多層螺旋CT結腸成像及其臨床應用

吳 睿 (吉林市中心醫院影像中心，吉林 吉林 132001)

結腸癌是常見的惡性腫瘤，發病率高。在歐美，結、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，結腸癌的發病率和死亡率在消化系統惡性腫瘤中僅次于胃癌、食道癌、原發性肝癌[1]。所謂CT結腸成像(computed tomographic colonography,CTC)是一種對結腸、直腸病變無創的放射學檢查技術，通常是腸道準備后進行仰臥位和俯臥位低劑量CT掃描，運用多層螺旋CT結腸進行容積掃描，將所得數據經薄層重建后傳至工作站進行后處理，包括二維(2D)、三維(3D)、仿真內窺鏡及容積再現等技術，可多角度、全方位地觀察病變及腸腔周圍組織器官之間的關系。

1 掃描準備

為了提高圖像質量，患者準備及檢查方法及參數至關重要。腸道準備的情況直接關系到成像質量，檢查前兩日要求患者進食易消化無渣飲食，檢查前一日晚上少食流質食物。檢查當日早7點，用200 mL溫開水沖服5%硫酸鎂50g(或用20%甘露醇250 mL)后，喝溫開水4 L(1～2 h喝完)。檢查當日早晨、中午禁食、禁水候診。掃描前解除患者的緊張情緒，進行適當的屏氣訓練使其盡可能在一次屏氣下完成掃描。有文獻報道[2]為減少腸道痙攣，二氧化碳優于空氣。有學者認為為減少腸蠕動的影響可在掃描前皮下注射645-2抑制腸管蠕動及結腸痙攣[3]。

2 掃描技術

2.1 掃描參數

不同的機器掃描參數不盡相同。120 kV，30～55 mAs,球管旋轉時間0.5 s/圈,準直器128 mm×0.6 mm，對全腹進行容積掃描，掃描時間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]對掃描參數進行實驗研究認為層厚5 mm,進床速度5到mm/s，間隔1 mm，重建后可獲得高質量圖像，若重建間隔大于1 mm，將降低2D、3D成像質量。但有作者認為如果重建重疊60%以上，限制圖像質量，而且圖像數量增加占據計算機硬盤空間,更費時[6]。為了得到最佳掃描范圍，可以增加層厚和/或螺距，達到降低圖像的Z軸分辨力，但增加噪聲，必然要使二維及三維的成像質量下降，不利于小息肉的檢出。Mcfaeland認為，當有效息肉直徑大于等于層厚時，Z軸空間分辨力可以滿足診斷要求。CT閾值設為-700～-500 HU,小于-700 HU時，氣體與腸壁的部分容積效應使息肉及結腸袋明顯增寬，影響3D成像質量。

2.2 圖像顯示

軸位圖像顯示:完成采集感興趣區原始數據的過程，得到初步的容積數據。橫結腸及乙狀結腸屬于間位器官，走行變異較大。軸位可能與結腸垂直、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合的優點，能準確判斷病變的部位、大小、形態及環腸周的程度，但缺乏3D立體顯示，無空間立體感，也不好判斷腫塊分型。CT仿真結腸鏡從腔內觀察病變，直接顯示腫塊的表面、基底和遠端、近端腸腔情況，有助于腫塊分型的判斷，更適合結腸鏡不能通過的病例。

表面遮蓋技術(shaded-surfact disp lau SSD)圖像及透明技術:SSD和Raysum是從外向內顯示腸腔表面，類似結腸氣鋇造影的充盈像和黏膜像，所以對病變范圍的判斷較準確，但應選擇適當的CT閾值。

CT仿真內窺鏡(CT virtual endoscopy,CTVE):運用容積重建技術、導航技術、模擬常規結腸鏡下腸腔內解剖結構，可以重復地、多角度地觀察病變情況。通過調整CT閾值及透明度，再調節人工偽彩，采用時間飛越技術沿腸腔自動導航，可獲得類似纖維內鏡的三維圖像。閾值調節是成像的關鍵，它可順行從直腸到盲腸，也可逆行觀察。

