APP下载

小儿影像学2011年度进展报告

2011-08-15彭芸

中国继续医学教育 2011年8期
关键词:儿科影像学评估

彭芸

首都医科大学附属北京儿童医院影像中心

1 小儿影像学当前发展状况

不断进步的计算机技术和高级软件运算方法大大提高了小儿影像学的图像收集、显示、解读、通讯、保存及检索等各方面的发展。当今数字时代下引领了小儿影像学发展的最前沿信息,可以更好地在临床应用中运用这些技术。我们简洁的回顾历史和讲述影像学的技术原理,之后就儿科影像学在中枢神经系统、心血管系统、胸部、消化系统、泌尿生殖系统和骨骼肌肉系统、胎儿的临床应用进行总结,最后就国内外儿科影像学发展状况进行对比和展望。

2 历史回顾

Wilhelm Konrad Roentgen 在1985年底获得了第一张实验性人类胸片并于1896年1月向世界宣布了他的发明。很快,儿科放射学发展史开始了,1896年2月在Dartmouth学院,首次利用这项新技术投照出一位14岁男孩的尺骨与桡骨。几个月之后,加拿大多伦多儿童医院引进了一台X线设备。到1899年,波斯顿儿童医院已经可以应用这项技术获得射线照片。这项技术早期主要应用于肌肉骨骼系统,并不常应用于胸部和腹部,使用较长的曝光时间。随着透视和更快的放射影像学设备的发明,儿科学研究的应用与范围在不断扩大。

在随后接近20年的时间内,技术进步朝着新的适用于人体大部分系统的儿科学放射和荧光检测仪器发展,可分辨水、脂肪、空气、骨骼和矿物质。在之后的50年内,这个领域见证了医用超声波、核医学、CT、MRI在儿科的发明和应用。解剖及病理相关文章是必要的儿科放射科学的解释指南和实践框架。

在第一个一百年中,儿科影像学图像绝大部分都是二维的,重点在于结构形态学。在最近的二十年内,图像形态学和电脑硬软件的创新大大改革了儿科影像学,不论是三维还是四维图像都被应用于评估生理功能。

3 新技术进展

3.1 超声

超声是儿科影像学一线的首要检查技术之一,具有快速,无侵袭性,无辐射的优点。但具有操作者依赖性。 三维超声进展迅速,可以更好地显示解剖细节及解剖关联,并被证明可以提高诊断精确度和进行体积测量。

早期的儿科3D US仅仅局限应用于心脏和产科,现在它在儿科的应用已扩展到大脑、颈部、胃肠消化系统、泌尿生殖系统和肌肉骨骼系统病理学。

超声造影剂在美国得到FDA的认证,并在成人中得到应用,但在美国儿童中的应用尚未获得通过。然而,目前在一些欧洲国家,超声造影剂在儿科中的应用获得通过及临床应用。

3.2 磁共振成像

MRI 可在二维平面的冠状、失状、轴向、倾斜面成像并且无射线辐射,目前的三维立体磁共振成像和磁共振血管造影(MRA)的结构和功能序列显著提高了儿童成像的需求。在1.5和3.0T水平,使用并行成像,超高速3D兼容可以实现各向同性亚毫米分辨率。 三维MRI序列可利用梯度回波(GE)和自旋回波(SE)技术。无对比和增强对比的三维MRI序列通常用GE序列。针对多参数成像,尤其是结构、血流灌注和功能等多模态MRI技术的联合运用,是中枢神经系统MRI的临床与基础应用研究的重要发展方向,将为我们今后对中枢神经系统疾病的早期诊断和鉴别诊断以及预后评估提供更为全面、准确的信息。近两年来比较集中的一些应用和技术进展主要在3.0T双源射频发射系统的进展,尤其是采用双源平行射频发射与单源射频发射时图像质量、病变检出率及病灶显著程度等方面的比较,如3.0T MR T2加权单次激发快速自旋回波序列(TSE)采用双源平行射频发射与传统单源射频发射在肝脏局灶病变显示的比较、前瞻性在个体间比较3.0T单源射频激励与双源平行射频激励的脊柱磁共振成像,发现双源平行射频发射缩短了约三分之一的检查时间,并获得同等质量的影像。

磁共振弹性成像(MRE)即是通过相位敏感特殊序列和外部设备对弹性模量成像的技术,是近年来发展起来的具有广泛应用前景的成像手段。利用磁共振弹性成像对肝硬度的测量。 脂肪肝的MRI研究一直是热点,如3T场强下,比较一些以MR成像为基础的方法评价肝脏质子密度中脂肪含量(EF)的准确性,波谱技术作为参照指标,利用T2*校正非T1WI并多频率模型来准确估算肝脏质子密度中脂肪含量。心脏MR成像技术越来越受到广泛应用,由于其操作复杂,时间长,受呼吸心跳运动影响大,如何优化和简化扫描序列和缩短成像时间一直备受关注。高空间分辨率前瞻性心脏呼吸门控(CRSG) 三维 MRI可以确定左心室(LV)容积、质量及右心室(RV)容积。前瞻性 CRSG 是一种替代心脏心电触发、多层、多屏气电影成像的有价值的方法,可以简化心脏功能成像,特别是对于不能长时间屏气及受心电图信号干扰的病人,例如儿童。快速实时二维和节段三维电影技术与标准的临床方案在评价左室整体和局部参数方面具有可比性,显著缩短了成像时间。

