MSCT三維成像技術在氣道基本病變顯示中的價值

張旭，朱艷艷，

侯代倫1，柳澄2

1.山東省胸科醫院，山東 濟南250101；2. 山東省醫學影像學研究所，山東 濟南 250021

MSCT三維成像技術在氣道基本病變顯示中的價值

張旭1，朱艷艷1，

侯代倫1，柳澄2

1.山東省胸科醫院，山東 濟南250101；2. 山東省醫學影像學研究所，山東 濟南 250021

本文從MPR技術對氣管、支氣管結核的顯示方法，CTVE技術與纖維支氣管鏡診斷氣管、支氣管病變，HRCT對氣道病變的診斷等方面概述了MSCT三維成像技術在氣道基本病變顯示中的應用價值。

MSCT；三維成像；氣道病變；醫學影像學

0 前言

近年來，隨著多排螺旋CT以及三維圖像重建技術的完善和普及，可在短時間完成全肺毫米級層厚的CT容積掃描，進行各種圖像后處理。CT常規軸位掃描后的信息通過MPR、CPR、MIP、VR、VE等圖像后處理技術，對病變支氣管及其周圍組織進行不同切面、不同角度和不同方式的觀察，更準確地了解和掌握病變區域的細微特征；利用CT三維重建技術產生的虛擬支氣管鏡影像作為支氣管鏡檢查的補充，同時可以彌補支氣管鏡的難以對氣管進行整體觀察的不足，Finkelstein等認為虛擬支氣管鏡對于氣道阻塞性病變診斷的敏感性為100%。并且CT圖像對于顯示支氣管腔內鈣化及支氣管周圍鈣化比纖維支氣管鏡更為敏感。通過虛擬支氣管鏡技術可以對氣管、支氣管管壁以及管腔的情況進行觀察。

有研究認為CT虛擬支氣管內鏡（CTVE）圖像對于亞段支氣管顯示效果欠佳， Maniatis等建議以-520 Hu作為觀察中央氣道的閾值，而以-720 Hu作為準確顯示肺段支氣管和亞段支氣管的閾值，應用16～18 cm的觀察野（FOV）進行回顧性靶重建，空間分辨率接近0.5 mm，能常規識別過去難以分辨的第5級到第8級支氣管，原始數據達到各向同性對改善虛擬支氣管鏡圖像質量有所幫助。筆者采用我院GE LightSpeed多層螺旋CT比較了MSCT重建層厚1.25 mm、重建間隔1 mm與重建層厚0.625 mm、重建間隔0.4 mm獲得的圖像，能夠分辨的支氣管從7.5 mm提高到了4.6 mm（P＜0.0001）。同時研究發現虛擬支氣管鏡圖像對于提高經支氣管鏡細針抽吸和活檢（TBNA）的診斷率有所幫助。

1 MPR技術對氣管、支氣管結核的顯示方法分析

（1）在觀察管腔和管壁狀態方面MPR優于橫斷圖像（圖1a～d）。

敏感性：MPR后處理圖像發現支氣管管腔狹窄達98%，明顯高于軸位圖像觀察到的69%；MPR后處理圖像發現支氣管管壁增厚達90%，明顯高于軸位圖像觀察到的56%；

特異性：分別比較管腔和管壁，MPR后處理圖像對于管腔狹窄及管壁不規整增厚診斷的陽性率明顯高于常規橫斷圖像；

（2）在觀察肺門淋巴結方面無明顯差異；

（3）在觀察肺內病灶方面無明顯差異。

圖1 左主支氣管管腔狹窄

2 CTVE技術與纖維支氣管鏡診斷氣管、支氣管病變的對照

2.1 在評價管腔狹窄方面

筆者選取100例接受纖維支氣管鏡檢查的患者，有77例發現有管腔狹窄，且狹窄程度不一，陽性率77%，而接受虛擬支氣管鏡檢查，發現管腔狹窄有73例，陽性率73%。兩者陽性率比較，差異無顯著性。多層螺旋CT仿真支氣管鏡不僅能對氣管、支氣管狹窄有高的顯示率,而且對狹窄程度高的和纖維支氣管鏡不能通過的阻塞后支氣管都有較好的顯示。

2.2 在評價管壁增厚方面

在評價支氣管管壁增厚方面，纖維支氣管內鏡難以直接觀察支氣管壁厚度，虛擬支氣管鏡可以通過VR后處理技術觀察，既可以直接通過多平面重建MPR技術將管腔最長徑顯示出來，又可以用CTVE觀察腔內情況，還可以在CTVE模式下將支氣管沿長軸截斷，對比觀察支氣管壁的增厚情況（圖2a～d）。

