CT仿真结肠镜技术对结直肠肿瘤诊断的应用分析
2010-04-13邢鹏毅郭建平梁家明高春芳
邢鹏毅,郭建平,梁家明,高春芳
CT 仿真结肠镜(CT virtual colonoscopy,CTVC)是经 CT对患者腹盆腔进行连续扫描后,利用软件对扫描图像进行三维重构,能够非常逼真地显示肠腔内结构及病变的新技术。由于CTVC具有安全、快捷、高效等优点,大肠疾病的研究也亦愈加深入,CT结肠成像(CT colonoscopy,CTC)临床应用地位逐渐提高。笔者总结所在全军肛肠外科研究所自2007年以来121例经结肠镜诊断为结肠占位性病变患者的CTVC检查资料,并与结肠镜、手术和病理结果进行对照,以探讨CTVC在结肠占位性疾病诊断中的价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取2007-12~2008-10临床怀疑结直肠占位性病变患者121例。男78例,女43例;年龄27~83岁。
1.2 CTVC的检查方法
1.2.1 肠道准备 患者于检查当日凌晨行清洁灌肠,然后饮水25 000 ml,以充分清洁肠道。检查前常规肌肉注射10 mg山莨菪碱,以降低肠道张力,减轻肠道痉挛和减少肠道蠕动伪影。患者右侧卧于扫描床上,用肛管经肛门注入气体1 500~2 000 ml,以患者腹胀能够耐受为止,充分扩张结肠。
1.2.2 VCT扫描 采用GE Lightspeed 64 pro VCT机所有患者CTVC检查前先做腹盆部平扫,以观察结肠充气情况。检查参数为:管电压120 kV,管电流140 mA,准直器宽度为5 mm、螺距0.969∶1、重建层厚0.625 mm,重建间隔0.625 mm,FOV 30~40 cm,患者取仰卧位或俯卧位,1次屏气行64排螺旋CT腹盆部连续扫描,从膈顶至盆底,时间约为5s。
1.2.3 图像后处理 扫描后以0.625 mm层厚、0.625 mm层间隔重建,在GE Advantage Workstation 4.3工作站上对CTVC原始扫描图像进行行仿真结肠镜后处理。
1.3 图像分析 上述CT重建图像由2位放射科医师和1位放射科技师共同读片分析,参照横轴位、冠状位和矢状位的MPR图像,调节CTVC的观察区域,从直肠开始,逆行观察至回盲部后,再从回盲部向直肠顺向观察,发现病变后多方位多角度观察并保存图像。观察内容包括肠管显示情况、病变部位、大小、形态。通过横轴位全面观察肝、胰、脾、双肾、盆腔器官、腹膜后淋巴结情况。对于结肠癌患者,重点观察有无腹盆腔实质器官和腹膜后淋巴结转移,肿瘤对肠壁的侵犯情况。观察时结合二维和三维图像,提高诊断的敏感性和准确性。调节窗位和窗宽重建三维表面覆盖显示(SSD)和透明显示(Raysum)图像,利用切割软件去除不必要的部分,获得感兴趣区的肠段图像再行局部放大和多角度旋转充分显示病灶,以观察肠腔和肠壁的情况。
2 结 果
本组共有121例患者均经手术证实为大肠癌(其中9例为多发癌),均行纤维结肠镜或管式乙状结肠镜检查并取活检,肿瘤分别位于回盲部11例,升结肠30例、横结肠14例、降结肠35例、乙状结肠及直肠31例。其中溃疡型21例,蕈伞型65例,浸润型26例,混合型9例。本组121例中有11例因结肠癌致肠腔高度狭窄,结肠镜不能持续通过狭窄部位,采用CTVC对整个结肠进行观察。所有121例行手术治疗并行病理检查,并进行结直肠癌病理Dukes分期。结果,本组 121例 CTVT癌检出率 100%,DukesA、B、C、D、淋巴转移、远处脏器转移诊断符合率分别为 100%、44.2%、44.7%、100%、47.4%、100%。
3 讨 论
3.1 CTVC图像质量的基础 CT仿真结肠镜(virtual colonoscopy,VC)是指利用专门的计算机软件功能,将螺旋CT或MR容积扫描获得的图像数据进行后处理,对空腔器官内表面具有相同像素值范围的部分进行三维重建,再利用计算机的模拟导航技术进行腔内观察,并赋予人工伪色彩和不同的光照强度,最后连续回放,即可获得类似常规结肠镜行进和转向直视观察效果的动态重建图像。新近的文献多称CT结肠成像(CT colonoscopy,CTC),其含义包括二维多平面成像和三维重建图像,为专指结肠仿真内窥镜[2]。64排螺旋CT提高了容积扫描的速度,使层厚更薄,扫描范围更大,全结肠扫描可在1次屏气5 s左右得以完成,避免了呼吸运动伪影的干扰。本文腹盆部重建层厚0.625 mm,在Z轴分辨率高,已达到各向同性的分辨率,无阶梯伪影,保证了CTVC重建所需要的充足的数据量。