3.3 计算机断层扫描

最近, MDCT的技术创新都集中在加强组织特性,提高时间分辨率,双能,双源和128-320通道系统,减少辐射剂量照射上。目前的发展状况是最先进的多排螺旋CT扫描仪产生了前所未有的3D和4D数据集,扩大了儿科临床应用范畴。 一秒扫描时间将有可能少或避免了儿科影像检查中镇静和麻醉的需要。3D和4D成像也能与正电子发射断层扫描和电脑断层扫描(PET - CT检查)和锥束CT(CBCT)相结合运用。第二代双源CT(SOMATOM Definition Flash),已达到0.25s/圈,0.25s心脏、0.6s全胸扫描,4D动态扫描覆盖范围达48cm。实现了快速扫描、微量辐射,心脏扫描辐射剂量低于1 mSv,还可实现负荷心肌灌注分析。第二代双能量成像,利用选择性能谱纯化技术(SPS),使组织鉴别能力增强,辐射剂量降低,可多达10余种双能量临床应用。能谱CT利用单源系统瞬时同向双能采集和数据空间能谱解析技术,通过快速能量切换(在0.5ms内实现80 kVp和140 kVp的高速切换)获得衰减数据,并通过对原始数据的分析,实现40~140 kVp范围内任意能量点单能谱图像提取,还可同时提供水、碘、钙基物质的分析工具。从而引出了能量分辨率和化学分辨率的新概念,使能量成像进入一个崭新的领域,成为新CT研究的热点。但是,双能CT和能谱研究在儿科方面国内外均为空白,尚无详细报道。

CT扫描的剂量问题一直是制约其发展的主要因素之一,同样也是儿科CT影像关注的中心。采用有效的降低患者辐射剂量的优化技术,是MDCT技术得到良好应用所必须解决的问题。目前采用的优化技术有:ECG自动毫安技术、心脏滤线器、3D自动毫安技术、短几何设计和电子收集器、四维实时剂量调节技术等。剂量和图像质量是一个有机体,必须达到和谐和统一。CT诸新成像技术均很重视剂量优化,实现了前瞻性心电门控采集技术,甚至加入图像后处理来增加低剂量效果(ASiR)。

儿童CT低剂量研究一直是热点,且开展较早,国内研究及综述文章较为集中。保持管电压不变,降低管电流是目前降低CT辐射剂量最常用的方法。颅脑方面目前集中在儿童颅内病变及颅脑外伤的检查。国外学者主要致力于低剂量CT在评估儿童脑室分流术及颅缝闭锁等方面的研究。五官方面主要应用降低管电流来达到低剂量的效果。国外研究通过模拟增加噪声来评估骨性结构的最低剂量及视神经和下直肌。CT低剂量扫描在肺部的应用最为熟,可用于诊断儿童肺内感染、气管异物、支气管狭窄以及先天性气管病变等疾病。国外研究还提出,采用管电流调节技术和降低管电压相结合可用于儿童心血管扫描。腹部和盆腔腹部结构比较复杂,各器官间的对比分辨率也较低,要清晰地显示病变,需要依靠提高管电流等方法来提高空间分比率,使得低剂量CT扫描在腹部的应用受到限制。近两年也有学者将低剂量CT扫描用于儿童泌尿系统的检查。

3.4 CT图像后处理新进展

小儿影像有5个主要的重建技术:多平面重建(MPR),曲线平面重建(CPR),3D容积再现(VR),最大密度投影(MIP),最小密度投影(MinIP)。3D US,MRI和CT的图像资料可以用所有的技术来进行显示。依据操作者对结构概观或者结构分析的需要,以及特殊视图技术的优点,来选择不同的技术。

西门子双源CT综合应用多种后处理技术,其中心脏“一站式”的后处理技术仅需一个程序就可以对冠状动脉、心肌瓣膜进行多种重组和分析,从而对心脏进行全面的形态学与功能学诊断。Brilliance iCT与Brilliance诊断工作站和太空站口服务器兼容,它配有4核处理器,并采用独有的激光滑环数据传输系统,瞬间完成超大数据量的传递,其每秒传输的数据量是传统技术的5倍。Rapidview重建单元进一步提高了重建速度。东芝320排CT采用双处理控制台,还可利用探针技术在10 s之内就完成DV数据重建,在一些非心脏检查部位DV数据处理速度比64排CT更快。GE在后处理技术上表现了强大的优势,能够精确观察冠脉狭窄程度与3mm以下支架腔内结构的CT设备,其采样率高达7131 Hz,冠状动脉周围的钙化与支架的伪影问题得到彻底解决,显著提高了诊断成功率。

