眾所周知,在醫(yī)療診治中CT和MRI等影像檢查具有重要的地位,它們是臨床醫(yī)生不可缺少的檢查方法。但也存在一些應(yīng)用上的局限性。在這些局限性中,有的為檢查方法的基本原理所限制,比較難以克服;有的為機(jī)器性能和技術(shù)因素所引起,可通過(guò)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和新技術(shù)的開(kāi)發(fā)加以克服;有的是人為因素所造成的,通過(guò)技術(shù)培訓(xùn)、經(jīng)驗(yàn)積累和嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程,可以克服和改善。有的則可以通過(guò)CT和MRI兩種檢查方法的聯(lián)合應(yīng)用而得到相互補(bǔ)充和改進(jìn)。
第一 CT的局限制性和克服措施
CT是一種與傳統(tǒng)X線檢查原理不同的X線成像技術(shù),它采用了圖像數(shù)字重建技術(shù),從數(shù)據(jù)收集到計(jì)算機(jī)圖像重建的過(guò)程中有許多較為復(fù)雜的步驟,在這一系列過(guò)程中和臨床應(yīng)用上產(chǎn)生的一些問(wèn)題,限制了CT的應(yīng)用。本文將從技術(shù)因素和人為因素兩方面來(lái)分析這些限制因素井提出一些可能的克服措施和方法。
一、技術(shù)因素
(一)移動(dòng)偽影 早期的CT,每次掃描時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2—4秒,因此移動(dòng)偽影曾使診斷遇到許多困難。現(xiàn)代的第三、第四代CT掃描時(shí)間可縮短到1—2s,特別是多排螺旋CT的出現(xiàn),使掃描時(shí)間大幅縮斷,達(dá)到0.33秒/64層的短時(shí)間。整個(gè)檢查時(shí)間在3—5秒內(nèi)即能完成。病人在此期間完全可以保持固定的體位,頭部移動(dòng)等造成的偽影已基本消除。但是對(duì)于腦外傷或其他意識(shí)不清的病人和不能自控的兒童,有時(shí)仍有移動(dòng)偽影干擾圖像,會(huì)影響診斷。對(duì)此類病人可施行麻醉或用綁帶固定體位以消防移動(dòng)偽影。
(二)金屬偽形 當(dāng)X線穿透金屬時(shí),X線強(qiáng)度急劇衰減,造成一變化劇烈的梯度,產(chǎn)生金屬偽影。事實(shí)上,金屬偽影也是一種移動(dòng)偽影,不過(guò)它不是掃描對(duì)象的移動(dòng)所引起,而是在旋轉(zhuǎn)掃描道程中產(chǎn)生的。這種偽影目前還很難克服。
(三)骨骼偽影 又稱為射線硬化偽影,它是由于X線在通過(guò)致密厚實(shí)的骨骼后,其中的較“硬”部分被吸收后所致的偽影。在神經(jīng)系統(tǒng)的檢查中,以后顱窩部位最為嚴(yán)重,甚至可在雙側(cè)巖骨之間造成一條狀橫行低密度影,稱為亨氏偽影或亨氏暗區(qū),此偽影可干擾橋小腦角病變的顯示。目前除增加曝光條件和減薄掃描層面的厚度外沒(méi)有更好的解決方法。
(四)部分容積效應(yīng) 部分容積效應(yīng)是在CT成像過(guò)程中產(chǎn)生,它影響CT值測(cè)量的準(zhǔn)確性。由于CT值的準(zhǔn)確性受部分容積效應(yīng)的影響較大,因此在較微小的病灶性質(zhì)判斷上可能因CT值的測(cè)量誤差而導(dǎo)致錯(cuò)誤的診斷。部分容積效應(yīng)可以用減薄掃描層面的厚度來(lái)加以改善,掃描層面的厚度越薄,它的影響就越小。