2.3 在評價管壁的病理改變方面（潰瘍、充血等）

100例患者接受纖維支氣管鏡檢查，有75例發現有管壁有潰瘍、充血、肉芽增殖等病理改變，陽性率75%，而接受虛擬支氣管鏡檢查，發現管腔內壁欠光整，可見壞死、增生等表現，共有62例，陽性率62%。兩者陽性率比較，差異無顯著性。

2.4 在評價氣軟骨環方面

100例患者接受纖維支氣管鏡檢查，有19例發現有氣管、支氣管管壁軟骨環缺失或斷裂，陽性率19%，而接受虛擬支氣管鏡檢查，發現軟骨環改變的只有2例，陽性率2%。兩者陽性率比較，虛擬支氣管鏡明顯低于纖維支氣管內鏡檢查。

圖2 對比觀察支氣管壁的增厚情況

3 HRCT對氣道病變的診斷價值

3.1 支氣管擴張

支氣管直徑的增加是判斷支氣管擴張的關鍵。在HRCT圖像上主要依靠三個證據，橫斷界面的直徑大于伴行的肺動脈、近遠端管徑比例失常和肺的外帶可以觀察到管腔。

（1）支氣管動脈比＞1的準確性已經被支氣管鏡檢查證實[1]。也有報道在部分正常人的HRCT上，可以看到支氣管動脈比＞1的例子[2]。盡管部分正常人的支氣管動脈比＞1，但是仍然被認為是判斷支氣管擴張的可靠征象[3]。印戒征則是描述支氣管動脈比＞1的術語。

（2）近遠端管徑比例失常已經被認為是判斷支氣管擴張存在的可靠征象。如果有2 cm 長度的支氣管直徑沒有逐漸變細而是保持近端的直徑，就可以認為有支氣管擴張的而存在。Kang等報道，在病理證實有支氣管擴張存在的47個肺葉中，79%可以看到近遠端管徑比例失調，60%看到支氣管動脈壁增高[4]。

（3）肺外帶可見管腔顯示是另一個較為可靠的征象。當支氣管管腔直徑2 mm以上，HRCT才能顯示管壁，并確認支氣管。在肺外帶（距胸膜1 cm的區域），正常支氣管壁太薄，HRCT無法顯示，故看不到管腔的存在。支擴的病人多同時伴有管壁的增厚和纖維化，HRCT能夠顯示，所以能看到管腔[5]。

（4）支氣管擴張的分類。傳統的分類方法把支氣管擴張分為三類：圓柱狀（cylindrical），靜脈曲張樣（varicose）和囊狀（cystic）[6]。但此種分類主要是描述了支擴的形態，對于臨床判斷氣道疾病的部位和分布卻不那么重要。而支擴分布的判斷對于臨床更為重要，因為如果是多肺段分布時，外科手術就基本不考慮了。

（5）CT在判斷支擴類型中的限度。CT的原始圖像是橫斷圖像，在橫斷圖像上的“囊狀”支擴不一定是真正的“囊狀”，如果柱狀支擴或者靜脈曲張樣支擴垂直走行，那么，橫斷圖像只是顯示它的短軸，看起來就很像“囊狀”，見圖3，MPR技術可以長軸觀察支氣管，對判斷支擴的形態非常有幫助。還要注意假象的存在，例如當切面位于肺底時，由于左心室的搏動，常常在左肺底出現類似囊狀和/或柱狀支擴的假象，要注意鑒別。

圖3 右肺下葉陳舊結核并肺不張，橫斷圖像顯示好像為多發囊性支擴，矢狀位MPR圖像真實的顯示為柱狀和靜脈曲張樣支擴。

3.2 細支氣管的改變

3.2.1 細支氣管的增粗

在HRCT圖像上，表現為細支氣管不再是逐漸變細的自然狀態，而是表現為近遠端一樣粗細，見圖4[7]。

圖4 雙肺野內細支氣管增粗，呈樹枝狀

3.2.2 樹芽征（tree-in-bud）

在細支氣管炎的病例中，細支氣管的增粗表現為分枝狀或者“Y”型的細線，小葉中心的細支氣管的擴張并被粘液或膿充填表現為小葉中心結節[8]，二者結合稱為“樹芽征”，見圖5a。“樹芽征”也可以是支氣管播散結核的表現，見圖5b，所謂的“樹芽”是沿支氣管播散的結核結節，這些結節呈支氣管走行分布，是沿支氣管播散結核的典型表現。這兩種“樹芽征”，在分布走行特征方面非常相似，又都表現為小的結節灶，要注意二者的不同，才能分清細支氣管炎和沿支氣管播散的結核。細支氣管炎的“樹芽”多為彌漫性分布，“芽”（小葉中心細支氣管的擴張與填塞）比較小，“枝”（細支氣管的增粗）比較明顯。而支氣管播散結核的“樹芽征”多為多發的“簇”分布，“芽”（細支氣管末端的結核結節）較大，“枝”多不明顯（很少伴有細支氣管的增粗）。