儿科方面关于后处理的应用进展近两年报道较为丰富,较为独特的有CT仿真内镜在新生儿先天性巨结肠中的应用研究,三维可视化技术在儿童髋发育不良中的应用进展,两岁健康儿童眼眶三维建模,儿童气道透X线异物中的应用,MSCTU成像技术在小儿先天性肾输尿管发育异常中的临床应用,64层螺旋CT下肢动脉血管减影成像技术的探讨,CT三维重建对可疑膝关节骨损伤的临床应用价值,CT图像SART重建技术的CUDA并行实现,DynEva软件结合自动启动技术在肺动脉CT造影中的应用,64层螺旋CT头颈部血管逆向减影技术,螺旋CT透明化技术在肺部病变诊断中的应用,多排螺旋CT全景齿科成像技术的临床价值探讨等。国外文献亦有有关64层螺旋CT头颈部血管逆向减影技术,过伸过屈位胸椎外伤对重建的影响,齿科成像的报道。

3.5 核医学

儿科核医学是指对婴幼儿、儿童及青少年进行核医学检查。根据检查目的的不同,可以采用静脉注射,吞服及(气体)吸入等方式将放射性药物引入患儿体内,通过使用体外探测器对药物的位置及放射性物质浓度的探测,进行核医学显像及诊断。儿科核医学主要用于甲状腺功能异常及结节,儿童尿道梗阻,膀胱输尿管及肾反流,骨肿瘤、骨感染及骨损伤,胃肠出血,肿瘤及肿瘤转移,儿童(包括新生儿)黄疸及脑功能异常的辅助诊断。

PET/CT是将PET和CT设备有机地结合在一起,使用同一个检查床和同一个图像处理工作站。由CT提供病灶的精确解剖定位,而PET提供病灶详尽的功能与代谢等分子信息,具有灵敏、准确、特异及定位精确等特点,一次显像可获得全身各方位的断层图像。PET-MRI是将PET(正电子发射计算机断层显像)的分子成像功能与 MRI(核磁共振成像)卓越的软组织对比功能结合起来的一种新技术。它不仅具有灵敏度高、组织分辨率高,同时还能大幅度减低辐射剂量,PET/MRI 在研究脑功能、代谢、耗氧率、局部放射性药物与脑血流灌注的关系等方面有独特的作用。

2011年8月最近期出版的JNM中波士顿儿童医院及哈佛医学院的影像学专家提出,在现实的工作中,成人有明确的放射性药物使用剂量推荐值,但遗憾的是儿童放射性药物的使用剂量国内外一直没有一个明确的标准,在国外,各大医学机构的影像中心都会根据患儿检查项目、患儿公斤体重数,设备状况及自身的工作经验确定各自的用药剂量规范,就PET而言,Accorsi 等研究认为应该根据噪声当量计数率确定放射性核素的使用剂量。欧洲核医学协会也提出了一种根据患儿身体维度确定给药剂量的方法,但是用药剂量与患儿身体维度并非线性关系。SNM专家代表,儿科放射学学会及进行低辐射损伤影像研究项目的美国大学(American College of Radiology working with the Image Gently program)达成了共识,推荐根据患儿体重确定儿童放射性药物的用药剂量。但是专家指出,儿童不是小大人,儿童各组织器官的功能代谢不同于成人,药物在其体内的药代动力学不完全同于成人,这就足以说明药物使用剂量不能完全照搬成人的规则,儿童用药剂量应根据患儿显像类型、病情状况、体型大小及配合程度而定。所有这些努力,都会推进规范儿童放射性药物用药的进程。

4 临床应用

4.1 中枢神经系统

经颅多普勒超声波,作为一种评估脑动脉的非侵入性工具,经前囟门评估新生儿颅内循环,在ICU病房和心脏手术中监测儿童脑循环变得越来越重要。另外还用于(1) 评估镰状细胞性贫血患儿Willis环的血容量;(2)脑血管异常的诊断和随访,如moyamoya病;(3)诊断和监测ICU病房患儿的急性脑血管异常特别是外伤性脑损伤,心血管手术的随访;(4)通过记录脑循环血流消失进一步确认临床诊断的脑死亡。

