CT三维重建图像标记在影像专业咽喉部教学中的应用

李青青 瞿姣 付蓝琦 何波 谢晓洁 杨亚英

在医学影像学专业影像诊断学的教学中，咽喉部解剖及基本病变部分一直头颈五官系统教学的重点及难点，也是临床工作中的难点。由于该部分解剖结构复杂，尤其是咽喉部的观察及病变的显示，在教学中常常耗时很长但学生仍然感觉茫然，且期末考试完全掌握的更是寥寥无几，而该部分疾病多为常见病，影像诊断对临床医生来说显得十分重要。如何解决此一直以来存在的教学难点，让学生能在课堂上全面而直观的掌握咽喉部解剖及咽喉部基本影像表现，我们需要探索更新的教学方法[1]。因此，本研究对影像专业学生最难于掌握的头颈五官系统的咽喉部分的教学方法进行改革，将教学中的解剖结构复杂，但学生又必须掌握的重点、难点内容的影像图像在日常工作中收集病例，在三维重建软件的帮助下进行多平面重组及容积再现三维重建图片，做出幻灯给学生讲解，从而直观的显示解剖细节及更为精准的对疾病作出诊断。

1 资料与方法

1.1 一般资料

于2018 年5 月—7 月在本校医学影像学专业本科2014级学生中，随机选取两个教学班，每班60 人。观察组年龄22～24岁，平均（22.0±0.5）岁，男生34名，女生26名；与对照组的年龄21～24 岁，平均（21.6±0.5）岁，男生31 名，女生29 名，男女比例及年龄差异无统计学意义（P＞0.05）。针对影像诊断学咽喉部分的见习教学，其中一个班为观察组，采用多平面重组及容积再现三维重建标注影像图像进行授课，并将平面重组及容积再现三维重建标注影像图像制成讲义形式文本发给学生课后学习及复习;另外一个班为对照组，采用传统模式进行授课。

1.2 方法

MPR 及三维重建标注影像图像制作：我院具有syngo.via 后处理软件，且临床具有丰富的咽喉部正常及常见多发病影像数据图像，通过后处理软件可以对原始数据进行平面重组及容积再现三维图像标记（参见图1）。

图1 左侧声带癌致声门腔狭窄

1.3 评价指标

评价指标参照文献[2]所应用方法，在咽喉部课堂教学结束后，即刻在课堂下发自制的教学效果评价表（表1）对教学效果进行测评，内容包括：（1）课程教学总体评分，满分100 分;（2）学生对课程的兴趣度;（3）学生对咽喉部解剖知识及咽喉部常见多发病掌握情况。下发后让学生立即以不记名方式填写，填写完毕当场收回。

表1 教学效果评价表评价

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 咽喉部教学总体评分

观察组学生对课程教学总体评分较对照组高，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 咽喉部教学的总体评分（分，）

表2 咽喉部教学的总体评分（分，）

2.2 学生对课程兴趣度评价

与对照组相比，观察组学生对课程感兴趣人数多于对照组，见图2。

图2 学生对咽喉部课程兴趣度评价

2.3 学生对咽喉部解剖知识及咽喉部常见多发病掌握情况程度评价

与对照组相比，观察组对知识点掌握程度比对照组好，见图3。

图3 学生对咽喉部知识点掌握情况程度评价

3 讨论

在医学影像学专业影像诊断学的教学中，咽喉部解剖及基本病变部分一直头颈五官系统教学的重点及难点，也是临床工作中的难点。由于该部分解剖结构复杂，尤其是咽喉部的观察及病变的显示，在教学中常常耗时很长，但学生仍然感觉茫然，且期末考试完全掌握的更是寥寥无几，而该部分疾病多为常见病，影像诊断对临床医生治疗来说显得十分重要。比如鼻咽癌、下咽的病变侵犯范围及分期、喉癌的分期等等，都是必须依靠医学影像检查来进行诊断及分期的疾病，对学生来说是必需要掌握的内容。以往国内外该部分的影像教学方法常常是首先通过对相关大体解剖的复习，之后复习病变的临床表现，讲解疾病的影像表现，然后在实习课进行影像图片的阅片分析这样一个教学顺序来掌握病变的影像诊断。而在影像学征象及特点的学习中，因为CT 的初始检查为横断面扫描，得到的常常是横断面图像，给学生看的也以横断面图像为主，偶尔会根据临床要求进行冠状面的扫描和矢状面的重建，得到的也是各个独立的图像，学生学习时往往显得十分吃力。因此，本研究针对影像专业学生最难于掌握的头颈五官系统的咽喉部分的教学方法进行改革，将教学中的解剖结构复杂，但是学生又必须掌握的咽喉部重点、难点内容的影像图像在日常工作中收集病例，进行薄层扫描，之后在高年资教师指导下，由研究生在三维重建软件的帮助下进行三维重建，如多平面重组重建、最大密度投影，三维容积再现等图像后处理，然后人为进行相同部位的标示，之后用截图方法保存图像，作出幻灯给学生讲解，从而更为直观的显示解剖细节及对疾病作出精准诊断及分期。随后将MPR 及三维重建标注影像图像制成讲义形式文本发给学生课后学习及复习。

