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编号:10223527
CT仿真结肠内窥镜技术的临床应用评价
http://www.100md.com 《医学研究生学报》 2000年第6期
     作者:刘光元 魏化文(综述) 陈君坤(审校)

    单位:刘光元(江苏省中西医结合医院放射科,江苏南京 210028);魏化文(江苏省中西医结合医院放射科,江苏南京 210028);陈君坤(南京军区南京总医院医学影像科)

    关键词:CT;结肠;占位性病变;仿真内镜

    医学研究生学报000616摘要:CT检查能直接显示肠腔本身及其病变的横断面像,因此,特别适用于肠道的占位性病变的诊断、肿瘤的分期、手术切除可能性的预测等。运用专门软件,进行三维重建可获得肠道三维图像,产生纤维内镜的观察效果。用于结肠者称结肠仿真内窥镜。作为一种非侵入性的新方法,它安全、快捷、病人无痛苦。因此,在诊断结肠直肠占位性病变上是结肠纤维内镜的补充手段。尽管该技术目前尚处于初级阶段,但在减少侵入性、影像诊断、医学教育方面有很大发展潜能。本文结合国内外文献就此技术的原理、方法、临床应用的价值和局限性作一综述和评价。
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    中图分类号: R445.4 文献标识码: A

    文章编号: 1008-8199(2000)06-0398-03

    Evaluation of clinical applications of colonic CT virtual endoscopy

    LIU Guang-yuan,WEI Hua-wen,CHENG Jun-kun

    (Department of Radiology,Jiangsu Provintial Hospital of Integrated Traditional and Westen Medicine,Nanjing 210028,China)

    Abstract: X-ray computed tomography(CT) can display the colon directly,thus,it is very beneficial for occuping space lesions to assess the presence of extracolonic spread,to find the distance metastases,and to predict the resectability of malignant tumors before operation.Using costomized computer software,helical CT volumetric data can be adopted to produce three-dimensional images of the inner walls of colon to reproduce the simulated endoscopic views(colonic CT virtual Endoscopy,CCTVE).It is a safe,accurate,and noninvasive method to detect colorectal masses,and is an efficient complement for colonoscopy.Therefore,CCTVE may play an important role in future diagnosis of colorectal cancer and screening patient at risk.The values and limitations about clinical applications of CCTVE are summarized in this article.
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    Key words: CT; Colon; Neoplasma; Virtual endoscopy

    引 言

    随着光导纤维的发明,于60年代后期,纤维内窥镜以及随后出现的电子纤维内窥镜在临床相继应用,它不仅可从器官内直接观察粘膜面的病理变化,而且还可经内窥镜摘取组织作病理活检,并在内窥镜下进行某些治疗。这无疑对胃肠道疾病的防治起着重要作用。但内窥镜检查并非完美无缺,尤其是纤维结肠镜检查(FC)。它并不适用于年老体弱和有严重心、脑、肺部疾患者;FC主要观察以远端病变为主,而狭窄端较难通过,故对病变的显示有时并不全面;并且也不能对病变侵犯的深度作正确估计;FC检查还存在一定的盲区、包括结肠袋、结肠皱襞后方、结肠折曲处、回盲部等;有时病变部位的判定也不够精确。此外,患者尚有不适、交叉感染等。而这些缺陷又恰是CT仿真结肠内窥镜可以弥补的[1,2]。螺旋CT容积扫描和计算机仿真技术的结合,从而产生了CT仿真内窥镜成像技术。自1994年Vining[3]首次报道此技术以来,国外有不少学者对该技术进行临床实验和应用研究[4~10]。关于它在临床应用中的评价,1999年3月在维也纳举行的欧洲放射学大会(ECR99)上,专家们比较一致的看法是:CT仿真结肠镜虽非真实的结肠镜,但它的作用已超过当初的设想,进展非常迅速,在某些方面与光学内窥镜已很接近,深信今后还会有相当的进展。本文归纳近4年来的文献资料,就该项技术的原理、方法及临床应用的价值作一综述。
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    1 成像原理

