo等认为US诊断IBD的灵敏度为92%, 特异性为96.7%. 而Calabrese等认为其诊断特异性较低为66.7%, 灵敏度较高为96.2%。这可能与大家所选取的诊断标准阈值不一有关, 如前所述将肠壁厚度阈值由3 cm提高到4 cm, 诊断的灵敏性下降但特异性提高。 但Horsthuis等的Meta分析发现尚无有关实验证实这种阈值差异到底有无统计学意义。 而且, 采用不同的超声检查方法, 对IBD诊断的敏感性、特异性、准确性均不相同, De Pascale等的研究结果表明静脉注射对比剂的超声造影诊断IBD的敏感性、特异性、准确性分别为96%、90%、94%, 均明显高于彩色能量多普勒及通过肠壁厚度判断IBD, 另外一些研究也同样认为静脉注射对比剂的超声造影在诊察IBD方面也更有优势。

    另外, CD患者不同肠段, US诊断的准确性也不一, 大多数文献均认为末段回肠病变最易检查, 敏感性为95%, 而横结肠及左半结肠病变的显示敏感性则为82%和88%, 空肠最难诊断, 其敏感性为72%。 对于CD的并发症, Maconi等和Gasche等发现, 以CT或手术病理作为判定标准, US能诊断出83%和{bfb}的CD相关腹腔脓肿。 而UC, 通过将US与内镜或X线钡餐造影作比较发现降结肠和乙状结肠是US最易诊断的肠段, 其敏感性为97.6%, 而升结肠和横结肠病变的诊断敏感性分别为76.6%, 71.7%, 国内学者的相关数据与以上研究结果也基本一致, 但认为对于横结肠病变的定位符合率较低, 可能与横结肠位置变化较大有关, 直肠由于其位置比较深在及受气体影响最难观察, 位于直肠及肛周的病变, 也许内镜超声更有优势。 与内镜和X线钡餐造影检查一样, 检查的诊断准确度也与检查者经验有相关性。 相关文献报道对于一个经验丰富者而言, 其诊断敏感性从76%-92%不等, 诊断特异性也较高。

    近年来, MRI也作为IBD的一种无辐射检查方法越来越多地被临床工作者重视, 有的学 者通过把MRI及US分别与内镜相比较发现对终末段回肠炎症性肠病的诊断, MRI与内镜及US具有较高的一致性。 但也有的学者将MRI与US评估CD范围及活动性分别做了对比, 认为US相对于每段肠管而言, 其诊断敏感性(91%)、特异性(98%)及准确性(95%)均高于MRI(分别为83%, 97%, 91%), 两种检查方法均显示出对回盲部病变显示的较好的敏感性(分别为{bfb}和93%), 对于瘘管的检测, US的敏感性、特异性、准确性分别为82%、{bfb}、90%, 而MRI则为70%、92%、80%, 另外本研究还表明通过肠壁厚度判断CD活动性US明显优于MRI。 由此可见, 随着检查方式及技术的发展, 超声诊断IBD的敏感性、特异性及准确性逐步提高, 横向比较可以与X线钡餐造影、内镜及MRI等方法相媲美, 甚至更有优势。 单从超声本身来讲, 其诊断UC和CD的准确性各不相同, 对不同病变段肠管, 诊断的敏感性、特异性及准确性也不同, 对于检查盲区, 可适当选用其他检查方式。

    US检查也有一定局限性, 如其常常会漏诊十二指肠和空肠病变, 直肠、肛管和部分乙状结肠则由于其本身的解剖位置较深, 探头不足以穿透到达此深度和其内气体干扰, 很难对病变进行观察。另外, US空间分辨率不够高, 难以发现早期表浅的病变等。

    六、结论

    US作为一种非侵入性的、实时、快捷、xxx高的检查方法, 通过采用不同的检查方法, 如传统肠道超声、能量多普勒及静脉注射对比剂的超声造影、门静脉和肠系膜动脉的彩色多普勒超声检测等方法来观察肠壁厚度、分层情况、肠壁多普勒信号强度、肠蠕动情况、肠系膜情况及相应的并发症等可以初步确定IBD的诊断。当然, 该项技术目前还不够成熟, 受检查者熟练程度、仪器设备情况、受检查肠道情况等多种因素影响, 应用于临床对疾病的诊断还不是十分准确。 但随着技术进步, 特别是彩色多普勒和能量多普勒的应用, 使之在评估病变的活动性, 动态观察病情变化情况方面能有效替代内镜和X线钡餐造影检查, 尤其对临床进行个体化xx、判断疗效、确定xx方案方面有一定的指导作用。 为此还需要进一步的更广泛的临床资料和经验的积累。

    转载自【世界华人消化杂志】 2010年2月8日; 18(4)