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首页医源资料库在线期刊滨州医学院学报2007年第30卷第3期

胸部螺旋CT图像后处理技术及其临床应用

来源:《滨州医学院学报》
摘要:图像后处理螺旋CT图像后处理技术是近年来研究较多、发展较快的一种新的影像诊断技术[1],它是利用计算机软件功能,将扫描数据经多种方法处理重建出人体器官多平面、三维立体以及空腔器官内表面图像,其成像技术包括表面遮盖成像(SSD)、最大密度投影(MIP)、最小密度投影(minP)、容积显示技术(VRT)、多平面重建(MPR)......

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【关键词】  螺旋CT;影像诊断技术;图像后处理

  螺旋CT图像后处理技术是近年来研究较多、发展较快的一种新的影像诊断技术[1],它是利用计算机软件功能,将扫描数据经多种方法处理重建出人体器官多平面、三维立体以及空腔器官内表面图像,其成像技术包括表面遮盖成像(SSD)、最大密度投影(MIP)、最小密度投影(minP)、容积显示技术(VRT)、多平面重建(MPR)、三维重建(3D)和仿真内窥镜成像(VE)[2~4]。我们探讨了螺旋CT图像的各种后处理技术及其在临床中的应用价值,并与二维CT进行比较,评估其优势与局限性。

  1  资料与方法

  11  一般资料  2000年5月—2005年5月,115例患者进行胸部螺旋CT扫描及图像后处理,其中男80例,女35例,年龄20~79岁;其中肺癌47例,肺孤立良性结节21例,支气管病变17例,心脏大血管病变17例,肺隔离症2例,胸内甲状腺瘤1例,健康成人10例,全部病例经病理或临床证实。

  12  仪器和方法  使用GE Hispeed螺旋CT机,层厚2~5 mm,重建间距1~2 mm,螺距1~1.5,使用非离子型造影剂行增强扫描。将图像数据在工作站上进行重建。

  2  结果

  21  中央型肺癌25例,经MPR及3D成像,可从多方位观察肿瘤的部位、形态及向纵隔的侵犯,了解肿瘤与气管、支气管的关系。MPR可较好显示叶段支气管的狭窄,有助于中央型肺癌的早期诊断及气管肿瘤的显示。

  22  重建肺孤立结节(周围型肺癌18例,转移癌4例,腺瘤2例,错构瘤1例,炎性假瘤2例,结核瘤16例)共43例,用SSD法重建可较好显示良、恶性结节不同的形态特征,还可通过轴、冠、矢状多方位重建,更准确地显示结节在肺内的位置。

  23  支气管树表面成像25例,用minP及SSD法重建,三级以上支气管分支形态显示满意。在12例支气管扩张的重建图像上,SSD法重建可显示扩张后支气管分支的形态、扩张部位和范围。

  24  仿真内窥镜(VE)38例,10例健康成人可清晰显示主气管、隆突、叶段支气管,6例可观察到亚段支气管。25例中央型肺癌,VE可显示肿瘤引起支气管腔狭窄14处,闭塞11处与内窥镜显示结果对照,VE对管腔狭窄、闭塞的显示二者一致,但对肿瘤黏膜下浸润,黏膜充血肿胀和出血,VE不能显示。

  25  肺动脉栓塞5例累及6处肺动脉,重建后可显示附壁血栓及充盈缺损,中心肺动脉扩张,周围分支纤细或截断。

  26  胸主动脉夹层动脉瘤8例,经MIP、MPR和SSD法重建可显示动脉瘤真假腔的全程,撕裂的内膜及其在动脉腔内的走行和长度,附壁血栓的形态和范围等。

  27  先天性心脏大血管异常(主动脉弓离断,主动脉缩窄,右位主动脉弓伴迷走左锁骨下动脉,肺动脉瘤样扩张) 4例,经MPR及SSD法重建后,可显示主动脉弓离断或狭窄的部位,主动脉弓的转位及迷走的左锁骨下动脉的走行,呈瘤样扩张的肺动脉等。

