门静脉螺旋CTAP三维重建的临床研究
作者：金泳海 刘一之 丁乙
单位：苏州医学院附属第一医院影像中心，苏州，215006
关键词：门静脉；螺旋CT；经动脉门脉造影
苏州医学院学报991221 摘要 目的 评价门静脉螺旋CTAP(S-CTAP)三维血管成像的临床价值，并比较两种三维成像方法：表面阴影显示(SSD)和最大强度投影(MIP)对门静脉显示的差别。方法 对36例肝癌患者经肠系膜上动脉(SMA)置管行S-CTAP。结果 ①门静脉S-CTAP三维血管成像能清楚显示门脉4～5级小分支，并显示门脉分支受压、推移、破坏、中断等多种形态改变，优于间接门脉DSA。②SSD能良好显示门脉主干及1～2级大分支的立体解剖关系，MIP则对门脉4～5级小分支和因病变引起的形态改变显示较好。结论 ①S-CTAP三维成像门脉显示优于间接门脉DSA。②SSD能显示门脉血管树的立体观，而MIP显示门脉的小分支较佳。
, http://www.100md.com
中图法分类 R814.42
The Clinical Study of Portal Vein Three-Dimensional Reconstructi on
Using Spiral-CT Arterial Portography
Jin Yonghai, Liu Yizhi, Din Yi
(Department of Radiology,the First Hospital Affiliated to Suzhou M edical college,Suzhou,215006)
Abstract Objective To assess the clinical utility of portal ve in three-dimensional reconstruction using spiral-CT arterial portography,and to compare the diagnostic value of the two kinds of 3D technique which include sha ded surface display (SSD) and maximum intensity projection (MIP).Methods Thirty six patients were examined by 3D-S-CTAP,20 patients suffered prim ary hepatic carcinoma and 16 patients were liver metastatic carcinoma.S-CTAP wer e scanned after a volume of 80ml of megluming diatrizoate was injected with a power injec tor into SMA in all patients.Results ①3D-S-CTAP image showed the 4-5 grades branches of portal vein clearly,and showed the pad effect,destructio n and deviation of distal portal vein branches,it was superior to indirect porta l vein digital subtraction angiography.② SSD was better than MIP in showing the 3D anatomic relationship of portal vein truck and 1-2 grades branches,MIP could better show smaller 4-5 grade portal vein branches and their imaging changes ca uses by tumors.Conclusion ①3D-S-CTAP is superior to indirect DSA in showing portal vein.② SSD could show the 3D anatomic relationship of portal vein tree,and MIP is better than SSD in showing smaller branches of portal vein .
, 百拇医药
Key words portal vein; spiral-CT; arterial portography; three- dimensional reconstruction
经动脉门脉造影CT(CTAP)是目前检测肝肿瘤最敏感的方法之一，国内外已有大量报道[1～3]。随着螺旋CT应用于临床，CTAP资料可经3D软件处理，其重建图象更清晰、直观。本文报道自1996年8月～1999年3月36例肝癌患者的门静脉螺旋CTAP(S-CTAP)三维重建的体会，并探讨其临床应用价值。
1 资料和方法
1.1 临床资料：36例经临床综合诊断或病理证实的原发或继发肝癌患者。男25例，女11例。年龄35～84岁，平均55岁。包括原发性肝癌20例，转移性肝癌16例。
1.2 机器设备和成像方法：采用德国Siemens公司SomatomPlus4型螺旋CT扫描仪。所有患者先行经肠系膜上动脉(SMA)间接门脉DSA，再经SMA行S-CTAP。扫描参数：层厚8mm，间距8mm，Pitch=1∶1，5mm间隔重建，120kV，270mA，扫描角度360°，扫描延迟时间25s，范围包括全肝，扫描时间约20～30s，均一次屏气完成。造影剂为45%的国产泛影葡胺80ml，注射速率3ml/s。扫描数据采用最大强度投影法(MIP)和表面阴影显示法(SSD)重建三维(3D)图象。多方位观察门静脉三维图象，并与间接门脉DSA比较。
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1.3 结果：
