[医药]CT、MRI新技术在儿童体部肿瘤诊断中的应用.doc

CT、MRI新技术在儿童体部肿瘤诊断中的应用关键词：肿瘤诊断来源： CHKD期刊全文库中国临床医学影像杂志2006年增刊 （本文作者：上海交通大学附属上海儿童医学中心周莺）儿童体部肿瘤约占小儿全身肿瘤的27.5%左右。无论是原发还是转移，都离不开影像学检查方法对肿瘤进行治疗前解剖部位的确定，肿瘤形态进行描述，评价肿瘤与周围组织的关系以确定肿瘤的良恶性，并对恶性肿瘤进行分期，对肿瘤的治疗效果进行随访分析。目前儿童体部肿瘤检查的影像学方法主要包括平片、超声、CT、MRI、核素检查以及PET-CT等。本文将对CT以及MRI的一些新技术在儿童体部肿瘤应用中的发展情况加以归纳讨论，现综述如下。1CT、MRI各种新技术1.1多排螺旋CT（Multidetectorcomputedtomography,MDCT）在儿童疾病诊断的过程中，MDCT已经逐步取代了单排螺旋CT，成为一项极有价值的检查方法。MDCT应用于儿童疾病的检查有许多优势，主要包括在较短时间内能扫描出质量较好的图像。提高静脉注射造影剂后组织增强的能力，特别在CT血管成像中的应用。并减少增强所需造影剂的剂量。获得相对薄层图像的能力（提高图像的分辨率）。提高多平面重建（reformation）以及三维重建(construction)的效果。减少放射剂量。MDCT的新技术主要有以下几项：1.1.1二维多平面重建（Two-dimensionalmultiplanarreformations,MPR）二维多平面重建及曲面重建主要为了解决一些由于病灶面积广泛而在横断面上无法了解每层之间相对关系的问题。所需的二维图像除了可以在冠状面和矢状面进行操作外，也可以在任何斜位上显示问题的长轴区域。当进行二维重建操作时，必需要同时结合原始图像，以免由于产生的伪影而导致错误诊断。1.1.2三维最大密度投影（Three-dimensionalmaximumintensityprojection,MIP,minMIP）平行的射线通过容量数据而只显示最大或最小的密度容量元素，这样就产生了三维的图像。因为只有需要的容量元素被采用，因此丢失了超过95%的原始数据。这种方法的缺点是对空间结构关系以及复杂的血管解剖和重叠的结构显示不够清晰。因此对血管或狭窄段的大小可能产生过高或过低的估计。目前有一种称为可变薄层（slidingthinslab,STS-MIP）重建,可以进行各种层厚的重建，但一般采用-5或-10mm层厚。通过这种方法可以对解剖关系进行进一步描述。1.1.3CT血管成像（CTangiography,CTA）MDCT与普通CT、数字减影以及超声在血管成像方面相比，扫描范围增加，空间及时间分辨率明显增高，层厚也更薄，因此产生的图像具有更好的血管显示效果，而且还可以提供血管腔外的信息以及多平面的动脉和静脉结构，另外，CTA同时还可提供气道和肺实质的信息。通过薄层扫描以及叠加方法，就可以取得良好的多平面重建及三维重建效果。1.1.4高分辨率图像（High-resolutionimaging）一般的CT图像所采用的千伏从120140kV左右，每幅图像扫描时间为0.51秒。MDCT使扫描层厚变得相对更薄，同时通过缩短扫描时间，减少了心脏搏动和呼吸运动所产生的伪影，这样就可以获得清晰的高分辨率图像。1.1.5CT灌注图像（CTperfusion）CT可以用来评价脑，肾，心脏，肝脏，脾脏等组织的灌注情况。其最常见的是连续单层获取数据，然后获得时间-密度曲线（time-attenuationcurve,TAC）。目前已经有一些方法可以用来分析这些曲线而获得一个灌注值，这些分析方法包括指示物稀释理论（indicatordilutiontheory,momentsmethod），间隔分析法（compartmentalanalysis,slopemethod）以及线性系统方法（deconvolutionmethod），在增强后期也可分析毛细血管的穿透量。