    结肠CT仿真内窥镜成像(colon CT virtual endoscopy,CCTVE)是指利用计算机软件功能,将螺旋CT容积扫描获得的图像数据进行后处理,重建出结肠内腔表面立体图像,产生类似纤维内窥镜所见的图像[11]。螺旋CT连续扫描获得的容积数据重建出立体图像是CCTVE的基础,在此基础上调整CT值及透明度,使不需要观察的肠腔内气体或高密度造影剂的透明度为100%,以消除其影像;而需要观察的肠腔粘膜表面的透明度变为0,从而保留其图像,再调节人工伪彩,便可获得类似纤维内窥镜观察的仿真色彩。利用计算机远景投影软件功能调整视屏距、物屏距、视角透视方向及灯光,以管道内腔为中心,不断缩短物屏距,产生目标物体不断靠近观察者和逐渐放大的多幅图像。随后连续重显这些图像,达到电影回放速度,即可产生类似纤维内窥镜的推拉和转向观察效果的动态重建图像[4,6,9~12]

    2 成像方法
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    因为目前存在不同的CT机型、工作站和软件版本,所以在研究过程中就出现了各种名称、提法和不统一的问题[13]。现以Picker PQ6000螺旋CT机、Voxil Q工作站和软件版本Version 3.3.2~3.4.3为例说明其成像方法。

    扫描电压120 kV,电流65~150 MA,X线束幅度4~5 mm。螺距1.5~2.0,重建图像间隔1.5~2.0 mm,扫描长度范围50~240 mm。扫描时嘱患者屏气,以减少呼吸伪影。然后将数据传输至工作站,利用Voyager软件调节阈值和透明度,以直肠为首先航进点,肠腔内空间因残留液、肿瘤或术后粘连而成角中断时,应另选切入点,分别选用手控航进、自动航进。部分赋以伪彩色。依肠腔大小和走向调节步进量[14]。在肠腔内“漫游”,似FC观察全结肠。对观察到的病变返回到二维平面图像上测量其最大径作为直径。发现病变后,应变换视角、视距,甚至反向观察是鉴别的有效方法。另外,仅从三维影像解释病变有一定局限性,结合非重点的轴面CT影像和经过重建的二维影像,有利于判断病变性质和鉴别粪便残渣,只有三维和二维影像的结合才能更敏感和准确[15]
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    3 结肠CT内窥镜的临床应用

