利用磁共振成像探测深层组织感染

当患者出现发烧和白细胞病等系统感染迹象,伴有局部疼痛和肿胀时,临床医生必须迅速确定基本过程的深度和范围。 超致性皮肤感染如不复杂的细胞炎得到抗生素的有效处理,但涉及发作、肌肉、骨骼或粘膜器官的深层组织感染则具有高得多的发病和死亡风险。 诊断的延迟如肾上腺炎、发作和骨质炎、骨质炎等情况会导致组织被不可逆转地破坏、截肢或致命败血症。 磁共振炎已成为确定这些深层病理过程特征的决定性、非侵入性工具,提供了异常的解剖细节和生理洞察。 本指南全面概述了从基本物理和协议优化到高级解释和融入手术决策等,如何利用MRI来检测深层组织感染。

深感染中MRI临床必需

管理深组织感染的主要挑战是临床检查结果与真病负担不匹配。 糖尿病脚部感染的患者可能只表现出轻微的红外病,但患上大面积骨质炎和深层血栓。 同样,早期坏死性上膜炎在身体检查时可能与简单的细胞炎无法区分。 放射图通常作为一线测试来评估气体、外体或皮质骨骼的破坏,但它们缺乏评估早期软质问题参与或髓液肿的敏感性。虽然超声波可以评估表面采集,但其效用有限,但不能确定大面积血栓或深盆、脊髓炎或再生性骨炎。 CT提供了出色的骨骼细节,而且与MRI相比,它具有低等软质性上膜病的对比。 核磁共振通过直接视觉化感染的特征生理变化:脑瘤、高血症和皮质的传播,从而填补这一诊断差距。 这种能力不仅可以证实对外科的治疗方法,而且可以确定出准确的治疗范围。

基本核磁共振物理指导感染成像

核磁共振通过操纵氢质子的磁回旋来产生图像,主要是水和脂肪中的氢质子。感染的病理特征是炎症,导致毛细渗入性增加,组织内液体积累。这种过量的液体延长了T2放松时间,在T2加权图像上产生信号亮信号。为了最大限度地提高这种水肿的能见度,放射学家应用了脂肪抑制技术。 短陶反转反应序列和T2加权成像与脂肪抑制(T2FS)至关重要;通过消除背景脂肪组织的亮信号,水肿组织变得明显地超强。 相比之下,T1加权成像显示受感染或水肿组织相对脂肪而言是低温(darker),在T1上是亮的。 这种脂肪抑制对于检测骨髓灰至关重要,因为正常脂肪髓在T1上亮出,而其被水肿或感染导致信号急剧下降。

添加分泌-重成像(DWI)是感染成像中最显著的进步之一。这种限制表现为DWI扫描上的一个高信号,其对应的低信号位于分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌分泌

优化患者的准备和成像程序

病人筛选和安全

在扫描之前,必须严格检查铁磁植入器和装置,包括心动起搏器和去纤颤器(除非MR-有条件),动脉瘤夹、人工耳蜗植入器和保留金属外体,特别是在轨道或近生命结构中。 临床小组必须核实所有被植入器的MR安全性。 在胎儿、化粪或呼吸道患者中,在扫描期间安全监测病人的能力是首要问题。 必须使用MR-兼容的脉冲氧和血压监测设备。

对比剂考虑

遗传病诊断法提高了MRI对感染的敏感性和特殊性,特别是对于脓毒检测和对血栓炎或骨质炎的特征的检测,但是,在严重急性或慢性肾病患者(eGFR <30 mL/min/1.73m²)中,使用GBCA具有致病性系统纤维化(NSF)的风险,因为其具有较低的甘地 ⁇ 分解风险,因此,在这类患者中,应采用大量依赖STIR、T1加权和DWI序列的综合非凝血压协议,如果认为绝对有必要,那么,具有高放松性和稳定性(如:克多丁醇或克多丁基胺)的宏观循环性GBCA,则更可取,因为其具有高活性能分解的风险和效果。

协议设计和顺序选择

专门针对临床问题和解剖学制定了感染协议。

  • "Large Field-of-View (FOV) T1-加权冠状序列:提供解剖学概览,并允许将髓信号与反侧相比较.
  • 多平面(轴,冕,平面)中脂肪-受压T2或STIR序列: 绘制出软质和骨髓水肿的范围.
  • 高分辨 DWI(轴):识别脓,脓腔,并限制被感染的流体收发.
  • 具有脂肪抑制的相接前和相接后T1加权序列: 区分双腿(增强分量)和相接(侧增强分量)以及确认骨髓感染的基本需要. 相接后成像至少应在两平正心平面上进行.

