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2004年临床医学进展回顾比较影像学

南京军区南京总医院医学影像中心     王骏

    王骏

     现任南京军区南京总医院医学影像中心主管技师和教学委员会委员,从事医学影像技术学的医、教、研工作近20年,发表学术论文120余篇,获军队科技进步奖3项,参与专著编写5部;担任中华医学会医学影像技术学会全国中青年委员、中华医学会医学影像技术学会摄影技术学组成员、全军医学会医学影像技术专业委员会委员等职,任《实用医技杂志》等5家刊物的常务编委、编委等。

    

     当今的医学影像已从传统的二维平面解剖发展到三维立体成像,并使之动静互补,将疾病评价指标从描述病变的大小、形态、解剖部位和密度、对比及信号强度等深入到酶、受体和功能性指标,从而对疾病的评价更加完善,更具有特异性,现将近年来影像学的主要进展简述如下。

    一、扩散加权成像(DWI)

     MRI是目前公认评价恶性骨肿瘤局部分期和肿瘤对化疗反应的最准确的检查方法,但常规序列在解决上述2个问题时还存在许多争议,在判断肿瘤微观浸润和肿瘤周围水肿、肿瘤实质与肿瘤内部坏死时都存在一定的假阳性和假阴性。MR扩散加权成像(DWI)能反应组织中水分子无序扩散运动快慢的信息,平面回波扩散加权成像(EPI-DWI)可通过确定b值的方法来计算组织表观扩散系数ADC值,提供不同于常规MR序列的组织信息来判断组织特性。通过MR单次激励平面回波扩散加权成像(MR-SSEPI-DWI)计算ADC值的方法,可以定量分析鉴别恶性骨肿瘤的肿瘤实质与瘤周水肿,从而确定肿瘤实质的实际浸润范围及为估计化疗后肿瘤坏死体积提供依据,它能够无创性的在分子水平了解组织结构。

    二、灌注成像

     常规CT与MRI对软组织肿瘤的定位诊断较准确,对其组织学分类及定性限度较大。灌注成像是指血流从动脉向毛细血管网灌注然后汇入到静脉的过程,当对比剂在短时间内高浓度通过某一区域的毛细血管网时,其浓度的变化基本上可以代表血流通过的情况。MR灌注成像方法是在常规动态增强检查的基础上结合快速扫描技术EPI而建立起来的动态MRI技术。当对比剂首过期间,主要存在于血管内,血管外极少,血管内外梯度最大,信号的变化受扩散因素的影响很小,故能反映组织血液灌注的情况,间接反映组织的微血管分布情况。EPI快速扫描技术是在一个强的预备脉冲后施加一系列快速振荡内的梯度脉冲链,同时采集信号,可以在保证一定的时间分辨率的前提下同时进行多层扫描,达到真正意义上的动态MR灌注成像。在扫描仪上对灌注图像进行分析,肿瘤组织单位时间内通过的对比剂越多,即灌注量越大,信号变化就越多;反之亦然。

     常规MRI可以冠状面、矢状面及横断面成像,对软组织的组织成分敏感度及特异度高于CT。但多层螺旋CT MSCT灌注成像速度快,技术操作简单,MSCT与MR灌注成像可以并驾齐驱,但从机器的提供、技术简便和经济各方面考虑,前者比后者更具实用性。MSCT灌注成像只能对肿瘤部分进行灌注(机器扫描范围为10 mm),而MRI可以对肿瘤整体进行灌注。但由于部分软组织肿瘤的组织成分产生的密度或信号影像上缺乏特异性,难以确定其组织生物学行为和类型。MSCT及MR灌注成像可以提供比传统图像更为准确的肿瘤血供信息,对软组织肿瘤良恶性鉴别有很大帮助,但须结合传统的影像学形态特征进行综合分析。

