通信作者:辛世杰教授
共同第一作者:杨蕾医生
共同第一作者:王冠医生
【引用本文】杨 蕾,王 冠,辛世杰. 血管移植物感染影像学特征及评价[J]. 中国实用外科杂志,2024,44(12):1354-1358.
血管移植物感染(VGI)是血管移植术后的罕见但严重的并发症,其高致死率和致残率对病人的健康构成重大威胁。明确诊断和及时治疗对于改善病人预后具有重要意义。VGI的诊断主要依赖于临床表现、实验室检查和影像学检查。影像学检查在早期发现感染灶、评估病变范围和性质方面发挥了关键作用。临床表现方面,VGI通常表现为发热、不明原因的菌血症、体重减轻、局部疼痛等非特异性症状。实验室检查中常见炎症指标如白细胞计数、C反应蛋白和红细胞沉降率升高,但特异性较低,基因检测等新兴技术可显著提高病原体检测的阳性率。影像学检查包括超声、CT、MRI和核医学成像。CT血管成像(CTA)是疑似VGI的首选检查,可直观显示感染特征,如血管周围的积气、积液和假性动脉瘤等。18氟-脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层扫描(18F-FDG PET/CT)具有较高的敏感度,可显示感染的代谢信息,在诊断和鉴别诊断中提供重要依据。主动脉移植物感染管理协作组(MAGIC)标准为VGI的诊断提供了系统的分类方法,包括主要指标和次要指标,当满足一个主要指标或来自不同类别的两个次要指标时,需高度怀疑VGI。通过影像学检查、实验室检测与临床表现的综合评估,可实现对VGI的早期识别和诊断,为后续治疗提供可靠依据。影像学技术在确定病变范围、指导手术规划及治疗效果评估中具有不可替代的价值。未来,随着成像技术的进一步发展,VGI的诊断和治疗将更加精确高效。
基金项目:国家自然科学基金项目(No.82471972)
作者单位:1中国医科大学附属第一医院 a.放射科 b. 血管外科,辽宁沈阳110001;2国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院影像诊断科,北京100021
通信作者:辛世杰,E-mail:sixin@cmu.edu.cn
注:杨蕾和王冠对本文具有同等贡献,为共同第一作者
血管移植物感染(vascular graft infection,VGI)是血管移植术后少见但严重的并发症,其致死率和致残率均较高,是影响血管移植术后预后的关键因素之一[1]。临床上对VGI应予以高度重视,明确诊断并及时治疗对于改善病人预后具有重要意义。VGI的诊断主要依赖临床表现、实验室检查及影像学检查。临床表现常见发热、不明原因菌血症、胸腹痛、厌食、嗜睡或体重减轻等;实验室检查可表现为血沉加快、白细胞升高或C反应蛋白增高等。然而,由于VGI的临床表现及实验室检查缺乏特异性[2],影像学检查在早期定位感染灶、评估病变范围及性质方面具有不可或缺的重要作用。
1 诊断标准
2016年,主动脉移植物感染管理协作组(Management of Aortic Graft Infection Collaboration,MAGIC)制定了VGI的诊断标准[1],该标准已被广泛应用[3]。MAGIC诊断标准涵盖临床症状、影像学检查及实验室检查3方面的内容。其中,影像学检查的主要指标包括以下3项:植入物术后>3个月,CT显示植入物周围液体形成;植入物术后>7周,CT显示植入物周围气体形成;连续影像学检查显示植入物周围气体量增加。次要指标则包含以下7项:植入物周围发现可疑的气体、液体或软组织炎症;动脉瘤增大;假性动脉瘤形成;局部肠壁增厚;发生关节炎或骨髓炎;正电子发射计算机断层扫描(PET/CT)显示氟脱氧葡萄糖(FDG)代谢可疑增加;放射性标记白细胞摄取增高。 根据MAGIC诊断标准,当满足1项主要指标或来自不同类别2项次要指标时,应高度怀疑VGI;若同时满足1项及以上主要指标和任意1项次要指标,则可明确诊断VGI。
2 影像学检查