综合研究的扫描时间一般为30至45分钟. 使用专用地表线圈(如膝盖,脚踝,腕圈)会显著地改善小部分成像的信号-噪声比(SNR)和空间分辨率,从而可以视同细微的鼻道或皮质中断. 对于脊髓感染(平起伏的脊髓炎和上皮骨干),分泌的STIR和T1后相接序列是必需的,辅以轴状T2和DWI序列.

按病理学分列的诊断成像结果

细胞炎和软组织水肿

在核磁共振中,细胞内炎出现为皮肤和皮下组织厚度,其粘接网络为T2高强度;其底部的外膜可能最小厚度,但通常保持完好,并呈现出统一、薄度增强;没有离散的液体收集;核磁共振在疑似细胞内炎中的主要作用是排除更深层的介入,如脓血或内质炎。

败诉和Phlegmon案

双子膜是一种固体、凝固的炎症质而无定壁或液化核。 它看起来是定义不严的T2-湿度质而能增强异质。 相比之下, 出血是循环良好的流体收集。 它显示一个中心腔,即T1下沉、T2高通、在DWI上显示明显的受限扩散,其ADC值较低。 出血壁厚而不规则, 并在对比后强化了强烈的治理。 这种外周增强有助于区分出血症和简单的血肿或胸炎, 其壁较薄而平滑。 内燃气的存在被视为所有序列上的信号真空, 极能特别适用于气体成型生物的感染。

骨髓炎

骨髓出血性炎最早和最敏感的症状是骨髓出血。在T1加权图像上,脂肪出血髓的正常高信号被中间或低信号所取代。在STIRR或T2FS上,这个地区会变得超强。后相接T1加权成像证实了高血症和活性感染的存在,显示出髓隙增强。然而,创伤、变性疾病或神经病动脉道病引起的活性骨髓出血可以模仿这种外观。为了增加特异性,放射学家们寻找相关发现:

  • 临床中断或 cloaca[ (骨皮层中出血).
  • sinus道从骨皮层延伸至皮肤表面或软质组织出血.
  • 入骨出血 (Brodie ascess),被视作骨内有线圈增强和受限扩散的焦液收集.
  • 被感染地段内被分解出,不增强骨骼的碎片被被感染地段.

化脓性关节炎

化粪管关节炎的核磁共振发现包括一个大型的联合性排出物,通常是T1低温和T2高温。 叠接物的增厚和强化是标志性特征。一个关键发现是关节两侧(腹腔水肿)有骨髓出血,这一发现表明动脉表面有显著的炎症并引起对快速软骨丢失和联合破坏的担忧。核磁共振对指导诊断的愿望非常有用。

神经性性性脑炎

这是手术紧急事件, 核磁共振的主要特征是信号异常, 增强深发性。 在早期, 深发性膜变厚, 超强于T2FS/STIR。 后相突变成像显示, 核磁共振和周围肌肉增强。 核磁共振的缺乏对比增强表明, 出现坏死和去血管化, 是一种先进的疾病。 相关发现包括沿着法西斯飞机、 肌炎和软组织气体的流体收集跟踪。 虽然CT更适合检测软发性气体, 但核磁共振显示出深发性液体和坏死的能力使其非常敏感, 往往会迅速进行手术探索。

优点、局限性和比较成像

磁共振的关键优势

  • 超能软质-质相对比解:[ 无法区分流体,脓,脂肪,肌肉,和骨髓的能力.
  • 多相机能力: 直成像在轴,冠,和相机上不重排,允许精确地进行解剖图.
  • 有 DWI 的规格:[ 高特异性能能诊断出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出出
  • 无电离辐射: 重复成像、儿科病人和怀孕个人的安全。
  • 综合评估: 单项考试可以同时评价骨,关节,肌肉,和软组织,确定多分结合参与.

固有限制

  • 长扫描时间: 容易移动文物. 急性病,发作或幽闭恐惧症患者可能需要镇静剂或麻醉.
  • 安全限制: 某些金属植入和装置的绝对禁止。
  • 成本增加,可用性有限: 与CT或超声波相比,在紧急情况下不普遍提供.
  • 高多利能风险: 肾衰竭后期患者的局限性.
  • 综合感染: 骨髓水肿是一种非特异性的发现,可以在外伤,应激反应,或变性变化中看到. 严格的临床和成像关联是强制性的.

