多层螺旋CT尿路成像技术在泌尿外科疾病中的诊断价值
发表时间：2011-06-10 浏览次数：372次
作者：阿斯木江·阿不拉 张立东 作者单位：新疆医科大学第一附属医院泌尿外科，新疆 乌鲁木齐 830054
【关键词】 多层螺旋CT尿路成像技术;泌尿外科疾病 ;影像学检查;诊断价值
CT尿路造影(CT urography，CTU)是由Zanowitz等〔1〕于1985年首先应用于研究泌尿系统感染的检查方法。其原理是经静脉注入对比剂后,由于肾脏的分泌功能使得对比剂在肾盏、肾盂、输尿管及膀胱内充盈,利用CT对受检部位进行连续的扫描,将获得的原始图像经计算机处理后,进行三维重组,从而获得包括肾盏、肾盂、输尿管及膀胱在内的整个泌尿系统立体图像的成像技术。最初CTU是使用单层螺旋CT扫描,随后随着多层螺旋CT的开发,多层螺旋CT尿路成像(multislice computer tomography urography,MSCTU)取代了单层螺旋CT尿路成像。多层螺旋CT由于具有更高的密度、时间和空间分辨率,从而可以通过一次扫描对整个泌尿系统进行重组。近十年来国内外学者及大型综合性医院开展了CTU检查的方法和辅助手段，因CTU对病变的显示更清晰直观，集合了传统CT和IVP及B超的优点，较其他泌尿系统检查方法更容易做出定性诊断，在泌尿外科疾病的诊断，鉴别诊断上有重要的应用价值。近年来随着螺旋CT技术的成熟和三维重建功能软件的逐步完善，CTU(多层螺旋CT泌尿系造影成像)已被应用于泌尿系统疾病的检查和诊断，特别是64层螺旋CT的出现,以其超快速容积扫描的特点使螺旋CT泌尿系统重建技术可同时显示肾实质、肾集合系统、输尿管及膀胱的立体图像,已成为一种新的非侵入性检查方法。本文旨在就CTU技术在泌尿外科系统疾病中的诊断价值予以综述。
1 CTU的特点
目前的CTU检查常使用64层螺旋CT，其1 mm层厚加50%的重叠技术使Z轴方向的空间分辨率已达到横断面空间分辨率一致的水平,进一步提高了重建图像的质量,并且扫描速度快(64幅图像/s)、时间短,自肾上极至耻骨联合处扫描,一次屏气只需6～10 s，即可获得包括肾实质整个尿路的三维立体图像。多层螺旋CT的分期扫描及后处理重建技术，可对三维容积扫描生成的高质量的原始资料进行各种复杂的后处理。通过强大的图像后处理技术，如仿真内镜和曲面重建(CPR)、多平面重建(MPR)、最大密度投影法(MIP)等，可三维立体再现病灶，任意角度全方位观察病变与邻近组织间的关系〔2〕。CPR及MPR技术能清晰显示整个泌尿系统全貌，可以任意旋转，从不同角度观察输尿管的走行，对梗阻部位、梗阻程度敏感性和准确性高，使疾病的定位、定性诊断更加精确。MPR和CPR能直观地显示肾实质、肾盂、输尿管和膀胱内结石和肿瘤的大小、形态、位置,及其与邻近结构的解剖关系;而MIP和容积再现(VR)能显示尿路的狭窄程度,管腔内有无充盈缺损,管壁有无增厚,是否光整等;对重复肾盂输尿管畸形,能显示重复肾盂的位置、重复输尿管的走行以及重复输尿管开口于膀胱的位置或异位开口于何处〔3，4〕。此外还可以根据重复肾盂输尿管的显影时间来推断肾功能情况。CTU检查不用事先做肠道准备,不用腹部加压。为儿童和老年病人提供了更大的方便。CTU的这些特点为疾病的诊断和临床医师制定手术方案带来了方便。
2 CTU和其他传统泌尿系统影像学检查比较
2.1 B超 B超具有无创性、无辐射、也不存在造影剂过敏危险，并且检查方便，价格低廉，对梗阻引起的积水敏感性高，对肾脏和膀胱病变诊断有其独到之处。但因分辨力有限，易受肠管气体干扰等，在输尿管的形态显示及反映肾功能方面有一定的局限性。输尿管位于腹膜后,上下走行长,前后都有脂肪层,加之肠道气体的影响,给B超诊断带来很多困难;尤其是输尿管中段的病变,B超诊断符合率较低。
