医学影像学中的奇葩——仿真内窥镜技术
作者：冯敢生，韩萍
单位：430022 武汉，同济医科大学附属协和医院放射科
关键词：
仿真内窥镜(virtual endoscope, VE)技术是以CT或MRI资料为资源，采用特殊的计算机软件对空腔器官内表面具有相同像素值的部分进行立体重建，以模拟光学纤维内窥镜效果的方式来显示其腔内结构，并附加伪彩着色，以获取人体腔道内三维或动态三维解剖学图像的一种新方法。1994年Vining等首次报道应用VE技术显示结肠及支气管，随后VE被用来显示血管、喉腔及鼻腔。VE技术在我国起步虽稍晚于国外，但目前国内已有一些医疗机构亦具备开展VE研究的条件，并已有初步的临床应用结果报道于本刊。如何正确评价VE技术和研究它的临床应用价值，是放射学家应当关注的问题。
一、VE技术的临床应用现状
, 百拇医药
血管VE可显示主动脉及主要分支的管腔狭窄和阻塞、粥样斑块和血栓，显示范围可达3～5级分支。它能显示小至3mm的颅内动脉瘤并判断有无瘤颈及其形态、大小、位置、来源及其与周围血管的关系。除可为颅脑外科提供术前治疗参考外，亦可作为动脉瘤介入栓塞治疗术前导航和术后复查。对于夹层动脉瘤，VE可显示其真、假腔之间的内膜瓣情况及其破裂口的位置。
气道VE可显示到段支气管，部分可延伸至亚段支气管。对腔内占位或腔外压迫所致中度以上支气管狭窄的发现率几乎是100%，但对粘膜下病变致管腔向心性狭窄的判断有一定局限性，不易发现管腔内小的扁平病变，且需借助于轴位图像鉴别管腔狭窄或阻塞的原因(粘液、肿瘤或淋巴结肿大等)。气道VE今后应用的适应证可能为：⑴显示小儿的先天性或后天性支气管疾患。⑵发现气道狭窄并追寻病因。⑶为气管、支气管置放内支架作术前定位、术后复查。⑷为纤维支气管镜腔内活检作术前导航。⑸为外伤性支气管吻合术或肺移植术病人作术后复查。⑹作为内窥镜医师的培训手段。
VE对结肠的显示范围可以从直肠至回盲瓣。可显示直径大于0.5cm的肠息肉及肿瘤，对明显的结肠癌性腔内占位或管腔狭窄的发现率极高，显示高度狭窄段肠管的狭窄后情况更有独到之处。VE与横断面图像结合可了解腔内病变的壁在情况及与周围解剖结构的关系。但它对<0.5cm的腔内占位病变和扁平病变敏感性较低。同时，如何避免肠内粪便等所致的假阳性和扁平病变所致的假阴性结果，也是当前VE研究所面临的问题。
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有人对胃的VE进行了研究，发现它可显示胃癌、胃平滑肌瘤、淋巴瘤和良性溃疡，可得到类似纤维胃镜的效果。故有作者认为CT VE可能将部分替代钡餐和钡灌肠检查。
鼻腔VE可显示鼻中隔弯曲、鼻道狭窄和阻塞、鼻甲肥大和直径>3mm的息肉或肿瘤，但可遗漏<3mm的腔内肿块。对腔内占位性病变的性质亦需结合轴位图像综合判断。
特别值得提出的是利用MR水成像资料可直接进行尿路、胰胆管、椎管和脑室的VE成像。MR VE可显示脑室内室壁的情况，各个脑室之间的连通以及脉络膜丛、静脉、穹窿、导水管等结构。
另外，使用VE技术可显示中耳腔内结构及听骨链，并有人尝试显示肩关节的关节腔。
二、VE技术的临床价值及展望
VE技术的共性优点：⑴为非损伤性检查方法；⑵能从闭塞和狭窄的远端观察病变；⑶能协助制定手术治疗计划；⑷可模拟纤维内窥镜的检查过程和呈现逼真的三维或动态三维解剖学图像，这有助于医学教育的革新和年轻医师培训，此点可能将成为VE技术的生命力所在。