(五)CT對(duì)直接顯示冠狀面和失狀面圖像有圖難 CT對(duì)頭顱的某些部位(如鞍區(qū)等) 能進(jìn)行直接冠狀面成像,但對(duì)頸部、腹部和脊柱均不能直接冠狀面成像,而對(duì)矢狀面直接成像就更為困難。但是間接的矢狀面、冠狀面圖像對(duì)病變來(lái)源的判斷、對(duì)病變范圍和性質(zhì)等的判斷均極為重要。如顱腦中線附近病變的起源、有無(wú)枕大孔疝和脊髓腫瘤的起源和范圍等,橫斷面圖像往往難以顯示,而矢狀面或冠狀面圖像則可清楚顯示。目前多排螺旋CT通過(guò)橫斷面圖像可重建出任意方位的圖像,可克服這一局限性,達(dá)到診斷要求所需。
(六)系統(tǒng)偽影 CT掃描機(jī)是一個(gè)很復(fù)雜的系統(tǒng),由于調(diào)試不當(dāng)、未按常規(guī)保養(yǎng)或按時(shí)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)模型等均可引起一些偽影。這些偽影一般比較容易判斷。但有時(shí)當(dāng)這些偽影不太嚴(yán)重時(shí),或未意識(shí)到是機(jī)器的偽影所致的異常圖像時(shí),可能會(huì)造成誤診。如環(huán)形偽影發(fā)生在脊髓中央可能會(huì)誤診為脊髓空洞癥等。這一限制可通過(guò)技術(shù)培訓(xùn),讓操作人員熟悉各種系統(tǒng)偽影的表現(xiàn)及定時(shí)保養(yǎng)機(jī)器來(lái)加以克服。
(七)組織噪聲 組織噪聲為各種組織(如脂肪組織和腦組織等)的平均CT值的變異所造成,即同一組織的CT值恒定在一定范圍內(nèi)波動(dòng),致使不同組織可以具有同一CT值。這就使醫(yī)生根據(jù)CT值確定病理性質(zhì)時(shí)可能會(huì)造成誤診。克服的方法是減薄掃描層面的厚度、提高曝光條件以盡可能提高CT值的測(cè)量精度等。
(八)椎管內(nèi)病變?nèi)孕枳⑸湓煊皠┎拍茱@示 雖然CT的密度分辨率極高,但對(duì)于密度非常接近的組織的分辨仍有困難。故對(duì)椎管內(nèi)病變的顯示、病變的性質(zhì)和來(lái)源等的判斷均有困難。因此必須在椎管內(nèi)注射造影劑,顯示蛛網(wǎng)膜下腔,以改變椎管內(nèi)的對(duì)比,達(dá)到診斷的要求。
二、人為因素
(一)位置不正 在擺放體位時(shí),未將病人的聽(tīng)眥(zi)線與垂直線之間形成15度夾角,或左、右眼眶不在同一一水平線上,或左、右外耳道不在同一水平上等均可造成病人體位不正,致使圖像上出現(xiàn)一些難以解釋的現(xiàn)像,甚至引起誤診。如左、右側(cè)腦室大小不一,左、右內(nèi)聽(tīng)道開(kāi)口大小相差較大,甚至出現(xiàn)側(cè)腦室內(nèi)等密度影如同占位病變一樣的表現(xiàn)。解決方法比較簡(jiǎn)單,首先要加強(qiáng)技術(shù)人員的培訓(xùn),可利用不同大小的條形海綿對(duì)病人的體位進(jìn)行仔細(xì)校對(duì),其次是定時(shí)檢查機(jī)器的準(zhǔn)直線是否有改變。
(二)窗位、窗寬的設(shè)置 CT的窗寬和窗位對(duì)于顯示病變極為重要,不恰當(dāng)?shù)拇皩捄痛拔徊坏珗D像難看,更重要的是會(huì)遺漏病變或造成病變的假象。設(shè)置正確的窗寬、窗位主要依賴設(shè)置者對(duì)各種病變發(fā)現(xiàn)的熟悉程度和臨床經(jīng)驗(yàn),同時(shí)要在常規(guī)窗寬、窗位的顯示基礎(chǔ)上不停地細(xì)細(xì)調(diào)節(jié)病灶,以得到病變顯示最佳的窗位、窗寬值。
