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第三章 结核病的影像学检查方法
第一节 结核病影像学检查方法的历史与现状
在结核病的诊断中,医学影像学的检查占据着极其重要的位置。因此,医学影像学检查方法的发展从某种意义上来讲,是决定结核病诊断水平的关键。
X线检查从二十世纪二十年代就开始应用于胸部疾病的检查,直到七十年代CT问世之前,一直是诊断和观察结核病的最主要影像学手段。
胸部X线透视可以多角度观察肺内病灶,避开了胸片常常被遮挡的部位;动态观察是发现和评价胸膜病变例如少量胸水、胸膜粘连等很好的方法;曾经是结核病普查的主要方法,但由于其无法记录动态变化,已经逐渐被CT替代。
X线胸片一直是用于肺结核检查的主要影像学手段,尤其是大批量的结核病筛查工作。当观察病灶是否为粟粒样改变和小结节改变时,应选用高千伏摄影(电压大于等于120kV)作为必要的检查,此时可以减少肋骨、胸骨等骨骼对于肺部病理改变的遮挡,也有利于观察较大结核病灶的内部结构,对于气管支气管的改变也是高千伏摄影比较优越。但是由于不同组织之间的重叠难以实现,因此对病灶的精准评价(精确形态和密度)逐渐让位于CT。
体层摄影在CT问世之前,也是观察肺结核的重要手段,它可以观察特定层面的病灶,消除了骨骼等高密度结构对结核病灶的遮挡,可以更好地观察病灶内部结构的差异,还可以更清晰地观察特定的支气管管腔和位置的变化,对肺门结构异常的发现也优于常规胸片。
对于肺外结核的观察与分析,常规X线摄影也起着非常重要的作用。胃肠道造影迄今为止仍然是消化道结核的主要影像学检查手段,透视下的动态观察是其他影像学无法比拟的。
静脉和(或)逆行泌尿系统造影在肾、输尿管和膀胱结核的评价当中始终扮演着主要角色。
对骨关节结核的评价,X线摄影一直是最首选的影像学检查方法,整体宏观观察是其难以超越的优势,即使在CT、MR应用广泛的今天,骨关节结核的影像学评价,常规X线摄影仍然位于不可替代的位置。
直接数字化摄影(DR)的问世使X线摄影技术有了飞跃发展。患者最大的收益之一是大大减少了受检时的辐射剂量。图像后处理技术的应用使得数字摄影可以一次曝光获得不同目的的影像,在常规X线摄影中则需要多次不同参数的曝光才能完成。例如图像后处理过程中可以通过不同灰阶的调整分别观察软组织病灶和骨骼内的改变。能量减影可以完全消除骨骼对肺组织的遮挡,更详细地观察肺内微小改变。数字化的胃肠透视也已经普及,不仅图像质量明显提高,而且可以存储检查中的动态影像,这就允许影像科医生在检查完毕后仍然可以反复观察透视过程,大大减少了漏诊和误诊的发生。数字存储与传输不仅永久保存了影像信息,而且可以以最快的速度和高保真的质量把影像快速传输到任何地方进行讨论和会诊。目前,我国绝大部分医院已经淘汰了常规X线摄影机,替代它们的是各种类型适合不同要求的数字摄影机器。这对于结核病的诊断和普查,尤其是普查是一个跨越性的改革。
二十世纪七十年代应用于临床的CT对于结核病的影像学评价是一次了不起的革命。CT图像完全消除了骨骼对于肺内结构和病理改变的遮挡,也消除了肺内其他组织结构与肺内病变的重叠,这使得我们可以仔细评价肺内病灶。CT对淋巴结的评价对比常规X线摄影是一项重大的突破,CT图像能够直接显示淋巴结本身,结合增强扫描技术,可以精确评价淋巴结的增大、坏死的确切位置以及有无相互融合。CT由于可以直接显示脑实质和脑脊液系统,对颅内结核的评价也有了重大突破。对于泌尿系统结核,CT在评价肾盂肾盏的受累、输尿管的狭窄和闭塞,以及膀胱内微小病变方面明显的优于常规X线检查。对于骨关节结核,断层图像使得我们可以很早就能够发现细微的骨质改变以及关节周围软组织的改变,为更早期的发现和确认结核的存在提供了强有力的武器。由于可以检测到少量腹水的存在,显示炎性改变在腹膜脂肪组织内的表现,CT对于结核性腹膜炎的评价有其独特的优势。
