肾脏双能量CT评估:检查流程与注意事项

2021
04/02

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肾脏肿块的鉴别诊断。


DE (Dual Energy)肾检查是一种同时使用两个不同球管电压的X线球管进行成像的造影剂增强肾检查。 
执行DE肾检查的主要目的是改善肾病变的特征。在此检查中使用特定的算法
Liver VNC来计算肾组织中的碘吸收量。此外,还可以使用DE数据集生成VNC(虚拟平扫)图像。VNC图像可用于基准密度测量。初步观察表明,对于肾中出现占位的病人,可以评估VNC图像而不必另外进行平扫扫描*,**。  
放射科医师可使用组合信息(碘含量和VNC图像)来区分可能为良性的类似于囊肿和肾细胞癌的恶性病变。而且,由于无需进行平扫扫描,放射剂量和检查时间也将减少。 
DE肾检查可在单次扫描中提供用于CT诊断的多种信息: 
  • 以不同的混合比率融合显示高/低kV数据集,以优化增强肾实质的显示效果; 
  • 以彩色图像映射肾组织中的碘吸收情况,用于病变特征鉴定;
  • 生成VNC图像,用于基准诊断。
为了优化DE检查,务必理解影响图像质量的因素并了解如何进行技术微调以获得最佳结果。

* Graser A, Johnson TR, Hecht EM, Becker CR, Leidecker C, Staehler M, et al.Dual-energy CT in patients suspected of having renal masses: can virtual nonenhanced images replace true nonenhanced images?Radiology.2009 Aug;252(2):433-40. Epub 2009 Jun 1.  

** Graser A, Becker CR, Staehler M, Clevert DA, Macari M, Arndt N, et al.Single-phase dual-energy CT allows for characterization of renal masses as benign or malignant.Investigative Radiology. 2010 Jul;45(7):399-405.  


肾脏肿块的鉴别诊断
尸检结果显示在50岁以上的人群中,大约50%的人有一个或多个肾囊肿。其他研究显示,该年龄组近三分之一的人至少有一个可通过CT扫描识别的肾囊肿。这些病变大部分是良性的单纯性囊肿,无需进一步进行图像评估和跟踪。 
肾肿块大致可分为囊肿、肿瘤和发炎性病变等几类,如下表所示:
虽然单纯性囊肿通常没有症状,但偶尔也会导致胁下或腹部疼痛、腹部可触摸到的团块或血尿。恶性团块可产生相同的症状,也可能与副肿瘤综合症有关。发炎性病变(感染性囊肿或脓肿)通常与发烧、发寒或尿路感染等病史有关*。 
*Higgins JC, Fitzgerald JM.Evaluation of incidental renal and adrenal masses.American Family Physician. 2001 Jan;63(2):288-95.  

肾肿块检查的CT标准和管理****   
Bosniak系统(1986年)为通过CT扫描发现的囊肿性肾占位非介入分类建立了框架。此系统使用Hounsfield单位按照恶性肿瘤可能性逐渐升高的顺序对这些病变进行分类。
*Higgins JC, Fitzgerald JM.Evaluation of incidental renal and adrenal masses. American Family Physician. 2001 Jan;63(2):288-95.  

其他成像检测****  
在腹部超声检查中(灵敏度为79%)意外发现许多肾占位结果。单纯性肾囊肿的超声诊断标准很容易确认。达到这些标准时,恶性肿瘤的机率就很小。在超声检查中意外发现肾囊肿的病人,如果没有症状,则无需进一步检查。 
在使用/不使用造影剂的标准腹部CT扫描中,也可能出现意外的肾占位结果。肾占位密度可用于区分各种病变类型。 
建议在转诊到泌尿科进行手术检查和密切跟踪之前,先进行MRI检查。 
*Higgins JC, Fitzgerald JM.Evaluation of incidental renal and adrenal masses. American Family Physician. 2001 Jan;63(2):288-95. 

意外肾肿块结果的管理****

*Higgins JC, Fitzgerald JM.Evaluation of incidental renal and adrenal masses.American Family Physician. 2001 Jan;63(2):288-95.

病人准备 / 基本护理
用户应实施以下护理程序: 
  • 病人CT检查同意书 
  • 包含相应临床病史的书面请求 
  • 上次测试的报告(如果有) 
  • 碘造影剂禁忌症 
  • 病人在检查之前补充足够的水 
  • 在进入CT室之前建立静脉通道 
  • 肘前静脉中插入18号或20号的静脉留置针 
  • 在动力注射之前,应对注射部位进行测试并用盐水冲洗,以找到正确的静脉注射点并降低溢出风险 

指导说明 
为确保病人全力配合,在进行检查之前务必提供清晰的说明和指导。 
应当指导病人在适度吸气之后屏住呼吸。如有必要,指导病人进行练习。 

病人定位 / 方法
以下技术将充分考虑到病人的舒适性,并提供最佳检查图像质量: 
  • 头先进或足先进,仰卧或俯卧,头部以适当物品支撑,如头臂支架 
  • 手臂举过头顶,舒适地靠在头臂支架上 
  • 在理想情况下,扫描区域中应包含双侧肾,躯干通过激光标记居中 
  • 体形高大的病人躯干应稍微偏离中线,以使感兴趣的肾组织处在球管B的扫描区域中

