CT结肠成像原理及其临床应用
2022-11-11
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维普资讯 http://www.cqvip.com 上海医学影像2008年第17卷第2期Shanghai Medical Imaging,2008,Vo1.17,No.2 CT结肠成像原理及其临床应用 许实成综述程涛审校 近年来,随着cT机器设备硬件及软件的不断升级, CT结肠成像的检查技术和临床应用研究均取得了显著 的进展,对结肠疾病的检测和诊断发挥着重要作用。 一并饮水1000~2000ml。也有检查前晚口服20%甘露醇 500 ml配加5%GNS 1000 ml。由于目前尚无一种完美 的肠道准备方法.各种方法均有多少不等的粪渣和液体 、成像原理 残留,会掩盖部分病灶和误认为粪渣为病变。为减少假 阳性和假阴性,Lefere等151通过粪便标记法(Fecal Tag— ging),让患者于检查前48h El服2.1%钡悬液和低渣饮 CT结肠成像的基础是利用螺旋CT采集容积数据 和计算机图像后处理技术,重建结肠的二维和三维图 像ll_.从而作出结肠疾病的诊断 1.多平面重组技术(Multiplanar Reformation,MPR) 将原始容积数据经小间隔重建处理,然后利用图像处理 软件进行冠状位、矢状位及任意角度斜面的二维图像重 组.可显示肠腔内、外及肠壁的结构。 2.表面遮盖显示(Shaded Surface Display,SSD) SSD可显示整个结肠外形及病变肠管的狭窄,并结合 切割法较好地显示病变向肠腔内突出的情况。该技术 快速简便.但被观察物表面下方的结构缺乏解剖细节。 3.透明显示技术(RaySum)i ̄术是将透视法与容积 再现技术结合起来,把视点置于充气结肠腔内,建成自内 部观察结构的三维图像.产生类似结肠气钡双重造影效 果,能清楚显示管腔狭窄、肠壁增厚及肠腔内软组织肿块。 4.仿真内窥镜(Virtual Endoscopy,VE)在最初的 二维横断面和重建的冠状位及矢状位图像上确定辅助 导航的中心线.结合三维重建技术通过水平和垂直算 法使视点在腔内延伸;观察者可以沿着已定义的三维 空间坐标,用鼠标进行交互操作,以便改变观察方向; 所观察的路径上产生基准图像.每一基准图像记录着 观察者所处的位置、方向、扫描野、不透光值及色彩,这 些基准图像决定着复杂的“漫游”路径。结合远景投影 和调整物屏距.可以使图像达到具有深度远景和运动 的感觉,将观察者的视野置于空腔器管之内,按人眼工 作方式观察目标 二、检查技术 1.肠道准备CT结肠成像成功与否与肠道准备情 况密切相关,一般要求肠道清洁、干燥、充分扩张,按结 肠镜和结肠气钡双重造影检查要求清洁肠道。国外多 于检查前1日口服4L稀释的聚乙二醇电解质溶液[L31 Macari等[41通过与聚乙二醇电解质溶液对比发现口服 磷酸钠能明显减少肠腔残留液体,减少了肠腔内残留液 体引起的假阴性,所以部分学者主张应用El服磷酸钠 进行肠道准备。国内一般于检查前2日无渣饮食控制. 检查前1日流质饮食,检查前晚口服硫酸镁50~100g, 作者单位:230001安徽医科大学附属省立医院影像科 食,使对比剂与粪便混合进行粪便标记,由于被标记的 粪便呈较高密度.采用调节阈值或数字减影软件进行 区别粪便和病变。与传统聚乙二醇法对比,结肠息肉检 测敏感度和特异度均达到88%,而传统准备法为77% 和85%,特异度明显提高,而敏感度无显著差异 而且 粪便标记法使患者的耐受性明显改善.痛苦减少。Zalis 等{61应用数字减影肠道清洁术(Digital Subtraction Bowel Cleansing)也能明显帮助识别病变和粪渣.但经数字减 影后的结肠内壁会出现羽毛样伪影.通过计算机结肠 黏膜重组,可减少边缘伪影而获得较光整的肠腔内壁 影像,目前这一技术优势尚需进一步完善和临床证实。 2.