1.3.1 S-CTAP三维成像显示门脉4～5级分支为100%，而间接门脉DSA2～3级分支和4～5级分支显示率分别为60%、10%，其中3例S-CTAP三维血管成像显示门脉主干瘤栓者，在间接门脉DSA门脉不显影，另有5例间接门脉DSA仅显示门脉左干的患者，经S-CTAP三维成像显示其门脉右干阻断，清晰显示瘤栓。另外，S-CTAP三维成象显示门脉及其分支受压、推移、中断和破坏等改变较间接门脉DSA更明确、更直观。
1.3.2 两种3D成像方法对门静脉显示的差别。MIP对细小的门脉分支显示较好，4～5级小分支的显示率达100%(图1)，而且可清晰显示这些细小分支的病理性改变，如受压、破坏等(图2)。SSD对门脉主干及1～2级分支显示良好，3级分支显示率为60%，SSD可形象生动地显示门脉及其大分支的解剖关系，立体感强。
, 百拇医药
图1 S-CTAP3D成像(MIP)清晰显示门脉4～5级分支
图2 S-CTAP3D成像(MIP)示左门脉分支破坏、中断等形态改变
2 讨论
螺旋CT快速连续扫描可在1～2次屏气内完成兴趣区域扫描，摒弃了呼吸或间断扫描所致的信息损失，能反映连续的解剖细节，其扫描信息经计算机处理，可三维重建区域血管的形态结构，并描绘各种病理过程[4，5]。CTAP是将造影剂经导管注入SMA(或SA)，于门脉期经CT扫描所获图象。由于几乎所有的造影剂经门静脉达到肝脏，此时门静脉内造影剂浓度较高，因此门脉分辨力也较高。为S-CTAP三维重建门静脉提供了条件。
长期以来，无论是肝脏移植，还是肝癌介入动脉灌注、栓塞治疗及TIPSS，评价门脉血流改变的影象方法常采用间接门脉DSA。肝癌伴肝硬化和门脉高压或门脉转移患者，间接门脉DSA常因门脉血流动力学的改变使门脉显影欠佳，主要表现为门脉4～5级分支不显影，本组仅10%显影，甚至相当部分患者2～3级分支不显影，本组为60%显影，另有3例门脉主干癌栓者，门脉完全不显影，严重影响了对肝癌患者门脉侵犯的准确评估。从而影响到患者治疗方案的制定。S-CTAP三维成像因分辨力高，可通过高峰期血管增强和连续数据采集显示门脉各级分支，三维成像还可利用软件系统多视角显示门脉分支病变。本文显示门脉4～5级分支达100%，且清楚显示门脉小分支受病灶压迫、推移或破坏等病理形态改变。作者认为S-CTAP三维成像的门脉显示质量优于间接门脉DSA。S-CTAP三维重建主要采用两种重建方法，即MIP和SSD。MIP[6～8]灰阶反映相对X线衰减值，没有SSD的阈CT值选择，保证了无信息丢失，微小的密度变化也可显示。MIP血管增强影像使血管和非血管结构有明显区别，即使小血管也可清楚显示，Soyer等[9]报道MIP可显示门静脉第5级分支。本组资料示MIP显示门脉4～5级细小分支达100%，支持上述观点。但MIP的限制是单一影像不能清楚显示门静脉解剖结构的三维空间关系，不利于肿瘤的肝段定位。SSD是根据预先选择的阈CT值取得成像容积内的二维图像，由计算机将阈CT值以上的连续性像素构筑成单个三维结构模型[5～8]。SSD能清楚直观地显示血管解剖结构，尤其是重叠结构的三维空间关系。由于受阈CT值的影响，大量低于阈CT值密度的信息会丢失，使细小血管无法显示。本文结果表明，SSD在显示门脉大分支等解剖关系方面更形象、逼真、立体感强，优于MIP。但SSD无法显示门脉4～5级分支，3级分支显示率也仅为60%，明显不如MIP。因此，SSD和MIP应结合应用才能更好地发挥各自的优势。
, 百拇医药
金泳海：硕士研究生 丁乙：导师
参考文献
1 曾蒙苏，等.小肝癌和微小肝癌动脉门脉造影CT的敏感性临床研究及其影像学评价.实用放射学杂志，1997，13(1)∶9
2 Nelson RC,et al.Hepatic tumors∶comparison of CT during arterial porto graphy,delayed CT,and MR imaging for preoperative evaluation.Radiology,1989,172 ∶27
3 Soyer P,et al.Detection of liver metastases from colorectal cancer∶co mparison of intraoperative US and CT during arterial portography.Radiology,1992, 183∶541
, 百拇医药
4 Dillon EH,et al.Spiral CT angiography.AJR,1993,160∶1273
5 Rubin GD,et al.Three-dimensional spiral CT angiography of the abdomen ∶intial clinical experience.Radiogy,1993,186∶147
6 Heath DG,et al.Three-dimensional spiral CT during arterial portograph y∶comparison of three rendering techniques.Radiographics,1995,15(4)∶1001
7 Rubin GD.Three-dimensional helical CT angiography.Radiographics,1994,1 4(4)∶905
, 百拇医药
8 Rubin GD,et al.Current status of three-dimensional spiral CT scanning for imaging the vadculature.Radiol Clin North Am,1995,33(1)∶51
9 Soyer P,et al.Three-dimension helical CT of intrahepatic venous struc tures:comparison of three rendering techniques.J Comput Assist Tomogr,1996,20(1) ∶122
(1999年6月17日收稿), 百拇医药
