泌尿系统结石MSCT\MRU成像的对比分析

【摘要】 目的 本研究应用MSCT、MRU对泌尿系统结石进行成像,评价两种检查方法的优劣,进一步提高影像的诊断准确性。方法 采用多层螺旋MSCT及高场MRI对泌尿系统疾病患者进行检查,应用工作站后处理方法进行图像处理,各由两位影像专家进行图像分析。结果 本研究共收集78例患者,78例结石患者均经MSCT检查,其中60例经MR检查。MSCT平扫对结石显示的敏感度为100%,特异度为100%,MRU对结石显示的敏感度为96%,特异度为90%。MSCT 2.5 mm层厚重建图像显示小结石总数与5 mm层厚扫描图像相比,有明显统计学差异(P=0.000),MR对小结石均未能良好显示。MSCT、MRU两者总体图像质量无显著差异(P=0.53)。厚层MRU图像质量优于多层薄层MIP重建MRU重建图像 (P=0.041)。结论 MSCT平扫薄层重建对于显示小结石具有明显的优势。MRU无电离辐射,适用于婴幼儿或孕妇患者。MSCT、MRU扫描范围大,均适用于多病灶患者的检查,结合原始图像,可以全面评价患者泌尿道疾病。

【关键词】 泌尿系统;结石;CT尿路造影; 磁共振尿路造影

Comparative analysis of MR urography and CT in Calculus of urinary system

WANG Yu,SUN Jing-jin.

Zaozhuang City,Shadong Province Hospital,277102,China

【Abstract】 Objective To research the imaging of urinary system of CT Urography and MR Urography. Evaluate the advantage and disadvantage of the two kind of examinational methods. In order to improve the diagnostic accurate of urinary system ,and reduce the cost of examination. Methods To examine the urinary system of patients through multi-slice CT and(or) MR. Then process the images of CT or MR at workstation.The postprocessed images analyzed by two radiologists respectively.Results 78 cases with calculus of urinary system examined through CT were collected in our investigation,60 cases among of them examined through MR. The sensitivity and specificity of calculus detection of CT were100% and 100.0% respectively,while those of MR urography were 96% and 90%,There was significant difference between section widths of 2.5 mm of reconstructed images and 5.0 mm with regard to the number of detected microlith (P=0.000),All microlith failed to manifestate on MR images.There was no significant difference between the pictures quality of CT and MRU images(P=0.53).Thick slab MRU had superior image quality to multisection MIP MRU(P=0.041).Conclusion CT plain scan lamellar reconstruction has an advantage to demonstrate microlith of urinary system. MR urography allows the evaluation of pediatricand pregnant patients without the use of ionizing radiation. The large scan range of MSCT and MRU provide only one examination on patients with multi-focus. Combined with conventional images to provide a comprehensive evaluation of the urinary tract diseases of patients.

【Key words】 Urinary system;Calculus;CT;MR Urography

泌尿系统疾病是临床常见疾病,早期的检查方法主要为腹部平片、静脉肾盂造影、逆行肾盂造影、B超。近年来,多层螺旋CT(MSCT)、MR成像的临床广泛应用,可以提供清晰的解剖结构及综合的影像诊断依据,为泌尿系统疾病的诊断带来了质的变化。本文利用MSCT、MR成像对泌尿系统疾病患者进行检查,并进行总结分析,报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2007年11月至2009年11月期间,共收集78例泌尿系统结石患者,均经CT、MR检查,其中男50例,女28例,平均年龄58.5岁(10～90岁)。主要临床表现为腹痛、腰痛,发热,尿频、尿痛、血尿等泌尿系症状。

2 检查方法

2.1 多层螺旋CT检查 采用美国通用电器公司生产的16层螺旋CT机(Light speed Ultra 16 CT)检查。患者扫描当日空腹,患者仰卧扫描床上,扫描定位线定于剑突下,扫描范围包括双肾及膀胱。具体技术参数见表1。

2.2 CT图像重建后处理方法 回顾性重建层厚1.25 mm,间隔为1.25 mm,标准算法重建; 并传输到AW4.2工作站,选用Volume Viewer软件,采用3D、MPR、CMPR等方法进行图像处理。

表1

扫描技术参数

参数 kV mA 螺距 床速扫描间隔 矩阵重建层厚重建间隔

平扫120 2401.375:1 27.5 5512×5121.251.25

注:床速、扫描间隔、重建层厚及重建间隔单位均为mm

2.3 磁共振检查方法 采用德国Siemens 1.5 T 超导型MAGNETOM Symphony P 磁共振扫描仪,圆极化相控体部扩展线圈。检查前8 h 禁食,3 h 禁饮水;患者排空,静脉滴注250 ml0.9%氯化钠注射液(充血性心力衰竭患者及液体摄入量限制的患者除外),不做腹部压迫。MRU 运用半傅立叶采集单次激发快速自旋回波序列( Haste),加脂肪抑制技术,采用呼吸门控,一次屏气完成厚层扫描,根据病情需要加矢状位及常规MRI横断面或冠状面扫描;具体扫描参数见表2。

