Acute cholecystitis spectrum

00Overview

急診室裡的急性膽囊炎 (Acute cholecystitis) 及其併發症，絕非單純「膽囊壁增厚與結石」的二元判斷，而是一個從單純腔內阻塞、化學性與細菌性發炎、缺血 (ischemia)、透壁性壞死 (transmural necrosis) 一路進展到穿孔 (perforation) 的連續病理光譜 (disease spectrum)。這個主題的核心影像任務不是為了確診最基本的單純發炎，而是要快速辨識出那些具備高致死率、高併發症風險的 complicated cholecystitis (包含 gangrenous, emphysematous, perforated, hemorrhagic variants)。這些緊急情況常需要改變處置路徑，從常規的腹腔鏡手術升級為緊急開腹、經皮引流 (percutaneous drainage) 或重症加護。

此外，影像學在診斷上存在許多經典盲點。HIDA scan 雖然對 cystic duct obstruction 有極高特異性，但其 false-positive 與 false-negative patterns 常常誤導臨床決策；而超音波上的 Murphy sign 在最致命的壞死階段反而會消失。因此，學習重點在於建立以「血流動力學變化、壞死進程與併發症預測」為基礎的 pattern-based approach，並精準掌握 Ultrasound (US)、CT 與 Cholescintigraphy (HIDA) 的使用時機與極限。同時，現代臨床決策已不可脫離 Tokyo Guidelines (TG18) 的 diagnostic criteria 與 severity grading，這直接決定了「開刀 vs PCN drainage vs 觀察」的分流。

01Critical concepts

• Sonographic Murphy sign is unreliable in severe disease：當發炎進展到 gangrenous cholecystitis 時，膽囊壁的痛覺神經會因為缺血壞死而被破壞 (denervation)。因此，高達 66% 的壞死性膽囊炎患者會呈現 absent sonographic Murphy sign。臨床上絕對不可因為「探頭壓下去病人不痛」就排除嚴重的膽囊發炎。
• Emphysematous cholecystitis is a true surgical emergency：氣腫性膽囊炎由產氣細菌 (gas-forming organisms, e.g., Clostridium perfringens, E. coli) 感染引起，好發於具微血管病變的老年男性及糖尿病患者。它常缺乏典型的 gallstone 表現，病程極快且致死率約 15% (range 文獻報告約 15–25%，較新系列偏向 ~15%)，遠高於 uncomplicated cholecystitis 的 <1%。CT 是確診與評估氣體範圍的 gold standard。
• Acalculous cholecystitis is easily missed and highly lethal：約 5–14% 的急性膽囊炎沒有膽結石 (住院 / ICU 族群比例偏高，社區族群偏低)，好發於 ICU 重症、長期 TPN 依賴、大面積外傷或燒燙傷患者。因膽汁極度滯留與內臟微循環缺血引發，病程進展極快，且比結石性膽囊炎更容易發生 gangrene 與 perforation。
• HIDA scan has critical physiological pitfalls：HIDA 的核心診斷標準是 non-visualization of the gallbladder。但 chronic cholecystitis, prolonged fasting (>24-48 hrs), insufficient fasting (<4 hrs), total parenteral nutrition (TPN) 或 severe liver disease 都可以造成 false positive；而 acalculous cholecystitis 或 accessory cystic duct 則可能出現 false negative。在 prolonged fasting / TPN 情境下可使用 morphine-augmented HIDA 提高特異性；在 chronic acalculous biliary pain 則用 CCK-stimulated HIDA 測 gallbladder ejection fraction (GBEF)，<35% 屬異常。
• CT is superior for complications：雖然 US 是急性右上腹痛的第一線工具，但在臨床高度懷疑 gangrenous (lack of wall enhancement, focal bulging), perforated (defect in wall, pericholecystic abscess), 或 emphysematous changes 時，Contrast-enhanced CT 是不可或缺的升級評估工具。
• Perforation often occurs at the fundus：膽囊的 fundus 位於 cystic artery 血液供應的最末端 (watershed zone)，因此是最容易發生嚴重 ischemia、壞死與破裂的位置。尋找 wall defect 或 pericholecystic fluid collection 時應特別針對 fundus 區域掃描。
• Tokyo Guidelines (TG18) anchors clinical decision：TG18 將急性膽囊炎分為 Grade I (mild)、Grade II (moderate)、Grade III (severe, with organ dysfunction)，影像報告若能對應 grading 元素 (WBC、palpable mass、duration >72h、marked local inflammation、organ failure)，可直接 trigger 對應的 management pathway (early lap chole vs PCN cholecystostomy vs ICU + delayed surgery)。

