- 腹部疾病影像診斷流程
- 高波 王青 呂翠主編
- 6048字
- 2019-08-09 14:00:45
第四節 磁共振成像
磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)是腹部疾病診斷中非常重要的影像學檢查方法。MRI在腹部成像的優勢在于可以進行任意角度的圖像重組、可獲得同向性的高空間分辨率和高組織分辨率圖像,有助于腹部疾病的全面顯示。隨著MRI技術的不斷發展,對腹部一些微細結構如胰膽管、輸尿管等結構的顯示具有明顯的優勢,而且沒有電離輻射,可以進行任意方位、多參數成像,已經成為許多腹部疾病診斷不可或缺的影像檢查。目前,高場強MRI如3.0TMRI的迅速發展使成像更為精細,大大提高了臨床診治水平和科研能力。
一、磁共振平掃和增強
MRI檢查序列多樣,T 1WI、T 2WI、T 2-STIR、DWI等序列在腹部檢查中廣泛應用,在診斷過程中必須進行綜合分析。MRI腹部檢查前6~8小時病人應禁食禁水,并在醫務人員指導下進行呼吸訓練。常規采用橫斷面和冠狀面成像,根據需要補充矢狀位圖像。層厚為6~8mm,間距為2mm。腹部增強掃描時經靜脈注射順磁性對比劑Gd-DTPA,目前也有國外學者發現錳聚合物作為對比劑在慢性腎病患者的增強檢查中具有一定優勢。一般采用動態增強掃描,對比劑用量為0.1~0.2mmol/kg,采用高壓注射器或手動注射。注射完對比劑后開始掃描,連續采集4~6次,根據需要可以進行延遲掃描。與CT相比,MRI無電離輻射、選擇參數多樣且圖像組織分辨率高,是腹部疾病診斷中不可或缺的檢查手段。腹部疾病種類繁多,在MRI平掃和增強圖像上表現各異,每一種表現形式都有其自身特征和病理基礎。了解并掌握腹部基本病變的MR信號特征,對于腹部疾病的診斷非常重要。結合腹部常見病變的平掃和強化特點以及臨床發生過程,才能對疾病性質做出綜合判斷。值得注意的是,有些腹部病灶的強化方式并不典型,如一些不典型肝癌和血管瘤強化方式可多樣,并不符合典型的“快進快出”和“早出晚歸”征象,并且同一病灶MRI增強掃描強化方式有時與CT增強掃描強化方式有一定差別,這可能是由于兩者在掃描時間上和分辨率方面的不一致、不同造影劑在人群中的適應性差異等因素造成,在臨床診斷過程中需要綜合考慮。
對比劑在腹部疾病中的應用及不良反應參考本章第七節。
二、磁共振血管成像
磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)由于無創性、可在三維空間顯影、操作簡便易行等優勢越來越多的應用于血管疾病的診斷中。其中,時間飛越法(TOF)和相位對比(PC)法主要用于評價腦血管病變,在腹部應用最多的是3D動態增強磁共振血管成像(three dimensional dynamic contrast enhanced magnetic resonance angiography,3D DCE-MRA)。掃描時,患者經肘靜脈注射對比劑釓噴酸葡胺(Gd-DTPA),劑量一般為0.6ml/kg,流速為3ml/s,掃描層厚4mm,層間距2mm。掃描完成后通過容積再現(VR)及最大密度投影(MIP)技術進行重建,對血管進行三維顯示。3D DCE-MRA在腹部血管性病變如門靜脈瘤、腹主動脈瘤、腎血管病變的診斷中的價值已經得到了研究證實,為腹部血管成像提供了新的工具。
三、彌散加權成像
彌散加權成像(diffusion-weighted imaging,DWI)技術早已廣泛應用于顱內、腹部及盆腔等部位疾病的診斷當中,通過觀察活體內水分子的微觀運動進行成像,來反映組織內水分子的彌散運動狀況,即為DWI技術。由于腹部器官易受呼吸、腸管蠕動等因素的影響,因此單次激發平板回波成像(echo planar imaging,EPI)和并行采集(如ASSET)等技術被應用在腹部DWI成像中,使掃描采集時間大大縮短,減少了運動偽影的產生,使DWI技術在腹部得以應用。
