多層螺旋CT三維重建技術在嬰幼兒氣道異物診斷中的應用價值

張朋，劉鵬，劉杰，梁瓊鶴，姜輝

南京醫科大學附屬兒童醫院 放射科，江蘇 南京 210008

多層螺旋CT三維重建技術在嬰幼兒氣道異物診斷中的應用價值

張朋，劉鵬，劉杰，梁瓊鶴，姜輝

南京醫科大學附屬兒童醫院 放射科，江蘇 南京 210008

目的 探討多層螺旋CT三維重建技術在嬰幼兒（0～3歲）氣道異物診斷中的應用價值。方法回顧性分析197例經臨床支氣管鏡檢查確診為氣道異物患兒的影像資料。所有患兒均行64排螺旋CT檢查，然后經工作站運用多層面重組、曲面重組和最小密度投影法后處理技術進行三維重建。其中58例患兒同時采用仿真內窺鏡技術進行圖像處理，比較二者對于異物的檢出是否存在統計學差異。結果 除3例患兒異物未能明確診斷考慮為分泌物外，其余194例異物位置大小均可明確顯示和診斷，其中喉部1例，主氣管8例，氣管分叉處2例，右側支氣管102例，左側支氣管77例，左右主支氣管均有異物4例。大部分患兒伴有肺氣腫、肺炎、肺不張和縱膈皮下積氣等氣道異物間接征象。三維重建技術和仿真內窺鏡技術二者對于異物檢出無統計學差異。結論 多層螺旋CT三維重建技術對兒童氣道異物的檢出準確率非常高且能明確異物位置，屬于無創傷性檢查，可作為支氣管鏡異物取出術前的重要輔助檢查手段。

嬰幼兒；支氣管鏡；多層螺旋CT；三維重建；仿真內窺鏡

引言

氣道異物是兒童常見的急診疾病之一，嚴重者可危及患兒生命健康，及早確診取出異物是降低死亡率和減少并發癥的關鍵[1]。3歲以下嬰幼兒，其處于特殊的生理時期，進食時易發生嗆咳致使食物進入氣管支氣管，并且其語言等表達能力尚未發育完全，因此易引起延誤就診和誤診。常規X線攝影技術雖然能檢出一部分氣道異物，但當異物為非金屬和患兒肺氣腫等并發癥不明顯時，易發生漏診，而且X線平片基本無法確定異物位置，無法為臨床異物取出提供依據[2]。近年來隨著多層螺旋CT的普及和后處理技術的進步，多層螺旋CT三維重建技術已逐漸成為診斷嬰幼兒氣道異物的重要手段[3]。本文著重探討基于多層螺旋CT橫斷位掃描的多層面重組（Multipie Planar Reconstruction，MPR）、曲面重組（Curved Planar Reconstruction，CPR）和最小密度投影法（Minimum Intensity Projection，MinIP）等三維后處理技術在嬰幼兒氣道異物診斷中的應用價值。

1 資料和方法

1.1 臨床資料

回顧性分析我院2015年1月～2016年1月氣道異物患兒197例，年齡3～36個月，平均17個月。其中，男性135例，女性62例，確認有異物嗆咳史152例，無明確異物吸入史45例。患兒均伴有不同程度的喘息和呼吸困難，其中伴發熱38例，紫紺17例。各患兒病程1 h～數月不等。所有患兒經支氣管鏡檢查后均明確有氣道異物存在。

1.2 儀器與方法

采用飛利浦64排CT，電壓：120 kV，40 mAs，掃描層厚：3 mm，重建層厚：1 mm，層間距：0.7 mm，螺距：1.29，劑量指數CTDIvol：2.6 mGy。

患兒檢查前按照1 mL/kg口服5%水合氯醛，待患兒熟睡后進行掃描，患兒采取仰臥位，掃描范圍為鼻腔上緣至肋膈腳。

1.3 圖像處理及分析

使用工作站對197例患兒的圖像進行三維重建處理，并對異物大小、位置及并發癥等進行診斷，其中58例患兒同時采用仿真內窺鏡技術對氣管、支氣管進行分析，確定異物的位置及大小。

請3位高年資醫師分別對58例患兒的三維重建技術和仿真內窺鏡技術就異物的顯示情況的優劣按1～10分進行打分，各患兒兩項技術分別取其3人打分的平均值。

1.4 統計學分析

采用SPSS 19.0軟件進行統計分析，三維重建和仿真內窺鏡二者評分比較采用配對t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 氣道異物的位置