低张剂的使用研究表明扫描前10min肌内注 射654—2 10~20 mg,可以降低胃肠道张力,抑制肠蠕 动,减轻肠痉挛,改善肠道扩张,从而提高图像质量171。 因此,若无心血管、尿潴留等禁忌症应使用平滑肌松弛 剂改善图像质量。 3.检查体位一般采用仰卧位.也有联合应用仰卧 位和俯卧位1 ,使肠腔内残留的粪便、液体或肠管内气 体再分布,也有利于萎陷肠管的复张,从而区分肠腔内 容物和病变,提高敏感度.减低假阳性、假阴性。 4.肠腔内对比剂的应用为了使肠管扩张充分.检 查时必须引入一定量的对比剂.包括低密度对比剂(空 气、CO!和脂类液体1 ),等密度对比剂(如水),高密度对 比剂(有机碘溶液和稀释钡剂)。一般根据患者的耐受 程度,左侧卧位,经直肠导管(最好为带气囊导管)注入 空气1000~2000 ml。 5.静脉内对比剂的应用部分作者通过与平扫对 比,使用高压注射器快速静脉团注碘剂.一次获得动脉 期、门脉期及平衡期(加扫平衡期有利于实质脏器病灶 的定性,视具体情况而定)图像。发现肠壁强化后有利于 较小病变的识别,对肠道准备较差者有利于病灶的检 出” ;而且多期相图像容易鉴别腹部脏器和淋巴结有 无转移以及肠周情况,有助于结肠癌的分期[12,]31.从而 选择适当的治疗方案。造影剂剂量一般为1.5 ml/kg左 维普资讯 http://www.cqvip.com 上海医学影像2008年第17卷第2期Shanghai Medical Imaging,2008,Vo1.17,No.2 右,通常以2~3 ml/s速度注射。 6.扫描参数一般采用管电压120kv,管电流70~ 290 mA,矩阵512(512,FOV 30~49 em,螺距1~2,重建 层厚1.25~3 mm.重建间隔1.25~3 mm。Gelder等㈣采用 100mAs的低毫安扫描也达到理想的检测结果.检出≥ 5ram息肉的敏感度达到90%,甚至30mAs也能达到 74%,认为低剂量虽降低了图像质量,但无明显损害敏 感度和特异度,用于结肠普查可大大减少致癌的危险 性。扫描范围:包括直肠、盲肠和整个结肠;也可以根据 解决问题的需要扫描特定部分 7.计算机辅助诊断(Computer—aided Detection,CAD) 由于CT结肠成像产生大量数据,需要大量人力和时问去 分析诊断。为了快速、准确分析大量的CT数据,产生了计 算机辅助诊断系统。许多学者依据“病变”形态、透光性、结 构、活动j生和部位来设计计算机辅助诊断系统,以便区别 结肠肿瘤、正常结构和肠腔内容物。一套优良的计算机辅 助诊断系统需要合适的敏感度和特异度.假阳性率高不 能有效减少分析诊断时间,假阴性率高会增加漏诊率。 Mang等[ s研究认为CAD系统能大大提高经验一般医师 检测结肠息肉的能力,敏感度从76%提高到91%:对经验 丰富的专家帮助较小,敏感度从9 1%提高到96%.而且 CAD系统阅片时间比裸眼阅片时问长2.1min 三、临床应用 1.CTC在结直肠息肉性病变中应用CTC可显示 肠腔内壁和黏膜皱襞,可观察起源于结肠袋内、结肠半 月襞近侧面和盲肠内侧壁上的病变(如息肉、肿瘤)等, 能较全面地观察结肠肿瘤、息肉等病变的形状、大小和 密度等形态特征,结合轴位、MPR图像可显示结肠壁厚 度和肠周间隙情况,鉴别起源于结肠壁内、外的占位抑 或外来压迫性病变,从而对病变进行准确的定位。以目 前公认的传统结肠镜(Conventional Colonoscopy,cc)为 金标准,大多数关于结肠癌高危人群的研究显示对于 检测直径≥10mm的结肠息肉病变,CTC具有良好的敏 感度和特异度,对直径≤5mm的病变,其敏感度较低。 Pickhardt等[ 61对1233例无症状的低危人群中的CTC 检查结果与传统结肠镜结果分析.CTC检测直径≥ 6mm的腺瘤性息肉和非腺瘤性息肉的敏感度分别为 85.7%和73.1%,≥10mm的分别为92.2%和73.3%。对 1065例结肠镜未发现息肉的病例.CTC发现具有一 个≥6mm非腺瘤性息肉63例,≥10mm 15例。 