胸部放射诊断学
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第三节 MRI检查

胸部疾病的影像诊断以常规X线检查为初筛,CT检查为首选,MRI为辅助手段。随着MRI技术的不断改进和成熟,其在胸部的临床应用也日益广泛。MRI可任意层面成像,软组织分辨率高,对于肺、纵隔、膈肌病变的定位及起源判断具有重要价值;利用血管流空效应,对于鉴别血管性病变,尤其是血管管腔及管壁病变也具有优势;对于纵隔淋巴结的清晰显示也是其优势之一;对于纵隔肿瘤,可显示病变范围、与周围结构的关系,有助于病变可切除性判断及评估预后,尤其是对纵隔神经源性肿瘤的诊断和分期有重要价值;对于胸腔积液,可显示积液量及初步判断积液成分,对发现积液合并占位也有明显优势;对于胸部肿瘤的疗效评估也可提供可靠影像学资料。

一、MRI成像技术

(一)肺、纵隔常规MRI技术 1.线圈

体部、心脏相控阵线圈。

2.体位

仰卧位,头先进或足先进。定位中心对准线圈中心及第5肋间水平连线。

3.方位及平扫序列

冠状位单次激发T2WI、轴位快速自旋回波fs-T2WI呼吸门控(呼吸导航)、单次激发T2WI、梯度回波T1WI屏气采集序列容积扫描,必要时加矢状位扫描。

4.增强扫描序列

轴位、冠状位、矢状位梯度回波fs-T1WI屏气采集序列三期扫描,在设备性能支持的情况下,轴位可采用三维T1WI梯度回波序列行动态多期扫描。

5.技术参数

层厚5.0~8.0mm,层间隔≤层厚×20%,FOV(360~400)mm×(360~400)mm,矩阵≥320×256。如采用三维梯度回波T1WI容积扫描,层厚2.0~4.0mm,呼吸触发采集。静脉注射钆对比剂,流率2~3ml/s,剂量0.1mmol/kg,然后注射等量生理盐水。

6.图像要求

(1)显示完整肺及纵隔结构。

(2)呼吸运动伪影、血管搏动伪影及并行采集伪影不影响影像诊断。

(3)三维T1WI容积扫描提供MPR像,必要时提供时间-信号强度曲线分析结果。

(二)胸部大血管对比增强MRA技术 1.线圈

体部、心脏相控阵线圈。

2.体位

仰卧位,头先进或足先进。定位中心对准第五肋间水平连线。

3.方位及序列

冠状位扫描,采用快速或超快速三维梯度回波序列等。

4.技术参数

TR、TE均为最短,反转角20°~45°,激励次数0.5或1.0次,层厚1~3mm,无间距扫描,FOV(400~480)mm×(400~480)mm,矩阵≥192×288,三维块厚及层数以覆盖心脏大血管为准,即包含心脏前缘及降主动脉后缘,脂肪抑制,扫描时间14~25秒/时相,至少扫描2个时相(动脉期和静脉期)。对比剂剂量0.2mmol/kg,注射流率为3ml/s(或前半剂量注射流率为3ml/s,后半剂量流率为1ml/s),再以等量生理盐水冲管。

5.图像要求

(1)显示心脏大血管动脉像及静脉像。

(2)靶血管对比剂处于峰值浓度,图像清晰。

(3)无明显运动伪影。

(4)提供MIP重组多角度旋转三维血管图。

二、相关疾病及诊断要求

(一)肺血管性病变

评价肺动脉MRA图像质量的标准如下:可以完全显示中央肺动脉(主肺动脉/左右肺动脉和肺叶动脉);同时清楚的显示外周肺动脉(段和段以下动脉);而且还能够在不受肺静脉或主动脉及其分支重叠的影响下,选择性的显示某些肺动脉。当肺动脉与肺静脉或主动脉分支重叠时可以通过电影、连续旋转、MPR或MIP的方法来处理。

1.肺动脉栓塞

肺动脉栓塞是一种常见病,严重危害人类健康。但其临床症状、病史、临床检查及胸部X线检查均没有特异性。传统的肺动脉造影是诊断肺动脉栓塞的金标准,但是一种有创的检查方法。CTA的敏感性为83%,特异性为91%。肺动脉MRA的表现是血管腔内持续的充盈缺损或血管的突然截断,与血流缓慢或涡流引起的血管腔内信号不均匀是不同的。肺动脉MRA成像取得了令人满意的效果,MRA对比剂安全,且无离子辐射,所以当患者有碘过敏史或肾功能不全时,MRA是有效的CTA替代检查方法。