在DWI圖像中,表觀彌散系數ADC(apparent diffusion coefficient,ADC)可以用來評估彌散成像結果,也是DWI圖像對比顯示的主要取決因素。組織彌散受限程度越小,ADC值越高,信號衰減程度越大,在DWI圖像上呈灰黑色;相反,彌散受限程度越大,ADC值越低,信號衰減程度越小,在DWI圖像上呈白色。對惡性腫瘤而言,腫瘤細胞核增大,核漿比增高,排列緊密,導致水分子彌散受限,ADC較正常組織低,在DWI圖像上呈明顯高信號(圖2-4-1)。

圖2-4-1 原發性肝細胞肝癌
女,71歲。原發性肝細胞肝癌患者。A、B.MRI平掃T 1 WI病灶呈稍低信號,T 2 WI病灶呈稍高信號;C.DWI病灶呈明顯高信號
有學者用ADC值來區分不同的腎上腺腫瘤,已證實其在皮質腺瘤、嗜鉻細胞瘤、腎上腺轉移瘤鑒別診斷中的作用;ADC值也可以為前列腺癌和良性前列腺增生的區分提供定量依據。DWI在肝硬化診斷中的應用也有了一定探索,文獻報道肝硬化的ADC值低于正常肝組織,可能是由于肝硬化的病人肝臟中纖維組織增加,破壞了肝臟的微循環使其血流灌注下降所致。但是ADC值對早期肝臟纖維化發現困難,也不能對其進行有效分期。國外研究發現,采用多b值掃描,觀察肝臟細胞膜上AQP表達和高b值下ADC值變化的相關性,可以發現并準確評價早期肝臟纖維化。有國外學者發現,ADC值和反映組織代謝情況的SUV值在評價腹膜轉移時呈現負相關,在腹膜轉移的診斷中有很高價值。Inoue等通過研究子宮內膜癌患者ROI的選擇與ADC值之間的關系發現,ADC值能夠穩定的評估腫瘤的彌散程度,不受ROI形狀的影響。
四、磁共振水成像
MR水成像技術是對體內緩慢流動或靜態的液體成像的技術。其原理是采用重T 2WI技術,使T 2值較短的組織如實質性器官和流動的血液橫向磁化矢量衰減多,組織信號很低;使具有長T 2弛豫時間的靜態液體橫向磁化矢量衰減少,呈現高信號。
MR水成像技術的臨床應用主要包括磁共振胰膽管成像(magnetic resonance cholangiopancreatography,MRCP)和磁共振尿路成像(magnetic resonance urography,MRU),由于其無創、無輻射損傷、無需對比劑、適用人群廣等獨特優勢,逐漸成為經內鏡逆行性胰膽管造影(endoscopic retrograde cholangio-pancreatography,ERCP)和靜脈腎盂造影(intravenous pyelography,IVP)等有創檢查的有效補充甚至替代檢查。Govindarajan等研究發現,MRCP檢查前讓患者口服糖漿可以提高成像質量,并且沒有任何副作用。Siles等也對MRCP在3個月以下兒童膽道閉鎖成像方面的價值進行了前瞻性的研究,初步證實了其在術前評估中的作用。MRCP對膽道梗阻性病變的顯示較為敏感,可以立體觀察膽道狹窄的部位及原因(圖2-4-2)。Cavdar等對MRCP和ERCP在膽道成像方面進行對比研究,發現MRCP在發現膽道結石的陽性率方面與ERCP相近,可以在一定程度上取代ERCP,從而減少不必要的風險。在胰腺疾病的診斷方面,胰泌素MRCP已經成為胰腺分裂癥診斷的首選檢查方法。MRU可以獲得任意平面的高對比度和高空間分辨率泌尿系統圖像,在兒童泌尿系統成像和病變檢出方面的價值獨特(圖2-4-3),是近期國外研究的熱點??傊S著MR水成像技術的不斷完善,在臨床和科研方面的價值將會得到越來越多的體現。