  28  肺隔离症2例,可清晰显示隔离的肺组织在胸腔内位置及由主动脉发出进入病灶的异常供血动脉。

  3  讨论

  31  图像后处理技术在胸部疾病诊断应用中的优势  多种方式重建使影像立体化,便于理解复杂的解剖关系,反映病变与正常组织的交界,从而使我们对病变的全貌有一个完整的认识。如对肺癌的SSD和MPR重建可立体地显示肿瘤的大小、形态、侵犯的范围,在对肿瘤与支气管、血管关系的判断上较CCT更加可靠,并可据此准确进行肺癌分期,为临床治疗提供重要的信息。多种方式重建还极大丰富了图像信息量。与CCT比较,MPR和3D可更好地显示肺内结节的边缘细节[5]。根据本组病例对肺孤立结节的三维重建与CCT显示的比较结果看,三维重建在显示周围型肺癌向胸膜浸润造成的胸膜凹陷征和血管征象上优于二维CT,从而为结节的良、恶性鉴别提供较可靠的依据。同时由于在重建中可进行多种方位成像,有助于结节的表面立体定位,为临床手术提供帮助。气管支气管树成像可弥补CCT对病变纵向范围显示的不足,立体地显示中心气道的整体形态,如气道狭窄的长度和狭窄后的形态、气道的偏移等,是对CCT检查的重要补充[6]。VE可模拟内窥镜观察气管、支气管腔内由于肿瘤生长造成的狭窄和阻塞,对沿管腔内壁浸润生长,对仅引起管腔向心性狭窄的中央型肺癌的诊断尤其有意义,还可以通过高度狭窄的管腔探查远端支气管的情况。目前,关于气管支气管树成像的研究,国内杜湘珂等[7]用SSD法和MIP法重建,可显示90%的段及段以上支气管分支和49%的亚段支气管分支,并可重建出由于炎症、结核、肿瘤等导致的支气管狭窄和截断的立体图像。国外文献有模型实验和局部某一病变支气管分支成像的报道。本实验在以上研究的基础上,将气管支气管树成像技术试用于支气管扩张症的诊断,以期探讨其更广泛的临床应用前景。经用SSD法重建,并进行切割和多角度旋转,可更好地分析扩张支气管分支的形态(柱状或囊状)和分布范围,为手术提供更精确的定位。通常,轴位影像虽可较好显示管腔的扩张、管壁的增厚等征象,但定位有时不够准确,因此,该技术可在一定程度上弥补二维CT的不足。国外有学者[8]报告可重建的最小支气管内径为1.4 mm,但在实际操作中,由于受到机器和软件等客观因素的限制,对4级以下支气管分支重建很困难。同时,程度较轻的支气管扩张在立体图像上反而不及轴位影像可通过与伴行血管比较容易作出判断,因此使得这一技术在支气管扩张症的应用中尚存在很大的局限性,需要进一步探索方法。后处理功能提供了多种显示技术,如三维、多平面、斜面、曲面重建、平面切割、角度旋转以及多种窗技术的选择和组合,使我们可以更好地观察病变,在心脏大血管病变的诊断中具有较大的优势[9]。如主动脉夹层动脉瘤,经SSD重建后,可在1幅图像上显示内膜撕裂的全程、血栓的范围等,还可避免轴面影像带来的误区,如迂曲的主动脉瘤在横断面上可能因为主动脉瘤的斜行或横行而失真,不能反映主动脉瘤的实际大小。另外,一些少见的肺先天发育异常,如支气管肺隔离症,CT扫描最重要的是显示具有定性诊断价值的供应隔离肺的畸形动脉,一般团注造影剂后快速扫描可较好显示这一征象,但有些情况会造成单纯轴位影像难以发现异常动脉,如本组中1例肺隔离症,由于其供血动脉比较迂曲,在轴位图像上显示不佳,经采用后处理技术重建,清晰地显示出主动脉与隔离肺之间的血管连接,由此提高了诊断该病的敏感性和特异性。

  32  后处理技术的局限性及应用中需注意的问题  3D和MPR重建虽然可较好显示肺孤立结节的边缘形态,但在对结节内部密度的显示上却不及二维CT,它可以显示结节内的钙化、空洞、脂肪变等,却无法显示薄层横断面图像中很容易观察到的微小的空泡征、细支气管充气征等,而这些有时是诊断结节性质的关键因素。因此,在对结节的定性诊断中存在一定局限性,这一结果与国内许国宇等[10]的研究结果相符。重建图像的优劣与机器的质量,软件的配置,技术参数的选择和设定,操作人员对扫描和后处理技巧的掌握程度等因素密切相关[10]。某一因素的失当可能造成假阳性或假阴性的发生,并影响图像质量和解剖细节的显示。因此,在实际工作中,二维影像是三维影像的基础,三维影像不能取代二维影像,而只能作为二维影像的一种补充手段,多种方式重建必须与二维影像相结合才能保证诊断的准确性。

 

【参考文献】
    [1] RemyJ, RemyJardinM, ArtaudD,et al. Multi planar and threedimensional reconstruction techniques in CT: impact on chest diseases[J]. Eur Radiol,1998,8(3):335351.

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  [4] 高建华, 彭勇, 贺洪德. 螺旋CT的多平面和三维重建技术在胸部的应用[J]. 实用放射学杂志, 2000,16(4):244246.

  [5] Mimura F, Kusumoto M, OnoR,et al. Assessment by threedimensional CT of pleural indentation or invasion by peripheral lung cancer [J].Nippon Lgaku Hoshasen Gakkai Zasshi,1995,55(5):340342.

  [6] 陈虎义, 李康印. 螺旋CT气管、支气管树成像方法研究[J]. 实用放射学杂志, 2003,19(1):9293.

  [7] 杜湘珂, 朱奇志, 程希侃, 等. 螺旋CT气管、支气管树成像[J].中华放射学杂志,1996,30(11):773776.

  [8] Kitaoka H, Yumoto T. Three-dimensional CT of the bronchial tree. A trial using an inflated fixed lung specimen[J]. Invest Radiol,1990,25(7):813817.

  [9] Sommer T, Fehske W, Holzknecht N,et al.Aortic dissection: a comparative study of diagnosis with spiral CT , multi planar transesophageal echocardiography and MR imaging[J]. Radiology, 1996,199(2):347352.

  [10] 许国宇,由昆,何宝明,等. 螺旋CT表面覆盖法成像对肺孤立结节的诊断价值[J].中华放射学杂志,1998,32(1):4950.


作者单位:滨州市人民医院放射科 滨州市 256610

作者: 刘希运 张 晓 马吉伟 2008-5-29
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