数字化断层融合排粪造影技术有效层面评价

薛亮亮,郭东强

(山西医学科学院,山西大医院放射科,太原 030032;*

排粪造影技术始于20世纪50年代,近年来随着生活水平的提高,随着便秘越来越受到广大患者和医师的关注,很多学者对排粪造影的关注度越来越高,并且使用核磁、CT等影像手段以期获得更多细节,但是练延帮等[1]的对比研究表明MR只在显示盆腔的病变方面有优势,而在显示直肠黏膜脱垂、直肠套叠及会阴下降方面还不如传统X线排粪造影。数字化断层融合技术(digital tomosynthesis,DTC)是基于传统X线摄影的断层摄影技术,辐射剂量低,价格低廉,患者体位相对自由,作者将其应用于排粪造影,称其为断层融合排粪造影技术,经过尝试,笔者认为数字化断层融合技术能够在动态下获得断层图像,虽然其图像质量不如CT细腻,但是优于传统X线排粪造影,为了进一步扩大研究成果,推广其应用,我们收集了2014-06～2017-06断层排粪造影患者56例进行分析,结果汇报如下。

1 材料与方法

1.1 一般资料

本研究收集的56例断层排粪造影患者中49例为女性,其中43例为生育后女性,6例为育龄期妇女,7例为男性患者,年龄23-63岁,中位年龄51岁,患者就诊于我院普外科肛肠门诊和消化科门诊,其中40例临床诊断为便秘,10例主要以排便困难就诊,但尚达不到便秘诊断标准,症状持续时间数月至数年不等,6例患者以排便不适就诊,症状持续约1月左右。

1.2 研究方法

1.2.1 造影剂的制备 将400 g硫酸钡Ⅱ型干混悬剂溶解于400 ml温水中,制成排粪造影用造影剂。

1.2.2 造影过程 患者于检查前一天口服泻药清洁肠道,次日常规灌肠,透视下观察,直至患者乙状结肠充盈造影剂,灌肠结束后嘱患者侧坐于木制便桶上,参照Mahieu等[2,3]的方法进行,透视下嘱患者提肛、强忍、力排,每个时相适时点片,并同时行断层融合成像,即患者提肛、强忍、力排三个动作均是重复2次,1次用于获得普通数字化X排粪造影图像,1次用于获得数字化断层融合排粪造影图像。

1.2.3 设备与条件 本研究所使用设备为岛津多功能数字胃肠造影机,型号为SONIAL VISION safire 17,该设备既能行普通胃肠造影,又可以行断层融合成像,本次断层融合所使用条件为成人胸部条件TOMOS Chest Abd。普通数字化X线造影图像在完成断层成像的同时获得。

1.2.4 诊断标准 根据何宪国等[4]的描述,分别诊断直肠前突、直肠黏膜脱垂和盆底下降。直肠前突是指直肠壶腹部向前呈囊袋样突出;直肠黏膜脱垂是指直肠黏膜脱入肛管或直肠。参照Maglinte等[5]的研究,以耻尾线为基准,测量直肠肛管连接部距耻尾线的距离,当该距离大于3 cm时诊断为盆底下降。本次研究纳入的病例中不涉及其他排粪造影的异常表现,因而不再详述。部分断层融合排粪造影图像见图1。

A.断层融合图像的直肠前突的图像,水平箭头所指可见直肠向前方囊袋样突出；B.直肠前突伴黏膜脱垂的图像,水平箭头所指为直肠前突,但程度不及A图,向下的箭头代表肠套叠,可见乙状结肠远端套入直肠近端；C.黏膜脱垂伴盆底下降的图像,下方的箭头可见多发类圆形充盈缺损,为黏膜脱垂,上方的箭头所指则提示在盆底下降时乙状结肠疝入阴道直肠窝的可能图1 直肠前突、黏膜脱垂和盆底下降的断层融合排粪造影图像Figure 1 Imaging of DTS defecography of rectocele, mucosal prolapse and peluic floor descent

1.2.5 图像评价方法 由2名诊断经验5年以上的医师对图像的诊断价值进行评价,评价的基准为普通X线排粪造影的诊断结果,图像有效性分为4个等级:第一级,较普通X线排粪造影图像清晰,效果佳,得4分;第二级,图像效果较普通X线造影图像略佳,得3分;第三级,图像效果与普通X线排粪造影图像无异,得2分;第4级图像效果逊于普通X线造影图像,得1分。每个层面的得分为2名医师评分的平均值,按重建图像的层面分为5个组:210-201 mm组,200-191 mm组,190-181 mm组,180-171 mm组,170-160 mm组。层面的划归方式如下:以患者甲为例,如果断层融合排粪造影得4分的图像层面为185 mm,则该患者4分图像归入190-181 mm组,当3分图像为175 mm和197 mm,则该图像得3分图像可以同时归入180-171 mm组和200-191 mm。然后统计各段图像的得分情况,比较各组的得分情况,从而得出有效诊断层面,得出有效诊断层面后,依然由2名有诊断经验的医师对比有效诊断层面内的图像和传统X线造影图像,如果认为断层图像更有效、更全面,则断层图像得1分,如果诊断医师认为普通X线造影图像已经能够满足要求,而不需要更详细的信息,则普通X线排粪造影图像得1分。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 数字化断层融合排粪技术有效层面

