多層螺旋CT結(jié)腸成像及其臨床應(yīng)用

吳 睿 (吉林市中心醫(yī)院影像中心，吉林 吉林 132001)

結(jié)腸癌是常見(jiàn)的惡性腫瘤，發(fā)病率高。在歐美，結(jié)、直腸癌是引起死亡的第二位原因，每年大約56 000人死于本病。在我國(guó)，結(jié)腸癌的發(fā)病率和死亡率在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中僅次于胃癌、食道癌、原發(fā)性肝癌[1]。所謂CT結(jié)腸成像(computed tomographic colonography,CTC)是一種對(duì)結(jié)腸、直腸病變無(wú)創(chuàng)的放射學(xué)檢查技術(shù)，通常是腸道準(zhǔn)備后進(jìn)行仰臥位和俯臥位低劑量CT掃描，運(yùn)用多層螺旋CT結(jié)腸進(jìn)行容積掃描，將所得數(shù)據(jù)經(jīng)薄層重建后傳至工作站進(jìn)行后處理，包括二維(2D)、三維(3D)、仿真內(nèi)窺鏡及容積再現(xiàn)等技術(shù)，可多角度、全方位地觀察病變及腸腔周?chē)M織器官之間的關(guān)系。

1 掃描準(zhǔn)備

為了提高圖像質(zhì)量，患者準(zhǔn)備及檢查方法及參數(shù)至關(guān)重要。腸道準(zhǔn)備的情況直接關(guān)系到成像質(zhì)量，檢查前兩日要求患者進(jìn)食易消化無(wú)渣飲食，檢查前一日晚上少食流質(zhì)食物。檢查當(dāng)日早7點(diǎn)，用200 mL溫開(kāi)水沖服5%硫酸鎂50g(或用20%甘露醇250 mL)后，喝溫開(kāi)水4 L(1～2 h喝完)。檢查當(dāng)日早晨、中午禁食、禁水候診。掃描前解除患者的緊張情緒，進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠翚庥?xùn)練使其盡可能在一次屏氣下完成掃描。有文獻(xiàn)報(bào)道[2]為減少腸道痙攣，二氧化碳優(yōu)于空氣。有學(xué)者認(rèn)為為減少腸蠕動(dòng)的影響可在掃描前皮下注射645-2抑制腸管蠕動(dòng)及結(jié)腸痙攣[3]。

2 掃描技術(shù)

2.1 掃描參數(shù)

不同的機(jī)器掃描參數(shù)不盡相同。120 kV，30～55 mAs,球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5 s/圈,準(zhǔn)直器128 mm×0.6 mm，對(duì)全腹進(jìn)行容積掃描，掃描時(shí)間5 s，重建層厚1.0 mm，重建間隔0.7 mm。全身接受有效射線量3.74～4.23 mGy(男)、5.7～5.82 mGY(女)[4]，層厚3～5 mm。Hara[5]對(duì)掃描參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究認(rèn)為層厚5 mm,進(jìn)床速度5到mm/s，間隔1 mm，重建后可獲得高質(zhì)量圖像，若重建間隔大于1 mm，將降低2D、3D成像質(zhì)量。但有作者認(rèn)為如果重建重疊60%以上，限制圖像質(zhì)量，而且圖像數(shù)量增加占據(jù)計(jì)算機(jī)硬盤(pán)空間,更費(fèi)時(shí)[6]。為了得到最佳掃描范圍，可以增加層厚和/或螺距，達(dá)到降低圖像的Z軸分辨力，但增加噪聲，必然要使二維及三維的成像質(zhì)量下降，不利于小息肉的檢出。Mcfaeland認(rèn)為，當(dāng)有效息肉直徑大于等于層厚時(shí)，Z軸空間分辨力可以滿足診斷要求。CT閾值設(shè)為-700～-500 HU,小于-700 HU時(shí)，氣體與腸壁的部分容積效應(yīng)使息肉及結(jié)腸袋明顯增寬，影響3D成像質(zhì)量。

