Force CT及其后处理技术对婴幼儿非金属气道异物的诊断价值

李栋学 王玉权 王荣品 唐雷 蔡登华 曾宪春

1遵义医学院（贵州遵义 563003）；2贵州省人民医院放射科、贵州省智能医学影像分析与精准诊断重点实验室（贵阳 550002）

气道异物多发于3岁以下婴幼儿［1]，起病急、危害大、误诊率较高［2]。因此，术前确诊尤为重要。影像学检查是气道异物的首选术前检查方法，常规X线摄影技术最早被应用于诊断气道异物，但对于非金属异物，极易漏诊［3]。多层螺旋CT及多种重建技术可精确显示异物的位置、大小以及气道狭窄程度和肺部并发症，具有极高的诊断价值。本文病例均为第三代双源Force CT检查，扫描速度快、辐射剂量低，并进行各种后处理重建，探讨并分析各重建技术在显示婴幼儿气道非金属异物及并发症方面的优缺点。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析我院2016年5月至2017年12月经Force CT诊断并纤支镜确诊的50例婴幼儿气道非金属异物。纳入标准：检索PACS中Force CT诊断气道异物且数据完整的病例，并进行规范化CT后处理重建。排除标准：多种CT后处理重建后由两名从事胸部影像诊断的副主任医师共同阅片排除不能诊断气道异物的病例。患儿年龄0～36个月，平均11个月，其中，男29例，女21例，明确有异物呛咳史44例。患儿均伴有不同程度的喘息、声嘶及呼吸困难，其中伴发热19例，紫绀2例。各患儿病程1 h至数月不等。

1.2 仪器与方法采用Siemens Somatom Force CT扫描仪，开启自动管电压、管电流调节技术，参考值为110 kV、51 mAs（采用智能毫安调节）；扫描层厚：5 mm，层间距：0.7 mm，螺距：1.2 mm；重建层厚：1 mm；容积CT 剂量指数 CTDIvol：（0.59±0.28）mGy。患儿采取仰卧位，从鼻腔上缘扫描至肋膈脚，无法配合的患儿经肛门注入10%水合氯醛0.5 mL/kg待安静后扫描。将50例患儿的原始数据传至MMWP工作站（西门子），均进行多平面重建（MPR）、曲面重建（CPR）、最小密度投影（Min IP）、容积重组透明法（VR）及仿真内镜（CTVE）重建，来显示异物的位置、大小、形态和边缘，观察气道狭窄程度和肺部并发症等。

2 结果

2.1 气道异物的位置及性质50例患儿中，异物位于气管4例，气管分叉处5例，右主支气管12例，右上叶支气管1例，右侧中间支气管3例，右中叶支气管2例，右下叶支气管5例，左主支气管9例，左上叶支气管1例，左下叶支气管4例，左、右侧支气管均有异物或多节段支气管累及者有4例（图1A）。异物形态多样，多不规则，以植物性异物为主：瓜子仁15例，花生8例，蚕豆3例，南瓜籽2例，豌豆3例，玉米粒3例，碎板栗4例，甘蔗块2例；动物性异物：肉粒3例；塑料性异物：共4例。术中及术后不能明确异物属性者3例。

2.2 气道异物的直接征象各后处理图像显示气管、支气管完全或部分阻塞，管腔狭窄。MPR联合CPR重组可做到整体观察、局部展示、相互补充，清晰显示异物和所有气道狭窄（图1A、1B）；Min IP连续性好，可较好地展示支气管形态和肺部并发症（图2A）；VR透明重建技术对气管、主支气管的异物显示效果好，可见气道局部缺损或完全缺失（图2B）；CTVE对异物的显示表现为气道内不规则结节，管腔部分或完全阻塞，在病变处加息肉透镜，有助于鉴别异物和息肉（图2C、3A）。

2.3 气道异物的间接征象阻塞性肺炎、肺气肿及肺不张是本组病例最多见的间接征象（图2A），大多数患儿至少伴有其中一种，其中肺气肿最多见，有35例，肺炎和肺不张分别有15、8例。另外，有1例患儿临床症状极重，异物位于右主支气管，术后证实为一塑料笔尖（图4A、4B），除引起阻塞性肺炎、肺不张外，还伴右侧气胸（图4C）。

3 讨论

3.1 婴幼儿气道异物发病概况及临床特点气道异物发病急骤，易致死亡，必须早期诊断、及时取出。婴幼儿因其处于特殊的生理时期，极易在进食时发生呛咳导致异物进入气道，并且易将身旁物体塞入口内而误吸。另外，婴幼儿病史叙述不确切，部分仅表现为慢性咳嗽等刺激性症状，而无明显的因气道阻塞导致的肺不张、肺气肿等X线表现，其病史可长达数周至数月不等，从而延误诊断。本文病例无明确异物吸入史者有6例，大多数因长期不愈的上呼吸道感染入院，经CT检查才明确诊断。所有患儿中，男29例，女21例，男/女比例为1.4∶1，这可能与男孩好动有关。

气道异物绝大多数为植物性异物，文献报道约占82%［4]，本文40例为植物性异物，与既往报道相仿。异物在气道中所处位置与多种因素有关，本文病例异物除位于主气管及气管分叉处外，右侧32例，左侧14例，这可能与右侧支气管的解剖结构有关，但有部分文献认为小儿气道异物的位置跟气管解剖结果并无一定的关系［5]。当然，异物所处位置还决定于异物的本身属性、患儿吸入时的体位等。另外需要注意的是，双侧支气管异物对患儿危害大［6]，一经诊断应迅速取出，以防严重后果。