(三)造影劑注射速度 造影劑在血管和組織內(nèi)濃集、擴(kuò)散、消退的規(guī)律在人體內(nèi)不同器官和組織的表現(xiàn)不盡相同;在各種病變中這一規(guī)律亦不完全一樣。因此正確掌握造影劑注射速度及增強(qiáng)掃描開(kāi)始的時(shí)機(jī)對(duì)于清楚顯示病變、準(zhǔn)確定性是很重要的。如垂體組織沒(méi)有血腦屏障,造影劑濃集很快,消失也很快,因此快速的加壓注射可以很快地顯示垂體組織。反之緩慢淌注或延誤掃描時(shí)機(jī)均可使垂體組織顯示不清;肝臟海綿狀血管瘤由于特殊的循環(huán)規(guī)律,不但要求有快速滴注的過(guò)程,而且需要延遲掃描,這樣才能完整地反映海綿狀血管瘤的循環(huán)規(guī)律。
第二 MRI的限制性和克服措施
MRI用于臨床迄今已達(dá)20年多年,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)驗(yàn)的積累,許多技術(shù)和應(yīng)用上的難題均已得到解決。但MRI仍存在相當(dāng)多的局限性,這些局限性有些限制了它的應(yīng)用范圍,有些限制了圖像的質(zhì)量等等。本文從三方面來(lái)討論這些局限性,并根據(jù)情況提出一些可能的解決方法。
一、MRI原理上的限制
(一)磁場(chǎng)和射頻的影像 由于MRI存在磁場(chǎng)和射頻,它們可以干擾一些儀器的正常工作狀態(tài)。反之,某些金屬物品又可干擾磁場(chǎng)的均勻性和射頻的穩(wěn)定性。如心臟起搏器、一些急救設(shè)備的電子儀器等受磁場(chǎng)和射頻的干擾可停止工作或工作狀態(tài)紊亂。而一些人體內(nèi)的金屬植入物,甚至外傷時(shí)濺入的金屬碎屑等都可以干擾成像,出現(xiàn)偽影。
由于上述原因,故MRI不適用于下列情況:①裝有心臟起搏器者是禁忌癥;②體內(nèi)檢查部位較近處有鐵磁性金屬植入物者;②動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)后患者,由于磁場(chǎng)可能引起夾子移動(dòng)而致大出血,特有致命危險(xiǎn)④早孕者,有報(bào)道磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)物孕早期(3個(gè)月內(nèi))的胚胎有致畸作用;⑤特別危重要用監(jiān)護(hù)的病人,因?yàn)樾碾姳O(jiān)護(hù)儀、人工呼吸機(jī)和氧氣瓶等急救設(shè)備不能進(jìn)入MRI室,應(yīng)慎用。
(二)化學(xué)位移產(chǎn)生的偽影 MRI成像的絕大多數(shù)信號(hào)來(lái)自水中的氫質(zhì)子,但有些信號(hào)卻來(lái)脂肪中的氫質(zhì)子,水和脂肪中的氫質(zhì)子的共振頻率并不一致,脂肪中的氫質(zhì)子共振頻率稍高一些。在成像過(guò)程中,由于梯度磁場(chǎng)的作用,每個(gè)像素之間的頻率是不同的。這樣在脂肪和水之間由于化學(xué)位移而致的頻率差異就有可能和像素之間的頻率差異出現(xiàn)異常的匹配,使原來(lái)不該共振的像素點(diǎn)提前或延遲出現(xiàn)共振。這種情況在高磁場(chǎng)系統(tǒng)中更為明顯。在高磁場(chǎng)成像系統(tǒng)中,脂肪的圖像信號(hào)相對(duì)于水的圖像信號(hào)在頻率編碼上移位兩個(gè)像素。化學(xué)位移偽影最常見(jiàn)于含有不同數(shù)量水和脂肪的組織之界面上,表現(xiàn)為一信號(hào)異常增強(qiáng)的線條狀偽影。所幸的是在神經(jīng)系統(tǒng)的MRI檢查中,化學(xué)位移偽影并不構(gòu)成嚴(yán)重問(wèn)題。因?yàn)槟X和脊髓組織中脂肪含量甚少,MRI不能顯示在腦和脊髓組織中的脂肪成分,因而也就不存在化學(xué)位移的問(wèn)題了。