    三、增强减影MRI

     顺磁性对比剂钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)的应用对MR成像探查病灶的敏感性具有重要意义,特别是对骨骼、肌肉恶性肿瘤更是如此。目前MRI对骨骼、肌肉恶性肿瘤病灶的显示和诊断仍主要建立在用Gd-DTPA增强后,再用增强后的图像不经处理直接与平扫的图像进行对照诊断。骨骼、肌肉恶性肿瘤病灶在注入Gd-DTPA后,如果MR信号强度升高,就会使病灶与周围正常组织对比明显增大,但病灶周围的正常组织(如:高信号脂肪组织、等信号肌肉组织及其他组织信号等)对骨骼、肌肉恶性肿瘤病灶的检出具有很大的干扰。数字减影通过对增强前后的图像进行减影处理,达到去除病灶周围组织信号的干扰,清晰显示恶性肿瘤病灶的影像,尤其在显示细小恶性肿瘤病灶和增强不显著病灶方面更具有优越性。相对于脂肪抑制技术,数字减影无须增加额外的硬件设备,也不增加扫描时间。MR对比增强减影比传统T1WI增强更能有效地显示骨骼肌恶性肿瘤。

    四、多层CT

     肺动脉造影、肺动脉CT增强扫描、放射性核素肺灌注及肺通气扫描是急性肺动脉栓塞确诊的主要方法。然而,90%~95%肺栓塞病人的栓子源自下肢静脉系统血栓(DVT),因此,肺栓塞与下肢静脉血栓形成可视为同一种疾病的不同临床表现形式,16层螺旋CT肺动脉、下肢静脉联合成像具有无创性、扫描速度快,可以采取更薄的层厚及准直、减少对比剂用量,可直接、同时评价肺动脉和下肢静脉,不仅具有较高的敏感性和特异性,而且检查时间短。

     对诊断冠心病与4层螺旋CT相比,16层螺旋CT能以更薄的层厚进行扫描及重建,使Z轴分辨率提高,扫描速度加快,使患者屏气时间缩短,防止屏气过程中的心率波动,而且减少对比剂用量。与电子束CTEBCT对比,虽然16层螺旋CT的时间分辨率偏低,但空间分辨率明显高于EBCT,可用于诊断的血管数更多,显示冠脉狭窄的敏感性和特异性均高于EBCT。电子束CT血管造影(EBA)在显示非钙化性或少量钙化性冠脉狭窄方面优于单纯冠脉钙化扫描,对于大量钙化性冠脉狭窄的诊断并无优势。

     MSCT检查时间比MRI短,且可应用多种重建方法,多视角评价管腔、管壁的病理变化,对钙斑、血栓和支架的显示优于数字减影血管造影(DSA),显示管腔狭窄的敏感性、特异性也很高,可替代DSA用于易碎软斑块的早期检查。16层螺旋CT结合回顾性心电门控在控制好心率及选择合适的重建相位窗的情况下,能很好显示冠脉及分支,适用于冠脉疾病的筛选、冠脉搭桥及支架等术后疗效评价、定期随访、心功能评价等。MRI的优势在于能更准确判断冠状动脉内斑块成分,且无放射剂量的问题。

     核素心肌显像是诊断心肌缺血的最常用方法之一,研究表明其在冠心病诊断处理、危险度分层、疗效判断及再狭窄判断中十分重要,有助于判断冠脉狭窄的部位及程度。根据99mTc-MIBI(99m锝-甲氧基异丁基异腈)门控心肌显像可逆性局部室壁运动异常,判断严重冠脉狭窄特异性和阳性预测值较高。运动后及可逆性局部室壁运动异常可提高心肌灌注显像对冠脉狭窄程度的评估价值。

    五、单光子发射

    计算机体层摄影(SPECT)

     自体骨髓干细胞移植术,是通过动脉导管将从自体分离获得的多能干细胞注入冠状动脉开口处,种植到心脏病变区,使该处长出新的血管和心肌组织,以改善缺血心肌的供血和取代由心梗导致的瘢痕形成,恢复心功能。研究干细胞移植术后坏死心肌处有无新生心肌细胞及心肌缺血、心功能改善,对评价手术后的临床效果有重要意义。与正电子发射体层摄影(PET)显像比较,静息定量99mTc-MIBI SPECT显像评价存活心肌的准确性和特异性均在80%~90%,不仅能评价干细胞移植术前、术后心肌血运及梗死面积的变化及疗效,而且可准确反映病变心脏区有无新生的心肌细胞及心功能恢复情况。