197例患兒中，氣道異物在喉部1例，主氣管8例，氣管分叉處2例，右側支氣管102例，左側支氣管77例左右主支氣管均有異物4例，3例患兒異物緊貼氣管壁被考慮為分泌物，見圖1。

2.2 氣道異物的直接征象

重建圖像上可見氣管、支氣管管腔阻塞或狹窄，內嵌高密度異物影，異物形態多樣，多不規則，其中管腔完全阻塞或不完全阻塞。見圖1。

2.3 氣道異物的間接征象

圖1 異物位置及征象

肺氣腫、肺不張、肺炎、縱膈積氣、皮下氣腫等是本組病例最常見的合并征象，患兒大多數伴有其中一種或一種以上的并發癥。其中肺氣腫最常見，有144例，肺炎63例，肺不張10例，縱膈積氣10例，皮下氣腫7例。另外合并肺萎縮1例，氣胸1例，胸腔積液1例，見圖1。

2.4 統計學結果

58例患兒三維重建和仿真內窺鏡圖像的評分分別為7.02±2.18和6.97±2.26，P ＞ 0.05，兩者之間比較差異無統計學意義。

3 討論

兒童是氣道異物的高發人群，其中3歲以下嬰幼兒由于其咀嚼、吞咽等功能尚未發育完善且易激惹，極易在進食過程中發生嗆咳導致異物進入氣道，加上其語言等表達能力有限，易導致家長疏忽，引起誤診。部分患兒多以呼吸急促、喘息、呼吸道感染久治不愈等原因入院，未能明確異物吸入史，為臨床診治帶來困難。

嬰幼兒氣道異物絕大多數為可透性的堅果類、果蔬類等固體食物，因此普通X線攝影檢查較難確診。異物在氣道中所處位置與其大小、重量、形狀以及氣流狀況有關。重量較輕、體積較大且形狀扁平的異物易位于主氣管和氣管分叉處，體積較小、較重、圓鈍的顆粒狀異物易位于左右主支氣管、葉支氣管或段支氣管開口處。由于右主支氣管粗短且走形較直，異物多位于右側支氣管，本文病例右側102例，左側77例，與其他文獻報道一致[4-6]。截至目前，診斷氣道異物的金標準為纖維支氣管鏡檢查，但是其前期準備時間長、要求高，術中及術后并發癥也較多，對異物位置和大小了解不清，盲目性大，且其經濟成本較高，初診時不易被患兒家長接受。

普通CT相比于普通X線攝影雖然也可以從橫斷位圖像上對異物大小和位置有一定的顯示，但是其具有層厚厚、掃描時間長、輻射量大和無法進行三維重建等缺點，對異物檢出達不到令人滿意的效果。隨著影像學技術和設備的不斷發展，多層螺旋CT的出現，以其超快的掃描速度、良好的分辨率以及強大的三維重建后處理功能迅速成為臨床氣道異物取出術前首選檢查方法。其中MPR是在斷層掃描的基礎上對某些或全部掃描層面進行各種方向范圍的重組，得到冠狀面、矢狀面、斜面或任意面的二維圖像，可將異物及其所處支氣管在一個平面上顯示；CPR是在容積數據的基礎上，沿感興趣區器官畫一條曲線，計算指定曲面的所有像素的CT值，并以二維圖像的形式顯示出來，可將扭曲重疊的支氣管等結構伸展拉直，顯示在同一平面上，較好的顯示全貌，可更好的顯示異物和支氣管腔的位置關系；MinIP是容積重組的一種，是對每一線束所遇低密度閾值低于所選閾值的像素投影重組圖像，能清晰的顯示氣道特別是支氣管形態[7-9]。多層螺旋CT掃描并配合其強大的三維重建等后處理技術，可清晰明確顯示異物大小、位置和其與氣管的毗鄰關系，為臨床行纖維支氣管鏡異物取出術提供了重要參考。本組197例病例中有194例均能明確異物大小和位置并順利經支氣管鏡取出。

