基于CT的虛擬結(jié)腸鏡和光學結(jié)腸鏡檢查對照研究

張國鵬，李寶娟，廖琪梅，盧虹冰

美國癌癥協(xié)會數(shù)據(jù)顯示:2014年結(jié)腸癌的新發(fā)病率和死亡率在所有癌癥中均列第3名，在男性群體和女性群體中的發(fā)病率和死亡率亦均為第3名［1］。而我國2004－2005年我國的結(jié)直腸癌的死亡率位列所有癌癥的第5名，死亡率和1990－1992年相比增長36.8%［2］。結(jié)腸病變從良性到惡性的轉(zhuǎn)變需要5～15年的時間［3］。所以其早期診斷非常重要。醫(yī)學研究證明，結(jié)腸息肉癌變的危險性與其大小直接相關(guān)，息肉＜5 mm時癌變的可能性幾乎為0，在5～10 mm時可能性為1%，10～20 mm時可能性為10%，而＞20 mm時可能性為30%［3］。所以≥5 mm的息肉，對于臨床來說早期診斷非常重要，但是目前傳統(tǒng)的光學纖維結(jié)腸鏡檢查為侵入式檢查，由于其準備過程復雜，不太適合進行大規(guī)模人群的健康普查。筆者對虛擬結(jié)腸鏡和傳統(tǒng)的光學結(jié)腸鏡進行了對比研究。以考察虛擬結(jié)腸鏡檢查結(jié)腸息肉和占位性病變的特異性和敏感性。

1 對象與方法

1.1 實驗設(shè)備 虛擬結(jié)腸信息鏡采用先進的導航系統(tǒng)，結(jié)腸內(nèi)表面100%可見。光學結(jié)腸鏡檢查采用日本奧林巴斯V70電子結(jié)腸鏡。

1.2 受試對象 在消化科腸鏡室選擇結(jié)腸檢查的20例陽性患者，切除其中1例因光學結(jié)腸鏡檢查時無法忍受不適感而終止檢查的患者。受試對象具有以下適應(yīng)證:(1)不明原因便血;(2)排便異常，如慢性腹瀉或長期進行性便秘;(3)X線鋇劑灌腸檢查結(jié)果陰性，但有明顯的腸道癥狀，尤其疑有惡變者，或X線鋇劑檢查異常，但不能定性者;(4)乙狀結(jié)腸鏡檢查未發(fā)現(xiàn)病變或病變性質(zhì)未明者;(5)腹部包塊，尤其下腹部包塊需明確診斷者;(6)不明原因的消瘦、貧血;(7)需行結(jié)腸腔內(nèi)手術(shù)、激光治療者，如結(jié)腸息肉切除術(shù)。采用平行對照實驗設(shè)計。對單一受試者分別采用電子結(jié)腸鏡和虛擬結(jié)腸鏡檢查，評價虛擬結(jié)腸鏡檢查結(jié)腸的有效性和安全性。

1.3 光學腸鏡檢查 檢查前2 d食易消化的流質(zhì)或者少渣半流食(稀飯、面條)。當日早晨禁食。檢查前1 d番瀉葉50 g泡水飲服，排清水樣便停服。在檢查過程中，消化科專科醫(yī)生將詳細記錄所見息肉的大小、形狀、盡可能準確的位置信息及其他異常情況。

1.4 虛擬結(jié)腸鏡診斷 受試者在進行完成光學檢查完畢后，直接到影像中心進行CT檢查，中間不得飲食。囑受試者左側(cè)臥位，經(jīng)肛門注入適量的空氣1 000～1 500 ml，待受試者覺腹部飽脹時再仰臥位掃定位相，觀察結(jié)腸內(nèi)氣體足夠時行螺旋掃描。若有必要，再導入氣體至結(jié)腸充氣足夠后行CT掃描。具體掃描參數(shù)如下(部分參數(shù)隨受試者的身材變化):5 mm X線束準直，1.5～2.1 螺距，30 ～40 cm FOV，電壓120 kV，電流240 mA。獲得CT圖像后，立即釋放受試者腸內(nèi)的空氣氣體并去掉直腸充氣管，整個過程約10 min。

