CT、MRI增强扫描原理:
通过注射造影剂改变组织间(病变组织、正常组织)的密度差、信号差,从而增加组织间的对比度,或从造影剂在组织内的时间变化曲线来分析病变。
CT 增强的原理:通过注射含碘造影剂来增强供血丰富的组织与周围组织的对比,碘的原子序列为 53,相对原子质量为 127,与人体大部分的组织相比其对于 X 线的吸收较高,从而可以形成良好的对比度。(常用含碘造影剂:碘海醇)。
MRI增强的原理:通过注射顺磁性的金属离子钆对比剂,影响组织的T1(或)T2时间,从而改变组织间的对比度。顺磁性的钆剂一进入毛细血管床便在毛细血管内外建立起多个小的局部磁场,即形成一定的磁敏感性差别,类似于在毛细管与组织间建立了无数小梯度磁场,这个微小磁场的变化频率与Larmor频率接近,即加速了质子的失相位过程,从而使组织的T1、T2时间均缩短。我们常规核磁增强大多使用T1WI序列扫描,供血丰富的组织含钆浓度高,则该组织T1时间短,呈高信号从而达到较好的增强效果。
体循环、肺循环:体循环、肺循环同时进行。
1、路径:
体循环:左心室→主动脉→全身各级动脉→全身毛细血管→各级静脉→上下腔静脉→右心房
肺循环:右心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房
2、循环时间:
正常情况下:肺循环时间约4S,脑循环时间约8S,肾及肠系膜循环时间约12S,脾循环(门静脉)16S。
外周静脉法注射造影剂:
1、路径:
以右手留置针为例。(正常情况下,右手的锁骨下静脉直接汇入上腔静脉,路线较为通畅,而左侧的锁骨下有一些狭窄,跨过主动脉弓之后才汇入上腔静脉,路程比较远而且比较崎岖,因此阻力会更大一些,在高速注射对比剂的情况下,容易由于压力太大导致对比剂冲入浅表的静脉网中,导致浅表静脉对比剂残留现象的发生,所以正常情况下我们优先打右手留置针。)
肘正中静脉→肱静脉→腋静脉→锁骨下静脉→上腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房→左心室→主动脉弓→升、降、胸主动脉→腹主动脉→肝动脉→肝脏
肘正中静脉→肱静脉→腋静脉→锁骨下静脉→上腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房→左心室→主动脉弓→升、降、胸主动脉→腹主动脉→肠系膜上动脉→回结肠动脉→阑尾
肘正中静脉→肱静脉→腋静脉→锁骨下静脉→上腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房→左心室→主动脉弓→颈内动脉系统→椎-基底动脉→脑
肘正中静脉→肱静脉→腋静脉→锁骨下静脉→上腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房→左心室→主动脉弓→右锁骨下动脉→右腋动脉→右肱动脉→右尺、桡动脉→右掌深沟
2、造影剂到达各部位的大致时间:T到达
上腔、下腔静脉3~5s,右心房4~6s,右心室5~7s,肺血管及左心房6~7s,左心房6~8s,主动脉7~9s,颈总动脉、锁骨下动脉、肝动脉、肾动脉及脾动脉8~10s,颅内动脉及髂动脉9~11s,股动脉10~12s,四肢动脉11~13s。
3、造影剂持续通过血管和脏器的时间:T通过
以一定的速率持续注射造影剂的时间:=T通过(首次通过)
对于血管来说,例如主动脉短时间的注射(<15S)对比剂,再循环对T达峰时间的影响很小,长时间注射造影剂不断进入血流的新对比剂和再循环的对比剂混合累加,主动脉强化随之增加。再循环对比剂强化作用占主动脉强化的10%-20%。我们可以认为:T达峰≈T到达+T通过。
以2ml/s的速率注射不同量的造影剂:对于脏器来说,例如肝脏(70%-80%)的供血由门静脉提供,而血流路径首次通过肝动脉达到肝脏的造影剂对其强化程度影响并不大,而是首过消失后由门静脉供血所致。所以我们在门脉期的时候可以看到肝脏整体密度很高。