2.2 泌尿系平片(KUB) 是发现泌尿系统结石最简便的方法,但由于图像重叠和肠管气体的影响,使得某些不明显的结石被遗漏,对阴性结石更是无能为力。殷瑞根等研究示KUB诊断结石的准确性仅为69%〔5〕。而对于泌尿系统的肿瘤和发育畸形，KUB不能提供任何信息。
2.3 静脉肾盂造影(IVU) 可以显示尿路解剖和肾脏的生理状态，对评判肾功能、确定输尿管梗阻部位较好,但受到主客观因素的限制，无法清晰显示输尿管腔外或管壁的病变，对一些输尿管疾病的诊断困难较大。与CTU比较有以下不足:①两者都能得到泌尿系统全程图像,但CTU是立体三维图像,可以任意旋转,从不同方向来观察整个泌尿系统情况,一次扫描即可完成;而IVU则一次暴光只能获得一幅图像。另外,CTU去除了骨骼、肌肉和腹腔脏器的叠加影响,使泌尿系图像显示更加清晰。②对于阴性结石,CTU可结合轴位图像测得CT值,清晰显示结石的位置、大小和形态。而IVU则难以显示阴性结石,要依靠其间接征像来诊断。③对输尿管肿瘤和狭窄,CTU不仅能观察到与IVU相同的征象,而且还可通过CPR、MPR图像来观察病变的范围,肿瘤的大小,病灶与周围组织的关系;不仅可以准确定位,还可以准确定性,而IVU则难以做到。④在CTU检查的同时还可以对肾脏、输尿管和膀胱进行增强扫描,通过对病变实质期强化程分析确定病变的性质。⑤IVU也是诊断重复肾盂输尿管的重要方法,但对于肾功能差的病人则难以显示;CTU除了可以弥补其不足之外,还能多角度、全方位观察,便于发现输尿管的异位开口。另外,IVU摄片时需腹部加压,增加病人痛苦,儿童和年老体弱病人不易接受。IVU对多数梗阻病因缺乏特异性诊断,且尿路内对比剂密度略低或严重梗阻时,因分辨率低则常常难以显示,从而影响诊断〔6〕。
2.4 逆行尿路造影(RGU) RGU对部分尿路梗阻有良好的诊断效果〔7〕但为有创检查，患者有一定痛苦，常常无法耐受。当梗阻原因为感染合并化脓时,逆行插管造影时可将细菌带入积水的肾脏引起脓肾,或是由于插管及造影剂的刺激使梗阻部位的黏膜水肿,加重了梗阻的程度，从不完全变成完全,故检查本身即增加了尿路狭窄的风险〔8〕。在梗阻导致肾功能减退的情况下，CTU可通过CPR、MPR、MIP技术可高分辨率地显示一些 IVU不能清晰显示需行逆行插管造影的病变，避免输尿管插管的痛苦和泌尿系统逆行感染的机会〔9〕。Kalra等〔10〕研究表明对于肾盂输尿管连接部狭窄，螺旋CT三维重建与逆行插管造影具有同样的效果。
2.5 膀胱镜 膀胱镜检查窥镜可以观察到膀胱内情况。但是常规膀胱镜有盲区,受尿道及前列腺病变的限制,检查过程患者较痛苦,并可能损伤尿道,对病变的大小形态只能目测估计,定位亦有很多主观性。对不向腔内凸出的肿块及较小的病灶(<5 mm)有可能漏诊〔11〕。CTU成像为非创性技术,能较好地显示腔内正常解剖结构,多方位观察病变的全貌,操作简单,不受尿道狭窄和前列腺增生的影响,可观察常规膀胱镜不能到达或观察不清的部位,结合MPR和轴面能同时观察腔内外的情况，能准确显示病变的腔内立体形态、数目及特征,弥补了常规膀胱镜的不足。
