研究及分析多層螺旋CT結(jié)腸成像技術(shù)與臨床應(yīng)用

1、研究及分析多層螺旋CT結(jié)腸成像技術(shù)與臨床應(yīng)用    摘要：隨著有關(guān)CT結(jié)腸成像的研究已在多個(gè)領(lǐng)域廣泛展開(kāi)，包括臨床應(yīng)用、軟件開(kāi)發(fā)、腸內(nèi)容物標(biāo)記、CT技術(shù)的深入優(yōu)化、顯示方法研究及計(jì)算機(jī)輔助診斷等技術(shù)的不斷發(fā)展，CT結(jié)腸成像的臨床應(yīng)用研究還將達(dá)到一個(gè)嶄新的高度，還會(huì)有越來(lái)越多的患者得益于這項(xiàng)檢查。關(guān)鍵詞：多層螺旋,CT結(jié)腸成像技術(shù),臨床應(yīng)用      多層螺旋CT（MSCT）及圖像后處理技術(shù)臨床應(yīng)用以來(lái)，CT結(jié)腸成像技術(shù)和臨床應(yīng)用研究均取得了顯著的進(jìn)展，并得到了滿意的結(jié)果，對(duì)結(jié)腸疾病的檢查和診斷發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

2、筆者對(duì)多層螺旋CT結(jié)腸成像技術(shù)的臨床應(yīng)用研究與局限性、應(yīng)用前景及展望作一綜述。     1檢查方法     1.1腸道準(zhǔn)備：腸道準(zhǔn)備目的：（1）為了減少和避免殘留糞便和其他殘留物造成假象。（2）充分?jǐn)U張腸道，使黏膜充分展開(kāi)，以利顯示較細(xì)微結(jié)構(gòu)。腸道準(zhǔn)備方法多種，一般要求腸道清潔、能充分?jǐn)U張，與結(jié)腸鏡和結(jié)腸氣鋇雙重造影檢查的清潔腸道要求相同。國(guó)外多于檢查前1日口服4L稀釋的聚乙二醇電解質(zhì)溶液1。國(guó)內(nèi)一般于檢查前2日無(wú)渣飲食控制，檢查前1日流質(zhì)飲食，檢查前晚口服硫酸鎂50l00g，并飲水10002000mL2。也有檢查

3、前晚口服20%甘露醇500mL配加5糖鹽水1000mL3。目前尚無(wú)一種完美的腸道準(zhǔn)備方法，各種方法均殘留有多少不等的糞渣和液體，會(huì)掩蓋部分病灶和將其誤認(rèn)為病變。為減少假陽(yáng)性和假陰性，Lefere等4和黎川等5通過(guò)糞便標(biāo)記法(FecalTagging)，讓患者于檢查前48h口服2鋇懸液和低渣飲食，使對(duì)比劑與糞便混合進(jìn)行糞便標(biāo)記，由于被標(biāo)記的糞便呈較高密度，采用調(diào)節(jié)閾值或數(shù)字減影軟件進(jìn)行區(qū)別糞便和病變。與傳統(tǒng)聚乙二醇法對(duì)比，結(jié)腸息肉檢測(cè)敏感性和特異性均達(dá)到88%，而傳統(tǒng)準(zhǔn)備法為77和85，特異性明顯提高，而敏感性無(wú)顯著差異。而且糞便標(biāo)記法使患者的耐受性明顯改善，痛苦減少。Zalis等6應(yīng)用數(shù)字減影

4、腸道清潔術(shù)(Distalsubtractionvowelcleansing)也能明顯幫助識(shí)別病變和糞渣，但經(jīng)數(shù)字減影后的結(jié)腸內(nèi)壁會(huì)出現(xiàn)羽毛樣偽影，通過(guò)計(jì)算機(jī)結(jié)腸黏膜重組，可減少邊緣偽影而獲得較光整的腸腔內(nèi)壁影像，目前這一技術(shù)優(yōu)勢(shì)尚需進(jìn)一步完善和臨床證實(shí)。1.2低張劑及對(duì)比劑的使用：無(wú)心血管、尿潴留等禁忌證者掃描前l(fā)0min肌內(nèi)注射低張劑，如654-21020mg，可以降低胃腸道張力，抑制腸蠕動(dòng)，減輕腸痙攣，松弛改善腸道擴(kuò)張，能有效提高圖像質(zhì)量7，8。使用腸腔內(nèi)對(duì)比劑為了使腸管擴(kuò)張充分并形成密度差而使腸管顯示更清楚，檢查時(shí)必須引入對(duì)比劑。對(duì)比劑包括低密度對(duì)比劑(如空氣、CO2和脂類液體9)、等密