圖2-4-2 肝門區膽管癌
女,58歲。20天前無明顯誘因眼黃、皮膚發黃,尿色加深。A、B.MRI平掃T 1WI病灶呈稍低信號,T 2WI病灶呈稍高信號;C.MRCP示肝左右膽管明顯擴張,肝門區膽管示充盈缺損

圖2-4-3 左腎積水
男,3歲。先天性左腎積水;右腎多發囊腫。A.T 2WI左腎呈不規則囊狀高信號影,右腎實質內見多發小囊狀高信號影;B.MRU示左腎積水明顯,左側輸尿管未見明確顯示
五、灌注加權成像
灌注加權成像(perfusion-weighted imaging,PWI)是一種通過分析組織微循環血流動力學狀況來反映局部組織功能的MRI檢查技術。通過靜脈團注對比劑使局部磁場不均,從而造成組織磁化率的改變,相應的MR信號隨之改變。根據采集到的信息繪制出對比劑通過組織時的時間-灌注曲線,計算出相應的灌注參數,來間接地評價組織功能。對肝臟PWI來說,可以計算出局部肝組織血容量(regional hepatic blood volume,rHBV)和局部肝組織血流量(regional hepatic blood flow,rHBF)、平均通過時間(mean transit time,MTT)和峰值時間(time to peak,TTP)等灌注參數。目前在肝臟局灶性病變的診斷、肝癌介入手術前后肝血流灌注狀況及肝功能評估等方面已經有所應用。馬霄虹等通過對胰腺癌與正常胰腺PWI定量分析發現,正常胰腺與胰腺癌非病變區域TTP之間的差異可以一定程度反映胰腺癌非病變區域的惡變潛能,從而指導手術計劃的制定。
六、磁敏感加權成像
磁敏感加權成像(susceptibility-weighted imaging,SWI)原理是采用3D梯度回波序列,并且在三個方向均有流動補償,對微小出血灶、小靜脈和鐵質沉積的顯示非常敏感。SWI在腹部的應用有一定的局限性,最大的挑戰就是呼吸和運動的影響。此外,對于由磁化率差異過大導致的磁化偽影,可以應用相位優化技術給以減輕。ESWAN(Enhanced T2 star weighted angiography)序列是GE公司近年來推出的建立在SWI理論基礎上的新序列,與SW I序列相比,具有縮短掃描時間、提高圖像信噪比等優勢,而且一次掃描可以獲得多個參數,為臨床提供更多的信息,目前已經在肝硬化、纖維化中鐵質沉積的研究中開展(圖2-4-4)。李莉莉等通過對良性前列腺增生和前列腺癌的ESWAN成像特征進行分析,發現ESWAN可以較好的顯示前列腺癌中的微出血,為二者的鑒別提供有價值的信息。

圖2-4-4 肝硬化患者鐵異常沉積再生結節(SN)顯示
男,52歲。肝硬化患者。A.T 1WI;B.T 2WI;C.SWI。SWI序列顯示SN的數目及對比度優勢明顯
七、磁共振腸道造影
MR小腸造影近年來在臨床中應用越來越多,因其無輻射損傷、良好的軟組織分辨率、直觀全面顯示腸管內外情況等優勢,已成為小腸疾病不可或缺的檢查手段。其中尤以口服法MR小腸造影應用最多,即患者口服2.5%甘露醇等滲溶液使小腸充分擴張,再行MRI檢查。MR小腸造影在小腸克羅恩病的診斷及術前術后評估方面的應用是目前國外研究的熱點(圖2-4-5)。Fidler等指出,MR小腸造影的優勢在于無電離輻射、提供腸管擴張和運動的動態信息、提高軟組織對比度和相對安全的造影劑等方面。國內研究也發現,與傳統的鋇劑灌腸相比,MR小腸造影對小腸外病變顯示更好,具有廣闊的臨床應用前景和巨大的科研價值。對MR排糞造影在直腸梗阻型病變和盆底功能性病變診斷中的價值研究也很活躍,愈來愈多的研究成果支持其作為X線排糞造影的有力補充。

圖2-4-5 MR小腸造影
