多层螺旋CT结肠成像及其临床应用

吴 睿 (吉林市中心医院影像中心，吉林 吉林 132001)

结肠癌是常见的恶性肿瘤，发病率高。在欧美，结、直肠癌是引起死亡的第二位原因，每年大约56 000人死于本病。在我国，结肠癌的发病率和死亡率在消化系统恶性肿瘤中仅次于胃癌、食道癌、原发性肝癌[1]。所谓CT结肠成像(computed tomographic colonography,CTC)是一种对结肠、直肠病变无创的放射学检查技术，通常是肠道准备后进行仰卧位和俯卧位低剂量CT扫描，运用多层螺旋CT结肠进行容积扫描，将所得数据经薄层重建后传至工作站进行后处理，包括二维(2D)、三维(3D)、仿真内窥镜及容积再现等技术，可多角度、全方位地观察病变及肠腔周围组织器官之间的关系。

1 扫描准备

为了提高图像质量，患者准备及检查方法及参数至关重要。肠道准备的情况直接关系到成像质量，检查前两日要求患者进食易消化无渣饮食，检查前一日晚上少食流质食物。检查当日早7点，用200 mL温开水冲服5%硫酸镁50g(或用20%甘露醇250 mL)后，喝温开水4 L(1～2 h喝完)。检查当日早晨、中午禁食、禁水候诊。扫描前解除患者的紧张情绪，进行适当的屏气训练使其尽可能在一次屏气下完成扫描。有文献报道[2]为减少肠道痉挛，二氧化碳优于空气。有学者认为为减少肠蠕动的影响可在扫描前皮下注射645-2抑制肠管蠕动及结肠痉挛[3]。

2 扫描技术

2.1 扫描参数

不同的机器扫描参数不尽相同。120 kV，30～55 mAs,球管旋转时间0.5 s/圈,准直器128 mm×0.6 mm，对全腹进行容积扫描，扫描时间5 s，重建层厚1.0 mm，重建间隔0.7 mm。全身接受有效射线量3.74～4.23 mGy(男)、5.7～5.82 mGY(女)[4]，层厚3～5 mm。Hara[5]对扫描参数进行实验研究认为层厚5 mm,进床速度5到mm/s，间隔1 mm，重建后可获得高质量图像，若重建间隔大于1 mm，将降低2D、3D成像质量。但有作者认为如果重建重叠60%以上，限制图像质量，而且图像数量增加占据计算机硬盘空间,更费时[6]。为了得到最佳扫描范围，可以增加层厚和/或螺距，达到降低图像的Z轴分辨力，但增加噪声，必然要使二维及三维的成像质量下降，不利于小息肉的检出。Mcfaeland认为，当有效息肉直径大于等于层厚时，Z轴空间分辨力可以满足诊断要求。CT阈值设为-700～-500 HU,小于-700 HU时，气体与肠壁的部分容积效应使息肉及结肠袋明显增宽，影响3D成像质量。

2.2 图像显示

轴位图像显示:完成采集感兴趣区原始数据的过程，得到初步的容积数据。横结肠及乙状结肠属于间位器官，走行变异较大。轴位可能与结肠垂直、平行或斜行相交，所以仅仅靠轴位图像检出息肉的阳性率较低。

2D多平面重建(multiplanar reformation,MPR)图像显示:MPR是2D重建图像，有横断面、矢状面和冠状面相结合的优点，能准确判断病变的部位、大小、形态及环肠周的程度，但缺乏3D立体显示，无空间立体感，也不好判断肿块分型。CT仿真结肠镜从腔内观察病变，直接显示肿块的表面、基底和远端、近端肠腔情况，有助于肿块分型的判断，更适合结肠镜不能通过的病例。

表面遮盖技术(shaded-surfact disp lau SSD)图像及透明技术:SSD和Raysum是从外向内显示肠腔表面，类似结肠气钡造影的充盈像和黏膜像，所以对病变范围的判断较准确，但应选择适当的CT阈值。

CT仿真内窥镜(CT virtual endoscopy,CTVE):运用容积重建技术、导航技术、模拟常规结肠镜下肠腔内解剖结构，可以重复地、多角度地观察病变情况。通过调整CT阈值及透明度，再调节人工伪彩，采用时间飞越技术沿肠腔自动导航，可获得类似纤维内镜的三维图像。阈值调节是成像的关键，它可顺行从直肠到盲肠，也可逆行观察。