CT仿真內窺鏡技術是容積數據同計算機領域的虛擬現實結合，重組出空腔器官內表面的立體圖像，相當于纖維內鏡所見的一種CT后處理技術[10]。其可利用工作站遠景投影軟件功能，以器官管道內腔為中心，不斷縮短物屏距，產生目標物體逐漸靠近觀察者并不斷放大的圖像，隨后以電影回放速度逐步連續顯示這些圖像，即可產生類似纖支鏡直視觀察效果的動態重建圖像。從其檢查的無創性、直觀性以及與纖支鏡圖像的一致性來看，其功能在理論上來講甚至優于三維重建技術。但其極易受到偽影的干擾，對于分支細小的支氣管異物顯示較差，無法提供管腔以外的器官受損情況（如肺氣腫、肺炎、縱膈積氣等）[11-13]。且內窺鏡技術并不能提供真實組織器官的顏色，對于組織粘膜水腫、出血等并不能提供比三維重建技術更多的信息。從本文58例患者三維重建和內窺鏡圖像顯示的比較來看，二者對于異物的顯示功能無統計學差異。另外，仿真內窺鏡技術后處理過程耗時比較長，且對于沒有或PACS系統不夠強大的醫療單位，其圖像的傳輸也是很大的難題。因此無法在最短時間內給予臨床以及時可靠的信息。所以從實際工作中來看，三維重建技術仍是目前最優的對于兒童氣管異物診斷的后處理技術[14-16]。

當今多層螺旋CT的掃描速度已經相當快，絕大多數患兒均可順利完成掃描，但是極個別患兒由于異物影響呼吸較重，呼吸幅度較大，頻率較高，易引起CT原始圖像的運動偽影，致使后期三維重建無法得到理想的效果和精確度。另外對于細小且薄的異物，特別當其緊貼氣管壁時較難與分泌物相鑒別，診斷報告中應對此有相應提示，利于臨床醫生根據患兒病史病情等制定下一步診療方案[12]，本文3例無法明確氣道位置的病例即屬此種情況。雖然多層螺旋CT輻射劑量相比普通CT已有大幅度減少，但為了保證三維重建圖像的質量，要求層厚要足夠薄，致使患兒所受輻射劑量的增加。因此要求醫師在操作中根據實際情況采用低劑量掃描，通過減小管電流和增大螺距等手段有效減少患者所受輻射劑量[6]。

綜上所述，多層螺旋CT及其三維重建技術能很好的顯示嬰幼兒氣道異物的大小、位置、支氣管的形態以及阻塞情況，為臨床進行氣道異物取出術提供重要依據和參考。

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本文編輯 袁雋玲

Application Value of Multi-Slice Spiral CT in Diagnosis of Bronchial Foreign Bodies in Pediatric Patients

Z H A N G P e n g, L I U P e n g, L I U J i e, L I A N G Q i o n g-h e, J I A N G H u i

Department of Radiology, Nanjing Children’s Hospital, Af fi liated to Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210008, China

O b j e c t i v e This paper aimed to evaluate the application value of the multi-slice spiral CT in the diagnosis of bronchial foreign bodies in pediatric patients aged from 0 to 3 years old. Me t h o d s Retrospectively analyzed the imaging data of 197 pediatric patients who were diagnosed as bronchial foreign bodies by fiber optic bronchoscopy. All patients underwent 64-slice CT axial scanning and post-processed reconstruction including multi-planner reformation, curved planar reconstruction and minimum intensity projection. 58 cases of children's images were processed by CT virtual endoscopy, and evaluated if there were signi fi cant statistical difference between the two groups. R e s u l t s Except 3 patients was misdiagnosed, the remaining 194 cases of foreign body size could be clearly displayed and diagnosed, 1 case happened in throat, 8 cases in trachea, 2 cases in bifurcation of trachea, 102 cases in the right bronchus, 77 cases in the left bronchus and 4 cases in both the right and left bronchus. Indirect accompanied signs were happened in the majority of patients, such as emphysema, pneumonia, atelectasis, mediastinal emphysema and subcutaneous emphysema. There was no signi fi cant difference between the two groups. C o n c l u s i o n The multi-slice spiral CT is non-invasive examination and displays bronchial foreign bodies in pediatric patients accurately and visibly, so it can be used as the most important examination before fi ber optic bronchoscopy.

infant; bronchoscopy; multislice spiral computed tomography; three-dimensional reconstruction; virtual endoscopy

R816.96

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.07.013

1674-1633(2017)07-0044-03

2016-10-17

2016-11-03

姜輝，副主任技師，主要研究方向為兒童醫學影像技術。

通訊作者郵箱：50356517@qq.com