5、度對(duì)比劑(如水)、高密度對(duì)比劑(如有機(jī)碘溶液和稀釋鋇劑)。大多采用經(jīng)直腸導(dǎo)管(最好為帶氣囊導(dǎo)管)注入空氣10002000mL9。而使用靜脈內(nèi)對(duì)比劑，即用高壓注射器快速靜脈團(tuán)注碘劑?？色@得動(dòng)脈期、門脈期及平衡期圖像。通過(guò)與平掃對(duì)比，能發(fā)現(xiàn)腸壁較小病變，對(duì)腸道準(zhǔn)備較差者有利于病灶的檢出10；多期相圖像容易鑒別腹部臟器和淋巴結(jié)有無(wú)轉(zhuǎn)移以及腸周情況，有助于結(jié)腸癌的分期11，選擇適當(dāng)?shù)闹委煼桨?。造影劑劑量一般?.5mL/kg左右，通常以23mL/s速度注射。1.3檢查體位及掃描范圍：腸道檢查通常采取聯(lián)合體位法，常規(guī)采取仰臥位，左半結(jié)腸病變加用右側(cè)臥位，右半結(jié)腸病變加用左側(cè)臥位。如果結(jié)腸腸腔充氣不足或有

6、殘留的液體、糞便往往引起診斷困難，通過(guò)聯(lián)合仰、俯臥位兩種體位觀察，可使氣體和殘余液體重新分布，以彌補(bǔ)被殘余液體所掩蓋的部分結(jié)腸腸壁病變，有研究指出，雙體位掃描還能使結(jié)腸的擴(kuò)張度得到顯著改善，橫結(jié)腸在仰臥位，直腸、乙狀結(jié)腸在俯臥位具有更為滿意的擴(kuò)張度12。Fletcher等研究顯示采用仰臥位和俯臥位相結(jié)合的結(jié)腸充氣掃描，可明顯提高對(duì)直徑5mm以上息肉檢出的敏感性，單用仰臥位掃描時(shí)其敏感性為45.1%，結(jié)合俯臥位掃描時(shí)敏感性提高到68.6%。1.4掃描參數(shù)：掃描采用120kV、50-150mAs，掃描每圈旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5s，數(shù)據(jù)采集16mm×0.75mm，斷層準(zhǔn)直0.75mm、螺距1.5，

7、FOV在定位圖上依人體橫斷面大小進(jìn)行選擇，重建層厚1.0mm、重建增量0.7mm、卷積核B20f。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者使用低毫安秒掃描也達(dá)到理想的檢測(cè)結(jié)果，如Gelder等13采用100mAs的低毫安掃描也檢出5mm息肉的敏感性達(dá)到90%，甚至30mAs也能達(dá)到74%；曹治婷14采用50mAs的低毫安掃描能清楚顯示結(jié)腸病變。故而認(rèn)為低劑量掃描雖降低了圖像質(zhì)量，但敏感性和特異性無(wú)明顯下降，用于結(jié)腸普查可大幅度減少被檢查所受的輻射量。1.5計(jì)算機(jī)輔助診斷(Computer-aidedDetection，CAD)：由于CT結(jié)腸成像產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，需要大量人力和時(shí)間去分析診斷，為了快速、準(zhǔn)確分析大量的CT數(shù)

8、據(jù)，產(chǎn)生了CAD系統(tǒng)。許多學(xué)者依據(jù)“病變”形態(tài)、透光性、結(jié)構(gòu)、活動(dòng)性和部位來(lái)設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)，以便區(qū)別結(jié)腸腫瘤、正常結(jié)構(gòu)和腸腔內(nèi)容物。一套優(yōu)良的CAD系統(tǒng)需要合適的敏感度和特異度，假陽(yáng)性率高不能有效減少分析診斷時(shí)間，假陰性率高會(huì)增加漏診率。Mang等15研究認(rèn)為CAD系統(tǒng)能大大提高經(jīng)驗(yàn)一般醫(yī)師檢測(cè)結(jié)腸息肉的能力，敏感度從76%提高到91%；對(duì)經(jīng)驗(yàn)豐富的專家?guī)椭^小，敏感度從91%提高到96%。     2成像技術(shù)     CT結(jié)腸成像的基礎(chǔ)是利用螺旋CT采集容積數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)圖像后處理技術(shù)。重建結(jié)腸的二維和三維圖像16