2D和3D技术相结合观察:2D和3D技术相结合观察可以更直接观察肠腔内解剖结构，可重复、多角度观察病变[7]。

3 CT结肠成像技术的临床应用

3.1 结肠息肉性病变

病理学上息肉分增生性息肉(非癌前病变)及腺瘤性息肉(癌前病变)。形态学上判断良、恶性息肉多以息肉大小、表面是否光滑、质地是否柔软、广基底程度、肠壁有无增厚等为根据。息肉的生长部位按检出频率高低依次为乙状结肠、盲肠、升结肠、结肠脾曲及直肠。Hard认为>10 mm的息肉恶变率为10%，>20 mm的息肉恶变率为30%，而<5 mm的息肉恶变率小于0.1%[5]。所以结合CTC图像定位，纤维结肠镜活检是息肉明确诊断最可靠、最具说服力的方法。据Fletcher等[8]报道，CT仿真结肠镜成像的无创性对中老年患者易行，并可利用增强扫描结合2D图像来发现和确定病变性质，使诊断结直肠息肉的敏感性提高，并可用于随访。

3.2 结肠癌性病变

对癌肿肠周侵犯程度的判断：MPR图像以感兴趣区为中心，沿肠腔行程方向，分别行冠、矢、轴重建的到2D图像，必要时行2D曲面重建。MPR可以观察密度不同的组织以及是否有淋巴结的转移。SSD、4-SAYSUM、CT仿真结肠镜是一种肠内重建图像，根据感兴趣区的部位选择适当的CT阈值，阈值以外的肠腔CUT OFF或被透明化，仅收集一部分病变段信息，对显示病变的肠壁和肠壁外的情况有一定的局限性。因此，对癌肿肠周侵犯程度的判断MPR是最为准确的。

癌肿长度的判断：4D-SAYSUM、SSD均是腔内重建显示与管腔外，可以多角度旋转，局部放大，立体从不同方位观察的整体图像。调节CT阈值先显示SSD后再显示SAYSUM图像。SSD类似钡灌肠充盈像，可以多角度旋转、局部放大，更加充分直观显示肠腔外形态以及病灶的形态。但SSD对肠管重叠时对部分病灶的表面遮盖，不利于显示病变的细节。4D-SAYSUM类似钡灌肠双对比图像，克服了肠管重叠时对病灶的部分遮盖，可使感兴趣区肠腔完全透明，对肠腔的狭窄情况一目了然，对肿块向腔内突出情况更加直接，所以可清楚显示肿块周围的肠腔形态及狭窄段肠管的走形,对癌肿长度的判断最为有利。

肿块病理分型的判断：CT仿真结肠镜是一种在腔内的重建图像，以感兴趣区腔内观察，对癌肿表面和癌肿周围的管腔显示的更加直接，更清晰，还可以显示肿块近端、远端的情况，对肿块的分型辨别更加有力。CT仿真结肠镜毕竟是仿真图像，同时受到部分容积效应的影响，图像效果并非完美无缺，对部分肿块细节的显示还有一定的难度。

3.3 结肠炎症性病变

结肠炎症性病变，主要包括克罗恩病、溃疡性结肠炎及憩室炎等。当结肠壁光整，肠腔充气良好时，MPR、SSD、RAY-SUM图像如常，而CT仿真结肠镜无法区分肠腔内黏膜的颜色，几乎不能发现炎性水肿及充血等改变，所以CTC对结肠炎性病变的诊断还需要进一步研究。

3.4 结肠外性病变

CTC不但可以观察结肠内病变，而且还可以观察腹腔其他脏器的情况,这是钡剂灌肠及结肠镜无法做到的。此外，CTC能显示结肠轮廓[9]，在结肠先天性疾病的诊断方面可能有所帮助，但文献鲜有报道。

4 多层螺旋CT的临床应用的不足

CTC对结直肠息肉、结肠癌具有很高的诊断价值，在其他方面CTC与纤维内窥镜图像相接近。CTC检查及其后处理技术相结合可以全面、安全、快速、有效地评估全结肠。CTC对慢性结肠炎性病变的诊断还需要进一步的研究。CTC对肠道准备要求比较高，粪便残留、充气不足等原因，都会造成误诊，不具备结肠镜治疗、活检作用，而且具有一定的电离辐射。

总之，CTC技术作为结肠镜检查的一种补充手段和潜在的替代手段，在医学影像学领域占有重要的地位，其应用前景相当广阔。