2.2 圖像顯示

軸位圖像顯示:完成采集感興趣區(qū)原始數(shù)據(jù)的過(guò)程，得到初步的容積數(shù)據(jù)。橫結(jié)腸及乙狀結(jié)腸屬于間位器官，走行變異較大。軸位可能與結(jié)腸垂直、平行或斜行相交，所以僅僅靠軸位圖像檢出息肉的陽(yáng)性率較低。

2D多平面重建(multiplanar reformation,MPR)圖像顯示:MPR是2D重建圖像，有橫斷面、矢狀面和冠狀面相結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)，能準(zhǔn)確判斷病變的部位、大小、形態(tài)及環(huán)腸周的程度，但缺乏3D立體顯示，無(wú)空間立體感，也不好判斷腫塊分型。CT仿真結(jié)腸鏡從腔內(nèi)觀察病變，直接顯示腫塊的表面、基底和遠(yuǎn)端、近端腸腔情況，有助于腫塊分型的判斷，更適合結(jié)腸鏡不能通過(guò)的病例。

表面遮蓋技術(shù)(shaded-surfact disp lau SSD)圖像及透明技術(shù):SSD和Raysum是從外向內(nèi)顯示腸腔表面，類似結(jié)腸氣鋇造影的充盈像和黏膜像，所以對(duì)病變范圍的判斷較準(zhǔn)確，但應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)腃T閾值。

CT仿真內(nèi)窺鏡(CT virtual endoscopy,CTVE):運(yùn)用容積重建技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、模擬常規(guī)結(jié)腸鏡下腸腔內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)，可以重復(fù)地、多角度地觀察病變情況。通過(guò)調(diào)整CT閾值及透明度，再調(diào)節(jié)人工偽彩，采用時(shí)間飛越技術(shù)沿腸腔自動(dòng)導(dǎo)航，可獲得類似纖維內(nèi)鏡的三維圖像。閾值調(diào)節(jié)是成像的關(guān)鍵，它可順行從直腸到盲腸，也可逆行觀察。

2D和3D技術(shù)相結(jié)合觀察:2D和3D技術(shù)相結(jié)合觀察可以更直接觀察腸腔內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)，可重復(fù)、多角度觀察病變[7]。

3 CT結(jié)腸成像技術(shù)的臨床應(yīng)用

3.1 結(jié)腸息肉性病變

病理學(xué)上息肉分增生性息肉(非癌前病變)及腺瘤性息肉(癌前病變)。形態(tài)學(xué)上判斷良、惡性息肉多以息肉大小、表面是否光滑、質(zhì)地是否柔軟、廣基底程度、腸壁有無(wú)增厚等為根據(jù)。息肉的生長(zhǎng)部位按檢出頻率高低依次為乙狀結(jié)腸、盲腸、升結(jié)腸、結(jié)腸脾曲及直腸。Hard認(rèn)為>10 mm的息肉惡變率為10%，>20 mm的息肉惡變率為30%，而<5 mm的息肉惡變率小于0.1%[5]。所以結(jié)合CTC圖像定位，纖維結(jié)腸鏡活檢是息肉明確診斷最可靠、最具說(shuō)服力的方法。據(jù)Fletcher等[8]報(bào)道，CT仿真結(jié)腸鏡成像的無(wú)創(chuàng)性對(duì)中老年患者易行，并可利用增強(qiáng)掃描結(jié)合2D圖像來(lái)發(fā)現(xiàn)和確定病變性質(zhì)，使診斷結(jié)直腸息肉的敏感性提高，并可用于隨訪。

3.2 結(jié)腸癌性病變

對(duì)癌腫腸周侵犯程度的判斷：MPR圖像以感興趣區(qū)為中心，沿腸腔行程方向，分別行冠、矢、軸重建的到2D圖像，必要時(shí)行2D曲面重建。MPR可以觀察密度不同的組織以及是否有淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移。SSD、4-SAYSUM、CT仿真結(jié)腸鏡是一種腸內(nèi)重建圖像，根據(jù)感興趣區(qū)的部位選擇適當(dāng)?shù)腃T閾值，閾值以外的腸腔CUT OFF或被透明化，僅收集一部分病變段信息，對(duì)顯示病變的腸壁和腸壁外的情況有一定的局限性。因此，對(duì)癌腫腸周侵犯程度的判斷MPR是最為準(zhǔn)確的。