9、，觀察其形態(tài)及結(jié)構(gòu)，從而對(duì)其疾病的診斷。2.1多平面重建(MultiplanarReformation，MPR)：將原始容積數(shù)據(jù)經(jīng)薄層重建處理，然后利用圖像處理軟件進(jìn)行冠狀位、矢狀位及任意角度斜面的二維圖像重組?？娠@示腸腔內(nèi)、外及腸壁的結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1、2、3)。MPR重建，優(yōu)點(diǎn)在于不但能夠顯示病灶，與腸鏡一樣視野廣，可多角度、全方位分析病灶，能較準(zhǔn)確預(yù)測(cè)進(jìn)展期腸癌的分期，同時(shí)能提供腸周侵犯的信息，特別是病灶與周圍組織的結(jié)構(gòu)關(guān)系顯示更佳。常規(guī)手術(shù)前不但需要了解病變對(duì)周圍的侵犯情況，還要了解淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移情況。2.2表面遮蓋顯示(Shadedsurfacesisplay，SSD)：SSD主要用于結(jié)腸空

10、氣鑄型，其三維影像，可清晰顯示各段結(jié)腸的分布和外形輪廓、以及病變腸管的狹窄程度（見(jiàn)圖4）對(duì)結(jié)腸病變的定位有重要價(jià)值。結(jié)合切割法較好地顯示病變向腸腔內(nèi)突出的情況。該技術(shù)快速簡(jiǎn)便，但被觀察物表結(jié)構(gòu)缺乏解剖細(xì)節(jié)。2.3透明顯示法(RaySum)：該技術(shù)是將透視法與容積再現(xiàn)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，把視點(diǎn)置于充氣結(jié)腸腔內(nèi)，建成自內(nèi)部觀察結(jié)構(gòu)的三維圖像，產(chǎn)生類似結(jié)腸氣鋇雙重造影效果，能清楚顯示管腔狹窄、腸壁增厚及腸腔內(nèi)軟組織腫塊（見(jiàn)圖5）。2.4仿真內(nèi)窺鏡(VirtualEndoscopy，VE)：在螺旋CT容積掃描獲得的掃描數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用特殊的計(jì)算機(jī)軟件功能，對(duì)空腔器官內(nèi)表面具有相同像素值的部分使用遮蓋表面顯

11、示技術(shù)與容積再現(xiàn)技術(shù)(volumeRendering，VR)重建出空腔臟器內(nèi)表面的立體影像，類似纖維結(jié)腸鏡所見(jiàn)（見(jiàn)圖6）。CTVE為一種新的非創(chuàng)傷性檢查方法，拓寬了結(jié)腸病變的檢查范圍。     3臨床應(yīng)用     3.1CT結(jié)腸成像在結(jié)直腸疾病變中的應(yīng)用：CT結(jié)腸多種成像方法可顯示腸腔內(nèi)壁和黏膜皺襞，可觀察起源于結(jié)腸袋內(nèi)、結(jié)腸半月襞近側(cè)面和盲腸內(nèi)側(cè)壁上的息肉性病變(如息肉、腫瘤)等，能較全面地觀察其形狀、大小和密度等形態(tài)特征。以軸位、MPR圖像可顯示結(jié)腸壁厚度和腸周間隙情況，鑒別起源于結(jié)腸壁內(nèi)、外的占位抑或外來(lái)壓迫

12、性病變，利用較高的空間分辨率對(duì)病變進(jìn)行準(zhǔn)確的定位；仿真結(jié)腸鏡(VirtualColonoscopy)圖像從腸腔內(nèi)觀察到類似結(jié)腸鏡所見(jiàn)的立體圖像，可顯示結(jié)腸癌腫塊表面情況及測(cè)量其中心凹陷的深度和潰瘍口部的寬度；SSD類似鋇灌腸的三維圖像，可充分顯示病灶的長(zhǎng)度和整體輪廓；RaySum類似氣鋇雙對(duì)比的黏膜像，使腸腔透明顯示管壁內(nèi)表面情況，對(duì)浸潤(rùn)型所引起的腸壁狹窄顯示明確并可測(cè)量其長(zhǎng)度。從MPR二維成像和原始軸位圖像中能清晰顯示組織密度、腫瘤侵犯腸壁的范圍和相鄰臟器是否受累、腹腔淋巴結(jié)及遠(yuǎn)處臟器有否轉(zhuǎn)移，為臨床對(duì)腫瘤進(jìn)行分型分期提供依據(jù)。以目前公認(rèn)的傳統(tǒng)結(jié)腸鏡(ConventionalColonosc

