△(四)技術(shù)設(shè)備改進(jìn)與檢查方法的新進(jìn)展簡介
X線診斷學(xué)近30年來,由于物理學(xué)、藥理學(xué)、醫(yī)學(xué)生物工程及電子工業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)X線診斷機(jī)硬件的改善,從而獲得新的影像,促進(jìn)診斷學(xué)的發(fā)展。
1.大功率X線機(jī)、配備影像增強(qiáng)器及影像轉(zhuǎn)化裝置 X線機(jī)的基本結(jié)構(gòu)為高壓發(fā)生器、X線球管及控制臺(tái)上三大部件。由于高壓發(fā)生器及X線球管結(jié)構(gòu)改進(jìn),使得球管能量(即功率)加大,可達(dá)100KV(Kilowatt),同時(shí)球管焦點(diǎn)微。0.1—0.3mm,甚至0.05mm),故攝取照片采用高mA短時(shí)間曝光,X線攝像對(duì)比好,清晰度強(qiáng),F(xiàn)在常用1000、1250或2000mA大型X線機(jī)作特殊檢查及造影檢查。
近代X線機(jī)常配備影像增強(qiáng)器(Image intensifier,簡稱Ⅱ)及電視設(shè)備(Television,簡稱TV)。電視屏幕上影象亮度很大,能顯示較小的病灶,比普通透視優(yōu)越。操作可在比較明亮的機(jī)房或傳送到其它房間內(nèi)察看,后者稱為隔室遙控檢查,工作人員可避免射線的照射。有時(shí)還配備熒光縮影、磁帶錄象(Video-tape)及電影(Cine-radiography)裝置,將影像記錄留存,及時(shí)拍照臟器病變及功能變化,便于分析研究及會(huì)診示教之用。上述熒光縮影、電視技術(shù)(包括錄相)和電影照相等稱為影像轉(zhuǎn)換裝置,多用于胃腸檢查,觀察心臟搏動(dòng),特別是在大功率X線機(jī)上配備影像轉(zhuǎn)換裝置,對(duì)于心臟造影及各種血管造影的診斷準(zhǔn)確性有明顯的提高。
影像增強(qiáng)器能減少X線用量。未配備Ⅱ的普通透視,X線球管需發(fā)射3~5mA才能達(dá)到診斷要求;而配備Ⅱ后,X線球管只須發(fā)射0.3~0.5mA,不僅合乎診斷要求,而且亮度比普通透視高。因此,Ⅱ既能減少球管損耗,又能降低患者及工作人員所接受的X線輻射劑量。
2.選擇性心、血管造影(1)選擇性心臟造影(Selective cardiography):通過左心或右心導(dǎo)管將高濃度有機(jī)碘溶液注入某心腔內(nèi),稱為選擇性心腔造影,由于心臟搏動(dòng)快及血液稀釋作用,這種造影必須配備高壓快速注射和快速換片裝置。近年來,由于使用大功率雙向球管同時(shí)投照正側(cè)位照片,并結(jié)合電視、錄像及電影設(shè)備從從而提高影像質(zhì)量。(2)選擇性血管造影(Selective angiography):采用頂端有不同彎度形狀的特異導(dǎo)管,經(jīng)皮穿刺(多穿刺股動(dòng)脈),送入特定血管內(nèi),注射有機(jī)碘溶液(多用泛影葡胺),稱為選擇性血管造影,這種造影應(yīng)該范圍極其廣泛,如冠狀動(dòng)脈造影、經(jīng)頸動(dòng)脈腦血管造影、椎動(dòng)脈造影以及腹主動(dòng)脈各分支之造影(含腹腔動(dòng)脈、腸系膜上動(dòng)脈、腸系膜下動(dòng)脈、腎動(dòng)脈等),還有其它血管等。各種造影對(duì)診斷臟器腫瘤及血管性病變(如栓塞、出血)皆有明顯幫助,亦是開展介入放射學(xué)的基礎(chǔ)。
3.?dāng)?shù)字減影血管造影(Digital subtraction angiography,DSA)DSA強(qiáng)化血管造影的分辨率,顯示細(xì)小血管,是促進(jìn)醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展的手段之一。DSA分為兩種:
。1)靜脈數(shù)字減影血管造影(Intravenous DSA,IV DSA)DSA極大地強(qiáng)化動(dòng)脈內(nèi)低濃度造影劑的影像,故靜脈注射造影劑能使周身大部分動(dòng)脈較好地顯影。此法稱為IV DSA。IV DSA的優(yōu)點(diǎn)是比動(dòng)脈插管創(chuàng)傷性大,操作簡易。缺點(diǎn)是需要增加造影劑的用量,以增大血管內(nèi)碘濃度,致使其應(yīng)用仍有限制,不能取代動(dòng)脈插管法。