2D和3D技術相結合觀察:2D和3D技術相結合觀察可以更直接觀察腸腔內解剖結構，可重復、多角度觀察病變[7]。

3 CT結腸成像技術的臨床應用

3.1 結腸息肉性病變

病理學上息肉分增生性息肉(非癌前病變)及腺瘤性息肉(癌前病變)。形態學上判斷良、惡性息肉多以息肉大小、表面是否光滑、質地是否柔軟、廣基底程度、腸壁有無增厚等為根據。息肉的生長部位按檢出頻率高低依次為乙狀結腸、盲腸、升結腸、結腸脾曲及直腸。Hard認為>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]。所以結合CTC圖像定位，纖維結腸鏡活檢是息肉明確診斷最可靠、最具說服力的方法。據Fletcher等[8]報道，CT仿真結腸鏡成像的無創性對中老年患者易行，并可利用增強掃描結合2D圖像來發現和確定病變性質，使診斷結直腸息肉的敏感性提高，并可用于隨訪。

3.2 結腸癌性病變

對癌腫腸周侵犯程度的判斷：MPR圖像以感興趣區為中心，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的轉移。SSD、4-SAYSUM、CT仿真結腸鏡是一種腸內重建圖像，根據感興趣區的部位選擇適當的CT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，對顯示病變的腸壁和腸壁外的情況有一定的局限性。因此，對癌腫腸周侵犯程度的判斷MPR是最為準確的。

癌腫長度的判斷：4D-SAYSUM、SSD均是腔內重建顯示與管腔外，可以多角度旋轉，局部放大，立體從不同方位觀察的整體圖像。調節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、局部放大，更加充分直觀顯示腸腔外形態以及病灶的形態。但SSD對腸管重疊時對部分病灶的表面遮蓋，不利于顯示病變的細節。4D-SAYSUM類似鋇灌腸雙對比圖像，克服了腸管重疊時對病灶的部分遮蓋，可使感興趣區腸腔完全透明，對腸腔的狹窄情況一目了然，對腫塊向腔內突出情況更加直接，所以可清楚顯示腫塊周圍的腸腔形態及狹窄段腸管的走形,對癌腫長度的判斷最為有利。

腫塊病理分型的判斷：CT仿真結腸鏡是一種在腔內的重建圖像，以感興趣區腔內觀察，對癌腫表面和癌腫周圍的管腔顯示的更加直接，更清晰，還可以顯示腫塊近端、遠端的情況，對腫塊的分型辨別更加有力。CT仿真結腸鏡畢竟是仿真圖像，同時受到部分容積效應的影響，圖像效果并非完美無缺，對部分腫塊細節的顯示還有一定的難度。

3.3 結腸炎癥性病變

結腸炎癥性病變，主要包括克羅恩病、潰瘍性結腸炎及憩室炎等。當結腸壁光整，腸腔充氣良好時，MPR、SSD、RAY-SUM圖像如常，而CT仿真結腸鏡無法區分腸腔內黏膜的顏色，幾乎不能發現炎性水腫及充血等改變，所以CTC對結腸炎性病變的診斷還需要進一步研究。

3.4 結腸外性病變

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

4 多層螺旋CT的臨床應用的不足

CTC對結直腸息肉、結腸癌具有很高的診斷價值，在其他方面CTC與纖維內窺鏡圖像相接近。CTC檢查及其后處理技術相結合可以全面、安全、快速、有效地評估全結腸。CTC對慢性結腸炎性病變的診斷還需要進一步的研究。CTC對腸道準備要求比較高，糞便殘留、充氣不足等原因，都會造成誤診，不具備結腸鏡治療、活檢作用，而且具有一定的電離輻射。

總之，CTC技術作為結腸鏡檢查的一種補充手段和潛在的替代手段，在醫學影像學領域占有重要的地位，其應用前景相當廣闊。