3D超声可应用于新生儿,婴儿和幼儿中枢神经系统。除了评估颅内血管和脑实质,也可评估出血,脑外间隙积液,脑积水,发育异常,脑室周围白质软化,脑室周围囊肿,良性恶性病变和血管畸形等。新生儿三维神经超声可以更好地观察脑内结构,表面重建技术可显示大脑表面,采用曲面重建可进一步扩大超声的应用范围,如颅骨外伤等。将彩色多普勒和三维超声相融合,则可应用于颅内动静脉畸形的评估。但是脑表面的三维重建图像受限于空间分辨率,不能替代高分辨率检查。血流及彩色多普勒评估必须采用二维扫描超声技术。3D神经声像图检查对于评估神经管闭合不全和提供实时术中神经导航是一个有用的辅助检查。Salerno等人在新生儿重症监护病房观察了30个高风险的新生儿头颅2D和3D US,发现高质量的3D图像与病理诊断的高度一致性。并且在重症监护病房床边,超声医师检查时间显著减少(1.7min vs. 9.0 min),可以减少医源性并发症发生。Gilmore等人发现, 婴儿侧脑室3D超声测量值与MRI有良好的相关性。

目前还没有可靠的、无创的检查手段来连续监测早产儿脑损伤的脑血容量及脑血流量,而常规的多普勒超声仅仅能够评估单一、大的脑动脉,但无法评估脑微循环状态。在成人研究中显示超声增强可定性发现低灌注区,其敏感性和特异性均很高。对于重症儿童若无法完成MR增强,则超声增强提供了一种很好的方法。

MRI新技术的快速发展以及日益成熟,fMRI、DTI、MRS、SWI、DWI、PWI等新技术不仅用于基础科研,也越来越多地用于临床精神性、神经性等疾病,而且已经能够更为敏感地发现在常规MRI中没有器质性改变的异常,为其病因、病理生理的改变提供全新的视角以及客观的影像学证据。脑功能磁共振成像,扩散张量成像,3D全和分段的大脑融合图都是当前及未来需要的先进的可视化的脑磁共振成像技术。这些技术有助于脑肿瘤,癫痫症,先天性脑畸形,皮质发育不良,神经营养障碍的治疗计划和了解这些疾病的进程。纤维跟踪技术和3D核磁的纤维融合成像、脑部病变的容量分析、海马,以及内部听觉运河,耳蜗和半规管的VR分割等都是近年的新技术。

儿童3D CT重建的诊断价值得到广泛认可,主要用于治疗计划,如儿童颅面重建,颅底,先天性和后天性脊柱畸形等。Medina等人总结,要根据病人的风险和疾病的可能性选择对怀疑是颅缝早闭的病人使用3D CT,对于有颅缝早闭综合征和疑似静脉异常的病人,建议使用高分辨率的静脉造影和骨CT与血管造影重建。它的基本原理是评估相关的颅内静脉畸形和侧支静脉路线(穿骨支),后者可能是因为分支的颈静脉狭窄或闭锁。两个独立团体已经发展和报道了创伤性脑损伤的CAD算法。Yuh等人的算法实现了对评估是否存在硬膜下或硬膜外血肿,蛛网膜下腔出血,脑实质血肿,显著中线偏移(5毫米) 的98%的灵敏度和99%的阴性预测值。Chan 和Huang报道,颅脑损伤CAD对急诊室医生和放射科学员最有利。最近,Bachli等人报道使用自动化软件(Buitrago颅面骨折自动分类)分类颌面部创伤并协助制定治疗方案和规划手术操作。

4.2 心血管

3D US在先天性心血管疾病中用VR显示对于瓣膜的评估最有效。其他应用包括先天性主动脉弓疾病和腹主动脉缩窄病变,提供中心主动脉和分支动脉的空间定位。依据病人年龄和声谱窗,带有3D重建的多普勒超声可以被用于显示颅内血管系统。目前3D多普勒技术有能力在其他血管领域应用,包括子宫颈、肠系膜、肾脏和手足血管。超声的另一个治疗效用是用于溶栓,通常联合应用超声增强剂。研究显示采用低频超声可加快溶栓过程,从而可加速再灌注,同时降低血管内溶栓的并发症。

就目前MDCT技术的性质来说,CTA检查已经成为儿童心血管成像方面的主要选择之一。主要在探讨低剂量前瞻性心电触发双源CT(DSCT)血管成像在患有复杂先天性心脏病(CHD)的婴儿及儿童具有一定的临床应用价值,并与经胸超声心动图(TTE)比较。能够从心脏的形态学以及功能学两方面获得心脏的信息,提高了对病变诊断的正确性。同时也有报道关于儿童川崎病冠状动脉病变诊断中的应用,评估主动脉弹性的初步研究。 Lee等回顾了14名先天性主动脉弓疾病病人的CT血管造影,并报告了实时MPR和VR,比单独应用轴向判读进行形态学评估具有更高的观察可信度和精确度。分支血管由MPR、MIP和/或VR交叉式评估,狭窄-阻塞性疾病由MPR确定。在对40个成人病人的回顾性总结中,其中35个冠状动脉狭窄,Ferencik等发现,交互式倾斜MPR比资源图像回顾或者单纯的容积重建前的图像有更高的诊断精确度。CT 4D的心脏和主动脉壁运动以及3D组织灌注分析,可以在成人成像中应用,因为增加了辐射照射,几乎没有在儿科中开展应用。然而最先进的双源和单一来源的256和320多排螺旋CT在临床中的应用将增加。例如320排CT的婴幼儿复杂型先天性心脏病患儿动态容积显像;iCT关于最小年龄为7岁的左向右分流心脏评估。