(三)不同成像系統(tǒng)組織弛豫時(shí)間無(wú)法比較 CT檢查中CT值的引入及測(cè)量對(duì)臨床病變的診斷具有重要的意義。但在MRI中卻沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的測(cè)量值能起到與CT值一樣的效果。雖然我們可以測(cè)量T1、T2:和質(zhì)子密度值,但由于各系統(tǒng)之間成像方式不同、磁場(chǎng)強(qiáng)度不同或射頻方法不同等原因,使T1、T2和質(zhì)子密度值的測(cè)量值也各不相同,因此各系統(tǒng)之間T1、T2值無(wú)法比較,缺乏一個(gè)客觀統(tǒng)一的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于提高診斷準(zhǔn)確性和交流研研成果等均帶來(lái)許多不便。
三、技術(shù)因素
(一)移動(dòng)偽彩 MRI中的移動(dòng)偽影還是一個(gè)比較棘手的問(wèn)題。因?yàn)镸RI成像時(shí)間長(zhǎng),檢查一次約需10-20分鐘,雖然在顱腦檢查中影響不太嚴(yán)重,但在脊髓檢查時(shí),心跳、呼吸、大動(dòng)脈搏動(dòng)及吞咽等均可能形成干擾,影響圖像質(zhì)量。移動(dòng)造成的偽影還比較容易識(shí)別。雖有許多克服移動(dòng)偽影的方法,包括許多新的快速成像脈沖程序、門(mén)控技術(shù)等,但均不能徹底解決問(wèn)題,這還有待于新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,如超高場(chǎng)強(qiáng)磁共振的開(kāi)發(fā)和高新軟件的研制。
(二)金屬偽影 前文已經(jīng)指出,體內(nèi)的金屬植入物,尤其是鐵磁性物體,如人工股骨頭、義齒、不銹鋼絲等均可干擾磁場(chǎng)和射頻,造成偽影。唯一的方法是在檢有前盡量去除這些物體。另外,較小的金屬物體影響范圍也較小。如金屬節(jié)育環(huán)對(duì)盆腔部的成像影響很大,但對(duì)頭顱的成像影響較小,圖像上的干擾也較小。
(三)對(duì)鈣化病灶顯示 鈣化病灶在T1加權(quán)和T2加權(quán)圖像上大多表現(xiàn)為低信號(hào),特征性不強(qiáng),比較難以肯定。這對(duì)于某些含有特征性鈣化表現(xiàn)的病變的診斷帶來(lái)困難。這個(gè)缺陷可通過(guò)CT檢查來(lái)補(bǔ)充。
(四)系統(tǒng)偽影 MRI成像儀比CT成像儀更為復(fù)雜,因此產(chǎn)生偽影的機(jī)會(huì)更多。常見(jiàn)的偽影是在圖像重建過(guò)程中產(chǎn)生的。如會(huì)產(chǎn)生粗細(xì)不等的條紋或網(wǎng)格等,一般均比較容易識(shí)別。
三、人為因素
(一)位置不正 產(chǎn)生的結(jié)果和糾正方法與CT相同。
(二)TR和TE等參數(shù)的選擇 MRI成像參數(shù)多達(dá)十幾個(gè),這些參數(shù)對(duì)圖像質(zhì)量、弛豫時(shí)間的權(quán)重、成像所費(fèi)時(shí)間等都有明顯的影響,其中TR和TE的選擇直接影響馳豫時(shí)間的權(quán)重,對(duì)診斷影響最大。在自旋回波脈沖程序成像中,TR、TE越短,T1權(quán)重越重;TR、TE越長(zhǎng),T2權(quán)重越重。由于各種病變?cè)赥1加權(quán)利T2加權(quán)的圖像上表現(xiàn)各不相同,因此選擇合適的TR和TE非常重要。只有這樣,才能使病變顯示得更全面、更清晰,才能提高診斷的正確性。反之,會(huì)遺漏病變或造成誤診。除技術(shù)人員需要接受嚴(yán)格的培訓(xùn)的同時(shí)還需要對(duì)各種病變?cè)贛RI上的表現(xiàn)有所了解。