3.2 婴幼儿气道异物的检查方法纤维支气管镜检查被认为是诊断气道异物的金标准，但因其是侵入性检查、盲目性大，并且无法明确气道外病变。胸透及普通X线摄影最先作为气道异物的影像学检查方法，但主要显示高密度金属异物及部分间接征象，对非金属异物很难发现［7]。随后，CT横断位扫描被用于诊断婴幼儿支气管异物［8]，较之前的胸透及胸片分辨率高，可提供更多的信息，但对异物所处的三维空间及导致管腔狭窄的程度存在不能全面反映的问题。近年来，CT设备的不断发展及其强大的后处理技术解决了以上难题，其扫描速度快，对患儿辐射剂量低，以及良好的图像质量，显著提高了诊断正确率［9]。

婴幼儿因处于生长发育阶段，低剂量CT扫描是非常必要的，在日常工作中选择低剂量扫描参数，将会明显减少辐射剂量对患儿产生的危害。在保证图象诊断质量的前提下，可通过降低管电压及管电流、使用Turbo Flash超大螺距扫描模式以及缩小扫描范围等方法，从而降低辐射剂量。本文病例均采用超大螺距扫描模式及自动管电压、智能毫安调节技术，容积CT剂量指数CTDIvol为（0.59±0.28）mGy，较常规MSCT检查辐射剂量显著降低。

图1 同一患者双侧主支气管异物（花生）Fig.1 Bilateral main bronchial foreign bodies（peanuts）in the same patient图2 同一患者左主支气管异物（肉粒）Fig.2 The foreign body（meat）of the left main bronchus of the same patient图3 同一患者左主支气管异物（蚕豆）Fig.3 The foreign body（Vicia faba）of the left main bronchus of the same patient图4 同一患者右主支气管异物（塑料笔尖）Fig.4 The right main bronchus foreign body（plastic tip）in the same patient

3.3 CT重建技术显示异物的准确性及各自优缺点常用的CT后处理技术包括：MPR、CPR、Min IP、支气管透明VR技术以及CTVE。MPR是在断层扫描的基础上，通过调整角度重建得到任意面的二维图像，将异物与支气管放置于同一平面，扩大了观察视野，但超出重建层厚以外的组织无法在一个平面上显示；CPR是以容积数据为基础，沿兴趣支气管中心画一条曲线，将其伸展拉直，此时异物与支气管以二维图像的形式显示在同一平面上，可清晰观察异物和支气管腔的位置关系，弥补了MPR的不足，两者密度分辨率均较高，联合可清晰显示异物及气道任何部位的狭窄程度，不足之处是缺乏三维立体感［10-11]；Min IP是在CT采集的原始容积数据基础上，设置一个阈值，将穿过组织的每一条射线的低于该阈值的全部像素投影重组图像，其优势在于较真实地反映组织的密度差异，清晰显示支气管形态，连续性好，位于支气管内的异物因其密度较高，在气道低密度的背景衬托下，更容易被识别和显示［12]，并且对阻塞性肺炎、肺气肿等肺部间接征象显示较好，但对气道狭窄存在过估情况；VR透明法是较高形式的三维重建技术，根据需要改变阈值，调节对比度，剔除周围脏器，全面显示气管、支气管以及双肺全貌，但此方法对异物的整体属性显示欠佳且过诊狭窄程度，对细小支气管异物或狭窄易漏诊；CTVE技术通过虚拟现实结合，重组出气道内表面的立体图像，具有无创、可反复观察的优点，利用导航光标动态观察异物及气道腔内结构，还可越过异物观察远端支气管情况，其息肉透镜可帮助鉴别异物和息肉，但CTVE对伪影干扰很敏感，对细小支气管异物及小于3 mm的异物显示欠佳［13]。

各后处理技术各有优缺点，且准确性高，MPR联合CPR可较好观察气道狭窄程度，Min IP可较好显示支气管树、连续性好，三者结合对肺部间接征象可全面显示；VR透明法及CTVE对异物引起的间接征象不能全面反映，且后处理耗时较长。在实际工作者中各种重建技术应灵活应用，但MPR、MinIP重建技术仍是目前应用最广泛、最实用的对婴幼儿气道异物诊断的后处理技术［14]。另外需注意，影像学检查气道异物价值大，但决不可忽略病史的重要性，文献报道［15-16]因多年咳嗽但未明确病因的患者，后追溯病史才明确诊断为中药黄莲及小辣椒的支气管异物。因此，对于隐匿性支气管异物，应充分了解并追溯病史，应用CT各重组方法，相互结合，以提高气道异物的检出率，减少误诊和漏诊。

Force CT作为最新一代的双源CT设备，超快速、低剂量的扫描方式以及其强大的后处理重建技术对婴幼儿气道非金属异物的检出，具有很高的准确性。大多数报道认为多层螺旋CT对气道异物的诊断符合率＞95%，也有报道［8]认为异物检出率可达100%。因此，多层螺旋CT可作为婴幼儿气道异物的首选术前检查方法，多种后处理技术联合显示异物价值大，为临床抢救患儿赢得了时间，为后续异物取出提供了重要依据，值得向临床推广应用。本研究的不足之处在于样本量相对较少，未能用统计学方法对比各重建技术显示异物的差异性。另外，国内研究只是一味地追求检查技术的先进性与可行性，而忽略了疾病诊断的第一手资料——病史，尤其对于气道异物的诊断，无论成人还是儿童，应尽可能掌握详细的病史资料才是诊断之关键。