儿科心脏CT成像一直以来受心率较快且患儿配合度差的限制。国外文献并没有太多针对不同技术的个案分析,而是较多针对多排螺旋CT总体的不同参数设置及不同应用技术在常见及复杂先心病方面的回顾分析、对比和研究。

电影三维平衡稳态自由进动序列MRI协议可用于评估心脏室壁运动,量化心室容量、射血分数和质量。相位差成像可解决3D因推移梯度技术带来的缺点。目前增强3D MRI灌注序列可应用于评估心脏功能。3D SSFP 和3D钆MRA 是用MRI 进行结构评估的中心序列。 对于CVMRI 和CVCT,多平面和容积重建可作为补充方式使用。

近年来关于儿童心脏MRI研究主要集中于先心病的研究。A.E. van der Hulst等发现三维速率编码 MR成像能准确评价肺动脉瓣血流,对于三尖瓣血流,其比二维速率编码 MR 成像更准确。采用三维速率编码评价右室舒张功能,有助于了解法洛四联症矫正术后病人的右室舒张功能情况。S. Muzzarelli等采用心血管MRI测量室间隔偏移程度,量化法洛四联症修补术后标志心室间相互作用的室间隔偏移,评估其与左心室射血分数、左室间隔增厚及左室纤维化的相关性,发现法洛四联症修补术后室间隔偏移异常与全心和左心室的收缩功能降低以及位于与右心室连接部位的左心室纤维化相关,后者提示心室间有反向相互作用机制。Annelies E发现对于术后的法洛氏四联症的患儿,流速编码MR成像与组织多普勒超声一样,均可用于评估右室游离壁三尖瓣环(RVFW)处和右室流出道处的(RVOT)收缩期高峰速率及速率时间变化。Jennifer A等采用加SENSE的屏气的螺旋相位对比MR成像,传统的屏气笛卡尔相位对比成像,并以屏气相位对比MR成像做参考,发现对于各种先心病,采用螺旋的加SENSE的相位对比MR序列能在一个短的屏气中获得高时间和空间分辨率的图像,测出来的每搏体积是准确可靠的。

4.3 胸部

当前快速发展的多排螺旋CT和MRI很容易促进气道,肺,胸壁病理的解剖和功能的评估。完整的肺部治疗方案包括吸气和呼气算法,评估结构形态,胸壁力学和呼吸灌注通气。此外,动态的治疗方案要比较2D和体积的定量分析和空气滞留与可逆性肺的评估。当合并有心肺血管造影和肺灌注联合评价才是最全面的。临床应用不仅限于气管支气管软化,主动脉弓异常,异物吸入,气管息肉,哮喘,囊性纤维化,先天性肺病变,肺移植前和后,胸腺发育不全综合征,先天性膈疝修补术后,和有或无肺动脉高血压的慢性肺部疾病。64排螺旋CT就可以获在新生儿、婴儿、幼儿自由呼吸,年龄较大的儿童和青少年屏气的同向性和高分辨率数据。MRI也越来越多地应用到评价肺部疾病,Montella S等将MRI与CT相比,用于评价患有非囊性纤维化的儿童,包括纤毛运动障碍,原发性免疫缺陷和反复的肺炎,比较两种影像学方法的准确性和可靠性。结果发现MRI在评价非囊性纤维化儿童肺部疾病的严重程度上与HRCT是等效的,而MRI没有辐射,可以替代HRCT来诊断儿童慢性肺部疾病。

VR和MinIP主要是用来显示气管支气管树以及病变。使用电影和螺旋模式,16排或以上的多排螺旋CT扫描仪的肺功能4D成像技术已有报告。256和320 MDCT有更大的覆盖范围,使该技术适用于小儿气道的实时评估的同时减少辐射照射。

第一,20世纪20年代之前,英美文学中陌生化的语言主要以描绘风景为主。在这一阶段,作家在创作中开始接受并将陌生化艺术形式引入对田园生活的描述,其作用主要体现在对作品创作手法的衬托上。英美作家在作品中开始尝试性地应用陌生化语言。

CAD技术在儿科的肺结节检测,3D呼吸道分割,识别异常通气道中将作为新兴可行的方法。尽管存在固有的磁化率,运动伪影(CV脉动;呼吸),低PD和空间分辨率低等问题,最近的技术进步有可能实现高清晰度儿童肺部和胸部磁共振成像。