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VE技术的缺陷：⑴不能显示病变颜色，故不能发现充血水肿类炎性病变；⑵不易发现腔内扁平病变及程度在30%以下的渐进性或长段狭窄；⑶单凭VE很难对病变作定性诊断；⑷图像质量受诸多因素影响；⑸VE不能进行活检。
正确地进行VE诊断需结合断面CT或MR图像及其他后处理影像。三维表面重建(SSD)通常显示器官的外部形态；VE则可展现器官的腔内形态变化；而断面CT或MR图像则可确定病变的影像学特征；互相结合可为临床提供更多的诊断和治疗信息。
作为一种新的成像方法，VE的显像能力应予以高度评价，由于它能直观展示腔道的解剖和病理解剖学立体的仿真图像，以及它的无创伤性优点，故对临床医师更具有实用意义。此点大概可说明为什么临床医师对MR胰胆管成像的偏爱超过对B超的声学图像和内窥镜逆行胰胆管造影。
尽管已有众多的研究结果，但VE的诊断价值仍未定论，且褒贬不一。根据我国的国情，从效果与价值比的角度考虑，目前还很难确定是否应该把VE作为CT或MRI必备的成像辅助设备加以购买。从纯研究的角度出发，具备VE功能可缩小与国外在仿真影像学临床应用研究上的差距，并参与对VE技术的评价。而从临床常规应用的角度来看，则需期望VE在不远的将来能有技术上的进一步突破。
VE技术的问世也预示着放射学科开始部分地涉足纤维内窥镜的诊断领域，目前的研究成果亦证明VE技术是纤维内窥镜检查的补充手段，但现有的研究多着手于VE成像方法的探索和局限于小组病例的临床应用试验。为客观评价其能力，需与金标准如纤维内窥镜、钡灌肠、手术及活检结果进行严谨的科学的对比研究，以获得可靠的特异性、敏感性、假阳性及假阴性结果，使VE技术能早日确立在医学影像学领域中的地位。, 百拇医药
单位：430022 武汉，同济医科大学附属协和医院放射科
关键词：
仿真内窥镜(virtual endoscope, VE)技术是以CT或MRI资料为资源，采用特殊的计算机软件对空腔器官内表面具有相同像素值的部分进行立体重建，以模拟光学纤维内窥镜效果的方式来显示其腔内结构，并附加伪彩着色，以获取人体腔道内三维或动态三维解剖学图像的一种新方法。1994年Vining等首次报道应用VE技术显示结肠及支气管，随后VE被用来显示血管、喉腔及鼻腔。VE技术在我国起步虽稍晚于国外，但目前国内已有一些医疗机构亦具备开展VE研究的条件，并已有初步的临床应用结果报道于本刊。如何正确评价VE技术和研究它的临床应用价值，是放射学家应当关注的问题。
一、VE技术的临床应用现状
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血管VE可显示主动脉及主要分支的管腔狭窄和阻塞、粥样斑块和血栓，显示范围可达3～5级分支。它能显示小至3mm的颅内动脉瘤并判断有无瘤颈及其形态、大小、位置、来源及其与周围血管的关系。除可为颅脑外科提供术前治疗参考外，亦可作为动脉瘤介入栓塞治疗术前导航和术后复查。对于夹层动脉瘤，VE可显示其真、假腔之间的内膜瓣情况及其破裂口的位置。
气道VE可显示到段支气管，部分可延伸至亚段支气管。对腔内占位或腔外压迫所致中度以上支气管狭窄的发现率几乎是100%，但对粘膜下病变致管腔向心性狭窄的判断有一定局限性，不易发现管腔内小的扁平病变，且需借助于轴位图像鉴别管腔狭窄或阻塞的原因(粘液、肿瘤或淋巴结肿大等)。气道VE今后应用的适应证可能为：⑴显示小儿的先天性或后天性支气管疾患。⑵发现气道狭窄并追寻病因。⑶为气管、支气管置放内支架作术前定位、术后复查。⑷为纤维支气管镜腔内活检作术前导航。⑸为外伤性支气管吻合术或肺移植术病人作术后复查。⑹作为内窥镜医师的培训手段。
