体位对CT仿真结肠镜成像影响的实验研究

［摘要］　目的：探讨体位对结肠隆起性病变CT仿真结肠镜(CT virtual colonoscopy,CTVC)成像的影响。方法：取长约20 cm的猪结肠16段，每段制作直径2 mm～10 mm的息肉模型各6个。结肠适度充气并注入1 mm～2 mm高的水后，行螺旋CT扫描。每一肠段均扫描2次，使模拟病灶分别位于近地壁和远地壁上。分析两种位置下CTVC病灶的显示效果和检出率。结果：远地壁上模拟息肉显示效果优于近地壁上(Uc=5.998，P<0.01)；远地壁上模拟息肉检出率高于近地壁上(分别为100％和75％)(χ2=27.43，P<0.01)。结论：多体位扫描提高了结肠隆起性病变的CTVC显示效果和检出率。

　　［关键词］　体层摄影术；X线机；图像处理；计算机辅助；内窥镜检查；体位；结肠

　　The Experimental Study of CT Virtual Colonoscopy;Effect of Scanning In Both the Supine and Prone Positions

　　Abstract:Objective To evaluate the effectiveness of CT virtual colonoscopy for colorectal masses in both the supine and prone positions．Methods Sixteen approximately 20?cm?long sections of fresh pig colon were resected as experimental model with 6 artificial mass lesions ranging from 2mm to 10mm in diameter per section．Spiral scanning was performed after appropriately distended by introduction of air and water．Each section was scanned twice．Simulated polyps were located the distal and proximal wall alternatively to study the imaging effect and detection rate in two positions．Results The imaging effect of the distal wall was better than that of the proximal wall(uc=5.998，P<0.01)．Detection rate of simulated polyps was 100％，75％ in the distal and proximal wall，respectively(χ2=27.43，P<0.01)．Conclusion Use of multi?positions scanning improves imaging effect and detection rate of CT virtual colonoscopy for colorectal masses．

　　Key words:Tomography;X?ray computed；Image processing;computer assisted；Endscopy；Body position；Colon
　　
　　CT仿真结肠镜(CT Virtual Colonoscopy,CTVC)是一项无创性虚拟显示结肠内腔及内表面的三维CT成像技术，国内外学者对此进行了有益的探讨［1～5，7］,但有关体位对结肠隆起性病变CTVC成像影响的实验研究少见报道。本实验旨在分析和研究结肠不同部位隆起性病变CTVC的显示效果和检出率，为临床选择合适的扫描体位提供。

　　1　材料和方法

　　1.1　结肠隆起性病变模型的制作　选取新鲜猪离体结肠16段，每段长约20 cm，里外清洗干净，翻出结肠黏膜面，将自制的模拟息肉用4#医用真丝编织线缝扎上去。模拟息肉由YJ?F仿生义齿基托树脂和MB?自凝牙托水K407?26调匀制成，中间穿一小孔，制成后呈粉红色。每段缝6枚，直径分别为10 mm、7 mm、5 mm、4 mm、3 mm、2 mm，间距2 cm～3 cm，随机排列，16段总计96枚。再翻出浆膜面，结扎一端，另一端插入由废弃的血压计和带气囊肛管制成的压力仪，注入空气使结肠适度充盈，并注入1 mm～2 mm高的水后扎紧，模拟人体生理状况下肠道准备后条件。

　　1.2　CT扫描及CTVC成像　使用Toshiba Asteion/VR型全身螺旋CT机，Alatoview工作站，软件版本为V 1.42 ER 504。扫描参数为：管电压80 kV，管电流50 mA，层厚3 mm，螺距1.5，重建间隔1.5 mm，FOV 20 cm。将模型放在海绵上，纵轴垂直于扫描架行CT扫描。每一肠段均扫描2次，使模拟病灶分别位于近地壁和远地壁上。然后，将容积扫描图像数据传至工作站，通过后处理获取CTVC图像，阈值—800 Hu。扫描结束后剖开结肠，确定模拟息肉无脱落。

　　1.3　CTVC图像分析　CTVC成像结果由2名未参加模型制作的放射科医师在不知道模拟息肉大小、数量及位置的前提下进行读片，意见不一致时共同讨论决定，以显示病灶即为检出阳性，所观察结果用附表统计说明。图像总体显示效果分为四级：Ⅰ级(+++)，病灶清晰，边缘锐利；Ⅱ级(++)，病灶清晰，可以分辨；Ⅲ级(+)，病灶模糊，隐约可辨；Ⅳ级(-)，病灶不可分辨。