以下图示显示仰卧定位(病人的头先进入机架): 

提示   
DE成像的最佳显示野受球管B的较小扫描区域限制。在SOMATOM Definition Flash上,球管B的扫描区域为33 cm。Dual Energy信息仅可用于此区域。  
DE结果很容易受图像噪声、射束硬化和交叉散射伪影的影响。当病人定位于扫描区域中央时,图像质量将达到最佳。 
  • 双侧肾或感兴趣区都必须包含在球管B较小的扫描区域中 
  • 通常执行两个定位像扫描(AP和侧面位置)来检查感兴趣区的居中情况
  • DE采集可将侧面定位像作为参考,通过检查卡上的上移或下移按钮调整检查床高度;无需重复定位像扫描

感兴趣区可借助激光标记灯居中,检查AP和侧面定位像后可对居中情况进行调整。 

检查方案/扫描方案
所有默认Dual Energy方案均以DE作为前缀。为便于将相关解剖结构置于扫描区域中央,所有DE方案都预先定义了在AP和侧位进行的两种定位像扫描。 
DE数据容易受到射束硬化和交叉散射辐射所产生的图像噪声和伪影的影响。默认的西门子方案在优化图像质量、扫描时间和病人剂量这三方面之间取得了良好平衡。 



选择性光子屏蔽的临床影响   
选择性光子屏蔽能够更加灵活地优化DE检查和病人的扫描参数。使用选择性光子屏蔽,可使用较低的剂量保持对比度-噪声比,从而改善结果图像中的DE信号:  
  • 检查体形纤瘦的病人时,可使用80 kV / Sn 140 kV组合进一步降低剂量。 
  • 如果使用100 kV / Sn 140 kV组合,保留的剂量足以改善DE图像评估结果,特别是在对体形高大的病人进行成像时。 

静脉注射
采集通常在肾实质增强均一的肾造影期中进行。造影剂容积(1.5 ml - 2 ml/kg)通常根据病人体重而定。强烈建议使用生理盐水冲洗静脉管路,以获得更均一的增强效果。 
下表显示所使用的典型注射方案。下表中列出的值基于最佳实践。确保根据自己所在环境的实际情况修改这些值。


提示
交叉散射伪影随病人的身体直径和螺距的增大而增加。为了尽量减少这些伪影和图像噪声,建议采取以下措施*: 
  • 建议仅对身体直径小于35 cm的纤瘦病人使用80 kV / Sn 140 kV组合。 
  • 可以降低螺距以改善交叉散射校正效果。 
  • 准直为0.6 mm时,允许使用的螺距为0.2 - 1.2。 
  • 降低了螺距之后,可升高低kV的有效mAs,以使用更高的剂量来将噪声降至最低。 
  • CARE Dose 4D应始终激活,以便根据病人的体形、厚度和组织密度自动调节剂量。 

检查计划 / 概要 
DE采集通常在肾实质不透明度均一的肾造影期中进行。建议在注射后使用70秒的固定启动延迟。不需要进行团注跟踪。 
要评估肾内收集系统和膀胱,则在分泌期3到5分钟后,可能需要再次执行延迟的单能量扫描。 
下面的定位像显示肾DE采集的扫描范围(粉红框)以及肾和膀胱延迟扫描的覆盖范围(蓝色框): 


范围设置  
默认方案中定义了两个定位像: 
  • 第一个定位像,侧位,头向至尾向扫描 
  • 第二个定位像,前后位,尾向至头向扫描 
从第十二胸椎以下至髂嵴的扫描范围通常即已足够。根据临床适应症,扫描范围可以扩大到包括盆腔。这两个定位像中的范围框相互关联,定义的是DE采集中的同一个扫描体。 

通过检查侧面定位像并使用检查卡上的上移或下移按钮进行调整,可将感兴趣区域居中。  

图像重建 / 轴位  
完成采集后,CT图像利用采集的原始数据进行重建。常规的工作流程通常需要生成厚轴位断层以便查看和记录。此外,还需要重建重叠的薄轴位断层,然后用于进一步的二维/三维后处理。 

默认方案中设置了多个重建任务,并为每个任务重建三个图像系列: 
高kV (140 kV)数据 
低kV(80 kV或100 kV)数据 
混合数据,组合了低kV和高kV采集数据;混合比率取决于DE合成值
在自动任务选项卡上选中为混合系列自动执行任务选项后,即可仅为混合图像系列进行自动拍片和传输。此功能在重建任务1中默认打开,用于创建薄断层系列。 