表2

扫描参数

参数TR(ms)TE(ms)FOV(mm)矩阵层厚mmNEX扫描时间(s)

单层块采集扫描4500980350 512×333 60 1 4.5

薄层采集扫描1800654 250 256×256123:38

MRI常规扫描1800 102 360260×3846 21:14

2.4 MRI图像后处理方法 MRU 及3D T1WI后处理应用最大信号强度投影(MaxIP) 及多平面重建(MPR) 技术,对感兴趣区域进行三维旋转观察。

2.3 图像质量评定标准 图像采用4分法进行分级评定。4分:图像显示清晰,完全无伪影干扰;3分:图像显示轻度模糊,稍有伪影干扰;2分:图像显示中度模糊,有中度伪影干扰;1分:图像显示严重模糊,有严重伪影干扰。

2.4 统计学方法 采用SPSS统计处理软件,应用χ2检验,对CT不同层厚图像进行统计学比较;CT、MRU总体图像质量比较,厚层及薄层MRU图像质量比较均采用Mann-Whitney U检验;均以P

2 结果

2.1 结石性梗阻 共50例引起梗阻的结石患者,其中肾内结石12例,输尿管结石27例,肾盂输尿管移行处8例,膀胱入口处3例。CT平扫、MRU均显示梗阻良好,梗阻部位53处。CT显示58个结石,有4个肾内结石MR未能明确显示;对结石数目的显示情况(见表3);CT平扫对结石诊断的敏感度为100%,特异度为100%,MRU对结石诊断的敏感度为96%,特异度为90%(见表4)。

表3

CT、MR对结石数目显示情况表

部位CTMR

肾内结石1814

肾盂输尿管移行处99

输尿管上段55

输尿管中段88

输尿管下段 1515

输尿管膀胱入口处33

表4

CT和MRU对结石诊断的敏感度和特异度

成像方法敏感度特异度

CT100%(52/52)100%(50/52)

MR96% (50/52)90% (47/52)

表5

CT与多层薄层MIP重建 MRU 重建图像质量比较

成像方法图像质量评价分级

12 34

CT 1335 21

MRU26 32 20

2.2 CT、MRU总体图像质量评价 CT图像伪影少,一例患者腰椎术后金属内固定器伪影干扰,其余病例均显示较佳,MRU图像可见5例受运动伪影影响,但图像均不影响诊断。CT与MRU MIP重建图像质量进行评价,两者图像相比无显著差异(P=0.53)。

2.3 单次厚层MRU与多层薄层MIP重建 MRU 重建图像质量评价 单次厚层MRU与多层薄层MRU MIP重建图像质量进行评价,前者图像质量优于后者,两者相比有显著差异(P=0.041);与多层薄层MIP重建图像相比,厚层MRU的伪影明显较少。

表6

单次厚层MRU与多层薄层MIP重建 MRU重建图像质量比较

成像方法图像质量评价分级

1234

单次厚层MRU143322

多层薄层MIP重建MRU 3122916

2.4 CT、MR对小结石的显示情况评价

CT对于直径

表7

CT 5 mm 与2.5 mm层厚对小结石的显示评价表

组别显影好显影不好 合计

CT 5 mm 153045

CT 2.5 mm423 45

3 讨论

3.1 泌尿系统多层螺旋CT成像技术 应用多层螺旋CT对泌尿系统进行快速容积扫描,结合计算机软件进行图像后处理,该检查方法是一种新的无创性影像检查方法,在临床上已广泛应用。为了获得理想的泌尿系统CT影像,笔者主要在扫描层厚、重建间隔及扫描条件等方面进行适当的选择,理论上扫描层厚越薄,所得图像体素越接近各向同性,重建出的三维图像的轮廓越光滑,图像质量越好。但层厚太薄,在一定程度上限制了扫描长度,球管耗损也较大,因此为了增加扫描的覆盖面,减少球管负荷,应加大扫描层厚,常规选择5 mm层厚扫描,2.5 mm层厚重建,图像质量较佳。选择较薄的重建间隔可以增加图像的纵轴分辨率,一般情况下重建间隔应为层厚的1/2,但是重建间隔超过了1/2之后,所得三维图像质量并没有明显提高;本研究全部病例均采用重建间隔1.25 mm,增加了图像纵轴分辨率,同时具有不增加X线照射剂量的优点[1]。三维影像质量主要取决于轴面图像的空间分辨率,而对密度分辨率要求不高,因此,在不影响诊断的情况下,尽可能应用低剂量,减少辐射损伤[2-3]。