这些理论都是在注入造影剂组织密度改变的基础上产生，而组织密度的改变，通常用CT值（hounsfield,HU）来直接表示。在静脉注入前首先需要获取至少一幅非增强图像作为基线，将增强后图像的像素减去基线图像的像素，从而产生像素时间增强曲线。CT灌注这一方法也存在一定的局限。包括有限的样本容积，这就使得选择感兴趣区很重要。任何病人的移动以及电子束伪影对灌注值都会产生明显的影响。1.2核磁共振（MagneticResonanceImaging,MRI）随着新的软件技术的开发以及脉冲序列的改进，MRI的空间分辨率大大提高，扫描时间不断缩短，对比增强剂可以根据患儿的具体情况灵活运用，这些对儿科疾病的诊断，复查都提供了良好的条件。下面对MRI的一些新技术介绍如下。1.2.1MR血管成像技术（MRangiography,MRA）MRA主要有四种序列：黑血技术（black-blood），时间飞跃（timeofflight），相位增强（phasecontrast），三维增强序列（3D）。这些技术原理各不相同，但总的来说是相辅相承的。目前首选的是3D增强技术，TOF和PC技术常作为3D增强的补充序列。3D增强MRA的主要原理是通过在静脉内注入轧造影剂以缩短血液的T1时间，使得血管在T1加权梯度回波序列时产生信号。对腹部和盆腔的血管，MRA常采用冠状面图像，而对胸部血管，则常采用矢状面扫描。获得的图像可以在任何平面重建,但通常在和原图像相同的平面重建可以获得更佳的分辨率。1.2.2动态增强MR影像（dynamic-enhancedMRI,DeMRI）DeMRI是可以用来评价肿瘤微循环功能的一种检查方法。不同组织在血流灌注及血管的穿透性存在明显的区别。DeMRI可以揭示肿瘤组织血容量灌注的改变，血管穿透性的大小，以及间质情况的改变。这些改变可以用活动指数这一量化的方式进行描述。注入造影剂后，在肿瘤组织的某一层面反复扫描产生一系列不同时间段增强程度的图像，通过计算信号强度后获得一个信号-时间曲线。曲线有各种不同的形态，以此来分析肿瘤的性质。1.2.3MR灌注图像（MRperfusion）MRI灌注这一技术能很好的反映肿瘤的微循环和氧合状态，而且具有无创伤性这一特点。在DeMRI的计算过程中，由于采用对肿瘤中心部位进行平均动态增强值的计算方法，所以它不能完全反映肿瘤内部不同成分的血供情况，例如某些关键的肿瘤低循环的区域，这些区域对放疗不敏感，因此容易复发。而运用MR灌注像素-像素计算分析方法，就可以评价在肿瘤微循环中不同区域血供情况的不同，因此对肿瘤微循环的分析比较全面。1.2.4MR频谱分析（MRspectrophy,MRS）MRS作为一种非侵袭性的检测肿瘤组织生物学信息的方法，已经在脑部肿瘤中得到了广泛的应用。在对体部肿瘤的评价目前尚处于起步阶段。MRS主要对生物结构中细胞双层膜或多肽进行分析。在进行MRS扫描前，首先要运用传统的MRI检查方法对肿瘤组织进行定位。然后选择感兴趣区，再进行MRS扫描，通过测量该部分的胆碱，乳酸，脂质，特定氨基酸的相对浓度来评价肿瘤组织的活性及对治疗的反应。2各种新技术在肿瘤中的应用2.1CT二维骨骼重建技术在肿瘤中的应用MDCT二维骨骼重建技术用于分析那些邻近骨骼的软组织肿瘤与骨骼的关系，由于CT图像为横断面断层图像，通过图像重建后达到立体或近似于立体的关系，对评价肿瘤的性质提供更多的信息，为手术提供方便。例如在评价神经母细胞瘤，由于该容易侵犯骨骼，特别是肋骨和椎管，重建后可以清晰显示肿瘤侵犯上述部位的情况。2.2高分辨率CT图像在肺部结节中的运用肺结节是肿瘤诊断中的一个难题。肺部转移是儿童肺结节最常见的原因。