本次收录的56例患者中诊断为直肠黏膜脱垂的患者为41例,直肠前突38例,盆底下降32例,完全正常者5例。各种诊断结果在各区段的得分情况经方差分析,差异均有统计学意义,即210-201 mm组,200-191 mm组,190-181 mm组,180-171 mm组和170-160 mm组得分不完全相同(F直肠前突=72.355,P<0.01;F直肠黏膜脱垂=69.585,P<0.01;F盆底下降=44.892,P<0.01;F正常=44.892,P<0.01,见表1)。研究发现得分较高的基本全部分布于在200-191 mm组、190-181 mm组和180-171 mm组,即170-200 mm为高得分区,说明该区段是诊断的最佳有效重建层面,经过SNK-q检验,200-191 mm组、190-181 mm组和180-171 mm组间差异无统计学意义(P>0.05),而这三组与其他两组间的差异具有统计学意义,这说明170-200 mm是最有利于诊断的层面。

表1各断层图像组得分情况

Table1ScoresofDTSimaginginfivegroups

组别直肠前突直肠黏膜脱垂盆底下降正常210-201 mm组1.6±0.51.7±0.61.6±0.62.2±0.8200-191 mm组2.7±0.6#2.7±0.6#2.5±0.6#3.0±0.7#190-181 mm组3.6±0.6#3.4±0.5#3.2±0.6#3.2±0.4#180-171 mm组2.9±0.8#3.1±0.8#2.9±0.8#2.8±0.8#170-160 mm组1.6±0.6*1.7±0.6*1.5±0.5*1.8±0.8* F2.35569.58544.89244.892 P<0.01<0.01<0.01<0.01

与210-201 mm组比较,#P<0.05;与200-191 mm组、190-181 mm组及180-171 mm组比较,*P<0.05

2.2 数字化断层融合排粪技术有效层面与传统数字化排粪造影图像对比

56例患者均可经断层融合技术170-200 mm层面相对全面地反映直肠前突,直肠黏膜脱垂和盆底下降的信息(见表2),而传统X线排粪造影技术可较好反映直肠前突、直肠黏膜脱垂和盆底下降的信息,效果则不如断层融合技术。

表2断层图像170-200mm组与传统X线排粪造影得分的对比(例)

Table2Comparisonofimagingscorebetween170-200mmDTSandtraditionalX-raydefecation(cases)

组别直肠前突直肠黏膜脱垂盆底下降正常断层图像170-200 mm组3032203传统X线排粪造影组89122

3 讨论

数字化断层融合排粪造影技术是一项有用的诊断技术,根据笔者先前的报道[6],断层融合排粪造影技术相对于传统X线排粪造影技术有一定优势,但没有阐明不同重建层面对诊断的影响,本次研究得出了有效诊断重建层面,并评价了这些层面的有效性和全面性。

数字断层融合技术是近年X线领域研究较为热门的技术,在石膏外固定术后骨折情况分析[7]、病灶软组织定位[8]等方面显现出了其独特的优势。虽然MR与CT排粪造影技术已经逐渐应用,但Ratz等[9]采用3D技术实行动态MR排粪造影技术印证了矢状面图像的重要性。根据Gazzani等[10]的论述,X线排粪造影价格低廉,是非常有用的检查,断层融合排粪造影技术继承了X线排粪造影的优势,同时又具备了良好的矢状面断层图像,具有巨大的应用前景。

本次研究采用等级式评价方式,采用评分法评价各层诊断价值的优劣,这种方法是一种简洁有效的评价方法,而且采用了2名医师同时阅片的诊断方式,从而最大限度地减少人为误差,保证结果的客观性与准确性。

本次研究得结果表明,170-200 mm是诊断的最佳层面,这可能与直肠的解剖位置有关,而且经过观察,正中矢状面的图像依然是诊断的最佳层面,是90%以上的患者直肠前突、直肠黏膜脱垂和盆底下降的最有效诊断层面,这与Okamoto[11]评价CT在测量直肠相关参数时的报道一致,但是本次研究也发现有些层面诊断价值的区别。首先,就直肠前突而言,我们发现每例患者均有一个最佳的诊断层面,直肠前突的程度也随着重建层面的不同有所减少,这表明断层融合技术能够给直肠前突提供一个更为全面的认识,这种观察结果与Luo等[12]所做的关于直肠前突3D模型的研究有相似之处,进一步证实了这种观察的重要性,至于这种认识的效用和对临床治疗的价值,将有待进一步的研究和临床观察。其次,关于直肠黏膜脱垂,我们发现虽然170-200 mm范围的重建层面仍然是最佳的诊断层面,但是相对其他重建层面的优势并不是很明显,这说明直肠黏膜脱垂与小肠黏膜脱垂类似,可能是全层的脱垂,不过根据我们的观察黏膜脱垂在前后壁之间是有区别的,根据Pomerri等[13]的报道,排粪造影技术能够区分直肠黏膜脱垂和直肠套叠,这与我们的观察很类似,因而直肠黏膜脱垂是否像直肠前突那样,整体上观察是有变化的,各个层面的程度是否一致仍然需要进一步更加细致的研究;最后,根据Wu等[14]报道盆底下降的患者在未来会大幅度增加,准确评价显得非常重要,需要测定直肠肛管连接部的下降距离,而170-200 mm范围的重建层面的诊断优势非常明显,不过就像笔者先前的研究[6]所证实的那样,断层融合技术在诊断盆底下降方面并没有太大优势,此次研究也进一步证实了这一点,不过在确定耻骨联合与尾骨尖方面略优于传统X线技术,但这对诊断盆底下降的诊断方面并没有太大帮助。

本次研究取得了一定的成果,证实了不同断层融合重建层面的诊断价值确实不同,同时也提示直肠的病变应该给予更为全面的观察和检测,而且断层融合排粪造影技术能够对其进行更加细致的研究,以便提高对直肠病变的认识,说明断层融合排粪造影技术值得进一步推广和研究。

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