导航3D GRE已被用于自由呼吸的肺成像。可以用cine-MRI动态观察中央气道,而屏气及自由呼吸2DSSFP和2D或3D T1快速GRE的序列可用于动态评估胸壁和膈肌肌力和肺容量。极化氦-3(3He的)或氙129863D MRI检查可直接计算通气量。

4.4 消化系统

许多作者近年报道了三维超声对消化道内脏的临床应用和潜在价值。此外,3D超声成为内脏和包块体积计算的影像学检查方法之一。Gilja认为3D超声对胃容积有较高的精准度。Szilvas报告用3D超声诊断节段性回肠炎。尽管支持3D超声在胃肠道系统的应用的证据有限,但该技术的优越性已开始应用在许多儿童胃肠道疾病,包括肠闭锁,幽门狭窄,坏死性结肠炎,阑尾炎,炎症性肠病,麦克尔憩室,先天性胆道闭锁,内脏和肠系膜包块,肝移植前后等方面。血管内皮细胞瘤及肝母细胞瘤 超声增强与CT、MR肝脏三期增强相类似,根据病变的回声及血管增强形态有助于鉴别肝内的良恶性病变。

MRI的新技术的临床应用包括MR胰胆管造影,MR肠道造影(MRE),MR结肠造影(MRC)。MRCP被证明在描述胰导管的解剖方面是安全和准确的,因此被应用于评估胰腺炎,胆总管的囊肿,胆总管结石,原发性硬化性胆管炎,包块,创伤乃至肝移植前后的评估同样等。zhang发现呼吸触发和屏气3D TSE比2D TSE 有更精确的信噪比,从而形成对胆管解剖的更好的描述。

MRE和MRC在对炎症性肠病患者, 特别是年轻及儿童患者的长期随访过程中显示出较好的应用前景。新技术的应用不仅使其获得的影像信息更丰富,而且使更客观地评估病情活动性成为可能, 这些对炎症性肠病诊治中临床决策的制定、药物疗效的观察都具有重要意义。Maccioni F等指出磁共振肠造影前需进行肠道准备,包括禁食,口服肠道内双相对比剂等,扫描序列采用单次激发快速自旋回波与快速平衡稳态进动序列、3D-T1WI梯度回波序列、T2WI脂肪抑制序列、Look-Locker T1平面回波成像等,新技术的应用使磁共振肠造影能多参数、多序列、多平面成像,提供肠壁厚度、信号强度、血管束直径等多种参数。Dagia回顾了24例3T MRE的儿科克罗恩病患儿资料,发现MRE在评估疾病的活跃程度,严重程度,涉及肠管范围和表现包括脓肿,瘘管,窦道在内的肠外并发症具有可靠性;Haykir报道3D MRC在检测结肠病状,包括包块,炎症性肠病(IBD),Hirschprung病的敏感性、特异性、准确性分别为96%,100%和98%。

胃肠道CT新技术主要包括CT胆管造影、CT肠道造影检查,CT结肠镜检查。 CT胆管造影检查需要口服或静脉注射胆道造影剂。对胆总管结石症的敏感性、特异性和准确性的检测范围分别在87%~88%,75%~94%,86%~93%。Okada报道MPR比MIP拥有更高的性能。Persson发现容积图像诊断准确率增加了14%并可提高管道结石38%的显示率。

CT肠道造影检查在儿科学中最常应用于IBD和消化道出血。它也可以运用于评价小肠包块。从技术上讲,该检查需要口服或灌肠肠对比剂。Pilleul 回顾了包括青少年在内的217名患者发现 CTE检测小肠病变的敏感性为85%,特异性为97%。Capunay 分析了平均年龄为6岁的100个孩子后认为CTC相对传统结肠镜来说,敏感性为89%, 特异性为80%,可以显示>9毫米病灶。

关于体部肿瘤性病变,S Punwani等对照PET/CT 的增强诊断标准,发现全身 STIR 半傅里叶 RARE MR 成像可以精确地显示结内型与结外型淋巴瘤,并为该疾病的早期分期提供一种非辐射性的影像学检查方法。另外,S.S. Vasanawala等发现并行成像与压缩传感联合在临床上是可行的,可为儿童 MRI 提供更高的分辨力和(或)更快地成像,解决划定解剖结构的难题。

4.5 泌尿生殖系统

3D 成为对肾脏、输尿管和膀胱以及子宫、附件非常有用的非侵入性的评价方式,在先天性异常,实性和囊性肿块,泌尿生殖器发育不良,尿路梗阻和返流性肾病,肾盂积水,感染、创伤等方面具有较高的准确性。在儿科的应用范围包括(1)测量肾实质体积,对于肾积水(如PUJO)患儿随访及肾功能评估非常有用;(2)测量形态不规则膀胱内的尿量,适应于测量残余尿量(如神经性膀胱);(3)另一个用途是膀胱仿真内镜。Elwagdy比较318例尿路梗阻患者的3D US和2D US表现,发现3D US敏感性为98%, 而2D US的敏感性只有35%。Riccabona发现3D US方法较2D US能达到更精确的膀胱容量分析,(误差分别为4.3%±3.7%和27.5%±17.8%)。

