第五章　放射影像学检查及其在腹腔镜手术中应用

影像及其后处理技术的进步，拓宽了放射科医生诊断手段，可协助泌尿外科医生更好完成腹腔镜手术。多排CT扫描所获得薄层图像（thin slice im-age）数据、MRI软件设计、线圈技术（coil technology）的进步、3D重现（volume rendering）技术出现以及腹腔镜超声探头的应用，使得放射医生能够参与腹腔镜手术计划设计、指导手术操作，评估患者术后并发症及肿瘤复发情况。

腹腔镜肾肿瘤手术时，泌尿外科医生必须准确掌握肾皮质和血管解剖知识、局部肿瘤信息，保留足够的正常肾组织并最终保留肾功能。

现在，影像报告可提供过去CT阅片不曾拥有的丰富的解剖信息，如动、静脉解剖、局部肿瘤侵犯皮质或中央肾窦的情况、肿瘤与血管结构和肾盂、肾盏关系以及双侧输尿管数目、行程等。

CT辅助下，医生可设计正确的手术计划，最大程度降低术后并发症如尿漏或肾梗死，最大程度保留肾功能。

如今，放射医生的职责范围不断扩展，已经从传统的阅片室延伸至手术室。保留肾单位手术中频繁使用的各种影像检查手段，术中超声的肿瘤定位、其他病变的确定、手术切除边缘的界定等，便是最好的证明。术后MRI或CT可用于评估肿瘤消融效果，追踪患者并发症、局部肿瘤复发或转移等情况。

本章节主要讨论如何采用CT或MRI检查手段辅助手术方案的设计，特别是腹腔镜保留肾单位手术，这些方法已广泛应用于泌尿外科其他领域。

一、计算机断层扫描

计算机断层扫描（CT）一直被认为是肾细胞肿瘤检测、诊断和分期的金标准。而且，CT和MRI对实质性肾脏肿块非常敏感、特异，可区分囊性肾脏病变。MRI对软组织对比分辨度高，强化后较CT更敏感。但是，其空间分辨度和适用性不及CT。MRI通常用于CT诊断困难、肾功能不全或既往严重碘造影剂过敏患者。

CT或MRI都可用于腹腔镜手术计划设计。静脉造影剂前、后都可进行CT检查。但是，口服钡造影剂不适合，因为肠道造影剂物质会干扰三维成像。

临床上，采用CT进行检查时必须注意：

1.正常或肌酐轻度升高时（低于2.0mg／dl）给予全剂量低渗非离子造影剂。

2.任何程度肾功能不全患者，CT扫描后需大量饮水。

3.肌酐升高2.0～2.5mg／dl时，患者检查前静脉输入0.9%生理盐水、检查后大量饮水。检查时建议采用等渗造影剂，研究表明其肾毒性较低。

4.肌酐高于2.5mg／dl或更高时，建议MRI检查，避免对已肾功能损害的肾脏带来更大风险。

过去几十年，CT技术发展迅速，20世纪90年代早期已出现螺旋CT（spiral or helical computed tomo-graphy）。这种革命性进步使得X线球管不停围绕患者旋转、扫描患者，从而获得连续性CT数据。较以前非螺旋CT所获得的单个断层扫描而言，获得数据信息量巨大。螺旋CT另一优势是影像数据获取速度快，可观察动态造影情况，降低运动伪影。1998年，CT制造商发明了一种更先进、多排探测器构成CT（多排或多层螺旋CT），即多排而不是一排探测器围绕患者旋转。除了速度超过单排螺旋CT外，它达到真正各向同性体素分辨率（isotropic voxel reso-lution）的效果。这些元素可汇聚为立体影像或同样清晰的任何平面影像，达到真正的三维影像效果。

（一）用于腹腔镜手术计划的CT报告

三期扫描CT报告是目前最先进的肾脏影像技术，为腹腔镜手术计划提供必要手术信息。这种扫描在螺旋CT的多排探测器下完成，有效利用静脉造影剂，为二维、三维图像提供必需的薄层数据集。

1.初期扫描

为无造影剂腹部扫描，包括肾上腺和肾脏。这一步很重要，不仅是下一步CT增强依据，而且提供所有肾脏肿块基础衰减值（baseline attenuation value），区别泌尿系统钙化和其他肾脏病变。

2.中期扫描

为CT血管扫描。此期时间取决于3或4ml／s速度注射的20m l测试造影剂扫描时间，或上腹部主动脉设置强化阈值大小。采用造影剂自动跟踪技术（automated bolus-tracking tech-nique）触发扫描时间。由于肾静脉增强需要额外时间，因此扫描时间需要增加5秒。正常情况下，大多数患者需要延迟扫描25～35秒。

3.末期扫描

为肾实质期或肾增强期扫描，大约在造影剂注射后120～150秒内完成（老年患者或心功能异常患者延迟时间更长）。虽然血管期对肿瘤定性亦有一定帮助，但是实质期扫描对病变的检查和定性最敏感、特异。

