多排螺旋CT不同扫描及显示技术在显示肺结节CT支气管征中的差异性探讨

2012-01-26 07:17姚灵生杨学华
当代医学 2012年25期
关键词:管壁后处理管腔

姚灵生 杨学华

多排螺旋CT不同扫描及显示技术在显示肺结节CT支气管征中的差异性探讨

姚灵生 杨学华

目的 通过研究多排螺旋CT不同扫描方法与显示技术在显示肺结节CT支气管征中的作用与差异进而提高小结节CT支气管征的显示率。方法 采用多排螺旋CT(MDCT)各向同性常规扫描、高分辨率扫描(HRCT)及对常规扫描图像作高滤过处理等扫描及显示方法,对32例不同大小的肺内结节进行扫描检查,其后通过后处理工作站对结节病灶行多平面重建(MPR)、曲面重建(CPR)的后处理。结果 所收集的32例结节用不同的扫描技术及显示方法其结节CT支气管征显示率也不同,常规扫描与高分辨扫描及常规扫描后高滤过处理之间其结节CT支气管征显示率有显著性差异,分别为17、32及27例。而高分辨扫描与常规扫描后高滤过处理之间其结节CT支气管征显示率无显著性差异。显示结节与相关的小支气管关系类型分6型。结论采用MDCT各向同性高分辨扫描及常规扫描后高滤过处理技术可明显提高结节CT支气管征的显示率。

结节;支气管;体层摄影术;X线计算机

对肺部肿瘤的鉴别诊断点有诸多内部结构征象与肿瘤边缘征象等。有关结节与支气管的关系及类型在结节良恶性诊断和鉴别诊断中的重要价值虽然己见诸国内外研究报道[1-2],但在其良好地显示结节CT支气管征的检查方法方面缺乏统一认识,且其扫描技术及后处理方法各不相同,没有系统的研究与实践。

1 资料与方法

1.1 一般资料 总结2009年8月~2012年1月间肺部3cm以下结节32例,在32例结节病例中,1cm以下结节共8例;1~2cm结节共11例;2~3cm结节共13例。其中男19例,女13例;年龄44~83岁,中位年龄63岁;结节最大平均直径3.0cm,最小0.7cm,平均1.85cm。

1.2 检查方法 采用PHILIPS Brilliance64排螺旋CT,扫描条件80~140kV,120~200mA,层厚0.625mm,扫描范围包括全肺野,部分病例增强扫描。均采用全肺0.625mm各向同性常规扫描及高分辨率扫描(HRCT),其后对常规扫描图像作高滤过处理(滤过系数3.5~4),重建矩阵1024×1024。扫描前常规对患者进行屏气训练,扫描时嘱咐患者深吸气后屏气。

1.3 图像后处理 扫描后将数据传输至PHILIPS 4.1图像后处理工作站,在后处理工作站上利用各向同性扫描数据行后处理重建,常规对结节相关支气管作多平面重建(MPR)和(或)曲面重建(CPR)的后处理,对走行较直的支气管作多平面重建(MPR)、而对走行弯曲的支气管则需要做曲面重建(CPR)的后处理。并由两位从事影像诊断多年的高年资医师进行结节支气管关系分析。MPR和CPR分别用肺窗(窗宽950~1200HU,窗位-600~-700HU)、纵膈窗(窗宽350~400HU,窗位40HU)和中间窗(窗宽1200HU,窗位-20~-120HU)等多窗技术显示,用于显示不同大小结节CT支气管征,因为不同大小支气管其显示应该用不同的窗宽窗位,对于较大支气管可以用常规肺窗和(或)纵隔窗,而较小支气管的显示则应该调宽窗宽,并适当调高窗位,即用中间窗显示(应偏重肺窗),尤其对6、7级支气管,更应该细心调窗,仔细对比观察支气管显示效果,直到支气管与结节关系得到最佳显示为止。

2 结果

2.1 不同扫描及显示技术对结节CT支气管征的各自显示价值 虽然同是多排螺旋CT(MDCT)检查,但是不同的扫描技术及显示方法,结节CT支气管征的显示率有差异,通过以上方法观察32例结节病例CT支气管征,各自显示结果为:⑴常规扫描后即行后处理其结节CT支气管征的显示为17例,显示率为53.2%。(2)采用常规扫描图像高滤过处理后再行后处理重建结节CT支气管征显示的有27例,显示率为84.4%。(3)高分辨扫描后即行后处理重建其结节CT支气管征显示的有32例,显示率为100%。可以看出不同的扫描技术其结节CT支气管征的显示率有差异性,常规扫描与高分辨扫描及常规扫描高滤过处理之间其结节CT支气管征显示率有显著性差异,而高分辨扫描与常规扫描高滤过处理之间其结节CT支气管征显示率无显著性差异(见表1)。表1可以看出将常规扫描图像行高滤过处理,然后再行后处理重建则结节CT支气管征显示率明显提高(见图1),由原来的53.2%提高到84.4%(见表1)。