DE合成
DE合成参数只适合用来重建DE采集数据。它决定生成混合图像系列时使用的低kV和高kV采集数据的混合比率。该值的范围为0.1到0.9,可以在重建任务卡中进行选择。  
使用100 kV / Sn 140 kV设置的DE_Abdomen_LiverVNC方案的默认DE合成为0.5。这表示混合比率为50%高kV数据:50%低kV数据。此值能够优化图像质量,降低噪声,产生合理的放射剂量*。 
为了增加体内的碘造影剂,DE合成在不使用选择性光子屏蔽时可增大至0.6,使用选择性光子屏蔽时可增大至0.8。
* 这些值基于最佳实践。确保根据自己所在环境的实际情况修改这些值。 

提示
混合系列用于常规诊断和三维后处理。高/低kV图像系列使用syngo  Dual Energy进行评估*。  

使用80 kV设置时,可以调整DE合成以改善混合图像的质量,如下所示:  
  • ≤ 0.3,用于体形高大的病人(身体直径 > 30 cm),或用来降低图像噪声 
  • 0.3 - 0.4,用于体形瘦小的病人(身体直径 < 30 cm) 
  • 为了改善造影剂增强检查中的碘清晰度,最高可调整为最大值0.6 

使用100 kV设置时,可以调整DE合成以改善混合图像的质量,如下所示:  
  • ≤ 0.4,用于体形高大的病人(身体直径 > 35 cm),或用来降低图像噪声 
  • 0.4 - 0.6,用于体形瘦小的病人(身体直径 ≤ 35 cm) 
  • 为了改善造影剂增强检查中的碘清晰度,最高可调整为最大值0.8 

重建DE数据集时,必须考虑以下提示: 
  • 建议使用较宽的FoV,至少为30 cm。 
  • syngo Dual Energy应用程序应使用DE卷积核(前缀为D或Q)。  
  • DE卷积核在组织和骨的交界处产生较少的边缘增强,从而提高DE处理质量。 
  • 对于体形高大的病人,可以使用高达3 mm的更大层厚和更平滑的D20f卷积核。 
* 这些值基于最佳实践。确保根据自己所在环境的实际情况修改这些值。
 
数据采集完成后,可以使用syngo.via或者MMWP相应软件进行双能量评估。


临床图像

案例1 - 单纯性和出血性囊肿的差异 

51岁男性,左胁疼痛,由医生转介进行肾脏CT检查,以排除肾脏疾病。增强CT图像显示左肾下端有一较大的囊肿性病变和一较小的实性病变。DE计算显示两处病变均无显著的碘吸收: 


(1) 增强CT图像:左肾中存在囊实性病变(红色箭头)
(2) 融合CT覆盖图像:两处病变中的碘吸收均可忽略


以下图像演示VNC和实际预增强图像的图像质量和结果对比。较大的病变是单纯性囊肿,明亮而较小的病变(箭头)是出血性囊肿。 


(1) VNC图像 

(2) 实际平扫图像 


案例2-不确定性肾病变的图像评估

83岁女性,以前的超声检查显示可疑结果,因此进行了CT检查来评估肾脏状态。检查使用Dual Energy方案。以下左肾冠状位图像演示使用Liver VNC应用程序评估不确定性囊肿性病变的流程: 


(1) 增强CT图像:左肾中存在多囊性病变和不确定病变 
(2) 融合CT覆盖图像:ROI测量结果显示复合病变中无显著的 碘 吸收  
(3) VNC图像显示复合病变是一种出血性囊肿 
(4) 平扫图像证实了该结果 


以下图像演示VNC和实际预增强图像的图像质量和结果对比。明亮的病变(箭头)是出血性囊肿,可在VNC图像中有效地显示出来:


(1) VNC图像:左肾出血性囊肿 

(2) 真实平扫图像:左肾出血性囊肿 


(1) VNC图像:右肾出血性囊肿 

(2) 真实平扫图像:右肾出血性囊肿


案例3-肾肿瘤的影像评估

46岁男性,左胁疼痛,超声检查显示左肾有一肿块,因此按医生转介进行CT跟踪。检查使用Dual Energy方案。以下图像显示如何通过评估VNC图像和增强CT图像得出标准的肿瘤诊断结果。


(1) VNC图像显示左肾有一固体团块 

(2) 增强CT图像显示该团块得到增强 


但是,通过以彩色编码显示的碘增强可获得更有价值的信息。在覆盖图像中,与明亮的血管及其碘吸收量相关的肿瘤范围更加清晰。 


(1) 增强CT图像(冠状面)显示与肾静脉有关的团块

(2) 覆盖图像(冠状面)清晰地显示出肿瘤范围和肿瘤内的碘信号 


关于双能量对于肾脏肿块诊断评估的价值可以参见:双能CT在肾肿块评估中的应用。

2021年4月2日


本文由作者自行上传,并且作者对本文图文涉及知识产权负全部责任。如有侵权请及时联系(邮箱:nanxingjun@hmkx.cn
关键词:
肾脏,流程,CT,检查,图像,扫描,数据

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