癌腫長(zhǎng)度的判斷：4D-SAYSUM、SSD均是腔內(nèi)重建顯示與管腔外，可以多角度旋轉(zhuǎn)，局部放大，立體從不同方位觀察的整體圖像。調(diào)節(jié)CT閾值先顯示SSD后再顯示SAYSUM圖像。SSD類似鋇灌腸充盈像，可以多角度旋轉(zhuǎn)、局部放大，更加充分直觀顯示腸腔外形態(tài)以及病灶的形態(tài)。但SSD對(duì)腸管重疊時(shí)對(duì)部分病灶的表面遮蓋，不利于顯示病變的細(xì)節(jié)。4D-SAYSUM類似鋇灌腸雙對(duì)比圖像，克服了腸管重疊時(shí)對(duì)病灶的部分遮蓋，可使感興趣區(qū)腸腔完全透明，對(duì)腸腔的狹窄情況一目了然，對(duì)腫塊向腔內(nèi)突出情況更加直接，所以可清楚顯示腫塊周?chē)哪c腔形態(tài)及狹窄段腸管的走形,對(duì)癌腫長(zhǎng)度的判斷最為有利。

腫塊病理分型的判斷：CT仿真結(jié)腸鏡是一種在腔內(nèi)的重建圖像，以感興趣區(qū)腔內(nèi)觀察，對(duì)癌腫表面和癌腫周?chē)墓芮伙@示的更加直接，更清晰，還可以顯示腫塊近端、遠(yuǎn)端的情況，對(duì)腫塊的分型辨別更加有力。CT仿真結(jié)腸鏡畢竟是仿真圖像，同時(shí)受到部分容積效應(yīng)的影響，圖像效果并非完美無(wú)缺，對(duì)部分腫塊細(xì)節(jié)的顯示還有一定的難度。

3.3 結(jié)腸炎癥性病變

結(jié)腸炎癥性病變，主要包括克羅恩病、潰瘍性結(jié)腸炎及憩室炎等。當(dāng)結(jié)腸壁光整，腸腔充氣良好時(shí)，MPR、SSD、RAY-SUM圖像如常，而CT仿真結(jié)腸鏡無(wú)法區(qū)分腸腔內(nèi)黏膜的顏色，幾乎不能發(fā)現(xiàn)炎性水腫及充血等改變，所以CTC對(duì)結(jié)腸炎性病變的診斷還需要進(jìn)一步研究。

3.4 結(jié)腸外性病變

CTC不但可以觀察結(jié)腸內(nèi)病變，而且還可以觀察腹腔其他臟器的情況,這是鋇劑灌腸及結(jié)腸鏡無(wú)法做到的。此外，CTC能顯示結(jié)腸輪廓[9]，在結(jié)腸先天性疾病的診斷方面可能有所幫助，但文獻(xiàn)鮮有報(bào)道。

4 多層螺旋CT的臨床應(yīng)用的不足

CTC對(duì)結(jié)直腸息肉、結(jié)腸癌具有很高的診斷價(jià)值，在其他方面CTC與纖維內(nèi)窺鏡圖像相接近。CTC檢查及其后處理技術(shù)相結(jié)合可以全面、安全、快速、有效地評(píng)估全結(jié)腸。CTC對(duì)慢性結(jié)腸炎性病變的診斷還需要進(jìn)一步的研究。CTC對(duì)腸道準(zhǔn)備要求比較高，糞便殘留、充氣不足等原因，都會(huì)造成誤診，不具備結(jié)腸鏡治療、活檢作用，而且具有一定的電離輻射。

總之，CTC技術(shù)作為結(jié)腸鏡檢查的一種補(bǔ)充手段和潛在的替代手段，在醫(yī)學(xué)影像學(xué)領(lǐng)域占有重要的地位，其應(yīng)用前景相當(dāng)廣闊。