2.6 磁共振尿路造影(MRU) 也是一种泌尿系统三维成像,其优点是无辐射、无创伤,不需注射对比剂，适用于老年人、危重病人、婴幼儿、肾功能不全患者及IVU不能很好地显示泌尿系形态及对碘造影剂过敏的患者，故MRU在临床上的应用逐渐受到放射学界的重视〔12〕。虽然MRU无需造影剂即可显示肾盂、肾盏及输尿管的结构和形态，能显示尿路梗阻的部位及梗阻程度，是了解上尿路梗阻的无创性检查，但其图像分辨率低，不用对比剂时,对了解肾功能价值有限。与CTU相比,对肾实质及输尿管壁的改变显示不如CTU，对梗阻不明显的输尿管疾病显示欠佳，尤其对小的钙化和小病灶显示不敏感，故不能直接显示泌尿系结石，对梗阻部位周围病变的显示不够理想。MRU仅仅是尿路成像,它不能显示输尿管壁的厚度及管腔内的改变,对疾病的定性诊断带来困难。Alfredod〔13〕等报道MRU对输尿管息肉有重要诊断价值,可直观显示其部位及形态，而刘进才〔14〕等报道MRU将输尿管多发息肉误诊为输尿管肿瘤,所以对于MRU的定性诊断还有待进一步探讨。另外,体内带有心脏起搏器或其他金属物病人不能做MRU检查。而CTU恰恰可以弥补以上的不足〔15〕。
3 CTU在泌尿系疾病诊断中的应用论
3.1 输尿管结石 诊断输尿管结石常使用超声检查和KVB+IVU,但超声、腹部平片易受肠道气体、粪便、血管钙化的干扰,遇到肾功能不全引起输尿管不显影或阴性结石,诊断极为困难,经常需要逆行造影或肾盂穿刺造影等有创性检查来进一步诊断〔16〕。螺旋CT 泌尿系成像对尿路阴性结石及小结石的分辨率较高,消除了骨骼、肌肉及腹腔脏器等软组织的影响,可以显示输尿管全程立体三维图像。MSCT 加上3D 重建技术可较直观地显示泌尿系结石、狭窄、先天畸形及肿瘤等常见的梗阻因素，并且其重建立体图像可以任意方向旋转，更加清晰显示病变的形态和范围，在上尿路梗阻性疾病的诊断中显示出独特的优越性，特别对患肾功能严重受损的上尿路梗阻性疾病患者具有特殊诊断价值〔17〕。其优点：①结石诊断率高:：文献报道〔18〕B超对输尿管结石确诊率为39.3%;KVB+IVU对输尿管结石确诊率为63.3%;CTU对输尿管结石确诊率为94.6%。②结石定位准确:B超和KVB+IVU仅能对输尿管结石进行上段、中段、下段的大致定位,无法提供立体图像,很难和体表标志进行关联;而CTU的影像是立体三维的,可以清晰显示结石的位置、大小、形态及周围的毗邻关系,有助于手术及体外碎石时的定位,但CTU测量的结石大小比实际数值略大,可能是X线放大作用引起;③结石定性准确:超声检查+KVB+IVU诊断阴性结石时,常以输尿管近端扩张、输尿管局部狭窄等间接征象来判断结石的有无,且定性不够准确,不易与输尿管壁病变、输尿管外病变引起的积水相鉴别;而CTU对结石的分辨率较高,能同时显示结石及周围情况,对结石引起的输尿管积水给予明确诊断;还可同时测定肾盂输尿管积水的CT数值,若CT数值较高(超过20),提示可能结石合并感染,可以指导治疗。Dalrymp〔19〕等报道对阴性结石KUB加IVU极易漏诊,而CTU对该类结石的敏感性和特异性分别为96%～100%。④省时省钱:CTU扫时间短,患者无痛苦。对以往需行泌尿系造影检查的患者,可立即做出诊断,不再需要输尿管逆行插管,不需要造影剂,节省了大量术前准备时间。综上所述,螺旋CT泌尿系成像对输尿管结石的诊断率高于超声和KVB+IVU。
3.2 输尿管肿瘤 输尿管肿瘤性病变一直是泌尿外科诊断的难点。输尿管肿瘤在常规CT中仅在轴面显示局部输尿管增粗、管壁增厚,发现软组织影,初步确定病变位置;CTU可通过CPR、MPR纵剖面图像可全程显示输尿管行程路径，明确有无管壁增厚、腔内外肿块、输尿管管腔狭窄以及邻近组织是否受累、区域淋巴结大等〔20〕。CTU对输尿管肿瘤的分期具有其他检查方法无法比拟的优势。CTU可以明确肿瘤对邻近组织脏器的侵犯程度，有无淋巴结的转移，从而对病变进行大致的分期。在病理上，输尿管肿瘤分5期：T0肿瘤局限于黏膜内;T1 肿瘤侵犯固有膜;T2 肿瘤侵犯肌层;T3 肿瘤穿透外膜和侵犯周围脂肪; T4 肿瘤侵犯临近脏器或伴有局部淋巴结转移。虽然由于输尿管壁很薄，CTU也不能精确区分肿瘤浸润的深度，但CTU仍然对输尿管肿瘤能大致的分期，这对临床上治疗方法的选择及预后的估计是很重要的。
