购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

第一节
影像学技术与方法

目前临床常用的影像学技术和方法很多。包虫病特有的生长方式与病理学改变为影像学检查提供了良好的客观诊断依据。但每一种成像技术对不同部位和类型的包虫病都有各自的优势与不足。有时用一种方法就可以明确诊断,有时则需要综合应用几种成像技术与方法才能明确诊断。因此,熟练掌握这些影像学技术方法与成像特点,根据不同部位和类型的包虫病,有针对性地选择一种或几种成像方法并综合分析不同方法的影像学表现与特征,才能做出正确的诊断。

一、超声显像

1.原理

人耳可以听到20~20 000Hz的声波,大于20 000Hz的声波人耳无法听到,这种声波称为超声波。超声波可以穿透人体,当声波遇到人体组织时会产生反射波,不同的组织会产生不同的反射波,通过计算反射波成像称为超声显像。通俗讲,超声显像是利用人体组织结构与病变组织的不同声学特性、形态结构与功能状态而发现与诊断疾病的一种技术。

2.技术与方法

超声显像技术种类较多,一般临床常用的有二维灰阶超声即B型超声诊断(B-mode ultrasound diagnosis,B 超)和彩色多普勒血流成像(color Doppler flow imaging,CDFI)。

(1)B超显像:

依据人体不同组织所具有的声阻抗及衰减的声学特性,采用灰度调制显示声束扫描人体切面,从而获得人体切面的相关声像图。在超声切面图上,用回波的幅度调制光点亮度,并以一定的灰度级来表示。不同组织其声阻抗及衰减各不相同,故在声像图上表现出不同的回声强度,能较好地提供组织和病灶的解剖学信息,以此发现及诊断各组织病变。

(2)彩色多普勒血流显像:

通过多普勒技术得到的物体运动速度在某一平面内的分布以灰度或彩色方式形成的图像,其将血液中血细胞在运动中所散射回来的超声频率与探头所发射的频率之差作为信号来源,并用自相关技术进行彩色编码,以彩色图像实时显示血流方向及相对速度。血流方向红色表示朝向探头,蓝色则表示背向探头。相对速度颜色明亮表示速度快,灰暗则表示速度慢。

(3)超声造影:

在常规超声的基础上,通过外周静脉注射对比剂,经肺循环进入左心系统,最后到达全身各脏器,利用对比剂微泡的声散射性能观察灌注部位与周围组织的声阻抗差异,提高对比分辨率,使超声医学由解剖学成像进入到功能学成像,广泛应用于临床检查,明显提高了肝脏等病变诊断的敏感性、特异性及准确性。超声造影可反应组织的血流灌注,能清楚显示肝脏微小血管或病变组织的血流,在肝泡型包虫病的诊断与鉴别中,有重要的临床意义。目前肝脏超声造影所使用的对比剂为声诺维(SonoVue),是第二代六氟化硫微泡超声对比剂,在血液中的溶解度很小,稳定性更高。主要由磷脂包裹六氟化硫微泡组成,属于纯血池对比剂,能到达毛细血管末端,并能通过肺循环在动脉中出现,但不会进入组织间隙中,在体内循环后10分钟内即可被完全代谢掉,故很少引起过敏反应。肝脏包虫病无论是囊型包虫还是泡型包虫,由于其特殊的组织病理结构,超声造影都具有特征性表现和诊断价值。

(4)超声弹性显像:

根据各种组织的硬度不同,在二维超声的基础上,将多模态影像技术相结合进行显像。与传统二维超声不同,超声弹性成像是通过给组织施加一个微小的应变,使组织产生反射,如位移、应变及速度等产生改变,从而获取组织形变及弹性模量等参数,反映被测组织的弹性信息。肝泡球蚴病边缘移行带及泡球蚴病灶实质及正常肝周组织,表现为移行带区域为明亮暗带,病灶内部为灰黑色回声,用以判断肝泡球蚴病的增殖活性,具有重要的临床意义。