T通过关系到血管、脏器的对比剂的达峰时间(T达峰),因此造影剂持续注射时间是决定扫描延迟时间的最重要的因素。
4、造影剂的注射速率:单位时间注射造影剂的量,ml/s。
相同的碘总量和浓度时:流速增大达峰时间窗窄,流速小达峰时间窗宽。
CTA检查时只要抓住这个窄而密度最高的血管腔即可,这样既避免了长时间注射导致静脉显影对动脉造成的干扰,也避免了大量对比剂对患者排泄器官的影响,在肿瘤方面,通过增加碘总量和降低流速,使达峰的时间窗延长,从而延长肿瘤静脉期和平衡期的峰值时间。
造影剂的注射速率影响了达峰时间窗,因此不同检查目的要灵活调整注射速率:例如血管 CTA 要使用高流速低总量,肿瘤要使用低流速高总量。
5、造影剂的碘浓度:在单位容积碘对比剂中碘的含量mg/ml;而碘流率是指单位时间内注射对比剂中碘的含量mg/s=对比剂浓度 x 对比剂注射速率。
使用同速率、同量的对比剂,高浓度对比剂比低浓度对比剂强化更明显及峰值更高,而且T达峰时间更短、达峰时间窗更宽。
造影剂的碘浓度影响血管、脏器的强化程度。但是一般情况下低浓度对比剂强化效果也很好,相当于在夜晚我们用200瓦的灯泡照明非常亮,而100瓦的灯泡也能让我们在黑夜里看的很清楚。CTA成像时可以使用较高浓度对比剂,可以减少对比剂用量,而且强化效果明显,但不建议降低流速因为达峰时间窗会变宽。
造影剂的碘浓度可以影响强化强度,但不用刻意追求,根据医院设备(扫描时间的快慢),做适当调整,更重要的是注重药品安全。
碘海醇注射液使用说明书:1、使用对比剂后病人应至少留观30分钟以上。2、使用对比剂前后必须保证体内有足够水分,特别是老年人。3、通过静脉注射到体内的碘海醇,于24小时内以原状在尿液中排出近乎百分百。
钆双胺注射液使用说明书:1、一般增强持续时间为45分钟。2、推荐用量按体重每公斤01.mmol(相当于0.2ml/kg)。3、静脉注射后24小时有95%-98%被排泄。
6、人体体重:血液量约占人体体重的7%-8%。
所以体重大的人血液量是更大的,相当于稀释对比剂的程度更大,例如100ml的造影剂注射到6000ml的血液里,造影剂的含量为1/60,100ml的造影剂注射到3000ml的血液里,造影剂的含量为1/30,两者比较前者多稀释了一倍。
从血液循环来看:对比剂通过肺循环后到达主动脉,所以动脉期强化程度,在其他条件一定的情况下就看肺循环的稀释程度,体重越大肺循环血液量越大,稀释越多,强化程度越低。平衡期对比剂先通过肺循环,再经过体循环,对比剂稀释程度取决于整个血液循环血液量,所以平衡期强化程度更低。
造影剂注射总量要根据人体体重做调整。
7、盐水冲刷:对比剂注射完后立即进行一定量的生理盐水注射,可推动对比剂在血管内的流动,充分利用针筒连接管和静脉通路内的对比剂。增强一定的强化峰值,延长波峰的持续时间。
1、减少对比剂血管内的散部,改善团注曲线。2、减少头臂静脉和上腔静脉内对比剂引起的线束硬化伪影。3、水化造影剂的作用,降低造影剂的肾毒性。4、防止残余的高粘度对比剂阻塞留置针。
了解CT、MRI增强检查原理,影响因素,才能够针对不同患者,不同检查,不同设备来制定优质的扫描方案。现代设备更新换代非常快,基本上每家医院设备都很高大上,都配备了64排CT、1.5T以上的先进设备。应用培训老师也都很优秀,很细心,基本上帮我们把平时会用到的扫描都制定好了非常好的方案。但是遇到一些个异性的检查部位或者患者的时候,就需要一些正确的思路来帮助我们调整方案更从而好的完成检查。下一期一起来根据这些原理来制定CT、MRI增强扫描:二篇(方案制定)。
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