01正常 anatomy / 常用 modality

Key anatomy to anchor

• Gallbladder (GB) wall layers：正常厚度應小於或等於 3 mm。由內而外分為 mucosa, muscularis, perimuscular connective tissue, serosa。發炎或水腫時，這些分層可能變得明顯 (striated pattern)。
• Cystic duct & valves of Heister：連結膽囊與 common hepatic duct (CHD)。結石最常嵌頓 (impacted) 在這裡或 GB neck，導致腔內壓力驟升。若結石嵌頓壓迫 CHD 造成黃疸與上游膽管擴張，即為 Mirizzi syndrome (見下方 mimics)。
• Blood supply：Cystic artery 通常為 right hepatic artery 的分支 (典型 Calot triangle 內走行)，但約 25% 有解剖變異 (例如起源自 left hepatic、proper hepatic、gastroduodenal artery，或 double cystic artery)。這些變異對 laparoscopic cholecystectomy 的併發症 (bile duct injury、bleeding) 極為重要，術前影像報告若能描述 cystic artery 走向與 Calot triangle 解剖，對外科幫助很大。膽囊的動脈供應屬於 terminal branching，特別是 fundus 區域最缺乏側支循環，極易在腔內高壓時發生缺血。
• Adjacent structures：Liver (GB fossa), duodenum, hepatic flexure of colon。嚴重的發炎與破孔容易向外波及，形成局部膿瘍或產生 cholecystenteric fistula。

Core modalities

• Ultrasound (US) abdomen：
  • 第一線 (first-line) 診斷工具。
  • 任務：評估 gallstones, GB wall thickening (>3 mm), pericholecystic fluid, sonographic Murphy sign，以及 intra/extra-hepatic bile duct dilatation。
  • 優勢：無輻射、可即時互動尋找 maximum point of tenderness。
• Contrast-enhanced CT abdomen：
  • 升級評估工具。適用於 US 結果 equivocal、患者極度肥胖 / 腸氣干擾嚴重、或高度懷疑 complication (如 sepsis, peritonitis)。
  • 任務：評估 GB wall enhancement (或 lack thereof), intramural/intraluminal gas, perforation defect, 高密度腔內出血，及 extrabiliary causes (如 pancreatitis)。
• Cholescintigraphy (HIDA scan)：
  • 功能性核子醫學影像。
  • 任務：評估 cystic duct patency。當 US 發現 gallstones 但無明確急性發炎徵象，或懷疑 acalculous cholecystitis 且 US 無法確診時使用。
  • Morphine-augmented HIDA：在 60 分鐘膽囊未顯影時給予 morphine (使 sphincter of Oddi 收縮，促使 tracer 回流入 GB)，可降低 prolonged fasting / TPN 的 false positive。
  • CCK-stimulated HIDA (GBEF)：用於 chronic acalculous biliary pain / suspected GB dyskinesia，GBEF <35% 視為異常，可作為 cholecystectomy 的影像依據。
• MRI / MRCP：
  • 無輻射、對水與膽汁極度敏感。
  • 任務：診斷 common bile duct (CBD) stones (choledocholithiasis) 的最高敏感度工具。孕婦懷疑急性膽囊炎但 US 不明確時，Non-contrast MRI 是最佳第二線選擇。
  • 判讀重點 (含孕婦情境)：
    • T2WI：GB wall edema 呈 高訊號 (high T2 wall signal)、pericholecystic fluid 呈明顯 T2 高訊號、mural striation 容易顯現。
    • T1WI：腔內 T1 hyperintense material 提示 hemorrhage 或濃縮膽汁；wall 上 T1 hyperintensity 可見於 hemorrhagic / gangrenous change。
    • T1 post-contrast (非孕婦)：focal lack of wall enhancement 提示 gangrene；wall defect + pericholecystic enhancing collection 提示 contained perforation。
    • DWI：發炎或膿瘍呈 restricted diffusion，可協助辨識 pericholecystic abscess。
    • MRCP：評估 cystic duct stone、CBD stone、Mirizzi syndrome 的解剖關係。