2.慢性血栓栓塞性肺疾病

慢性血栓栓塞性肺疾病的发病率逐年增加,可以通过MRA对其进行诊断。诊断标准如下:中央肺动脉扩张;附壁血栓和血管壁增厚,周围没有血管分支或中断;血管远端的异常狭窄;肺段血管管径的异常。尽管空间分辨率有限,显示肺叶、肺段动脉的敏感性分别是83%、72%,特异性分别是95%和94%。MRA可以清晰地显示慢性血栓栓塞性肺动脉高压患者中央大动脉的栓子、血管突然截断征、血管远端逐渐变细。3D-MRA可以快速、精确的诊断肺静脉或体循环静脉的异常,是一种非侵入性的方法。

3.肿瘤与肺动静脉的关系

MRA可以精确地评价肿瘤与肺动静脉的关系,敏感度约80%,特异性约95%。原始图像与MIP相结合可以显示血管壁的增厚或管腔的狭窄及外周血管的截断等征象。

4.其他

MRA还可以用于诊断肺静脉的异常回流(如肺动静脉畸形)、肺段隔离症(显示供血动脉和引流静脉)等多个方面。

(二)肺通气障碍疾病

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种以气流受限为特征的可以预防和治疗的疾病,气流受限不完全可逆、呈进行性发展,与肺部对有害气体或有害颗粒的异常炎症反应有关。COPD主要累及肺,也可引起全身(或称肺外)的不良效应。

1.MRI肺灌注成像

MRI肺灌注成像可成功用于COPD患者局部肺灌注的视觉评估及术后肺功能的预测。MRI肺灌注成像的主要方法为首过对比剂技术。与放射性核素闪烁成像相比,MRI灌注成像无放射性辐射、具有较高的空间和时间分辨率,且在检测灌注异常方面具有较高的诊断准确度(90%~95%)。

首过对比剂技术是采用快速成像序列,静脉团注对比剂后将组织毛细血管水平的血液灌注情况显示出来。MRI技术已能完成具有更高空间分辨率和可进行多平面重组的3D容积灌注成像,能获得局部肺灌注缺损区准确的解剖学定位,从而可以在叶和段水平评估COPD,并与放射性核素闪烁灌注成像有很好的相关性。

肺气肿患者肺实质破坏,肺泡毛细血管相对减少,导致肺动脉阻力的增加,肺动脉压随之上升。由于肺血流量减少,相应肺组织氧交换能力下降,血含氧量不足又会使肺动脉阻力进一步上升,形成恶性循环。总之,肺气肿患者肺血流量(pulmonary blood flow,PBF)减少,肺实质多种性质的破坏导致了肺血容量(pulmonary blood volume,PBV)也减少。平均通过时间(mean transit time,MTT)由PBV/PB的值决定,肺气肿患者的MTT显著下降,可间接推断出PBV有更大程度的减少,而局部的PBV可能有所增加。

2.MRI肺通气成像

气体交换充足与否取决于灌注和通气是否匹配,肺局部通气的评估对肺疾病(包括COPD)的诊断和严重度评估十分重要。目前,局部通气成像最常采用核医学成像,但其缺点是空间分辨率低和吸入放射性物质。MRI肺通气成像主要采用超极化惰性气体(3He、129Xe)成像、氧增强质子成像、氟化气体成像等。由于其无辐射,空间分辨率较高,越来越受到重视。近十年,使用3He和129Xe超极化惰性气体的MRI肺通气成像已广泛用于动物及部分临床实验中,以3He应用较多。此成像方法对哮喘患者的气流受限和肺气肿患者的通气受损具有高度敏感性,也可进行定量分析。研究表明通气缺损与肺气肿的肺实质受损有很好的相关性。许多研究者已经成功尝试使用3He-MRI对COPD患者在肺形态、容积及通气缺损分布的基础上进行严重度分级和疾病特点描述。

当然,胸部MRI也有诸多不足之处,其对肺部解剖细节(肺纹理、远端支气管及叶间胸膜等)显示效果欠佳,对钙化显示也不敏感。MRI对胸部外伤的应用价值也有限。

(查云飞 高剑波)