超声显像具有操作简便、无放射性、无损伤、无痛苦,可多方位动态观察并多次重复使用等特点,临床应用十分广泛,是目前筛查和诊断包虫病最常用的方法之一。尤其对腹部和盆腔器官包虫病的诊断效果非常好,可准确观察测量包虫囊肿形态、大小、发生部位及与周围组织的关系,区分囊型与泡型包虫病,明确其内与周边的血流状况,对鉴别诊断很有帮助。超声引导下的包虫病介入治疗,打破了过去百年的传统认识,为包虫病的诊断与治疗提供了一个新的有价值的方法。因此,超声显像广泛用于包虫病的诊断与人群筛查,是首选的检查方法。

但是,超声检查穿透力有限,对肥胖、骨骼、含气组织如肺的显像能力较差,对一些巨块型病变不能显示其全貌及其与周围组织的关系。此时,要选择其他的影像学检查方法。另外,超声检查受操作者个人技术水平的影响也较大,易发生漏误诊。做超声检查需要空腹8~12小时,以减少胃肠道内气体对诊断的影响。

二、X线成像

1.原理

X线成像(radiography imaging)是根据X线穿透人体后在荧屏或胶片上显示的影像来观察人体有无病变的。X线穿透人体,把人体内部形态投影在二维平面上,形成一幅前后压缩、重叠的图像,遇到被遮挡的部位,底片上不会曝光,洗片后这个部位就是白色的。X线最大的缺点就是受限于深浅组织的影像相互重叠和隐藏,有时需要多次、多角度拍摄X光片。

1895年伦琴发现X线并应用于医学疾病诊断,以后逐渐在临床得到广泛应用形成了放射诊断学,至今已有120余年历史。X线成像在包虫病的筛查和诊断方面曾发挥过重要的作用,至今仍是肺和骨骼包虫病常用的检查技术之一。由于X线成像是依靠人体天然对比,也就是组织器官的厚度和密度差别,差别越大则显示越清晰。

2.技术与方法

(1)常规X线成像:

X线成像有透视和摄影之分。一般透视在包虫病的诊断中作用有限。摄片在胸部、四肢骨骼、脊柱包虫病的诊断中有一定价值,尤其是判断包虫的钙化方面价值较大。

X线成像的优点是设备普及率高、费用低。缺点是二维投影,仅在人体自然对比明显的部位,如肺、骨骼能够很好地显示病变。对于腹部、颅脑等部位的病变则效果不佳。

近二十年来,随着计算机技术的飞速发展,在普通X线成像基础上,衍生出许多先进的数字化X线成像技术并在临床得到广泛应用,逐渐取代了普通X线成像。如:计算机X线成像(computed Radiograhpy,CR)和数字 X 射线摄影(digital Radiography,DR)。

(2)CR成像:

CR成像是以可反复读取的成像板(IP板)作为载体,记录人体的影像信息,经激光扫描计算机阅读处理产生数字影像。其优点是适用于固定或移动式X线机,灵活并可重复使用。

(3)DR成像:

DR成像是利用平板探测器将X线直接转换成电信号形成全数字影像。因此,DR比CR空间分辨率更高。X线剂量更低,图像层次结构更清晰,极大地改善了工作流程,提高了工作效率,是目前X线成像的发展方向。但无论是CR成像还是DR成像,仍然是以人体组织密度和厚度区别为基础,因此,在包虫病的诊断应用方面仍有较大的局限性。

数字X线成像的特点是动态曝光范围大,密度分辨率较普通X线成像高,图像能进行多种后处理,便于网络存储与传输。

三、计算机断层扫描

1.原理

计算机断层扫描(computed tomography,CT)又称计算机X线体层摄影,是通过探测器把穿过人体的X 线接收下来,经电子计算机数字处理后,得出各个单位体积的吸收系数,再经数字/模拟转换器转换形成重建的体层图像。通俗讲,CT成像就像把一块面包切成若干小片分层来看。