02常見 pattern 分類

03Top common diagnoses

• Uncomplicated acute calculous cholecystitis：最常見的急診表現，佔所有急性膽囊炎 90% 以上，多數對應 TG18 Grade I。
• Gangrenous cholecystitis：急性膽囊炎最常見的併發症，高風險族群包括高齡、糖尿病、白血球極高或 CRP 顯著上升者。
• Chronic cholecystitis / Biliary colic：臨床症狀常與急性發炎重疊，但影像上缺乏明顯周邊發炎 (no pericholecystic fluid, normal wall thickness 或僅輕微 chronic changes)，且實驗室數據較無 systemic inflammatory response。
• Acalculous cholecystitis：約佔 5–14% (住院 / ICU 族群偏高、社區族群偏低)，常見於加護病房、大面積燒傷、重大創傷、敗血症或長期依賴 TPN 的重症患者。
• Acute pancreatitis：右上腹痛或上腹痛的強大競爭診斷，且可能因為 gallstone 掉落卡在 ampulla 而與膽囊炎併存 (gallstone pancreatitis)。

04Cannot-miss diagnosis / emergency

05高頻 mimics 與 discriminators

06Next step / protocol / appropriateness

• First-line approach：對於疑似 RUQ pain / acute cholecystitis，US Abdomen 是絕對的首選 (ACR rating 9)。它無輻射、能即時評估壓痛點 (Murphy sign)、對結石敏感度極高。
• Equivocal US with high clinical suspicion (No fever, normal WBC)：
  • 若懷疑單純發炎但 US 看不到嵌頓的結石：安排 HIDA scan (Cholescintigraphy) 評估 cystic duct patency (ACR rating 8)；prolonged fasting / TPN 者加做 morphine augmentation。
  • 懷疑 chronic acalculous biliary pain / GB dyskinesia：考慮 CCK-stimulated HIDA，GBEF <35% 為異常。
  • 若高度懷疑合併 CBD stone (如黃疸、肝指數異常) 或 Mirizzi syndrome：安排 MRCP (無輻射，對膽管解剖極佳)。
• Equivocal US with sepsis signs (Fever, elevated WBC) or complicated presentation：
  • 若懷疑 gangrene, perforation, emphysematous change，或病人有嚴重腹膜炎但 US 視野不佳：直接安排 Contrast-enhanced CT Abdomen (ACR rating 8)。CT 對於評估 ischemia (lack of enhancement)、gas (emphysematous)、abscess/perforation 有不可取代的診斷地位。
• Special Population (Pregnancy)：
  • 第一線仍為 US。
  • 若 US 無法確定且需進一步評估，Non-contrast MRI / MRCP 是第二線首選，避免輻射與 gadolinium 的風險。
  • 判讀重點：T2 wall edema、pericholecystic T2 hyperintense fluid、T1 hyperintense intraluminal hemorrhage、DWI restricted diffusion in pericholecystic abscess、MRCP 上 cystic duct stone 與 CBD 狀態。