圖A、B.MR小腸造影正常所見;圖C、D.克羅恩病MR小腸造影:多節段回腸腸壁增厚,增強明顯,腸系膜緣病變重,病變腸管附近的直小血管明顯增多
八、磁共振波譜成像
磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy,MRS)技術近年來是臨床應用和科研的熱點,該技術可對組織器官的代謝狀況和生化組成進行無創檢測和分析。目前主要用于中樞神經系統疾病的診斷,在腹部組織器官的應用研究也得到了一定進展,具有廣闊的臨床和科研前景。
MRS的成像基礎為化學位移現象。所謂化學位移,是指原子的原子核由于在化合物中所處環境不同,即使在相同靜磁場中的同一種原子核,磁共振頻率也不同,在MR中的共振頻率也就不同;把這些共振峰的變化轉化為數值波譜,來反映相應代謝物的濃度,即為MRS。肝臟MRS檢查中經常用到的原子核有 1 H、 31 P: 1 H-MRS主要用于脂肪性肝病的診斷中,在肝細胞型肝癌的檢測中的基礎研究也早已開展; 31 P-MRS在肝臟的應用范圍非常廣泛,可以評價肝轉移瘤動脈栓塞術后的療效、病毒性肝炎及肝纖維化的嚴重程度。有國外學者通過對不同程度HCV患者進行 31 P-MRS成像,計算得到肝臟代謝產物磷酸單酯酶(phosphomonoester,PME)和磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)的比值,發現隨著疾病嚴重程度的增高,PME/ PDE也逐漸升高。MRS還可以監測高能磷酸的代謝狀況,為糖尿病人治療計劃的制定和調整提供依據。此外,MRS也應用于腎移植術后腎功能障礙的診斷中。前列腺不易受呼吸和運動的影響,是MRS應用中研究較多的部位之一。 1 H-MRS可準確測量前列腺枸櫞酸鹽水平,其在正常前列腺和前列腺肥大者中水平較高,而在前列腺癌中水平較低。
總之,MRS在腹部疾病診療中的應用正在不斷探索深入中,可以為我們提供組織分子代謝水平的影像信息,大大提高了臨床和科研水平。
九、磁共振彈性成像
彈性成像的概念由來已久,是利用人體不同組織之間和正常組織與病變之間彈性的不同進行成像,來反映組織的彈性特征,從而為疾病的診斷提供信息。磁共振彈性成像(magnetic resonance elastography,MRE)被形象地稱為“影像觸診”,是近年來臨床應用和科研的熱點。簡單解釋為通過對組織施加一個內部或外部的激勵,使組織產生周期性的位移,再將組織的這種響應轉化為與彈性有關的定量數據的成像方法。MRE作為一種無創的檢查方法,近兩年在肝臟纖維化的分級與評估方面發展迅猛,并已初具成果。Venkatesh等發現HBV患者肝臟纖維化程度的MRE分析與Fibro-C-Index和病理學分期具有良好的相關性,并且MRE與Fibro-C-Index對肝臟纖維化階段的劃分有著相似的精確度。此外,有國內學者發現MRE產生的60Hz低頻率機械波在腹主動脈管腔內沿其長軸傳播良好(圖2-4-6,見彩圖);并通過測量機械波的波長,來初步評估出腹主動脈的硬度,對MRE在腹主動脈瘤等腹部血管性病變的評估和治療中的應用進行了初步探索。

圖2-4-6 采用MRE獲得的健康志愿者的腹主動脈波形圖
A.矢狀位T 2WI顯示腹主動脈(紅色描繪的輪廓)以及震動裝置放置的位置(黃色框);B.將獲得的波形圖疊加在T 2WI上,頻率60Hz,機械波沿著長軸在腹主動脈內傳播,腸系膜上動脈及腹腔干開口以上機械波明顯衰減,顯示欠佳;C.停止外部震動時,主動脈內無機械波傳播顯示
(郭浩 劉曉亮 岳風斌)
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