圖5 a 泛細支氣管炎的“樹芽征”

圖5 b 成“簇”分布的支氣管播散結核

3.3 支氣管壁增厚管腔狹窄

隨著多層CT的發展，我們現在不必重新掃描，就可以獲得全肺的毫米獲亞毫米層厚的HRCT圖像，三維采樣和各向同性圖像，使得我們可以用MPR技術，獲得任何段獲亞段支氣管的長軸圖像。對于支氣管壁的病理改變觀察的越來越詳細。不同的病理改變，會導致不同形態的支氣管壁的增粗。所以說HRCT的應用，對小氣道病變的診斷帶來了革命性的進展[9]。

支氣管的慢性感染導致的支氣管壁的增厚多為均為均質增厚，或伴有管腔狹窄，或伴有支氣管的擴張。閉塞型支氣管炎的支氣管壁增厚常伴有阻塞性改變導致的“馬塞克”征，見圖6[10]。

圖6 閉塞性支氣管炎：支氣管管壁均質增厚，管腔狹窄并繼發不均質阻塞性肺氣腫（馬塞克征）

肺支氣管型黃曲霉菌感染導致的支氣管壁增厚，多為不均質增厚，伴支氣管管腔的不規則狹窄，見圖7。此時，臨床癥狀和實驗室檢查非常重要，鼻炎、哮喘、白色稀薄痰、嗜酸性細胞增多對診斷有重要價值，當然纖維支氣管鏡的陽性發現是金標準。

圖7 肺支氣管型黃曲霉菌病，表現為上舌段與下葉基底段支氣管壁不規則增厚，管腔不規則狹窄

支氣管結核可以導致支氣管管壁的增厚，表現為節段性或彌漫性管壁增厚，管腔狹窄；也可以表現為結節狀管壁增厚。與黃曲霉菌病一樣，臨床癥狀、體征實驗室檢查具有重要意義。受累支氣管周圍或遠處有結核病灶可以幫助判斷支氣管結核的存在。

3.4 支氣管截斷

支氣管遠端突然截斷并有軟組織密度病灶存在常常是肺癌的可靠征象。這在段支氣管的觀察中已經得到認可。MSCT的發展是我們可以從多個角度顯示亞段甚至在下一級支氣管，這些支氣管的截斷仍然對肺癌的診斷有著重要參考價值。

總之，MSCT空間分辨力和時間分辨力高，對支氣管病變的顯示有優勢，支氣管大部分縱軸走行，原始圖像是橫斷，大多只能觀察支氣管的短軸，不利于支氣管管腔和管壁的全面觀察，后處理技術可以彌補這方面的不足。通過圖像后處理技術可以從任意平面上觀察肺部病變，以在任意支氣管長軸平行平面觀察支氣管形態，觀察支氣管內壁情況，可以看到管壁增厚、管腔變窄，密度增高，表面不光滑、阻塞及狹窄、扭曲、變形等，同時從整體上觀察病灶數量、范圍、淋巴結的腫大情況及肺內伴發情況，可為治療提供詳細的影像資料。

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Application Value of MSCT Three-Dimensional Imaging in Airway Diseases

ZHANG Xu1, ZHU Yan-yan1,
HOU Dai-lun1, LIU Cheng2
1.Shandong Chest Hospital, Jinan Shandong 250101, China; 2. Shandong Medical Imaging Research Institute, Jinan Shandong 250021, China

This paper demonstrates the application value of MSCT three-dimensional imaging in airway diseases from aspects of MPR display in tracheobronchial tuberculosis, CTVE technology and diagnostic bronchoscopy in diagnosing tracheobronchial lesions, HRCT in diagnosing airway diseases, etc.

MSCT; three-dimensional imaging; airway diseases; diagnostic imaging

R197.39

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.07.003

1674-1633(2014)07-0011-04

2013-12-07

2014-03-01

柳澄，主任醫師，博士生導師。

作者郵箱：cjr．liucheng@vip．163．com