Tokyo Guidelines (TG18) severity grading & management pathway

• Diagnostic criteria (TG18, 簡化)：
  • A. Local signs of inflammation：Murphy sign、RUQ mass / pain / tenderness。
  • B. Systemic signs：fever、elevated CRP、elevated WBC。
  • C. Imaging findings：典型急性膽囊炎影像 (GB wall thickening、distension、stone、pericholecystic fluid 等)。
  • Definite diagnosis = 至少一項 A + 一項 B + 影像 C。
• Severity grading：
  • Grade I (Mild)：無器官功能不全，無 Grade II 的局部嚴重發炎徵象 → 早期 laparoscopic cholecystectomy (<72h)。
  • Grade II (Moderate)：符合以下任一：WBC >18,000/mm³、palpable RUQ mass、duration >72 h、marked local inflammation (gangrenous / emphysematous / pericholecystic abscess / hepatic abscess / biliary peritonitis) → early lap chole (若中心 / 病人條件允許) 或 percutaneous cholecystostomy (PCN) 過渡後再延遲手術。
  • Grade III (Severe)：合併任何 organ dysfunction (cardiovascular hypotension 需 vasopressor、neurological、respiratory PaO₂/FiO₂ <300、renal Cr >2.0、hepatic INR >1.5、hematological platelet <100,000) → ICU 穩定 + 緊急 PCN cholecystostomy，延遲手術。
• Percutaneous cholecystostomy (PCN) 適應症與時機：
  • 高手術風險 (Grade III、ICU、嚴重共病、acalculous critically ill)。
  • Grade II 對 24–72 h 抗生素無反應者。
  • Contained perforation with pericholecystic abscess (Niemeier Type II) 在外科介入前的 source control。
  • 通常經 transhepatic route (降低膽汁外漏與腸道穿刺風險)，2–6 週後再評估 elective cholecystectomy 或拔管。

07Pitfalls / normal variants

• The "Absent Murphy" Pitfall：再次強調，gangrenous cholecystitis 的患者因為壁層神經已經缺血壞死，會出現 False-negative sonographic Murphy sign。絕不可僅憑沒有壓痛就排除急性發炎，必須仔細觀察壁的結構。
• Bowel gas obscuring the GB：在超音波檢查中，如果 hepatic flexure 的腸氣干擾過大，絕對不要勉強下 "normal GB" 的結論。如果看到 "dirty shadowing" 但無法確定是腸氣還是 emphysematous cholecystitis，必須建議立刻進行 CT。
• The "Deflated" Perforated GB：膽囊破裂後，內部的膽汁與壓力釋放到周圍空間，膽囊體積反而會縮小。這極容易被誤認為 "contracted normal GB" 或 "chronic cholecystitis"。必須仔細檢視周圍肝臟與腹腔是否有 loculated collections。
• HIDA Scan False Positives：Chronic cholecystitis, TPN, 禁食太久 (>24h) 或太短 (<4h) 都會讓膽囊在 HIDA 上不亮。在開立與判讀 HIDA 前，必須嚴格確認病患的 fasting status 與飲食史，並考慮 morphine augmentation 提高特異性。
• Sludge vs Hemorrhage：US 上厚重的 sludge 與出血 (hemorrhage) 可能極難區分。如果在沒有外傷的患者看到不明原因的高回音無陰影物質，且病人痛感異常或有休克徵象，要想到 Hemorrhagic cholecystitis。CT (高密度 HU) 或是 MRI (T1 hyperintensity) 可幫助區分。
• Acalculous cholecystitis 的過度診斷：ICU 裡的敗血症患者常常有厚壁與 sludge。要正確診斷 acalculous cholecystitis，最好能看到 striation 以外的進階徵象，例如 mucosal sloughing、不對稱壁厚或 pericholecystic fluid，必要時用 morphine-augmented HIDA 確認。
• Cystic artery anatomical variants：約 25% 患者具有 cystic artery 解剖變異 (不同起源或 double cystic artery)，在 complicated cholecystitis 與 Mirizzi syndrome 的術前報告中提及 Calot triangle 解剖，可降低 lap chole bile duct injury / bleeding 風險。
• Missed GB carcinoma in "complicated cholecystitis"：focal asymmetric wall thickening、polypoid mass、loss of liver interface、regional adenopathy 在重度發炎背景下易被忽略，必要時建議 contrast MRI / 追蹤影像或組織學確認。