2.1 超声 超声主要用于血管移植物的腔外结构评估,而对腔内结构的检查应用相对较少。对于表浅部位血管移植物周围结构的观察,超声具有一定优势;然而,对于深部血管移植物的检查,超声存在明显局限性。超声可用于评估移植物周围的积液、积气及软组织异常,但难以明确区分感染性炎症和无菌性炎症。其优点在于操作简便、无辐射,但诊断结果高度依赖操作者的经验。经验不足的超声医师可能因对VGI影像学特征的认识不足而导致误诊。
2.2 CT MAGIC诊断标准中的大部分影像学主要和次要指标均可通过CT检查识别。非感染性血管移植术后,血管移植物周围管壁通常光滑、形态规则,并与周围组织界限清晰。当发生VGI时,CT特征性表现包括移植物周围积液、积气、增强软组织影及吻合口动脉瘤等[1,4]。CT不仅可用于VGI的诊断,还可作为引导性操作的辅助工具。然而,其局限性包括辐射暴露及可能的造影剂相关副反应,如过敏反应或肾毒性。
CT血管造影(CTA)是一种通过静脉注射造影剂实现血管无创成像的技术,操作简便且检查时间短。CTA是临床怀疑VGI时的首选影像学手段[5]。其优势在于能够直观显示不连续的血管壁、移植物周围积液、积气、血肿、吻合口动脉瘤、假性动脉瘤、支架移位及内漏等特征[1,4]。通过对术前及术后CTA影像的对比,能够评估移植物周围的异常变化(如模糊渗出、积液或积气),有助于诊断VGI[6]。需要注意的是,术后早期出现的无菌性积液是正常现象,通常可持续至术后3个月内;若积液持续存在或增加,尤其超过3个月,应高度怀疑VGI。CTA还可为手术计划的制定提供重要参考[7]。
2.3 MRI 与CT相比,MRI在诊断VGI中的应用相对有限[5]。其主要优势包括可进行功能成像、不使用碘造影剂且无辐射。局限性包括检查时间较长、受限于特定禁忌证(如幽闭恐惧症),以及血管植入物可能引起伪影干扰图像质量。除特定禁忌证外,血管移植物植入后病人在任何时间接受MRI检查均不会引起重大风险。与CT相比,MRI在显示水肿、积液及纤维化方面具有更多优势。在MRI图像中,积液通常表现为T1加权成像(T1WI)低信号、T2加权成像(T2WI)高信号。然而,MRI无法区分移植物周围的生理性液体与感染相关的移植物周围液体。此外,MRI对于主动脉壁钙化产生的信号空洞与移植物周围感染中气泡信号空洞的区分能力有限。目前,T1加权成像、T2加权成像及短时反转恢复序列(STIR)是常用的主要成像序列。近年来,有学者尝试利用T1和T2加权图像量化感染和炎症等疾病中的纤维化、蛋白质含量和水肿程度,以进行组织特征分析。然而,这些定量成像技术尚未在VGI诊断中得到充分验证。
MRI血管造影(MRA)是一种利用血液流动特性实现血管无创成像的技术。对于CTA禁忌的病人,MRA可作为替代检查方法。然而,CTA和MRA尽管可以显示血管腔狭窄、扩张或不规则等异常,却难以识别仅限于血管壁的早期炎症。当感染主要表现为血管壁炎症而未引起血管腔明显改变时,这些检查容易漏诊。
MRI血管壁成像(vessel wall imaging,VWI)利用高分辨率自旋回波磁共振技术直接对血管壁进行成像,在识别血管受累方面发挥重要作用[8]。VWI能够检测细菌或真菌感染引起的继发感染性血管炎,其典型表现包括血管壁强化或狭窄,有助于评估血管受累情况,但目前VWI在血管移植物术后血管炎症评估方面的研究很少。
2.4 核医学
2.4.1 白细胞闪烁扫描结合SPECT/CT 白细胞闪烁扫描采用放射性标记的铟111(111In)-氧化物或锝99 m(99mTc)-exametazime(HMPAO)作为显像剂,能以较高特异性检测VGI[9-10]。通过与SPECT/CT相结合,可以更精确地定位病灶并评估感染范围,从而显著提高诊断的准确性[11-14]。
在短时间采集中,通常于2~3 h进行SPECT/CT扫描,可避免因胃肠道活动引起的非特异性干扰。对于疑似感染病例,20 h的SPECT/CT扫描可进一步确认早期(3 h)扫描的病理摄取信号,并明确瘘管和脓肿的具体位置[5]。针对外周血管移植物,SPECT/CT可采用标准的三时点获取方案进行扫描:30 min、3~4 h以及20~24 h。图像分析时需使用统一的总计数强度刻度,以减少观察者偏差[15-16]。