对于每期扫描，诊断分析和拍片时薄层（通常3mm）重组无须影像重叠。软拷贝（电子）读片，建议采用图片存档和信息交流系统平台完成。

薄层图像重叠（thin slice image overlap）提高了重组和三维图像的光滑度。CT数据通过一种“多平面重建法（multiplanar reformation）”的过程，对轴平面以外其他的平面图像进行分析，形成真正与肾脏长轴一致矢状面和冠斜面图像，有助于定位肾脏内肿瘤。同时计算影像内最高衰减像数，达到最大密度投影（maximum intensity projection MIP）。

同样，通过主动脉和肾脏薄层（3～5mm厚度）冠斜面最大密度投影，显示肾脏血管结构，使肾脏血管结构成像更清晰，有助于测量肿瘤与肾动脉第一分支的距离，以及多支肾动脉时肾动脉开口间距离。

二、磁共振

磁共振（MRI）与CT一样，腹腔镜术前MRI评估包括强化前、后检查。对于大多数MRI，强化前T1和T2加权图像（weighted imaging）用于评估局部解剖、辨别组织结构异常情况及对肾、肾上腺病变的定性。静脉注射钆后，完成多期强化后T1加权，确定病变增强特性，提供外科手术解剖信息，特别是动、静脉和集合系统解剖信息。

必须重视腹腔镜手术患者术前准备和MRI检查。图像获取时患者任何运动（包括呼吸运动），都会使图像模糊并产生伪影（image artifacts）。因此，患者制动是提高MRI检查质量的一项重要要求。此外，为消除呼吸运动所致伪影，还必须对呼吸暂停获取图像进行一系列后处理技术加工。

图像减影（image subtraction）技术是确定病变部位是否增强的最敏感方法。这种技术将造影剂后获取图像减去造影剂前获取图像，剩余信号强度即为增强。为使图像减影准确，必须将三维空间内各数据集尽可能统一。这种技术要求屏气动作的可重复性（如统一采用呼气末屏气方法），这在评估微小病变时尤其重要，达到无活动、瞬时清晰度。但在一些患者这种要求可能困难，特别是那些不能呼气末呼吸暂停的患者。采用过度通气和补充氧气可使患者呼吸暂停时间延长，从而达到提高影像质量要求。

（一）用于腹腔镜手术计划的MRI报告

采用2D快速梯度回波序列（two-dimensional fast gradient echo sequence）可获得T1加权正、反相位图像。其中，含脂肪和水的像素（体积元素）会出现一定程度信号减弱，导致反相位图像（与正相位图像相比）信号强度降低或信号丢失（signal dropout）。因此，富含脂质的肾上腺组织和细胞内脂肪浸润的肝脏或显微脂肪，可通过反相位图像信号丢失部分确定。频谱特异、脂肪饱和的T1加权序列可用于大块或肉眼可见的脂肪的鉴定，如血管平滑肌瘤。

相同MRI序列数据强化目的有二：强化前图像用于区别大块和肉眼脂肪，通过图像减影技术完成图像后处理。

MRIT2加权图像用于检测、评估包括囊性病变和集合系统病变时，通常采用快速方法完成：快速或涡轮自旋回波技术（fast or turbo spin echo），或单次激发快速自旋回波技术（single shot spin echo），或半傅立叶采集单次激发快速自旋回波技术（half Fou-rier acquisition single-shot turbo spin-echo）。由于MRI静脉造影剂体积少，理想的动脉造影窗只有10秒。因此，动脉造影时确定适当扫描时间至关重要。研究表明时间测试后扫描时间的确定，有助于造影剂增强动脉期图像的获得。

采用梯度回波T1加权（T1-weighted）、三维插值（three dimensional interpolated）、脂肪饱和序列技术（fat-saturated sequence）获得多期强化后MRI影像，达到冠状面1.5mm薄层影像分辨率、轴面2mm薄层影像分辨率及各向同性体素要求，并在多平面内进行数据重组。采用血管造影图像序列获得动脉、静脉期冠状面影像，降低背景组织信号、重点显露血管结构，然后在肾皮质增强期采用对组织敏感序列获得肾轴面解剖影像。综合这些技术，可进行准确的血管结构评估和肾病变定性。

磁共振尿路造影时，造影剂注射后5～10分钟可得到肾冠状面图像。如果患者肾脏病变接近肾窦，最好在扩张肾盏后评估其是否被侵犯：静脉注射少量（10mg）呋塞米，扩张集合系统，达到更好MRI尿路造影效果。临床上，患者未接受利尿剂治疗时10mg呋塞米即可达到这种效果；患者接受利尿剂治疗时则适当增加剂量。

（二）图像分析和绘制

通过分析CT和MRI图像，确定病变大小及部位、局部血管结构、局部远处淋巴结病理变化、肾静脉肿瘤侵犯情况，以及是否存在肿瘤局部或远处转移。

肿瘤大小、肾静脉、下腔静脉癌栓以及淋巴结病变信息对肿瘤分期很重要。选择保留肾单位手术时，可采用实时3D重现技术（real time volume-ren-dering techniques）对三维图像进行图像后处理以达到手术要求。过去，常采用表面绘制技术（surface-shaped display rendering），但是这种技术需要进行大量图像编辑，花费放射医生大量时间。3D重现仅需要少量图像编辑并可保留完整数据集。