其他方式的作用

虽然核磁共振是金本位,但其他测试仍然相辅相成。 CT在检测气体和评价皮质骨骼方面更快,是不稳定患者的选择方式。 Ultrasound[是评估表面收集和指导初始愿望的廉价、便携的工具。 核医学[研究(如被标注为白细胞扫描)在核磁共振断时可以有用,尽管这些研究的空间分辨率很差。 PET/C与核磁共振反应非常敏感,但费用昂贵,使患者暴露于辐射。

特殊临床情况

糖尿病脚部感染和神经病脚

糖尿病脚呈现出典型的诊断难题:将炭眼神经性肾上腺炎与骨髓炎区分开来。 这两种情况都显示骨髓水肿、骨折和关节失调。有利于骨髓炎的关键成像特征包括"鬼"指号"(骨骼在T1加权图像上保持形状,但在后相突后图像上融入周围增强组织),存在sinus道 从平面溃疡延伸至骨骼,以及病发地位于典型压力点(地表头、花生、花生生生生生生生生生生生生生生生生生生生生生生生生生生生生生生活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活

脊髓感染

传染性自发性脑膜炎和上位性肠道炎需要迅速诊断。 与金本位相对应的核磁共振是金本位。 经典发现是T2超强的脊椎间盘,其正常核外分泌、末端板被侵蚀和相邻脊椎体的T2超强性。 DWI 有助于区分感染与急性性MDI型变性变化,因为感染往往显示盘片空间内的传播受到限制。 上位性脑膜外接似乎是一种增强的、流体收集(往往显示有限制的传播),需要在脊道中进行外科手术。

术后和与硬件有关的感染

金属植入物(人工成形器、脊柱等)附近的成像因易感性文物而具有挑战性,但是现代金属文物还原序列(MARS、MAVRIC、SEMAC)可以显著抑制这些文物,从而可以视同骨植入物界面和周围软组织。 感染的发现包括近植入液收集、齿缘鼻道和异常髓信号。 超声能成为评估表面地心收录物的有用辅助物。

儿童感染

在儿童中,急性出血性骨髓炎通常会影响长骨的元生性. 核磁共振在放射学变化出现前对检测早期髓髓变化具有高度敏感性,还可以识别相邻关节的相接下腹腔出血和化粪管关节炎,使用对比法对区分可行,增强髓与肾上腺,不增强的成分至关重要,这些成分可能需要外科排出.

安全、后勤和系统挑战

对胎儿、化粪或不稳定的病人进行核磁共振需要协调。 转诊提供者必须明确传达临床紧急性。放射学小组应首先优先扫描最关键的解剖。如果病人无法容忍标准协议,可以进行简称为“重点”的研究,包括一个单平面STIR和后相接T1序列,以回答具体的临床问题(如“是否有排出性脓毒? ” )。 严格遵守MR安全协议,包括使用MR安全监测设备,是不可谈判的。

新兴技术和未来地平线

感染成像领域正在迅速发展,人工智能(AI)和深层学习算法正在开发,以自动分出并突出DWI和STIR序列的传染性分叉,有可能减少解释时间并改进读取者之间的可靠性。Hybrid PET/MRI系统将FDG-PET的代谢敏感性与MRI的解剖精度相结合,为局部感染和炎症提供了一个强大的一站式治疗,特别是在不明的原始来源或假肢联合感染的情况下。此外,对超小超电磁氧化铁(USPIO)纳米粒子等新型对比剂的研究,可能为传染性分叉中宏观元的特异构特征提供特定的目标,提供不同于无菌炎症的成像特征。对于先进技术的更深入审查,2021 Insights into Iming提供了出色的技术概览。

结论

磁共振成像是现代深组织感染工作不可或缺的支柱。 利用它具有的优越能力来描述水肿、脓和组织输血特征,磁共振为临床医生提供了诊断和治疗的详细路线图。磁共振在区分表面细胞炎与深发性细胞肿块、在骨骼破坏发生前检测早期骨髓炎以及发现诸如坏死性等手术紧急情况方面表现突出。 其临床价值最大化的关键在于了解特定序列的优点和局限性、优化临床情景的规程并保持严格的安全标准。 尽管没有一种不可行的单一成像测试,但磁共振与临床和实验室数据结合后,磁共振提供的解剖精确度和生理洞察力,通过确保准确识别、局部和毫不拖延地治疗深组织感染,大大改善了患者的病果。

关于权威的、经同行审查的成像参考,请参考关于骨髓炎的 Radiopaedia文章和ACR MR安全准则[,以了解目前的最佳做法。