VE对结肠的显示范围可以从直肠至回盲瓣。可显示直径大于0.5cm的肠息肉及肿瘤，对明显的结肠癌性腔内占位或管腔狭窄的发现率极高，显示高度狭窄段肠管的狭窄后情况更有独到之处。VE与横断面图像结合可了解腔内病变的壁在情况及与周围解剖结构的关系。但它对<0.5cm的腔内占位病变和扁平病变敏感性较低。同时，如何避免肠内粪便等所致的假阳性和扁平病变所致的假阴性结果，也是当前VE研究所面临的问题。
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有人对胃的VE进行了研究，发现它可显示胃癌、胃平滑肌瘤、淋巴瘤和良性溃疡，可得到类似纤维胃镜的效果。故有作者认为CT VE可能将部分替代钡餐和钡灌肠检查。
鼻腔VE可显示鼻中隔弯曲、鼻道狭窄和阻塞、鼻甲肥大和直径>3mm的息肉或肿瘤，但可遗漏<3mm的腔内肿块。对腔内占位性病变的性质亦需结合轴位图像综合判断。
特别值得提出的是利用MR水成像资料可直接进行尿路、胰胆管、椎管和脑室的VE成像。MR VE可显示脑室内室壁的情况，各个脑室之间的连通以及脉络膜丛、静脉、穹窿、导水管等结构。
另外，使用VE技术可显示中耳腔内结构及听骨链，并有人尝试显示肩关节的关节腔。
二、VE技术的临床价值及展望
VE技术的共性优点：⑴为非损伤性检查方法；⑵能从闭塞和狭窄的远端观察病变；⑶能协助制定手术治疗计划；⑷可模拟纤维内窥镜的检查过程和呈现逼真的三维或动态三维解剖学图像，这有助于医学教育的革新和年轻医师培训，此点可能将成为VE技术的生命力所在。
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VE技术的缺陷：⑴不能显示病变颜色，故不能发现充血水肿类炎性病变；⑵不易发现腔内扁平病变及程度在30%以下的渐进性或长段狭窄；⑶单凭VE很难对病变作定性诊断；⑷图像质量受诸多因素影响；⑸VE不能进行活检。
正确地进行VE诊断需结合断面CT或MR图像及其他后处理影像。三维表面重建(SSD)通常显示器官的外部形态；VE则可展现器官的腔内形态变化；而断面CT或MR图像则可确定病变的影像学特征；互相结合可为临床提供更多的诊断和治疗信息。
作为一种新的成像方法，VE的显像能力应予以高度评价，由于它能直观展示腔道的解剖和病理解剖学立体的仿真图像，以及它的无创伤性优点，故对临床医师更具有实用意义。此点大概可说明为什么临床医师对MR胰胆管成像的偏爱超过对B超的声学图像和内窥镜逆行胰胆管造影。
尽管已有众多的研究结果，但VE的诊断价值仍未定论，且褒贬不一。根据我国的国情，从效果与价值比的角度考虑，目前还很难确定是否应该把VE作为CT或MRI必备的成像辅助设备加以购买。从纯研究的角度出发，具备VE功能可缩小与国外在仿真影像学临床应用研究上的差距，并参与对VE技术的评价。而从临床常规应用的角度来看，则需期望VE在不远的将来能有技术上的进一步突破。
VE技术的问世也预示着放射学科开始部分地涉足纤维内窥镜的诊断领域，目前的研究成果亦证明VE技术是纤维内窥镜检查的补充手段，但现有的研究多着手于VE成像方法的探索和局限于小组病例的临床应用试验。为客观评价其能力，需与金标准如纤维内窥镜、钡灌肠、手术及活检结果进行严谨的科学的对比研究，以获得可靠的特异性、敏感性、假阳性及假阴性结果，使VE技术能早日确立在医学影像学领域中的地位。, 百拇医药