2.CT机构成

①扫描床:是完成扫描任务运载被检者的工具,具有垂直运动控制系统和水平纵向运动控制系统,能按程序的要求实现自动进出扫描架,完成自动定位检测对象的扫描位置;②扫描架:上面装有X线球管、滤线器、准直器、探测器及各种电子线路,能做旋转和前后倾斜运动,角度可达±20°~±30°,以改变球管和扫描物体之间的距离;③高压发生器:为X线球管提供正常工作电压(±80kV)和球管灯丝工作电流;④计算机系统:是CT机的大脑,是扫描运动、处理数据、重建影像的控制中心;⑤操作台:控制完成整个扫描过程;⑥照相机:把图像转化成胶片;⑦其他:包括大磁盘系统、磁带机、软盘驱动器、光盘驱动机以及后处理工作站等。

3.CT 机类型

(1)多排CT:

“排”是指CT探测器在Z轴方向的物理排列数目,一般排数越多,探测器宽度越宽,一次扫描完成的范围越大。排数越多,检查时间就越短,越有利于运动部位的检查,如心脏、血管等。但是对于其他部位来说,检查结果差别不大,都能满足诊断需要。目前临床常用的多排CT的有16排、64排、128排、256排等,主要就是解决心脏血管检查的问题。

(2)双源CT:

以现有多排螺旋CT为基础,在同一扫描架上同时采用两个不同的X线发射管球和探测器来采集CT图像,主要应用于心脏冠脉成像。

(3)能谱 CT:

能谱CT 能够在50cm FOV 的范围内,使用常规的CT 成像模式比如轴位和螺旋扫描的模式进行高低两种能量瞬时切换的能谱扫描,即将传统X线混合能量分解成40~140keV连续不断的101个单能量,从而获得了不同物质的能谱曲线,在一定程度上实现了物质定性分离和定量测定。其主要优势在于:①解剖结构及病变特征显示更清晰;②能谱曲线可对肿瘤做出定性及区分,为病灶起源及良恶性鉴别等提供更为丰富的信息;③物质分离技术可对肿瘤做定量分析。

(4)宝石CT:

宝石CT采用宝石作为探测器材料,与传统稀土陶瓷探测器和钨酸镉探测器相比较,稳定性高出20倍。宝石透气性好、纯度高等特点是瞬时双能采用的硬件基础,可以保证更好的图像质量和更低的辐射剂量。宝石能谱CT第一次实现了全脑、全肺及全肝等大器官四维动态成像及灌注成像,对血管性及肿瘤性病变的定性诊断更准确。

CT的诞生与应用,是放射技术发展历史上的一个里程碑。CT扫描层厚薄,密度分辨率高,能清晰显示人体各组织器官的解剖结构,更重要的在于CT首次解决了X线摄影中图像重叠的难题,为我们提供了真正的人体横断面图像。20余年来,CT技术得到快速发展,各种图像重建技术可使人们从矢状面和冠状面观察了解病变情况。因此,CT在包虫病的诊断上较B超与普通X线成像更有优越性。对显示病灶位置、形态、大小、分型以及与周围组织的关系上价值更大。临床诊断中,以下几点十分重要:

CT值的应用,更有利于观察病变内的密度变化,明确坏死、液化、囊内感染等。CT对钙化十分敏感,在泡型包虫病的诊断与鉴别诊断方面有其独特的价值。

(5)CT增强扫描:

由于人体组织器官自然对比度不一致,常规CT检查难以使自然对比度较差的组织器官内的病灶得以清晰显示,需要应用对比剂以改变组织器官和病灶的影像对比度,提高诊断准确率。CT增强扫描是经静脉注入含碘有机化合物即对比剂,并使血中含碘量维持一定水平,使器官和病灶影像增强,对比显示更加清晰,增加病灶的信息量,发现平扫未发现的病灶,了解病变的血供情况以及良、恶性病变的鉴别等,有助于小病灶的检出和了解周围组织侵犯情况。从而对病灶做出准确的定性分析、明确诊断。