肺结节一般定义为直径不超过3cm的边缘基本清晰的类圆形不透亮区。常规胸片上小的肺结节往往不容易发现，MDCT的高分辨率图像在观察肺部结节中优势很明显。通过对结节的形态、密度、大小和生长情况可以对结节的性质进行初步分析。2.3CTA、MRA在肿瘤中的应用CTA和MRA可以用于评价肿瘤组织与周围血管的关系，包括推移、压迫、包饶等。了解肿瘤与周围组织的关系以及下腔静脉内有无瘤栓形成对手术以及疾病的预后情况有很大的帮助。目前临床上最常用多平面重建方法来评价肿瘤与周围血管关系的方法。通过不同时相，可以显示主动脉及其分支，腔静脉及其分支的情况。2.4DEMRI在肿瘤中的应用目前DEMRI主要用于评价骨骼肌肉系统肿瘤和一些软组织肿瘤血管微循环灌注的情况以及治疗后血管成分改变的情况。前者主要包括骨肉瘤、尤文氏肉瘤，后者包括一些常见的软组织肿瘤例如横纹肌肉瘤、神经母细胞瘤和一些颈部的肿瘤。不同的信号强度-时间曲线有不同的意义。如时间-信号曲线为一水平线或缓慢上升或快速早期增强并一直保持持续上升的增强，则说明肿瘤组织以偏良性为主，如果时间-信号曲线早期快速增强，达到一定程度后一直保持水平持续状态或早期快速增强然后造影剂迅速从肿瘤组织中排除则提示肿瘤为偏恶性。3儿童常见肿瘤的影像学诊断3.1神经母细胞瘤（neuroblastoma,NB）NB约占小儿肿瘤的8%10%。约97%小儿在10岁以内出现症状。NB可以发生在交感神经链的任何部位。最常见的部位是肾上腺（约占40%），其他部位包括腹部交感神经节（25%）、胸部（15%）、盆腔（5%）、颈部（5%）。MRI和CT都可以用来评价原发的NB。纵隔的NB通常在胸片上首先发现，而MDCT可以很好的显示肿瘤的形态，内部的钙化，结合二维骨骼重建图像，显示骨骼的破坏情况。在腹部和盆腔神经母细胞瘤，通常先使用超声确定肿瘤的存在，然后再选用MRI或CT进行检查。由于腹部的病灶一般比较巨大，起源于何器官往往不十分清楚，因此影像学检查先需要确定肿瘤起源于腹膜内的还是后腹膜，如果确定来源于后腹膜，则主要需要的鉴别就是肾内起源（通常是肾母细胞瘤）还是肾外起源（通常是NB），包饶并推移后腹膜大血管，超越中线，以及侵犯椎间孔都有力的提示NB。CTA或MRA可以观察肿瘤与大血管的关系。3.2肾母细胞瘤（Wilmstumor）肾母细胞瘤是起源于肾脏的儿童最常见的肿瘤，约占小儿恶性肿瘤的7%。平均诊断年龄为3.5岁。本病以单侧多见。肿瘤组织可以延伸至肾盂或输尿管，引起泌尿系统的阻塞。也可以蔓延至下腔静脉，偶尔可以延伸至右心房。其最常见的转移部位是肺，区域淋巴结和肝脏转移较少见。在对怀疑肾母细胞瘤的儿童进行检查时，和NB一样，超声是首先使用的影像检查方法。在用CT或是MRI作为进一步检查方法的观点上，存在着分歧。但无论是CT或是MRI，均可以显示肾区一巨大的肿块，通常伴有肾盂和肾盏的扩张和扭曲。肿块一般信号密度不均匀，钙化不如NB显著。通过CTA或MRA可以显示肾静脉或下腔静脉是否有肿瘤的侵犯。肾母细胞瘤最常见的转移是肺（85%）和肝脏，在进行原发部位扫描的同时，可以观察肝脏是否有转移，而对于肺部的转移CT则是首选的检查方法。3.3肝母细胞瘤（Hepatoblastoma）肝母细胞瘤是儿童最常见的原发于肝脏的恶性肿瘤，约占小儿肿瘤的0.9%，平均诊断年龄是1岁。通常以无症状肿块为主要临床表现，其它临床表现可有腹痛、厌食、黄疸等。几乎所有病例均有血清甲胎蛋白增高。肝母细胞瘤主要表现为肝内孤立性肿块，但也可以表现为多灶性或弥漫性浸润。增强后信号密度不均匀，肿块体积通常小于正常肝脏的大小。约40%50%病例可见点状或片状钙化，但钙化并不是诊断本病的必要条件。右叶比左叶的发生率高两倍。肝母细胞瘤主要转移部位是肺和门静脉，其它肝脏以外的转移例如淋巴结以及骨的转移比较少见。原发部位的肿块一般先通过超声确定肿块的存在，然后再通