计算机体层摄影与磁共振成像

计算机体层摄影（CT）

广泛应用于泌尿系统症状和疾病的检查，其可以检测出组织吸收X射线的微小差异，与普通平片相比，可提供了一个非常宽的密度范围（因此可以区分不同的组织）。计算机计算每个像素的吸收值（衰减），并将其重建成图像。衰减值以亨氏单位（Hounsfield unit，简写为Hu）从 –1 000到+1 000表示（水为0，气体为 –1 000，骨骼为+1 000）。近来，随着计算机技术的进步，可使原始数据重新格式处理，这样就可以在矢状面和冠状面以及更熟悉的水平面上生成图像（图3.11和图 3.12）。

CT平扫（无对比剂）可以诊断尿路钙化和结石。

静脉注射对比剂，可用于血尿的检查，评估肾实质性病变的性质及软组织肿块的性质（如通过区别肠管和淋巴结而判断癌症分期）。螺旋CT［当静脉注射对比剂后也称为多层螺旋CT尿路成像（CTU）］扫描速度很快，患者躺在检查床上通过扫描探头，可拍摄患者多层图像。一次屏气时间就可以对人体进行整体性扫描，从而减少了因动作引起的伪影，提高了空间分辨率，特别有助于诊断急性腰痛患者的可疑输尿管结石，以及确定肾肿块的性质（增强CT）。

重叠的横切面可以在多平面重建（MPR）成像，所以与传统的横切面相比，病变可以在多个平面（矢状面、冠状面）上成像。

CT的用途

血尿

查找尿路出血的原因及部位。CT的优势为仅需进行一个项目来对血尿进行检查，可以避免传统的“4项检查”法（IVU、肾超声、膀胱软镜检查和尿细胞学检查），尽管其需要更高的辐射剂量。有证据表明，多排计算机体层摄影尿路造影（MDCTU）对膀胱肿瘤的诊断具有较高的敏感性和特异性［1］（在肉眼血尿患者中，其敏感度为93%、特异度为99%），其诊断准确率与逆行输尿管肾盂造影相当（通过插入输尿管下段的导管逆行注射对比剂，显影输尿管和肾集合系统）［2］。总的来说，对于血尿和既往无泌尿系统恶性肿瘤病史的患者，CT用于检测所有泌尿系统肿瘤的敏感度为65%，特异度为98%［3］，因此，即使病变是良性的，也很少将其诊断为恶性肿瘤，但仍有很大部分肿瘤不能被诊断。上尿路肿瘤敏感度80%，膀胱肿瘤敏感度60%。MDCTU（被一些学者称为“最佳”成像方式）在血尿检查中的作用仍然存在争议。在所有血尿患者（镜下血尿、肉眼血尿）中来看，当大多数患者没有明确的血尿原因时，MDCTU有相对高的辐射和经济成本。因此，要更好地利用MDCTU这一检查，应针对那些有尿路上皮恶性肿瘤危险因素的患者（年龄>40岁；肉眼血尿，而不是镜下血尿；吸烟史；职业接触苯和芳香胺），而不是将其作为高风险和低风险患者的首次成像检查。因此，最适合患者具体情况的检查才是其“最佳”的影像学方式。

肾

● 肾肿块的检查——鉴别实性肿块与囊性病变，良性肿物（如血管平滑肌脂肪瘤）和恶性实体肿物（如肾癌）。

● 肾癌分期（确定局部、淋巴结和远处转移）。

● 评估结石大小和位置（在集合系统或在肾实质内）。

● 肾内或肾周脓肿的诊断和定位（脓肾，肾周脓肿）。

● 肾外伤（renal trauma）分期（分级）。

● 肾积水原因的确定。

腰痛：输尿管成像

IVU以前是腰痛患者的主要成像手段，现在已经被CT-KUB取代，后者是肾脏、输尿管和膀胱的非对比剂CT。相对于IVU，CT-KUB具有以下特点：

● 对输尿管结石的诊断具有较高的特异度（97%）和敏感度（94%~100%）［4］。可以确定腰痛的非结石性原因。

● 不需要对比剂，因此可避免了对比剂的副作用（静脉注射低渗透压对比剂用于IVU后发生致命性过敏反应的风险约为十万分之一）。

● 速度更快，只需几分钟就可以完成肾脏和输尿管成像。IVU，特别是在需要延迟摄片来诊断结石引起严重梗阻的情况下，可能需要数小时才能确定梗阻结石的确切位置。

● 在经费方面，IVU与大剂量CT相当。

CTU能够定位和测量输尿管结石的大小和数量。一次CT-KUB辐射剂量为4.7mSv，IVU则为1.5mSv（据估计，在10mSv的辐射下，致命癌症的风险为1/2 000）。超低剂量CT可降低辐射剂量（0.6~2mSv），但对较小（<3mm）输尿管结石的敏感度较低（68%~86%）［4］。增强超低剂量CT可提高小输尿管结石诊断的敏感度（97%）和特异度（100%），能够将辐射剂量降低到与IVU相当（1.7mSv vs 1.4mSv）。