(2)動(dòng)脈數(shù)字減影血管造影(Intraarterial DSA,IA DSA);通過動(dòng)脈插管將導(dǎo)管直接送至特定部位前的動(dòng)脈(見下述優(yōu)點(diǎn)③),注射造影劑照相。經(jīng)數(shù)字減影處理后,形成IADSA影像,其優(yōu)點(diǎn)是,①較清晰地顯示動(dòng)脈小分支。②減少造影劑用量,比常規(guī)動(dòng)脈造影少用50%造影劑。③不需要將導(dǎo)管深入插至特定部位的動(dòng)脈(如同選擇性或超選擇性造影那樣),例如在鎖骨下動(dòng)脈注射可顯出椎動(dòng)脈,在腹主動(dòng)脈下部注射可顯出腎動(dòng)脈等等。④數(shù)字信息可儲(chǔ)存并適時(shí)顯示,有利于介入放射學(xué)的檢查。
DSA的限制:①血管影象重迭,同一部位多血管相互重迭,故需要多體位投照,例如正側(cè)位同時(shí)投照。②需要病人密切合作,避免一切隨意的運(yùn)動(dòng)。③DSA有利于顯示小動(dòng)脈支,但對(duì)0.2mm以下的微小血管尚不能顯示。④非自主亦即不隨意的運(yùn)動(dòng),如吞咽、呼吸、及胃腸蠕動(dòng)影響圖像清晰度。
4.電子計(jì)算機(jī)體層攝影(Computed tomography,簡稱CT)是近十年來發(fā)展迅速的電子計(jì)算機(jī)和X線相結(jié)合的一項(xiàng)新穎的診斷新技術(shù)。其主要特點(diǎn)是具有高密度分辨率,比普通X線照片高10~20倍。能準(zhǔn)確測(cè)出某一平面各種不同組織之間的放射衰減特性的微小差異,以圖像或數(shù)字將其顯示,極其精細(xì)地分辨出各種軟組織的不同密度,從而形成對(duì)比。如頭顱X線平片不能區(qū)分腦組織及腦脊液,而CT不僅能顯示出腦室系統(tǒng)、還能分辨出腦實(shí)質(zhì)的灰質(zhì)與白質(zhì);如再引入造影劑以增強(qiáng)對(duì)比度,對(duì)其分辨率更為提高,故而加寬了疾病的診斷范疇,還提高了診斷正確率。但CT也有其限制,如對(duì)血管病變,消化道腔內(nèi)病變以及某些病變的定性等。(參考第七章CT檢查與診斷)。
5.磁共振(Magnetic resonance,MR)或磁共振成像(Magnetic resonance Image,MRI) 是利用原子核在磁場(chǎng)內(nèi)共振而產(chǎn)生影像的一種新的診斷方法。為非射線成像,亦為無創(chuàng)傷性檢查方法之一種,自80年代應(yīng)用于臨床后,其檢查技術(shù)發(fā)展非常迅速且日臻完善,成為影像診斷學(xué)中重要的成員之一。
MRI是利用含奇數(shù)質(zhì)子的原子核(如1H、13C、19F、23Na)自旋運(yùn)動(dòng)(Spin)的特點(diǎn),置于外加的強(qiáng)大均勻磁場(chǎng)(稱為主磁場(chǎng))內(nèi),使原排列雜亂的原子核在磁力作用下而按周圍磁場(chǎng)方向排列成行,這種原子核圍繞主磁場(chǎng)軸旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,稱為旋進(jìn)(precession)。自旋和旋進(jìn)是奇數(shù)質(zhì)子原子核的兩種特性,不同元素原子核的旋轉(zhuǎn)頻率各異。因質(zhì)子旋進(jìn)無聚合性,磁化向量是順主磁場(chǎng)力線方向,無切割磁力線的力,故不產(chǎn)生電壓變化,以致不能檢測(cè)出磁場(chǎng)變化的信號(hào),為測(cè)出其磁場(chǎng)變化,必須將順磁力線的凈磁化移位,因而在外加磁場(chǎng)內(nèi),又加用射頻脈沖,使射頻脈沖在質(zhì)子共振頻率上垂直作用于磁場(chǎng),則凈磁化移位,在射頻脈沖結(jié)束后,可接受到因磁場(chǎng)改變而引起的電壓變化。簡述之,射頻脈沖的頻率如接近某元素的原子核的旋進(jìn)頻率,該原子即被激發(fā),并改變?cè)雍舜泡S的偏斜方向,這一過程稱為MRI。發(fā)生射頻脈沖是間斷的,所產(chǎn)生的電磁(能量)經(jīng)接受器收集并轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再經(jīng)一系統(tǒng)處理。圖像重建等,形成供診斷使用的MRI圖像。除影像診斷外,還可利用高磁場(chǎng)(1.5T或2.0T)定域頻譜分析(Magnetic Resonance Spectroscopy),顯示該區(qū)域的代謝過程,利用某些疾病的早期診斷。MRI與CT相比較,其優(yōu)越性是非射線成像,且可任何方向切層掃描;如冠狀面、矢狀面、橫斷面以及斜面等,MRI與CT在成像方面還有不同之處是有多個(gè)參數(shù),如質(zhì)子密度,T1與T2弛豫時(shí)間。目前軟件的開發(fā),還可不用造影劑而顯示血管,稱為MRA(Magnetic Resonance Angiography)。MRI也有不足之處,如成像時(shí)間長,對(duì)鈣化不靈敏,費(fèi)用較昂貴等。