放射医生虽可容易地对拍摄的图像进行“多平面重建法”和最大强度投影加工，但为使图像信息质量达到外科手术要求，还需采用专门的三维工作站完成图像的3D重现。

保留肾单位手术术中对肾血管控制很重要。因此，可首先绘制图像中肾脏血管结构，包括所有动脉、静脉、主要段血管分支、左肾上腺静脉、性腺静脉和明显的腰静脉等血管大小、起源和行程。然后，通过肾皮质期显示肾脏位置、局部肿瘤和肿瘤侵犯深度及其与肾盏关系。

强化后三维MRI数据集的操作方式与CT相同，采用一系列图像加工技术。图像减影技术有助于数据分析和呈现：皮质期数据减去强化前数据，得到数据集用于评估肾病变部位内增强真实性，从而对病变进行定性。钆增强三维梯度回波MRI序列可降低图像背景信号，提供完美3D肾脏血管结构图像。动脉期强化前数据图像减影使得动脉内造影剂信号更高、其他信号更低，有助于血管造影成像，通过最小图像编辑达到最大强度投影效果。静脉期图像增强可评估肿瘤血管侵犯情况。冠状面或矢状面获得或重组序列可用于肿瘤诊断及肾脏内肿瘤定位。

三、术后影像学检查

可借鉴开放性手术术后诊疗指南。如开放性肾部分切除术患者，术后4～6周行常规随访、体格检查、血清肌酐和尿路造影。患者出现临床症状或脓肿、血肿、尿漏或窦道时进行CT或超声检查。通常，采用CT平扫及增强，尿漏需要延迟拍片。根据肿瘤分期决定术后随访时间、确定肿瘤复发情况。

一般情况下，腹腔镜术后复查建议为：

1.所有患者每年复查，包括病史、体格检查、血液检查（钙、碱性磷酸酶、肝功能、BUN、肌酐和电解质）。

2.T1期肿瘤患者肿瘤复发风险低，不需要术后早期影像检查。

3.T2或T3期患者肺是最常见转移器官，每年必须行胸部X线检查，亦可进行低剂量肺CT检查。

4.T2期患者每两年进行一次CT检查。

5.T3期患者肿瘤局部复发风险高，特别是术后1～2年。术后每6月进行一次CT检查，确定无肿瘤复发后每2年检查。

造影剂增强是确定内脏器官是否肿瘤转移和局部肿瘤是否复发的重要检查方法。碘造影剂的肾毒性对肾部分切除术患者具有一定风险并会影响肾功能，此时可采用MRI检查。对于保留肾单位手术肾功能减退患者，MRI是替代CT的一种方法。钆造影剂对肾功能减退患者不构成风险。

保留肾单位手术患者肿瘤局部复发表现为残留部位出现增强反应肿块。但是，必须与腹腔镜和消融术后早期病理变化鉴别，这些早期变化包括：肾周积液、脂肪坏死、尿漏、瘢痕或手术部位缺损等。

通常，转移性疾病表现为局部淋巴结或远处器官病变。肺、纵隔、骨、肝脏、对侧肾脏、肾上腺和脑转移病变最常见，其他部位为小肠和腹腔。这种情况下，影像技术可用于对转移性肿瘤治疗的跟踪检查。

四、放射外科

放射可诱导有丝分裂性死亡，达到摧毁敏感的分裂细胞的目的。高能量体外照射由于波及范围宽泛，即使采用现代科技条件亦不能真正达到放射敏感器官的局部组织消融治疗目的。短距离放疗，虽然能够进行非常局限的组织消融，但要求将放射材料放入目标组织内，因此不属于体外技术。立体定位技术，采用高聚焦放射解决部分上述问题，颅内肿瘤神经外科治疗成为超越这种治疗范畴先驱。

最近，在动物模型中通过一种无框式影像引导的放射外科设备（射波刀），进行局部肾肿瘤消融：在机器臂上安装轻便的直线加速器和图像-图像目标定位装置，将众多的放射束聚集在目标区域，释放足够的适型放射剂量。由于不同放射束的通路不同，周围组织未受到有害剂量照射。当靶器官照射剂量达到40Gy时，目标组织即可完全纤维化而周围结构却无任何明显伤害。

总结

1.腹腔镜泌尿外科医生必须准确掌握肾脏皮质、血管解剖和局部肿瘤信息，以便完全切除肿瘤、更好保留肾功能、降低并发症。

2.对于CT诊断困难或肾功能不全患者或既往碘造影剂严重过敏患者，考虑采用MRI检查。术后肾功能减退患者随访可采用MRI替代CT检查。

3.三期扫描CT影像检查是目前最先进的肾脏影像检查方法，为腹腔镜手术提供必要信息。

（王　昊）