多层螺旋CT（multi spiral computed tomography，MSCT）具有强大的后处理技术，包括大范围容积扫描、多平面重组重建与多模式三维重建，可以从多角度、多方面直观地观察病变。其中多平面重建技术（multi planarreconstruction，MPR），为多层螺旋CT 诊断技术的一种[3-4]，该图像处理技术是一种三维重建技术，利用容积扫描得到的图像数据对矢状位、冠状位、横断面图像上任意位置曲线上得到的图像进行重组，而且能够根据具体的需求调整投射角度、层次，能够很好的降低背景干扰，从而减少周围血管重叠。MSCT 多平面重建技术具有操作便捷、用时短、精准度高、密度分辨率高等特征，在满足影像诊断的前提下，对原始数据进行重建处理，医生可通过矢状面、横断面、冠状面及多种角度进行图像重建，从而从多方位观察解剖细节及病变信息，不仅能够清楚显示肺内占位病灶的每个层次的细微结构，还提高肺内病变早期检出及早期更为准确诊断效果，进而有便于判断肺部病变恶性倾向；多层螺旋CT 通过应用多平面重建技术，能够准确定位阑尾位置、空间关系及指导周围组织改变情况，使得急性阑尾炎诊断的正确率得以提高，减少了对可疑病变的误诊，降低阑尾误切率；在胆石性肠梗阻疾病诊断中，MSCT 多平面重建技术的运用，其图像能够清晰将异位结石位置、形状、大小、数目、梗阻周围等更清楚的显示出来；也有文献报道[5-9]采用多平面重建技术诊断，可清晰显示骨折线的走向、碎骨片的形态以及骨折的细节。影像诊断学中咽喉部解剖及咽喉部病变一直是影像教学中的难点，但却是临床不可忽略的重点。多平面重建技术通过横断面、矢状面、冠状面及任意角度进行图像观察，可以清晰显示咽喉部正常生理解剖形态，也能准确清楚显示病变所累及的范围。容积再现（VR）三维重建技术重建的图像空间感、立体感、整体感强，在动脉瘤以及动脉夹层中，容积再现技术可以将血管的整体解剖结构进行较好直观的显示其动脉瘤的大小、位置、形态，能够清楚显示夹层的位置、范围及破口情况。CT 仿真内镜[10]计算机软件可以将容积扫描图像处理重建空腔器官内表面的立体图像，能够达到纤维内镜检查的效果，MSCT 仿真内镜起初见于检查结肠病变的三维图像后处理技术，采用“区带跟踪”法，将空腔脏器的壁与相邻组织之间的密度差精准地识别出来，根据所提取CT 值的范围，用大量的微小多边形生成仿真空腔图像，重建图像的显示和选择的阈值、组织的大小、厚度及密度有关。通过容积三维重建可以获得从咽、喉部管腔内观察的仿真立体图像，类似于咽喉内窥镜所见，能够直接显示病变的近、远端情况及表面形态，还可显示管腔有无狭窄及狭窄程度。有学者发现仿真内镜技术可用于显示支气管内壁的情况，图像清楚，可以穿过支气管壁来观察周围的解剖关系，明确空间三维关系，还可以从各种角度、方向显示腔内的情况。腔内型病变的形态、大小及部位及腔外型病变导致管腔狭窄的严重程度，都能通过MSCT 仿真内镜清楚显示，并且CT 仿真内镜能清晰显示病灶的粘膜表面，有文献报道容积再现（VR）图像能立体地三维展现骨折的部位、范围，颌面部解剖组织结构关系显示更为清楚，三维重建图像能够丰富教学内容，细化教学方法，直观显示病变，不仅能够调动学生主动学习积极性，还提高了对基本知识点及重要知识掌握及识别[11-15]，并且有文献报道，在结直肠癌诊断中，运用三维重建图像诊断效果与病理相对照，运用三维重建图像诊断与病理诊断符合率要高于非三维重建的诊断，且精准程度更为精确[16-17]。本文观察组引入容积再现（VR）三维重建技术在咽喉部教学中，其容积再现三维重建所得图像类似临床喉镜检查所得图像，都能够清晰显示咽喉腔的狭窄程度及喉喉腔的粘膜面，可清楚显示咽喉部病变的粘膜面是否光整，黏膜线是否完整，是否有病变侵犯，若有病变侵犯，其侵犯范围可清楚显示，且能够清晰显示病变致咽喉腔狭窄程度。

本研究通过引入多平面重建及容积再现三维重建技术重建的图像运用在咽喉部教学中，在上图表中我们可以清楚看到学生对课程感兴趣度明显增加，学生对咽喉部解剖细节认识及咽喉部常见多发病掌握熟悉情况均要高于未使用多平面重组技术及容积再现重建技术组教学的学生。其结果表明，引入多平面重建及容积再现三维重建技术重建的图像进行教学示教，不仅能够激发学生的学习兴趣，还能够使学生较好的掌握了学习的知识点，提升了教学的总体效果，因此推荐教学过程中推广应用。