随着时间推移,放射性标记白细胞的积聚通常在程度和强度上与感染的程度一致;而无菌性炎症表现为信号随时间逐渐减少或稳定[5]。因此,白细胞闪烁扫描结合SPECT/CT可精确定位感染灶,并有效区分感染性与无菌性炎症。此方法适用于术后任何时间点的诊断评估,并在临床应用中展现了显著优势[5]。
2.4.2 18F-FDG PET/CT 18F-FDG PET/CT在VGI的诊断中具有重要临床价值[4,17-18],也是MAGIC标准中的次要诊断指标之一[1]。该方法不仅可以明确VGI的解剖部位,还可提供代谢信息,表现为感染区域显著的FDG摄取信号,具有较高的敏感度和适中的特异度。
尽管少数未感染的血管移植物也可能出现FDG摄取,但其信号通常沿血管移植物呈弥漫性条状分布,且最大标准化摄取值(SUVmax)普遍低于VGI相关信号。此外,18F-FDG PET/CT在术后4个月内的假阳性率较高[5]。
将18F-FDG PET/CT与CTA结合使用,可进一步提高VGI的诊断准确性。18F-FDG PET/CT还可用于评估全身病变,显示病灶的位置、数量、分布以及形态学变化,为疾病的鉴别诊断和治疗决策提供重要依据。在病人术后出现发热等症状时,18F-PET/CT有助于排除其他系统性疾病导致的发热,从而减少误诊可能。此外,18F-FDG PET/CT对感染的范围及性质的全面评估,有助于制定更为合理的治疗计划。
3 不同影像检查方法比较及推荐
上述影像检查方法各具优缺点,临床医生应结合病人具体情况选择最合适的影像学检查手段,以确保对VGI的安全、有效诊断(表1)[5,7]。 CTA是怀疑VGI病人的首选影像学检查方式。CTA具有采集时间短、成本相对低廉的优点,还可进行CT引导下穿刺活检,为进一步明确诊断提供支持。对于因禁忌证无法接受CTA检查的病人,可考虑使用MRA作为替代方法。磁共振VWI能够直接对血管壁进行成像,对于判断血管壁受累范围及感染程度具有重要作用。
核医学检查在VGI的诊断中也具有独特优势。白细胞闪烁扫描结合SPECT/CT不仅诊断准确性高,能够更好地区分感染与无菌性炎症,还可以在术后的任何时间点使用,特别适用于需要长期随访或无法通过常规成像明确诊断的病例。18F-FDG PET/CT具有较高的敏感度和全面的代谢信息显示能力,但需注意其在术后4个月内可能出现假阳性结果,建议尽量延迟检查时间以提高准确性。
超声因便捷且无辐射,可用于初步评估表浅血管移植物及其周围结构。然而,超声在深部VGI的诊断中存在局限性,易受操作者经验的影响,因此,不推荐作为唯一的影像学检查手段。
4 结语
CTA是怀疑VGI时的首选影像学检查方法,可直观显示不连续的动脉壁、血管移植物周围的积气、积液、血肿、吻合口动脉瘤、假性动脉瘤、支架移位及内漏等特征。对于无法接受CTA检查的病人,可选择MRA作为替代。磁共振VWI能够直接对血管壁进行成像,可识别细菌或真菌感染引起的继发感染性血管炎,表现为血管壁强化或狭窄,对诊断VGI具有重要价值。白细胞闪烁扫描与SPECT/CT结合诊断精确度较高,能够更有效地区分感染与无菌性炎症,并可在术后任何时间进行评估。18F-FDG PET/CT敏感度较高,但建议在术后至少4个月进行检查,以减少假阳性结果的发生。超声检查虽对VGI诊断具有一定作用,但其能力受限,不宜作为唯一的影像学检查手段。综合而言,应根据病人的具体情况选择最合适的检查方式,以提高VGI的诊断准确率并优化治疗策略。
参考文献
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(2024-11-23收稿)
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