目前CT常用的对比剂主要为含碘对比剂,分为非离子型和离子型。需要注意的是,CT对比剂进入人体后可能会出现程度不同的不良反应,轻者表现为头疼、头晕或胃肠道反应,个别严重者可出现过敏性休克甚至死亡。因此,临床应用对比剂时需要严格掌握适应证,密切观察患者反应,检查室内配备相应的急救设备。

(6)CT灌注成像(perfusion imaging):

在静脉快速团注对比剂时,对感兴趣区层面或整个器官进行连续计算,得出各种灌注参数值,以伪彩色图显示出来,从而更有效、并量化反映局部组织血流灌注情况。目前临床主要用于脑血管病变、肿瘤诊断和疗效评价,也可用于肝泡型包虫病生物学活性的评估,对诊断与鉴别有重要价值。

(7)3D 可视化技术(3D visualization technology):

CT 三维可视化技术可以融合不同扫描期相,透视不同内部结构,单独显示不同组织并计算其体积,来进行模拟肝段切除及支持3D打印,从而可以详细地了解肿块和肝脏内部不同的结构关系,帮助决定治疗方案及评估疗效,并可通过模拟手术观察手术切面及要处理的血管、胆管,选择最佳的手术路径,估计剩余肝脏占总肝脏的百分比。

(8)CT 血管成像(computed tomographic angiography,CTA):

是将 CT 增强技术与薄层、大范围、快速扫描技术相结合,通过后处理清晰显示全身各部位血管细节,对于血管变异、血管疾病以及显示病变和血管的关系有重要价值,如肝动脉、门静脉及肝静脉与病灶的关系。高压注射90ml对比剂,追加生理盐水30ml,注射流率3ml/s;层厚3mm,层距3mm。三期动态扫描时间分别为动脉期25~30秒,静脉期45~50秒,延迟期60~80秒。肝泡型包虫动脉期及静脉早期病灶没有强化表现,仅在静脉晚期及延迟期病灶边缘有轻度强化,病灶边缘凹凸不平,灶内见数量不等的小囊泡影。肝动脉受压移位,可呈“抱球”征,部分可出现肝动脉远端及门静脉分支狭窄或闭塞,下腔静脉受侵或受压迫致狭窄或纤细,肝静脉不同程度受压、移位、闭塞,部分还可出现门静脉充盈缺损、高压和侧支循环建立。利用多层螺旋CT冠状动脉成像(multislice spiral computed tomographyangiography,MSCTA)可清晰显示包虫病灶与血管的关系,提供直观立体的影像学信息,主要用于手术前后综合评估、制定手术方案及自体肝移植时血管重建等,具有重要的临床实用价值。

四、磁共振成像

1.磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)

是利用人体内氢原子核在足够强的外加恒定磁场中产生共振信号来检测和诊断疾病。1946年Bloch和Purcell分别发现核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)现象主要用于化学分子结构的分析,1971 年Damadian在测定组织的磁共振参数时发现正常组织和肿瘤组织的纵向弛豫时间有显著差异,提出以NMR来诊断肿瘤的设想。1973年Lauterbur等用影像重建法获得NMR体层成像,并称组合成像或自旋成像,1978年Mallaed、Huthison和Lauter等应用实用性超低磁场设备摄取第一份人体头部与体部的NMR图像。1980年Damadian等推出世界首台商用机,并迅速用于临床。随着弥散、灌注、流体成像和波谱成像技术的不断进步,MRI为临床提供更有价值的新信息,基于多通道线圈图像并行采集技术的应用,更加有效地改善了成像速度。