单位：苏州医学院附属第一医院影像中心，苏州，215006
关键词：门静脉；螺旋CT；经动脉门脉造影
苏州医学院学报991221 摘要 目的 评价门静脉螺旋CTAP(S-CTAP)三维血管成像的临床价值，并比较两种三维成像方法：表面阴影显示(SSD)和最大强度投影(MIP)对门静脉显示的差别。方法 对36例肝癌患者经肠系膜上动脉(SMA)置管行S-CTAP。结果 ①门静脉S-CTAP三维血管成像能清楚显示门脉4～5级小分支，并显示门脉分支受压、推移、破坏、中断等多种形态改变，优于间接门脉DSA。②SSD能良好显示门脉主干及1～2级大分支的立体解剖关系，MIP则对门脉4～5级小分支和因病变引起的形态改变显示较好。结论 ①S-CTAP三维成像门脉显示优于间接门脉DSA。②SSD能显示门脉血管树的立体观，而MIP显示门脉的小分支较佳。
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中图法分类 R814.42
The Clinical Study of Portal Vein Three-Dimensional Reconstructi on
Using Spiral-CT Arterial Portography
Jin Yonghai, Liu Yizhi, Din Yi
(Department of Radiology,the First Hospital Affiliated to Suzhou M edical college,Suzhou,215006)
Abstract Objective To assess the clinical utility of portal ve in three-dimensional reconstruction using spiral-CT arterial portography,and to compare the diagnostic value of the two kinds of 3D technique which include sha ded surface display (SSD) and maximum intensity projection (MIP).Methods Thirty six patients were examined by 3D-S-CTAP,20 patients suffered prim ary hepatic carcinoma and 16 patients were liver metastatic carcinoma.S-CTAP wer e scanned after a volume of 80ml of megluming diatrizoate was injected with a power injec tor into SMA in all patients.Results ①3D-S-CTAP image showed the 4-5 grades branches of portal vein clearly,and showed the pad effect,destructio n and deviation of distal portal vein branches,it was superior to indirect porta l vein digital subtraction angiography.② SSD was better than MIP in showing the 3D anatomic relationship of portal vein truck and 1-2 grades branches,MIP could better show smaller 4-5 grade portal vein branches and their imaging changes ca uses by tumors.Conclusion ①3D-S-CTAP is superior to indirect DSA in showing portal vein.② SSD could show the 3D anatomic relationship of portal vein tree,and MIP is better than SSD in showing smaller branches of portal vein .
, 百拇医药
Key words portal vein; spiral-CT; arterial portography; three- dimensional reconstruction
经动脉门脉造影CT(CTAP)是目前检测肝肿瘤最敏感的方法之一，国内外已有大量报道[1～3]。随着螺旋CT应用于临床，CTAP资料可经3D软件处理，其重建图象更清晰、直观。本文报道自1996年8月～1999年3月36例肝癌患者的门静脉螺旋CTAP(S-CTAP)三维重建的体会，并探讨其临床应用价值。
1 资料和方法
1.1 临床资料：36例经临床综合诊断或病理证实的原发或继发肝癌患者。男25例，女11例。年龄35～84岁，平均55岁。包括原发性肝癌20例，转移性肝癌16例。
1.2 机器设备和成像方法：采用德国Siemens公司SomatomPlus4型螺旋CT扫描仪。所有患者先行经肠系膜上动脉(SMA)间接门脉DSA，再经SMA行S-CTAP。扫描参数：层厚8mm，间距8mm，Pitch=1∶1，5mm间隔重建，120kV，270mA，扫描角度360°，扫描延迟时间25s，范围包括全肝，扫描时间约20～30s，均一次屏气完成。造影剂为45%的国产泛影葡胺80ml，注射速率3ml/s。扫描数据采用最大强度投影法(MIP)和表面阴影显示法(SSD)重建三维(3D)图象。多方位观察门静脉三维图象，并与间接门脉DSA比较。
, http://www.100md.com
1.3 结果：