密度分辨力的提高是CT对于X线摄影的又一个优势,对于观察结核病灶内部不同的病理改变有着重大意义。CT值的测量使得我们对于很多种病灶的定性和比较有了数字化的依据,例如,通过CT值的测量可以判断钙化、水、脂肪、空气、骨骼等组织性质。CT对比剂的应用使CT的重要作用如虎添翼,我们从此可以知道病灶是否有血供,血供是丰富还是不丰富,是均质供血还是不均质供血;可以分辨坏死组织与活体组织;可以更好地发现和评价结核性淋巴结的分期;可以分辨血管性改变与结核病灶,可以替代血管造影检出的结核病继发的血管病变,例如不同部位的动脉瘤。
近十几年来,多层CT的发展日新月异,为结核病的评价提供了更好的方法。例如,可以在数秒钟内完成全肺亚毫米层厚扫描,提高了纵轴空间分辨力,为发现和评价粟粒结节、肺间质改变等微细变化打下了坚实的基础。可以精确显示结核灶位于实质内还是间质内,这为将来肺结核更深入层次的研究打下了坚实的基础。图像数据的无限制使用使图像后处理技术得到了广泛的应用。任意角度的MPR重组技术使得我们可以从长轴方向观察任何一支段支气管的变化,由于可以显示亚段以上的支气管管壁和管腔,在评价气管和支气管结核方面有了突破性的进展。CT可以清晰显示叶间胸膜本身,这对于肺段的分界和叶间胸膜本身病灶的评价有了质的改变。CT仿真内镜的应用可以让我们以管腔内的视角来观察和分析受累支气管的状况,不仅可以精准地评价支气管结核对管腔形态的影响,而且可以为支气管镜的活检提供重要指导信息。CT血管成像技术则可以多种模式直接显示受累血管的狭窄和闭塞,使得结核病累及血管的评价又有了新的武器,而且可以精确评价受累血管后的继发改变,例如脑梗死、脑软化等。MPR技术可以长轴显示长骨和脊柱,可以更精确地评价这些部位的早期结核的发生。
八十年代崛起的MR检查具有多参数成像的优势,因此在确认病灶性质方面明显优于只有一个成像参数(X线吸收率)的X线摄影和CT扫描。但是,MR的扫描时间较长,呼吸伪影的存在限制了评价肺内微小病灶和肺间质改变的能力。对于纵隔的改变,尤其是淋巴结的评价是MR的优势。特殊序列的应用使得很多病灶的性质可以得到确认,例如脂肪抑制序列可以确认脂肪成分的存在,多序列扫描可以确认不同降解时期的血肿等。
对于肺外软组织结核的观察,MR明显优于X线摄影和CT,因为它有最好的软组织分辨力,磁共振对比剂的应用使磁共振软组织的分辨能力进一步提高,使其对于结核性肉芽肿和结核性脓肿的评价更上一层楼。
对于颅内结核的评价,MR目前是最佳检查方法。无论是观察脑实质还是脑膜的病灶,其敏感性和特异性都已经明显高于CT增强扫描,而且没有辐射伤害,目前是连续观察颅内结核的发展以及评价抗结核治疗疗效的最佳影像学方法。
MR对于骨骼尤其是脊柱早期结核病的诊断有非常高的敏感性和特异性。由于抑脂序列可以抑制髓质骨内的脂肪信号,对髓质骨内炎性水肿的敏感性远非其他影像学所能比拟,对脊柱旁软组织病灶的显示也已经成为影像学方法的最佳选择。由于磁共振软组织分辨力的优势以及特殊序列对特定病变性质的准确判断,无论对长骨、短骨还是扁骨的结核病灶累及周围软组织的评价,磁共振都有着绝对优势,结合X线摄影,成为评价骨关节结核的最佳影像学技术组合。