　　2　结果

　　实验结果表明，位于远地壁上息肉显示效果优于近地壁上息肉(单侧P<0.01，两者差异有显著性)见表1。远地壁息肉检出率高于近地壁息肉检出率(单侧P<0.01，α=0.01，两者差异有显著性)见表2。

　　表1　两种位置模拟息肉显示效果比较（略）

　　注：1．远—远地壁，近—近地壁；2．显示效果比较采用成组设计两样本比较的秩和检验(Wilcoxon两样本比较法)，α=0.01，Uc=5.998，单侧P<0.01。

　　表2　两种位置模拟息肉检出率比较（略）

　　3　讨论

　　CTVC是机仿真技术与医学影像技术的结合，它以薄层螺旋CT容积扫描数据为资源，重建出结肠腔内表面图像，是继大便隐血试验、气钡双重结肠造影、纤维结肠镜后又一项检查结肠病变的崭新方法。CTVC成像效果受多种因素影响，包括CT机性能、肠道准备、患者呼吸、肠蠕动、扫描参数、重建方法、扫描方向等。合适的患者原始扫描资料是获得高质量CTVC图像的前提。目前，肠道准备一般采用清洁洗肠法，即检查前1日～2日进低脂少渣饮食，检查前30 min清洁灌肠2次，故造成实际检查中结肠腔内多少会残留一些液体或粪渣。报道［6］，灌入结肠内液体的回收率平均为2/3～4/5，说明经洗肠准备的结肠腔内仍可残留1/5～1/3的洗肠液。这些残液足以将位于近地壁上结肠隆起性病变部分遮盖甚至淹没，导致漏检或影响病变的观察细节。 本实验结果显示，模拟病灶位于远地壁上的检出率要明显高于近地壁，这就充分说明了残留液体对病灶检出率的影响，而且当病灶位于远地壁上时，可以观察到病灶的全貌，获得更丰富的信息，在本实验中表现为远地壁上息肉显示效果优于近地壁上息肉。在临床工作中，变换体位使病灶或感兴趣部位置于远地壁上，既消除了肠腔内液体的影响，并且由于重力作用，可以使隆起性病变，尤其是带蒂的息肉类病变显示更清楚，同时附着的粪渣也可能脱落，从而更有助于诊断和鉴别诊断。在本实验中，我们是将肠腔内残留的液体作为体位影响CTVC成像的因素。另一方面，多种体位还有助于增加肠腔充分扩张的机率。关于这点，Chen等［7］有专门的论述，认为仅采取单一体位所获取的CTVC资料是不完整的，若用仰、俯两种体位，则可以减少肠腔塌陷的发生机会，有利于肠腔扩张，增加了某些隐藏于塌陷肠壁间病灶的检出率。总之，采取多体位扫描，既可消除体液及残留粪渣的影响，又能充分扩张结肠，提高了CTVC对结肠隆起性病变的检出率，同时能更清晰地显示病灶特征。

　　文献：

　　［1］　Vining DJ，Gelfand DW，Bechtold RE，et al.Technical feasibility of colon imaging with helical CT and virtual reality［J］．AJR，1994，162：104?118．

　　［2］　Amy k．Hara，C．Daniel Johnson，Judd E keed，et al．Detection of colorectal polyps by computed tomographic colography：feasibility of a novel technique［J］．Gastroenterology,1996，110：284?290．

　　［3］　Amy k．Hara，MD．c．Daniel Johnson，MD．JuddE．MD，et al．Detection of colorectal polyps with CT colography：initial assessment of sensitivity and specificity［J］．Radiology,1997，205：59?65．

　　［4］　Ebizabeth G,Mcfarland，James A，Brinle．Helical CT colonography(virtual colonoscopy)：the challenge that exists between advancing technology and generalizability［J］．AJR，1999，173：549?559．

　　［5］　Regge，?D，Galatola，?G，et al.Use of virtual endoscopy with computerized tomography in the identification of colorectal neoplasms．Prospective study with symptomatic patients［J］．Radiol?Med?(Torino)，2000,Jun；99(6)：449?55．

　　［6］　刘赓年，刘仲兰，颜小琼．放射学(中册)［M］．北京：人民卫生出版社，1996：5．

　　［7］　Chen SC，Lu Dsk，et al.and CT colonography：value of scanning in both the supine and prone positions［J］．AJR，1999,172：595?599.