3.3 输尿管感染性病变 CTU在输尿管炎症均表现为尿路显著由粗变细,呈鸟嘴样,管壁均匀增厚,可见强化,无腔内充盈缺损征象,梗阻平面上方尿路呈轻度扩张，可以显示不同程度的管壁增厚和管腔狭窄及管壁外条索状影。结核性病变往往波及范围较广，CTU图像示管壁增厚更加显著，有时可达3～4 mm。除输尿管本身感染外，邻近结构或腹膜后腔的炎症也可侵犯输尿管，引起输尿管壁的增厚，CTU均能清晰显示。
3.4 腹腔或腹膜后腔的病变 腹腔或腹膜后腔的病变也可直接侵犯或压迫输尿管， 常见于子宫颈、膀胱、前列腺、卵巢或结肠等部位或脏器肿瘤病变，CTU能够显示肿块和输尿管的关系。
3.5 肾脏及肾周疾病的诊断 由于增强CT扫描在不同时期影像可明确区分肾皮质、肾柱、肾乳头等结构〔21〕,肾脏的病变通过CT增强扫描,部分病例轴位图像即可满足诊断要求。但明确某些征象是肾脏及肾盂正常变异,还是病变所致;或位于肝肾间隙、肾上腺及肾脏间隙、肾旁病变而难以确定病变来源;部分病变常常侵及肾血管,如肾静脉及下腔内的癌栓;病变侵及输尿管及膀胱等,都需要肾及相关血管的CTA及CTU图像来满足诊断需要,包括多平面重建MIP、VRT等，在与平扫图像对比、增强轴位图像为基础的条件下,以不同方位,不同显示方式来更好地显示病变的来源、性质、侵犯范围。在提高诊断水平上具备了很大优势〔22〕。
3.6 血尿的诊断 血尿是泌尿系统疾病的一个主要症状,占泌尿科总就诊人数的4%～20%〔23〕。结石、肿瘤、各种感染或非感染性炎性病变均可引发血尿。血尿可源于肾脏、输尿管、膀胱任何部位。传统上IVP为血尿检查的首选方法和影像诊断的金标准。通过对新技术包括彩超、螺旋CT、磁共振水成像的对比研究，Chow〔24〕等提出国际上最新的观点认为：对血尿者制定如下新的检查程序:首选非增强CT排除检查结石,阴性者行肾脏增强CT扫描,着重肾实质的观察以排除肾肿瘤,未发现肿瘤者行SCTU(排泄性CT泌尿造影)检查肾集合系统、输尿管和膀胱。在日常工作中,作者参考上述观点将非增强肾输尿管成像、肾实质CT增强和SCTU结合起来形成血尿检查的常规序列,其优点是一次检查即可获得从肾实质和集合系统、输尿管和膀胱的完整信息,缩短检查及确诊时间,减少病人总的费用,在临床应用中效果良好,并得到临床医师的认同。对于部分肾脏排泄功能差,泌尿系统需较长时间才能显影,为避免浪费,可间断对肾脏进行单层扫描,发现肾盂显影后再行完整泌尿系扫描。对个别集合系统明显扩张且延迟扫描不显影者,适宜应用非增强肾输尿管成像技术,可将整个集合系统展示在一个平面上,对诊断和鉴别亦有帮助。
综上所述,CTU一种无创伤性检查,操作简便,扫描时间短,图像分辨率高、具有多种成像方式、多方位观察病变、无需肠道准备和腹部加压等优点。强大的后处理软件,使得CPR、MPR、MIP和VR重建图像所包含的信息更多,可根据需要显示泌尿系统全程或者重建所需要的图像，并在一定程度上反映了肾脏分泌，排泄功能，对病变的显示更清晰直观，集合了传统CT和IVP及B超的优点，较其他泌尿系检查方法更容易做出定性诊断。在泌尿外科疾病的诊断，鉴别诊断上有重要的应用价值。由于CT是放射性检查方法,CTU对比剂的用量也大于IVU,因此对儿童和肾功能不全病人应谨慎使用。但是,随着CT技术的不断发展,辐射量和对比剂的用量在不断减少,新型造影剂的应用，CTU必将成为泌尿系疾病检查诊断的重要方法，为临床制定手术方案提供更加可靠的影像学依据,具有广阔的发展前景。
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