多序列扫描以及快速增强扫描技术的进展,使得磁共振在评价腹盆腔(包括实质性脏器)结核方面也处于领先地位。
对椎管内病灶的观察MR更是得天独厚,MR图像可以非常简单地分辨病灶位于髓内、髓外硬膜内还是硬膜外,增强扫描则可以很清晰地显示各层脊膜的受累,可以精确评价结核灶的部位、大小、形态以及血供状态。在评价软脊膜病灶方面尤其优越。磁共振是当前唯一一项可以直接显示脊髓内部的影像学检查方法。对于早期骨髓的改变敏感性极高,目前是检出脊髓结核病灶的最佳选择。
超声对于肺结核来说,主要任务是对胸膜和心包病变的观察,在评价胸水和心包积液方面非常简单而且非常准确。
对于肺外结核超声有其独有的优势,例如对于泌尿系统结核的评价、对于腹腔结核的评价都有很高的临床价值。对于男性外生殖器和女性内生殖系统结核的评价明显优于常规X线摄影和CT扫描。
对于外周表浅淋巴结病理改变的评价,超声具有操作简便、患者无创、敏感性和特异性高的独有特点。超声还有一个重要作用,就是可以简便快速的实施定位穿刺活检和治疗。例如可以快速准确地对少量胸水进行定位、定量和穿刺抽吸,也可以发现并精确定位抽吸少量的腹水,对肿大淋巴结进行实时监测的穿刺活检等,对于结核病病理依据的获得至关重要。
数字减影血管造影(DSA)已经普及,超选择造影也已经应用于临床,可以有目的地观察和评价“靶”血管的状态。例如局部受累血管的狭窄、闭塞,真性或者假性动脉瘤的形成等。对于结核导致的大咯血,经血管的介入栓塞技术可以做到立竿见影,是非手术治疗的首选。
在当前的结核病诊治中,针对不同目的,选择最合适的影像学技术是临床医生必须掌握的。对于大宗人群的普查,可移动的或者车载的数字X线摄影是首选,它移动方便、检查时间短、成像迅速。门诊疑似肺结核病患者的检查,目前应当提倡CT检查,因为它是发现早期病灶最可靠的影像检查技术,而且目前低剂量肺部扫描技术日臻完善,患者接受的辐射剂量越来越低。针对不同的特殊目的,医生可以分别选择MR、超声或DSA等影像学手段。例如超声最容易鉴别液性与实性病灶,也更适合评价表浅部位的病灶。MR则最适于判断脂肪组织和出血的存在,检出并评价微小的颅内和椎管内的病灶。
结核病的深入研究,离不开现代影像学技术的发展。每一项新技术的问世都带来了结核病研究的新进展。例如CT和磁共振的问世对于颅内结核研究的贡献,数字X线摄影对于改善肺部影像质量的贡献等。因此,我们必须注重对每一项影像学检查新技术的原理和临床应用进行更深一步的研究。近几年来飞速发展的MSCT有很多新技术问世,如何将其应用在结核病的研究中,并取得新的进展,还需要我们付出更多的精力。MSCT扫描速度较普通CT快十几倍,可以在1~2秒内扫描完一个部位(例如颅脑、胸部),但是目前还缺乏针对不同部位结核病灶的最佳扫描程序组合的研究,例如如何利用注射对比剂后的多时相扫描,研究不同病理时期结核灶的血流动力学特点,以寻找出最佳增强扫描方案。如何利用对支气管树的精确显示能力,深入研究肺内结核灶与肺内支气管结核之间的联系,对于气管支气管结核是否应当单独列为一个结核系列的争论可以提供精准的证据。
MR新开发的特殊序列,例如扩散加权成像、磁敏感成像等到底在结核病病灶、尤其是干酪样坏死的识别和鉴别诊断方面如何发挥作用,也需要我们进行基础和临床应用的深入研究。
总之,影像技术的发展已经为结核病的研究做出了巨大贡献,随着当前医学影像学新的进展,结核影像技术的研究绝不能停留在现有的水平上,必须迅速让新技术尽快地应用到结核病的研究中去,并为结核病的深入研究贡献力量。