2.MRI结构

MRI系统主要包括4个组成部分。第一是具有强大净磁场(B 0 )的磁体,通常有永磁型、常导型和超导型,磁场强度在0.2~3T,目前临床常用的范围在1.5~3.0T。它能使原子核发生极化。第二是RF(射频)系统,能够产生频率为拉莫尔频率ω的交变磁场(B 1 ),并且还能接收从患者反馈的微弱MRI信号。第三是梯度系统,能够产生叠加在主磁场B。上的线性梯度磁场,用于MRI信号空间编码。梯度线圈和RF体线圈通常位于磁体孔径的中心部位。第四是计算机组成系统,它提供用户操作界面,产生数字化的射频和梯度激发脉冲,并同时执行数学运算(傅里叶变换、滤过等),将患者的信号进行数字转化并重建为图像。

3.MRI特点与优势

与超声、X线和CT成像相比较,MRI有更高的软组织分辨率,所反映病变的病理、生理基础更加全面,因而在包虫病的诊断中具有重要意义。尤其对颅脑、脊柱、纵隔包虫有独特的价值。

MRI多方位成像能够从横轴、矢状、冠状和斜位等不同角度全面观察病变位置及其与周围组织的关系,尤其对体积很大和多发的病变更易明确其大小和数目,有利于病变的空间定位。

MRI多参数成像能够清晰区分包虫的类型,尤其在泡型包虫病的显示上有其特征性改变,根据其不同发育阶段小囊泡的多少、位置可了解泡型包虫病的生物学活性,有极高的诊断价值。

MRI水成像能很好显示囊型包虫的不同类型和泡型包虫小囊泡的情况,当囊肿侵犯或压迫胆管引起梗阻性黄疸时,则能清晰辨别病变与胆管的解剖关系。

磁共振弥散加权成像(DWI)能够对病变组织的水分子弥散特性进行定性和定量分析。因此在包虫病的鉴别诊断中具有非常重要的价值。通过DWI上信号的变化及测量表观弥散系数(ADC)值,可以鉴别部分体积较大的肝囊肿与囊型包虫、泡型包虫和肝癌,判断病变是否感染,并据此与肝脓肿相鉴别。

目前,随着MRI在临床的普及和应用,对包虫病影像学诊断与研究有了进一步的深入和提高。利用磁共振的功能成像技术(如波谱、灌注、弥散张量)、特异性对比剂分子成像,从代谢、血流动力学、分子水平等定量、定性的角度研究包虫病的诊断与鉴别,也具有很高的应用价值和广阔的应用前景。

五、PET-CT成像

1.正电子发射计算机断层显像-计算机断层扫描(positron emission tomography/computer tomography,PET-CT)原理

PET是采用正电子核素为示踪剂,通过病灶部位对示踪剂的摄取情况了解病灶功能代谢状态。但是,PET对解剖结构的分辨率较低不如CT,因此,高性能的PET与CT有机融合,由PET进行功能代谢和受体显像,由CT提供病灶的精确解剖定位,一次检查同时了解受检者解剖结构与功能代谢状况,从分子水平上反映人体组织的病理生理、生化和代谢等功能,并获得全身各方位的断层图像,达到疾病的早期发现和诊断目的,其临床应用价值越来越受到人们的关注和认可。

2.PET-CT临床应用

PET-CT广泛应用于肿瘤、心血管和神经系统疾病,尤其是对于疾病的早期诊断、疗效评估有重要价值。近年来,应用PET-CT对包虫病进行定性、半定量和定量分析认为,通过病灶对正电子放射性药物摄取的方式、特点及药物代谢过程评价包虫生物学活性,可以准确显示包虫病灶与正常肝组织之间的阳性边缘界限,并对是否侵及肝外邻近器官、侵及范围和程度及远处转移做出准确判断,具有独特功能优势,在包虫病研究领域有广阔的应用前景。 MnM5JM2jUCPouOun/+zy8mnuRLG8NQXce1L59iPGtO2LIzuYM9a0qWVrQxMwi8f1

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×