1.3.1 S-CTAP三维成像显示门脉4～5级分支为100%，而间接门脉DSA2～3级分支和4～5级分支显示率分别为60%、10%，其中3例S-CTAP三维血管成像显示门脉主干瘤栓者，在间接门脉DSA门脉不显影，另有5例间接门脉DSA仅显示门脉左干的患者，经S-CTAP三维成像显示其门脉右干阻断，清晰显示瘤栓。另外，S-CTAP三维成象显示门脉及其分支受压、推移、中断和破坏等改变较间接门脉DSA更明确、更直观。
1.3.2 两种3D成像方法对门静脉显示的差别。MIP对细小的门脉分支显示较好，4～5级小分支的显示率达100%(图1)，而且可清晰显示这些细小分支的病理性改变，如受压、破坏等(图2)。SSD对门脉主干及1～2级分支显示良好，3级分支显示率为60%，SSD可形象生动地显示门脉及其大分支的解剖关系，立体感强。
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图1 S-CTAP3D成像(MIP)清晰显示门脉4～5级分支
图2 S-CTAP3D成像(MIP)示左门脉分支破坏、中断等形态改变
2 讨论
螺旋CT快速连续扫描可在1～2次屏气内完成兴趣区域扫描，摒弃了呼吸或间断扫描所致的信息损失，能反映连续的解剖细节，其扫描信息经计算机处理，可三维重建区域血管的形态结构，并描绘各种病理过程[4，5]。CTAP是将造影剂经导管注入SMA(或SA)，于门脉期经CT扫描所获图象。由于几乎所有的造影剂经门静脉达到肝脏，此时门静脉内造影剂浓度较高，因此门脉分辨力也较高。为S-CTAP三维重建门静脉提供了条件。
长期以来，无论是肝脏移植，还是肝癌介入动脉灌注、栓塞治疗及TIPSS，评价门脉血流改变的影象方法常采用间接门脉DSA。肝癌伴肝硬化和门脉高压或门脉转移患者，间接门脉DSA常因门脉血流动力学的改变使门脉显影欠佳，主要表现为门脉4～5级分支不显影，本组仅10%显影，甚至相当部分患者2～3级分支不显影，本组为60%显影，另有3例门脉主干癌栓者，门脉完全不显影，严重影响了对肝癌患者门脉侵犯的准确评估。从而影响到患者治疗方案的制定。S-CTAP三维成像因分辨力高，可通过高峰期血管增强和连续数据采集显示门脉各级分支，三维成像还可利用软件系统多视角显示门脉分支病变。本文显示门脉4～5级分支达100%，且清楚显示门脉小分支受病灶压迫、推移或破坏等病理形态改变。作者认为S-CTAP三维成像的门脉显示质量优于间接门脉DSA。S-CTAP三维重建主要采用两种重建方法，即MIP和SSD。MIP[6～8]灰阶反映相对X线衰减值，没有SSD的阈CT值选择，保证了无信息丢失，微小的密度变化也可显示。MIP血管增强影像使血管和非血管结构有明显区别，即使小血管也可清楚显示，Soyer等[9]报道MIP可显示门静脉第5级分支。本组资料示MIP显示门脉4～5级细小分支达100%，支持上述观点。但MIP的限制是单一影像不能清楚显示门静脉解剖结构的三维空间关系，不利于肿瘤的肝段定位。SSD是根据预先选择的阈CT值取得成像容积内的二维图像，由计算机将阈CT值以上的连续性像素构筑成单个三维结构模型[5～8]。SSD能清楚直观地显示血管解剖结构，尤其是重叠结构的三维空间关系。由于受阈CT值的影响，大量低于阈CT值密度的信息会丢失，使细小血管无法显示。本文结果表明，SSD在显示门脉大分支等解剖关系方面更形象、逼真、立体感强，优于MIP。但SSD无法显示门脉4～5级分支，3级分支显示率也仅为60%，明显不如MIP。因此，SSD和MIP应结合应用才能更好地发挥各自的优势。
, 百拇医药
金泳海：硕士研究生 丁乙：导师
参考文献
1 曾蒙苏，等.小肝癌和微小肝癌动脉门脉造影CT的敏感性临床研究及其影像学评价.实用放射学杂志，1997，13(1)∶9
2 Nelson RC,et al.Hepatic tumors∶comparison of CT during arterial porto graphy,delayed CT,and MR imaging for preoperative evaluation.Radiology,1989,172 ∶27
3 Soyer P,et al.Detection of liver metastases from colorectal cancer∶co mparison of intraoperative US and CT during arterial portography.Radiology,1992, 183∶541
, 百拇医药
4 Dillon EH,et al.Spiral CT angiography.AJR,1993,160∶1273
5 Rubin GD,et al.Three-dimensional spiral CT angiography of the abdomen ∶intial clinical experience.Radiogy,1993,186∶147
6 Heath DG,et al.Three-dimensional spiral CT during arterial portograph y∶comparison of three rendering techniques.Radiographics,1995,15(4)∶1001
7 Rubin GD.Three-dimensional helical CT angiography.Radiographics,1994,1 4(4)∶905
, 百拇医药
8 Rubin GD,et al.Current status of three-dimensional spiral CT scanning for imaging the vadculature.Radiol Clin North Am,1995,33(1)∶51
9 Soyer P,et al.Three-dimension helical CT of intrahepatic venous struc tures:comparison of three rendering techniques.J Comput Assist Tomogr,1996,20(1) ∶122
(1999年6月17日收稿), 百拇医药