超声增强在儿科中的潜在应用主要在膀胱输尿管返流,这项技术在欧洲的一些国家已经得到应用,并没有发现明显的副作用。多数研究结果显示诊断的准确性在90%及以上,不同检查方法的总一致性为91%,其中VCUG未发现的病例70%为Ⅱ-Ⅳ级,而VUS未发现的病例多为I级返流。

MRU和CTU均是分辨率高、综合性的泌尿道成像方法,其中MRU具有没有辐射或碘化对比过敏等优势。分肾功能灌注检查也是研究的重点。Perez-Brayfield对比96名尿路梗阻和肾盂积水儿童的核素扫描和MRU显像结果,发现MRU在所有病例中表现出优越的形态学评价,同时可以测定分肾功能。另外,CTU可通过低剂量扫描模式和对比介质策略安全地应用于儿童患者。快速CTU检查时间使它成为儿童创伤和高镇静或高麻醉风险时主要的选择方法,并且测定整体和局部肾脏大小和皮质厚度也可以作为评估肾单位功能方法。

4.6 肌肉骨骼系统

国外超声广泛应用于骨关节系统,不仅仅局限于髋关节的评价,还包括骨骺损伤、韧带损伤、感染性疾病(急性骨髓炎、化脓性关节炎)、炎性退行性关节病(如青少年特发性关节炎、血友病性关节病)、先天性发育异常(骨、肌肉、肌腱型)、急性骨关节损伤(隐匿性骨折、滑肘、外周神经损伤、神经损伤)等。3D超声技术已开始应用在以上方面。如Sme评价先天性髋关节发育不良病人认为三维超声改善了术前评估和手术不良的分类。

肌肉骨骼MRI检查,3维的GRE成像与脂肪抑制偶回波双翻转角扰相梯度回波稳态采集(3D FS-SPGR)是一个T1加权的3D技术,它在评价关节软骨形态,评估生长板和测量软骨和骨骺的体积和厚度的敏感性为81%~93%,特异性90%~97%,准确性达88%~97%。它的限制性在于相对长的扫描时间,也不能对半月板进行详细评估。基于3D FS-SPGR的肩关节镜在3T与2维MR关节镜的表现相似,但却只需要其检查时间的1/3(5对16分钟)。

偶回波稳态自由运动和平衡SSFP是评价软骨的3D序列。作者发现3D-DESS在1.5T探测软骨损伤产生多种表现(敏感性43%~83%,特异性88%~93%,准确性为69%~97%)。李最近报道3D-SSFP与3D-SPGR表现相似(76%~80%的敏感性,94%特异性,90%~92%的准确性)。 在1.5T上3D-SSFP与3D-SPGR相比扫描时间更短(3′34〞vs. 7′43〞), 并在3T上显示出较高的信噪比。包括VIPR-SSFP在内的3D-SSFP的另一个重要优点是韧带和半月板病理和骨髓水肿的显示与传统的MRI方法的表现近似。Kijowski和Jung在比较3D-FSE与常规2D-FSE检查韧带和半月板撕伤时都发现了相似的表现和一致性。Kijowski也报道在检测软骨损伤(1-3级)和骨髓水肿方面无显著性差异。用来检测骨骺缺血和监控坏死进展;对软骨延迟钆增强MRI(dGEMRIC)被用于评估软骨粘多糖含量。

H.K.Kim等通过分析迪谢纳氏肌营养不良症 (DMD)儿童的骨盆和大腿肌肉的 T2影像,确定受影响最严重的肌肉,分析其在非量化MR的T2影像上脂肪浸润的级别及与临床评估结果的相关性,发现臀大肌在 DMD 病人中是受影响最严重的肌肉,臀大肌的 T2值可以用来作为评价儿童DMD 疾病严重程度的定量和客观指标。M. Gaeta等以肌肉活检为参考标准,使用偶回波双翻转角扰相梯度回波稳态采集(SPGR)MRI 技术前瞻性地评估肌肉脂肪分数(MFF)。分别用 20°和 80°的翻转角进行自旋密度及 T1 加权快速梯度回波同相位和反相位的双回波成像,在与预计的活检部位一致的 MR 层面上画上圆形的感兴趣区,由另一名不知活检结果的放射科医生计算 MFF。本研究结果表明双回声双翻转角 SPGR MR 成像技术可以可靠地计算 MFF,并且与活检测量具有一致性,该技术可运用于测量肥胖儿童的MFF。