13、opy，CC)為金標(biāo)準(zhǔn)。在結(jié)腸癌高危人群的研究顯示對(duì)于檢測(cè)直徑10mm的結(jié)腸息肉病變，CT結(jié)腸成像具有良好的敏感性和特異性。對(duì)直徑5mm的病變，其敏感度較低。Pickhardt等17對(duì)1233例無(wú)癥狀的低危人群中的CT結(jié)腸成像檢查結(jié)果與傳統(tǒng)結(jié)腸鏡結(jié)果分析，CT結(jié)腸成像檢測(cè)直徑6mm的腺瘤性息肉和非腺瘤性息肉的敏感性分別為85.7%和73.1%，10mm的分別為92.2%和73.3%。李智勇等利用16層螺旋CT進(jìn)行CT結(jié)腸成像獲得理想效果，對(duì)直徑為25mm、510mm息肉的敏感性分別為89.1%和100%。3.2在結(jié)腸鏡和氣鋇雙重造影失敗患者中的應(yīng)用：部分患者由于腸腔閉塞或狹窄，不能完成結(jié)腸鏡和

14、氣鋇雙重造影檢查，狹窄近端腸腔情況無(wú)法觀察。CT結(jié)腸成像能顯示腸段病灶的形態(tài)、范圍以及腸周、近端腸腔病變的情況。Neri等18對(duì)34例結(jié)腸鏡檢查失敗的病人進(jìn)行CT結(jié)腸成像，顯示全部病例均能順利完成檢查，結(jié)腸鏡漏檢10個(gè)腫瘤和3個(gè)伴發(fā)腫瘤，CT結(jié)腸成像全部檢測(cè)出。由于結(jié)腸癌不全性腸管狹窄結(jié)腸鏡檢查對(duì)其的檢測(cè)敏感性和特異性僅為56%和92%，而CT結(jié)腸成像分別為100%和90%，明顯優(yōu)于結(jié)腸鏡。3.3CT結(jié)腸檢查顯示結(jié)腸外的腹部病變：CT結(jié)腸檢查不僅能顯示結(jié)腸腔內(nèi)病變，而且能顯示結(jié)腸外的腹腔、盆腔情況，如肝臟、卵巢、淋巴結(jié)等組織器官有無(wú)轉(zhuǎn)移；腹主動(dòng)脈瘤、腎癌、囊腫等伴發(fā)疾病，這是其優(yōu)點(diǎn)之一。有些發(fā)

15、現(xiàn)具有重要臨床意義，對(duì)治療計(jì)劃和治療方案有影響，也有利于結(jié)腸癌的術(shù)前評(píng)估和分期。曹成鐵等19對(duì)老年腹部原發(fā)性腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移多層螺旋CT診斷76例臨床分析發(fā)現(xiàn)CT檢查在術(shù)前分期和治療方案的選擇中有重要作用。     4CT結(jié)腸成像的優(yōu)缺點(diǎn)及其展望     CT結(jié)腸檢查具有快捷、安全和無(wú)創(chuàng)，幾乎無(wú)嚴(yán)重并發(fā)癥，特別對(duì)于腸腔狹窄患者也能完成全結(jié)腸成像，在顯示腸管本身病變的同時(shí)顯示腸腔外情況，有利于病變分期和治療計(jì)劃的制定等優(yōu)點(diǎn)。但CT結(jié)腸成像要求較高的腸道準(zhǔn)備，對(duì)于直徑5mm的病變及扁平病變敏感性低，容易漏診；且不能顯示腸黏膜的充血、水腫情況，對(duì)炎性病變檢測(cè)具有一定的局限性；不具備結(jié)腸鏡的治療和活檢作用；具有一定的電離輻射等局限性。     參考文獻(xiàn)：1vanGelderRE，BirnieE，F(xiàn)lorieJ，etal.CTcolonographyandcolonoscopy：assessmentofpatientpreferencein