從CT圖像工作站上把受試者的DICOM格式檢查數(shù)據(jù)刻錄光盤。獲得的 CT數(shù)據(jù)以1.00～1.25 mm間距重建。整個數(shù)據(jù)集通過網(wǎng)絡(luò)或便攜存儲設(shè)備送入虛擬結(jié)腸鏡鏡中，進行分割、三維顯示，由有經(jīng)驗的醫(yī)師進行瀏覽分析。

2 結(jié)果

息肉檢出情況見表1。結(jié)果顯示，5個≥5 mm的病癥均可以獨立檢出，而2個3 mm左右的小息肉虛擬結(jié)腸鏡無法檢出。

表1 19名受試者息肉檢出情況(個)

某受試者降結(jié)腸黏膜下大小約5 mm息肉的光學結(jié)腸鏡圖和虛擬結(jié)腸鏡圖對比，見圖1;某受試者升結(jié)腸中段8 mm菜花樣息肉的光學結(jié)腸鏡圖和虛擬結(jié)腸鏡圖對比，見圖2。

圖1 某受試者降結(jié)腸黏膜下約5 mm息肉的光學結(jié)腸鏡圖和虛擬結(jié)腸鏡圖

圖2 某受試者升結(jié)腸中段8 mm菜花樣息肉的光學結(jié)腸鏡圖和虛擬結(jié)腸鏡圖

3 結(jié)論

實驗用的虛擬結(jié)腸鏡的原理是采用受試者結(jié)腸CT圖像數(shù)據(jù)，對人體結(jié)腸的內(nèi)表面進行三維重建，形成類似光學內(nèi)窺鏡的腔內(nèi)視圖，輔助醫(yī)生進行檢查。虛擬結(jié)腸信息鏡采用非侵入式檢查方法，無需鎮(zhèn)靜劑，不會引起結(jié)腸出血或穿孔等風險，損傷性更小。實現(xiàn)一次掃描即可提供全部常規(guī)斷面影像、內(nèi)鏡等多種逼真圖像。并且檢查時間短(約10 min)，對≥5 mm的息肉均可檢出(5 mm為癌變臨界點)。

虛擬結(jié)腸鏡可以觀察直腸至回盲部或回盲部至直腸的粘膜表面。直腸、乙狀結(jié)腸內(nèi)腔呈光滑的管腔或腸壁皺褶。降結(jié)腸、橫結(jié)腸、升結(jié)腸可見彈簧狀皺襞，回盲瓣形態(tài)呈半球狀隆起。息肉在虛擬結(jié)腸鏡中的顯示效果類似傳統(tǒng)光學結(jié)腸鏡效果，可直接以腸腔內(nèi)視角進行觀察，但是沒有顏色和紋理信息。

虛擬結(jié)腸鏡作為一種新的結(jié)腸病灶篩查手段，對于≥5 mm的病灶，可以獲得和傳統(tǒng)光學結(jié)腸鏡類似的敏感性和特異性，但是對于更小的病灶難以檢出。由于其檢查方法不具有侵入性，對醫(yī)師的操作手法沒有依賴，適用范圍廣，因此作為一種篩查手段較光學結(jié)腸鏡有更大的優(yōu)勢。

［1］ American Cancer Society.Cancer facts＆ figures 2011［M］.Atlanta:American Cancer Society，2013:1-24.

［2］ 中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會.2012中國衛(wèi)生統(tǒng)計年鑒［R/OL］.2013.http://www.nhfpc.gov.cn/htmlfiles/zwgkzt/ptjnj/year2012/index2012.html.

［3］ James JP，Hiroyuki Y，Dushyant VS.Computer-aided detection for virtual colonoscopy［J］.Cancer Imag，2005，5(1):11-16.