MPR和3D 容积CT检查可用于评估骨骼肌肉创伤的术前术后、发育不良、脊柱侧凸、胸壁畸形及双腿长度差异等方面。先进的CT成像对肌腱异常评价也很有用的。Ohashi报道说,在3名医师对16名患者的一致性研究中,用MPR 和VR重建方面诊断出18种肌腱异常(如错位, 撕伤,不规则嵌入, 腱性病变),百分之五十在手术或磁共振造影的检查中被证实,其余进行了保守疗法治疗。双源128,256和320的MDCT由于大范围扫描和更快速的扫描模式提供了潜在的在骨骼肌肉系统的CT应用范围,并减少辐射,并可以进行骨骼肌肉CT灌注和动态的运动成像。Kalia报道采用256排MDCT,初期评估了18个关节运动,发现CT动力学联合成像在技术上的可行, 并同时保持较高的空间分辨率。

采用计算机辅助诊断(CAD)来自动测定骨龄也许将是替代传统的Greulich和Pyle图谱的发展趋势。Van Rijn 发现405个健康患者中只有1.7%偏离了手工检测,自动和手工检测骨龄的平均误差仅为0.71岁。马丁等同样提出了1 097个身材矮小的病人中自动和手工测定骨龄的平均差异年龄为0.72岁。

4.7 胎儿

超声波检查是产科筛检(20~24孕周)和胎儿发育异常检测的主要方法。标准诊断记录由2D技术进行。3D US 用于评估胎盘形态学、中枢神经系统、神经管缺陷、面部畸形、骨骼异常、先天性心脏疾病和胎儿肺体积。3D多普勒超声检查和VR重建在胎儿血管造影上起一定作用,有报道用于评估在胎儿主动脉缩窄和异常的胎盘血管,先天膈疝的肺血管系统,颅内血管畸形和胎儿旋转不良的肠系膜血管系统和血管畸形。

MRI和极端快速2D序列被用作评估可疑或者已知的产科异常的一种继发方法。它提供更为明确的解剖和异常诊断,常常需要多个层面的多种成像。图像的数量和检查时间直接依赖于胎儿的运动,序列的总数常常在20~30之间,检查时间为30~45分钟。

目前,在临床实践中,3D序列和常规2D序列可以一同获得,它们受胎儿运动和与组织信噪对比的影响。在对107个非复杂性晚孕的回顾中,Hatab等人发现T2加权的3D重建MR图像与超声在头围和腹围以及顶骨直径的测量上有稳健的一致性。但是,对血管-动脉和枕骨-额骨直径则不那么有效。

5 国内外儿科影像学发展状况比较

在儿科影像学经历了100多年发展的今天,儿科影像学无论在国内外均存在不同程度的在新技术的应用方面落后于成人影像学的状况,这和儿科成像技术要求较高、儿童成像困难等各种因素有关。国内儿科影像学起步更晚,与国外儿科影像学的差距也比较突出,国内儿科影像学目前大部分还停留在陈旧的设备使用和简单的临床应用性方面,大部分的影像学研究也是基于疾病影像学特征的回顾性总结、随访及评估,新技术的应用和前瞻性的研究较为少见。例如三维超声成像技术在除了心脏外其它系统的应用尚无报道,在欧洲一些国家的儿童中已开展增强超声检查,国内尚是空白。超声在骨骼肌肉系统的评估中主要是先天性髋关节发育不良,在其他方面的应用也很少。以上提及的新技术在国内儿科MRI领域也大都未见报道。国内关于儿童MRI研究和文章也较少,一部分文献集中于儿童先心病MRI研究和精神疾病的功能磁共振研究。国内儿童CT的研究相对于其它影像设备与国外儿科影像学的差距相对少一些,这基于国内儿科影像学CT的应用较为普及的缘故,在儿童CT低剂量的研究、先天性心脏病的CT研究方面接近国外儿科影像学的水平。儿科介入放射学最近几年在广州等地方有了长足的进步;另外,儿科影像学的重要组成部分--核医学,目前国内儿童医院还没有建立核医学科,更没有核医学影像设备,而在美国及欧洲各大儿童医院均有至少一台SPECT(/CT)及PET(/CT)设备,并早已建立儿科核医学协会及俱乐部,因此从人员建设、设备规模、普及程度、分布模式及检查例数等各方面,尚无法与发达国家相比。 但是,我们欣喜地看到最近几年儿科影像学的快速发展趋势,我们迫切需要将各种新技术应用到儿科领域,促进儿科影像学的发展。

猜你喜欢

儿科影像学评估
GM1神经节苷脂贮积症影像学表现及随访研究
第四代评估理论对我国学科评估的启示
64排CT在脑梗死早期诊断中的应用及影像学特征分析
特殊部位结核影像学表现
颅内原发性Rosai-Dorfman病1例影像学诊断
儿科常见病,贴敷更有效
圆梦儿科大联合
儿科医联体的共赢思路
评估依据
立法后评估:且行且尽善