3.2 病例采集数据的分析 本组121例CTC癌检出率100%,其中CTVC对于DukesB、C、淋巴转移诊断率较低的原因可能为大肠周围为丰富的脂肪组织,浆膜面受侵在CT影像表现为浆膜面模糊不清,或伴有浆膜面的条索状影,肠周脂肪间隙消失,对于此影像特点不排除炎性浸润的可能,故对影像诊断提出了更高的要求;CT能确认>1.5 cm的淋巴结为转移淋巴结,CT对不同部位淋巴结肿大识别能力有差异,肠旁及大血管根部淋巴结较易发现,而对与肠管重叠的淋巴结则不易发现。此外,大肠癌尤其结肠癌淋巴结转移多为小淋巴结(31%<4 mm),反应性和炎性肿大淋巴结与转移淋巴结常难以鉴别[3],故CTVC对判断局部淋巴结转移敏感性和特异性低,它判断淋巴结转移标准为外形、大小改变,无法显示内部结构,因此较小淋巴结转移常难以检出,对大肠癌的分期准确率较低。但CTVC图像以大肠病变为中心,沿肠腔行程方向(冠、矢、横断面)的2D曲面重建图像,观察肠腔内外肠壁的厚度同时分辨不同密度的组织,并能准确判断肠管的周径厚度,显示癌肿浸润范围及与周围肠管情况。管腔内重建图像,无阶梯状伪影,能清楚显示肠黏膜皱襞,提高新生物的检出率。CTVC为无创性,可以多方位、多角度、多层面显示结肠病变部位、浸润范围及结肠外的病变,对于结肠癌的术前分期及指导临床治疗具有重要的价值[4]。为保肛手术的选择提供了影像依据。Iannaccone等[5]利用CTVC对145例结肠癌进行分期研究,CTVC能同时显示转移病灶和转移的淋巴结,对结肠癌分期的准确性达90.3%。本组患者中显示淋巴结的转移,其治疗方案均发生了优化。
3.3 CTVC在结直肠癌诊断中的价值 对于结肠癌,尤其是晚期结肠癌,可以十分清晰地在CTVC图像上反映出来。在结肠癌的定位上,传统的结肠镜检查要求操作者经验丰富,以避免技术上的失误,但在CT的2D和3D图像上能够简单准确的显示出肿瘤的部位,并且能准确地显示出肿块有无阻塞肠腔、浸润肠壁以及肠腔外转移情况等。对于肠腔严重狭窄,结肠镜不能完成全结肠检查和部分不能耐受结肠镜检查的患者,CTVC能够观察梗阻近段及远段结肠的情况。本组有11例患者因结肠癌致肠腔高度狭窄,结肠镜不能通过,采用CTVC均能满意观察到整个结肠的情况。CTVC对本组患者结肠癌大小的显示与手术病理结果符合率为100%,与文献报道一致[6]。相对于结肠镜而言,CTVC对结肠癌可以进行更为准确的临床分期,对于指导临床治疗具有更为重要的价值。
3.4 CTVC与肠镜检查的互补 在常规的纤维结肠镜检查中有5%~10%的患者不能耐受结肠镜检查而失败。CTVC操作简便安全,能够有效补充上述检查的不足之处。CTVC将CT技术和先进的影像软件技术相结合,产生出结肠的3D和2D图像,两种图像相结合,相互补充,有助于发现结直肠病变,因此,CTVC具有较高的敏感性和特异性。CTVC检查不仅可以模拟纤维结肠镜的检查方式,而且更加灵活。当结肠癌发生明显梗阻,结肠镜通过困难或不能通过导致检查失败时,CTVC可以从梗阻的近段和远段分别观察,以利于全面评价结肠癌。但是CTVC不能对病变活检,以及对细小病变存在假阴性、粪便导致的假阳性结果的缺点,因此CTVC与结肠镜优势相互结合,取长补短,提高了对结肠病变的诊断水平。
3.5 CTVC需要解决的问题 CTVC初步临床应用研究表明了它的优越性,但要使它真正成为临床诊断及普查的有效工具,还需解决一些问题:①每个病例分析时间较长(0.5~1h),难以适应普查的要求,有时由于肠腔内残留钡剂、粪块、肠腔未充分扩张的肠皱襞等,可引起假阳性结果;②必须提高CTC对病灶识别敏感性和精确性,这有待于CT分辨率的提高和工作站软件的进一步完善,及检查方法改进;③费用降低,以适应临床普查以及大肠疾病的随访的需要。
[1]Mcfarland EG,Brink JA.Helical CT colonoscopy(virtual colonoscopy):the challenge that exists between advancing technology and generalizability.Am J Roentgenol,1999,173(3):549.
[2]Amy K,Hara MD.The future of colorectal imaging:computed tomographic colonography.Gastroenterol Clin N Am,2002,31(1):1045.
[3]张晓鹏.结肠肿瘤影像学诊断.中国医学计算机成像杂志,2001,7(2):103.
[4]Rajapaksa RC,Macarim,Bini EJ.Prevalence and impact of extracolonic findings in patients undergoing CT colongraphy.J Clin Gastroenterol,2004,38(9):767.
[5]Iannaccone R,Lagh IA,Passar Iello R.Colorectal carcinoma:detection and staging with multislice CT(MSCT)colonography.Abdom Imaging,2005,30(1):13.
[6]Hara AK.Extracolonic findings at CT colonography.Semin Ultrasound CTMR,2005,26(1):24.