Macari等『l 7I对68例无症状的普通人群CTC和CC 检查结果对比认为:CTC对直径≥10mm息肉的敏感度 和特异度很高,真阴性率也较高(达到89.7%),而对于 直径≤5ram和6ram~9mm的息肉不够理想,敏感度分 别为11.5%和52.9%。国内学者李智勇等l l8_利用16层 螺旋CT进行CT结肠成像获得理想效果,对直径为2~ 5mm、5~10mm息肉的敏感度分别为89.1%和100%。 2.CTC在结肠癌中的作用『J9翘】CrrC多种成像方法 为结肠癌分型提供了依据,仿真结肠镜(Virtual colonoseopy)图像从肠腔内观察到类似结肠镜所见的立 体图像,可显示肿块表面情况及测量其中心凹陷的深 度和溃疡口部的宽度。SSD类似钡灌肠的三维图像,可 充分显示病灶的长度和整体轮廓。Raysum类似气钡双 对比的黏膜像,使肠腔透明显示管壁内表面情况,对浸 润型所引起的肠壁狭窄显示明确并可测量其长度。结 合MPR二维成像和原始轴位图像能清晰显示组织密 度、肿瘤侵犯肠壁的范围和相邻脏器是否受累、腹腔淋 巴结及远处脏器有否转移,为临床对肿瘤进行分型分 期提供依据,从而选择恰当的治疗方案。 3.在结肠镜和气钡双重造影失败病人中的应用 由于部分患者肠腔闭塞或狭窄,不能完成结肠镜和气 钡双重造影检查,狭窄近端肠腔情况无法观察。CT结 肠成像能显示病灶的形态、范围以及近端结肠的伴发 病变[231 Neri等【14】对34例结肠镜检查失败的病人进行 cT结肠成像.显示全部病例均能顺利完成检查,结肠 镜漏检l0个肿瘤和3个伴发肿瘤,CTC全部检测出。 由于结肠癌不全性肠管狭窄结肠镜检查对其的检测敏 感度和特异度仅为56%和92%,而CTC分别为100% 和90%,明显优于结肠镜。 4.结肠外病变[221CT结肠成像不仅能显示结肠腔内 病变.而且能显示结肠外的腹腔、盆腔情况,这是其他 结肠检查方法不具有的优点。诸如:肝脏、卵巢、淋巴结 等组织器官有无转移;腹主动脉瘤、肾癌、囊肿等伴发 疾病。有些发现具有重要临床意义,影响治疗计划和治 疗方案,也有利于结肠癌的术前评估和分期。 四、CT结肠成像的优缺点及其展望 CT结肠成像具有检查快捷、安全、耐受性好、几乎 无严重并发症,为患者乐于接受;对于肠腔狭窄患者,也 能完成全结肠成像:在显示肠管本身病变的同时显示肠 腔外情况.有利于病变分期和治疗计划的制定等优点。 同时.cT结肠成像要求较高的肠道准备,对于直 径<5 mm的病变及扁平病变敏感度低,容易漏诊;不能 显示肠黏膜的充血、水肿情况,对炎性病变检测具有一 定的局限性:不具备结肠镜的治疗和活检作用;具有一 定的电离辐射等局限性。 CT结肠成像的应用还处于初级阶段,随着扫描前 准备、扫描技术及诊断水平的提高,随着CT设备和计 算机技术的发展,cT结肠成像将会成为结肠疾病的一 种重要检测手段,尤其对那些不能完成结肠镜检查的 患者,发挥着重要作用。 维普资讯 http://www.cqvip.com 182一 一_上塑医学影像2008年第17卷第2期Shanghai Medical Imaging,2008,Vo1.17,No.2 findings at IV contrast medium—enhanced CT colonography ver- 参考文献 1.Vos FM,Gelder RE,Serlie IWO,et a1.Three—dimensional dis— play modes for CT colonography: conventional 3D virtual SUS those at non—enhanced CT colonography.Eur Radiol,2005, 15(4):2088-2095 13.Laghi A,lannaccone R,Bria E,et 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