图1 男28岁,左肾小结石(

图2 男36岁,近端输尿管结石

图3 男46岁,左肾结石并肾周渗液

图4 男 62岁 右肾多发结石

3.2 MSCT对尿石症的临床应用价值 目前,CT检查对结石的诊断具有重要的价值,在影像上结石分为阳性结石和阴性结石。对于泌尿系阳性结石患者,一般情况下仅需进行CT 平扫,并进行薄层重建。对于>3 mm的结石,层厚5 mm与2.5 mm图像均能良好显示,对于

3.3 MRU成像技术 MRU 是采用重T2技术,采用长的重复时间(TR>3000) 及特长回波时间(TE>150 ms) 来区分静态液体和周围软组织结构,使实质脏器和流动液体呈低信号,而静止或半静止的尿液呈高信号,从而在尿液与周围结构间形成明显的信号对比而显示尿路的形态变化。静态或缓慢流动的液体如尿液,其T2时间很长,一般是周围组织如肾实质和脂肪等组织的20倍,因此在重T2加权像呈高信号,而实质脏器或快速流动的血液则呈很低或无信号,故以黑色低信号的周围组织作背景可衬托出含水结构的高信号[4]。MRU技术参数因扫描序列及机器型号的不同而异,常用扫描技术有:①快速自旋回波序列;②HASTE序列(半傅立叶采集单次激发快速自旋回波序列),加脂肪抑制技术,一次屏气完成厚层或薄层扫描,根据病情需要加矢状图像扫描。笔者采用HASTE序列扫描技术。

3.4 MRU检查对尿石症的临床应用价值 MRU的显示与定性价值均不及CT,结石大多表现为扩张积水高信号影中出现充盈缺损(线状或长条状低信号影),但并不是结石的特异性表现,因为血块或肿瘤均可见类似表现;直接定性,还需要结合CT等其他检查。对于泌尿系阳性结石患者,①尿路扩张,MRU 能很好地显示整个尿路的全貌,扩张积水越重,MRU 显示越明确,可以显示尿路梗阻的程度及部位(图2)。对于急性结石梗阻可以看到间接征象:肾脏与肾周水肿,显示较CT敏感,可以区分结石引起的慢性梗阻(图3);②不扩张,显示不佳。MRU 常常轻微低估结石大小,肾盏内结石MRU有时不能发现(图4),特别是

4 CT与MRU的优势及局限性

4.1 MSCT优势及局限性 MSCT是一种新的无创伤性检查技术,它具有扫描速度快、覆盖范围广、图像质量高及薄层扫描的特点,并用强大的图像后处理功能重建出高质量的尿路立体图像,从不同方位了解观察泌尿系情况,为临床提供更丰富的信息[10]。MSCT空间分辨率高,对于

4.2 MRU优势及局限性 磁共振泌尿系水成像(MRU) 是一种泌尿系三维成像技术,可同时观察泌尿道集合系统和肾实质,而不需要静脉注射造影剂,无碘副反应的问题。特别适用于儿童及妊娠者,避免X线辐射。目前MRU 仍存在一些不足之处,MRU 影像对部分病例定性诊断较为困难,需密切结合常规磁共振影像。厚层块采集的图像容易掩盖充盈缺损,需要结合原始图像;对于肾窦囊肿与尿液信号相同,需要增强排泄性尿路检查;术后金属夹易引起磁敏感性伪影,干扰输尿管的观察,有时引起输尿管狭窄的假象。MRU空间分辨率低,成像时间较长。MR检查极易受运动等各种伪影的影响,观察时一定要仔细分析,了解各种伪影的形成原理。

5 结论

多层螺旋CT扫描速度快、图像分辨率高,有利于泌尿系结石的显示,CT平扫薄层重建,可以避免小结石的遗漏,怀疑结石的急腹症患者,CT平扫应该是首选的影象检查方式; MRU是一种可以替代的检查方式,因为MRU无电离辐射,特别适用于婴幼儿或孕妇患者。MSCT、MRU扫描范围大,均适用于患者多病灶的检查,结合原始图像,可以明确发病部位,为临床医生提供全面影像信息。

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