     鼻咽癌的5年生存率约为35%~50%,CT和(或)MRI监测鼻咽癌残余或复发的假阳性率较高,18F-脱氧葡萄(FDG)PET因费用高而应用受限,全身骨显像仅用于探查鼻咽癌骨转移灶,彩色多普勒超声检查则仅用于鼻咽癌颈部肿物的性质鉴别。99mTc-MIBI SPECT显像诊断原发性鼻咽癌的灵敏度、特异性和准确性均为95%,监测鼻咽癌残余或复发的特异性93.8%,准确性80.0%,它与CT和(或)MRI联合鉴别鼻咽癌残余或复发的特异性和准确性分别为92.9%和93.8%。但99mTc-MIBI SPECT显像并不能取代CT和(或)MRI,后者具有良好的空间分辨能力和各种组织的对比分辨率,尤其对原发病例的诊断,须依靠CT和(或)MRI分辨鼻咽部结构,否则,99Tcm-MIBI SPECT显像难以做出正确判断。

    六、PET-CT

     PET-CT较单纯CT更容易对肺内结节性质做出鉴别诊断。PET-CT是将PET与CT结合在一起的设备,PET扫描提供高质量的体内功能图像,CT提供高质量的解剖图像,PET-CT融合图像更进一步提高了对肿瘤诊断的准确性,可准确地反映肺癌的临床分期,并辅助临床确定正确的治疗方案,PET-CT融合图像能够指导放疗生物靶区的精确定位和确定外科手术方案及切除范围。

     18F-FDG PET-CT将PET提供的肿瘤代谢图像和CT提供的解剖图像结合,对头颈原发肿瘤诊断、治疗后肿瘤复发、不明原因转移癌原发灶的诊断及远处转移灶的诊断具有较大的临床价值。

     18F-FDG PET为无创性功能代谢显像,全身显像同时可发现胰腺癌肝、肺、脑、骨髓等远处转移灶,有利于术前胰腺癌分期。此外,CT对胰腺癌切除术后胰腺残端瘢痕与肿瘤残留或复发的鉴别尚有困难,而FDG PET显示瘢痕、水肿组织为葡萄糖代谢减低区,肿瘤组织为高代谢区,有良好的鉴别作用,适于胰腺癌术后复发、转移的探查。

    七、磁共振胰胆管

    造影术(MRCP)

     MRCP是一种利用MR水成像技术直接显示胰胆管形态和结构的无创性成像方法,其原理为获得重T2加权图像,使含水的器官显影。所以含有液体的胰胆管在MRCP上显示为高信号,从而达到类似直接胰胆管造影的效果。但是在行MRCP时,胃肠道内液体往往同时显影,尤其是十二指肠内的液体,可影响对胰胆管的观察。口服枸橼酸铁铵溶液可完全抑制胃及十二指肠内液体,排除其干扰,使MRCP更能清楚地显示胰胆管。常规MRI和MRCP源像是MRCP诊断肝外胆管癌的重要补充,MRCP结合常规MRI对肝外胆管癌定位诊断准确,定性诊断有较高特异性。单次激发半傅立叶快速自旋回波(FSE)序列MRCP不受呼吸运动影响,图像优质率高,扫描速度快,可显示各种疾病的胆胰管梗阻改变,对诊断较小的结石及泥沙样结石有较大的价值,诊断较早期胆管癌准确率高。

    八、仿真内镜

     CT结肠成像(仿真结肠镜)在肠道被清洁和充气扩张的前提下,用螺旋CT在二维和三维成像下观察结直肠情况,全面评价全结肠和腹腔内情况,可以与纤维结肠镜互补来诊断结直肠癌,并可作为高龄、高危人群的普查手段,但并不能完全取代纤维结肠镜检查。仿真结肠镜的不足之处在于检查费用相对较高,对较小肿物的诊断率偏低,同时它无法进行活检,肠道内粪便对观察会有一定影响等。