膀胱

膀胱癌分期（确定病变局部、淋巴结和远处转移）

磁共振成像（MRI）

磁共振成像利用了氢原子核（质子）的磁性，其存在于水分子中，因此存在于所有身体组织中。在磁场（1.5T或3T）中，质子沿磁场方向排列，应用脉冲交变无线电波为氢质子提供了光子能量，从而改变了质子的排列方式。当无线电波关闭时，质子释放（重新排列）到静止的自旋状态，并发射光子能量，由线圈探测并产生图像。T1图像是由纵向弛豫产生的（脂肪呈白色，液体呈黑色），T2图像是由横向弛豫产生的（液体呈明亮）。信号强度取决于：①质子密度，②T1弛豫时间，③T2弛豫时间，④流速（例如快速流动的动脉血信号丢失）。

钆对比剂可以加速质子的弛豫时间，从而增加正常组织和病理组织之间的对比度。使用线性螯合剂、eGFR<60、肝移植和<1岁的儿童发生肾源性系统性纤维化的风险最高。

多参数磁共振成像（mpMRI）是使用T2图像（解剖学）、扩散加权成像（测量水的布朗运动并计算表观扩散系数图）和对比剂动态增强图像（注射对比剂前、注射对比剂时、注射对比剂后）来诊断前列腺癌。

MRI在泌尿外科患者中的应用

● 肾盂癌的分期——膀胱癌和前列腺癌的分期（确定局部进展、淋巴结和远处转移）。有助于鉴别是否有精囊腺侵犯。越来越多地用于前列腺癌活检前诊断（mpMRI），采用前列腺成像报告和数据评分系统（PIRADS）。阴茎癌的分期。

● 嗜铬细胞瘤的诊断（T2加权图像上非常明亮的高信号图像）。

● 提供的病史可能存在神经源性原因的下尿路症状（LUTS）检查（LUTS合并存在腰椎或胸背部疼痛，或与会阴感觉丧失或膀胱感觉障碍有关，或腿部或足部感觉障碍）。

● 肾癌分期与下腔静脉（IVC）瘤栓的评估。

● 鉴别输尿管结石，最适合需要避免X射线辐射的人群（如孕妇腰痛）。

● 阴茎异常勃起患者阴茎平滑肌活力的评估。

正电子发射体层成像（PET）和正电子发射计算机体层成像（PET/CT）在泌尿外科患者中的应用

其为核医学成像技术，可产生人体功能成像的三维图像。原理是检测由正电子发射的放射性核素示踪剂发射的伽马射线，这些示踪剂随血管分布进入人体内的生物活性分子上，通过放射性核素分子“可视化”代谢过程，然后通过在同一台机器上进行的CT扫描（或MRI）来构建不同器官和组织内示踪剂浓度的三维图像。因此，正电子发射体层成像具有射线辐射（通常为5~7mSv，但如果与CT结合，最高可达25mSv）。

半衰期短（数分钟）的放射性核素附着在生物活性分子上，如葡萄糖（“代谢”示踪剂）或与受体或药物作用部位结合的分子（“受体特异性”示踪剂）。由于半衰期短，放射性核素必须在回旋加速器中，在靠近PET成像装置的放射化学实验室中制造。

在泌尿外科实践中，常用的是氟同位素18F氟代脱氧葡萄糖（18F-FDG）。其被细胞葡萄糖转运体吸收，并被葡萄糖-6-磷酸激酶磷酸化为FDG-6-磷酸。FDG在细胞内富集，因此细胞被18F-FDG标记。胆碱（18F或11C）也可用于标记，其作为细胞膜磷脂在前列腺癌中促进代谢和转化。

放射性同位素经过正电子发射衰变，发射出正电子（所谓的电子反粒子）。发射的正电子在组织中传播很短的距离（小于1mm，取决于同位素），因此很快失去动能。它们减速到可以与电子相互作用的程度，这种相互作用会导致电子和正电子的破坏，并在这个过程中产生一对朝相反方向移动的伽马光子。这些光子在到达扫描装置内的闪烁体时将被探测到。

用途

18F-FDG通过尿液排出，这限制了18F-FDG PET在原发性泌尿系肿瘤检测中的作用，但18F-FDG在检测转移性疾病方面很有意义。

前列腺癌

18F-FDG PET对早期前列腺癌的敏感性有限，因为其癌细胞通常没有葡萄糖代谢［5］。欧洲指南建议，在根治性前列腺切除术失败后，如果PSA大于1ng/ml，则推荐使用胆碱PET；在根治放疗失败后，如果考虑挽救治疗并需要评估远处转移，则推荐使用胆碱PET。

肾癌

如果CT显示肾癌存在可疑转移，建议使用18F-FDG PET。

膀胱癌

如果CT/MRI无法明确显示肌层浸润性膀胱癌的转移，英国国立临床规范研究所（NICE）推荐使用18F-FDG PET，但它不适用于分期较早的病例。

生殖细胞瘤

18F-FDG PET可用于精原细胞瘤化学治疗后肿块>3cm患者。但是，该技术不适用于非精原细胞性生殖细胞肿瘤（NSGCT）。

参考文献