图1 右肺上叶前段中低分化腺癌。⑴为常规扫描后做MPR重建,结节CT支气管征显示不清。⑵为常规扫描后高滤过处理做MPR重建,结节CT支气管征显示清晰,支气管在结节内部锥状截断。

表1 不同扫描及显示技术对结节CT支气管征的显示情况[例(%)]

2.2 不同扫描及显示技术对不同大小结节CT支气管征显示差异 32例结节病例中,1cm以下结节共8例;1~2cm结节共11例;2~3cm结节共13例。32例结节病例用不同扫描方法与显示技术对显示不同大小肺结节CT支气管征的差异:⑴常规扫描后即行后处理重建不同大小结节CT支气管征的显示,1cm以下结节1例(占12.5%),1~2cm结节4例(占36.4%),2~3cm结节12例(占92.0%),其显示的结节CT支气管征多为较大结节,较小结节CT支气管征的显示率明显下降,结节越小显示率越低。⑵对常规扫描图像做高滤过处理后再行后处理重建,1cm以下结节4例(占50%);1~2cm结节10例(占91%);2~3cm结节13例(占100%),与单纯常规扫描不做高滤过处理比较其较小结节CT支气管征显示率明显提高。⑶高分辨扫描后即行后处理重建,1cm以下结节8例;1~2cm结节11例;2~3cm结节13例,显示率均为100%。可以看出不同的扫描及显示技术对不同大小结节CT支气管征的显示率有差异性,常规扫描与高分辨扫描及常规扫描高滤过处理之间其结节CT支气管征显示差异主要在中小结节上,尤其对1cm以下结节,其差异性有显著统计学意义,而高分辨扫描与常规扫描高滤过图像处理之间结节CT支气管征显示率无显著性差异,其差异性也主要在1cm以下小结节上(表2)。

表2 不同扫描及显示技术对不同大小结节CT支气管征显示情况[例(%)]

图2 肿瘤与气道关系分6型

图3 常规扫描、常规扫描后高滤过处理及高分辨率扫描图像比较

图4 右肺上叶中分化腺癌。⑴为肺窗。⑵为调整后的中间窗。⑶为纵隔窗。从图⑴⑵肺窗和中间窗可见结节CT支气管征,而图3纵隔窗不能显示结节CT支气管征,结节外形不规则,可见分叶征。

2.3 结节CT支气管征的类型和结节性质关系 有关结节与支气管的关系及类型在结节良恶性诊断和鉴别诊断中的重要价值见诸国内外专家研究报道[1],孟宪春等[2]将肿瘤与支气管关系分为4型,本组病例通过MDCT各种后处理发现结节与支气管关系分6型:I型支气管在结节边缘被突然截断。II型支气管在结节内部锥状截断。III型支气管在结节边缘走行,受压,管壁局限性增厚。IV型支气管在结节边缘走行,受压,管壁无增厚或弥漫性增厚。V型支气管在结节内部穿行,僵直,呈枯枝状。VI型支气管在结节内部穿行,管壁毛糙、变窄或扩张(图2)。结节CT支气管征的关系类型中其I型、II型、III型、V型恶性结节明显高于良性;IV型良性显著高于恶性;VI型良恶性均可见。研究表明结节肺门侧支气管壁一侧或两侧局限性增厚对恶性结节的诊断有重要价值。

3 讨论

CT支气管征(CT bronchus sign)能全面反映结节-支气管关系,它是指管状支气管到达肿瘤,可进入或不进入瘤内,如进入瘤内则形成含气支气管征。不同结节-支气管关系类型对应某些特定的肿瘤性病变,也反映了一定的病理学改变。结合肿瘤的其他内部及边缘结构特征,可以在肿瘤的定性诊断中起到重要作用,并对临床手术及介入治疗提供有价值的信息。

3.1 肺结节CT支气管征的显示方法 多层螺旋CT(MDCT)不同的扫描方法与显示技术在显示肺结节CT支气管征中的作用与价值也不同,通过研究我们得出一套行之有效的显示结节CT支气管征的方法,具体方法如下:⑴对直接做高分辨扫描病例,可以直接将原始数据传至后处理工作站做相关后处理,其结节CT支气管征显示率最高。⑵对常规扫描后发现肺部结节,病人放弃再做高分辨扫描,其补救方法为:先将常规扫描图像行高滤过处理,其滤过系数在3.5~5之间,通过调节滤过系数同样可以达到高分辨率扫描的图像效果(图3),然后再行后处理重建则结节CT支气管征显示率将由原来的53.2%提高到84.4%。对不同大小及走向的支气管应采用不同的重建方法,对走行较直的支气管作多平面重建(MPR)、对走行弯曲的支气管则需要做曲面重建(CPR)的后处理,必要时可加做支气管表面覆盖法(SSD)重建。MPR和CPR分别用多窗技术显示(图4),用于显示不同大小结节CT支气管征,因为不同大小支气管的显示需用不同的窗技术[3]。