    检查前充分清洁洗肠十分重要,否则会造成假象,以致误诊[5,17,18]。CT扫描前经肛门注入足量气体,使肠壁充分舒展,并形成强对比密度差,这是提高CCTVE检查敏感性的重要条件[20]。扫描前1~5 min肌注平滑肌松弛剂也很重要[4,11,18]。CCTVE是结肠癌前疾病(息肉)和早期癌的有效检查方法之一。据统计,95%的结肠癌都发生在无临床症状的腺瘤性息肉的基础上[11],结肠腺瘤性息肉被认为是大肠癌的癌前病变,发现癌变时往往已是进展期,治愈率低。因此,若能及早发现大肠腺瘤性息肉并予以切除,就可以有效地预防大肠癌的发生。发达国家试图采用普查的方法来解决这一难题,遗憾的是目前尚无理想的普查方法[11]。大便潜血试验方法虽简单,但对腺瘤性息肉敏感性只有10%;结肠双对比造影及纤维内窥镜普查,敏感性虽可达70%~90%,但操作复杂,患者难以耐受,故未被广泛认同。CCTVE可显示正常肠腔内壁和粘膜皱襞,Hara等[4]对照10例已知结肠息肉患者的CCTVE和纤维内窥镜所见,认为CCTVE有利于发现0.5 cm以上的隆起息肉。由于结肠息肉直径>1 cm就有潜在恶变的可能性[11],因此临床应用CCTVE能发现0.5 cm息肉就有价值。Hara等[19]通过70例有内窥镜对照的病例,比较CCTVE与二维图像在发现息肉上的敏感性和特异性,对≥1 cm的结肠息肉CCTVE检查的敏感性和特异性分别是75%和90%,认为结肠CTVE比二维图像优越。因此,CCTVE有望成为结肠、直肠息肉理想的检查方法之一。但CCTVE对扁平结肠息肉的发现较困难[2,11],对较大的结肠内表现为菜花状肿物或肠腔内不规则狭窄,能获得类似纤维内窥镜的效果,且能克服纤维肠镜不能通过狭窄段的缺点[1,2]。张镭等[21]对31例结肠疾病患者做了容积扫描,包括腺癌25例,腺瘤息肉2例,非霍奇金淋巴瘤1例,腺鳞癌1例,多发憩室1例,阑尾粘液囊肿1例,除结肠憩室外,全部经病理证实。他们所描述的腺癌征象为:①肠腔向心性不规则狭窄,肿物近侧或远侧面有大小不等的结节、肿块或菜花;②偏侧壁菜花状或偏侧伴有大溃疡的隆起性病变;③有16/25(64%)的腺癌出现粘膜增厚、中断,并伴有成串的或分散的子结节病灶。他们认为子结节病灶是较为肯定的恶性征象,对鉴别良、恶性病变有很大帮助。另外1例非霍奇金淋巴瘤和1例腺鳞癌的CCTVE所见与腺癌类似。有关非肿瘤性结肠病变的CCTVE表现,Fenlon等[20]也做了研究,他们对115例结肠非肿瘤性病变的CCTVE与纤维内窥镜的结果对照,描述了各种非肿瘤性结肠疾患的CCTVE特征及征象。
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    4 结肠CTVE优缺点

    4.1 CTVE优点[1,2,6,8,9,12] ①患者能耐受,无任何不适;②全结肠的腔内检查成功率高(纤维内窥镜约为60%~80%,CCTVE为90%);③对梗阻性肠癌患者在内窥镜检查无法越过病变段时,可显示狭窄上方肠腔情况;④可观察起源于结肠袋或结肠曲、近侧面和盲肠内侧壁上的病变,如息肉;⑤假阳性少,对直径>0.5 cm大小的腺瘤诊断特异性为90%。

    4.2 CTVE缺点[1,2,11~18] ①影像分辨率不够,对直径小于0.5 cm的病变及较平坦的病变容易遗漏;②重建时间过长(需几分钟至10多分钟);③对肠道准备要求较高,粪渣残留、充气不足可造成误诊;④无法替代纤维内窥镜检查的活检和治疗功能。

    5 CCTVE技术的展望

    CCTVE技术是一种新的成像方法,由于它能直观地反映肠道的解剖和病理解剖学的立体仿真图像,以及它的无创伤等优点,故对临床医师更有实用意义[1,2,19]。近几年来,CCTVE在国外已得到临床应用[2,4,5,19],我国目前仅有31例报告[21],且多着手于仿真内窥镜成像方法的探索和局限于小组病例的临床应用试验上。因此,它仍然处于初级阶段,对CCTVE影像的认识尚不足。医院在购置CT机器时会遇到一个难题,即是否应把CCTVE作为辅助设备一并购买。根据我国国情,从效果与价值比的角度考虑,专家们对CCTVE褒贬不一。从纯研究角度出发,开展CCTVE技术有利于缩短与国外医学影像的差距,参与国际上对CCTVE技术的评价。从临床应用角度来看,目前仍处于探索期,只能作为纤维内窥镜的补充手段[22]。从未来发展角度看,它有望成为一种独特的诊断手段。但需要大组病例,长期与纤维内窥镜、钡灌肠、手术病理诊断结果进行科学的对比研究,以获得可靠的特异性、敏感性、假阳性及假阴性的结果。
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    作者简介:刘光元(1959-),男,江苏南京人,副主任医师,医学本科,从事医 学影像专业。

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    收稿日期:2000-05-19;修订日期:2000-06-27, 百拇医药