3.2 CT支气管征(CT bronchus sign)的应用价值 支气管肺癌由于其起源于支气管,故常侵犯支气管壁,其与支气管的关系多种多样,良性占位性病变同样可以引起相关支气管的改变,具体可分为以下几种情况:⑴支气管在进入结节前突然截断,其断端形态特点可分为,①断端平直;②断端尖峭;③断端呈倒杯口状,此时对恶性结节最有诊断价值的表现为肿瘤沿着支气管壁向心性浸润生长,致一侧或两侧支气管壁局限性增厚。⑵支气管在结节内部穿行,则形成支气管充气相,其管腔情况可分为:①支气管在结节内部锥状截断;②结节段支气管管腔正常;③管腔局限增厚、狭窄、僵直、枯枝状;④管腔弥漫增厚、模糊;⑤管腔扩张、扭曲。其中①③两种情况多见于恶性肿瘤,②④多见于良性肿瘤,第⑤种情况良恶性肿瘤均可见。⑶支气管在结节边缘绕行,可见以下几种情况:①管壁无受压变窄;②管壁受压变窄,管壁无增厚;③管壁受压变窄,管壁局限增厚;④管壁受压变窄,管壁弥漫性增厚。其前两种改变良恶性肿瘤均可见,第③种情况恶性肿瘤多见,第④种改变为良性肿瘤多见。Choi等[1]最早用肿瘤支气管关系来指导支气管镜活检并取得良好效果,它能明显提高第3、4级支气管水平肿瘤的活检阳性率。彭光明等[4]亦得出了相似的结论。强金伟[5]等利用MSCT与病理对照研究孤立性肺结节与支气管的关系并探讨其诊断价值得出有诊断价值的结论,张敬东等[6]也得出了相似的结果。

3.3 结节-支气管关系类型的病理基础 周围型肺癌有两种生长方式,膨胀性生长和伏壁性生长[2],前者瘤细胞增殖、堆积,呈实性压迫推移邻近肺组织及支气管,由于肿瘤为支气管源性,故导致支气管在肿瘤边缘截断[3]。后者以肺结构为支架,瘤细胞沿肺泡壁和肺泡隔爬行,经肺泡孔扩展,同时可浸润淋巴道、小支气管,致使支气管壁局限性增厚,狭窄或锥形中段,瘤细胞也可以直接浸润的方式从一个肺小叶扩展到另一个肺小叶,而支气管仍保持通畅,形成含气支气管征。上述两种方式常同时存在,以一种为主,从而形成瘤内支气管的不同表现[6]。与此相反,良性肿瘤边缘的支气管未受肿瘤侵犯和成纤维化反应的影响,管壁仍很柔软,易受膨胀性生长的肿瘤压迫,导致管腔变扁。炎性假瘤的含气支气管征由肺实质的渗出、实变、机化衬托引起,支气管形态自然,常见树枝状分叉,管腔内可有分泌物、出血或血栓,使支气管表现为断续状或粘液栓塞。

总之,采用MDCT各向同性轴位高分辨扫描或常规扫描后高滤过处理可明显提高结节CT支气管征的显示率,尤其对细小支气管的显示率明显提高,再加上适当有效的各种后处理重建,能准确地评价结节支气管的关系及类型,不同结节支气管关系类型对应某些特定的肿瘤性病变,也反映了一定的病理学改变。

[1] Choi JA,Kim JH,Hong KT,et al.CT bronchus sign in malignant solitary pulmonary lesions:value in the prediction of cell type[J].Eur Radiol,2000,10(18):1304-1309.

[2] 孟宪春,刘燕.HRCT诊断周围型肺癌的价值及误诊分析[J].吉林医学,2010,31(4):462-463.

[3] 赵峰,桂东川,朱明生,等.CT图像后处理技术在周围型肺癌诊断中的应用[J].现代肿瘤医学,2010,18(6):1123-1125.

[4] 彭光明,黄新华,蔡祖龙,等.肺癌CT空气支气管征与气管镜检结果的相关性研究[J].中华放射学杂志,1996,30(5):555-559.

[5] 强金伟,周康荣,蒋亚平,等.多层螺旋CT与病理对照研究孤立性肺结节与支气管的关系[J].中华放射学杂志,2003,37(11):992-996.

[6] 张敬东,马祥兴.孤立性肺结节与支气管关系的多排螺旋CT和病理对照研究[J].山东大学学报,2010,48(8):91-95.

10.3969/j.issn.1009-4393.2012.25.023

455000 河南省安阳市中医院(姚灵生) 450000 郑州大学第一附属医院(杨学华)

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