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Key words airway disease multislice CT imaging processing
多层螺旋CT因速度快，扫描层厚薄，覆盖范围大，并具多种先进的图像后处理软件，对胸部病变的应用较常规螺旋CT有一定的优势，但有关多排螺旋CT的后处理对大气道病变的诊断价值尚少有报道 ［1，2］ 。本文的目的主要是探讨多层面/曲面重建（Multiplanar reconstruction，MPR）、曲面重建（Curved planar reconstruction，CPR）、表面遮盖法三维重建（Surface shaded display，SSD）、最大密度投影法三维重建（Maximum intensity projection，MIP）、四维重建（4D）和仿真内窥镜（Virtual Bronchoscopy，VB）等技术对中央气道病变的应用价值，并对其优缺点、适应证及技术要求等做初步的评价，以利于进一步推广和应用。
1 资料与方法
1.1 一般资料 61例病例的年龄为20～74岁，男40例，女21例。其中中央型肺癌32例（鳞状细胞癌21例，腺癌11例），肺门和纵隔淋巴结肿大压迫气道11例，支气管内膜结核7例，气管支气管复发性多发性软骨炎3例，先天性气管憩室3例，先天性气管性支气管1例，先天性右上叶前段支气管闭锁1例，右中间支气管支气管动脉-肺动脉血管畸形1例和左主支气管断裂和气管部分断裂伤各1例。以上病例除1例支气管动脉肺动脉血管畸形所致大咯血患者经数学减影血管造影（DSA）证实外，其余均经手术或纤维支气管镜证实。
1.2 扫描方法 采用Marconi Mx8000机型，扫描范围自肺尖至肺底。扫描参数:准值=2.5mm，5mm，有效层厚（W）=1mm，1.6mm，2.5mm或3.2mm，P=0.875，重建间隔（RI）=1.6mm。视野（Fov）为300～320mm，120kV，250mA0.75s/Rot，软组织分辨率（resolution ST），filter B模式。增强扫描病例先常规扫描，准值=1mm，1.6mm，2.5mm，3.2mm和5.0mm，有效层厚（SW）=1mm，1.6mm，2.5mm和3.2mm，5.0mm和6.5mm，RI=5.0mm，在平扫基础上确定增强扫描的范围，层厚、视野和其他参数均与平扫一致。注射造影剂经正中静脉入路，用非离子型造影剂，剂量80～100ml，采用高压注射器bolus注射，速度2～3.5ml/s。
1.3 图像处理 在MxView工作站上对每个病例做以下后处理:（1）MPR冠状位+矢状位，必要时增加各种斜位及曲面重建（CPR）;（2）3D-SSD:显示支气管的重建窗中心水平为-800～-1000Hu，窗宽的阈值为200～400Hu，多角度旋转图像观察并摄片。（3）4D-Angio:一种是直接利用原始图像进入4D观察;另一种是加入上述3D的组织图像进行综合处理观察，通常取冠状位，厚约气管前后径的2倍。（4）仿真内窥镜（Virtual Bronchoscopy，VB）观察。测定气管支气管异常征象的部位、形态、长度和范围、程度（包括腔内肿块，气管支气管中断、狭窄或推移等），对图像质量评价选用改良Zeiberg评分标准对所获得MSCT气管、支气管树MPR、3D、4D图像质量进行评价。
1.4 诊断 经2位主治医师或以上放射科医师盲法阅片评定MPR（CPR）、3D、4D、VB四种后处理图像诊断支气管病变，并与纤支镜、DSA和手术结果进行对照。
2 结果
2.1 各种后处理方法对显示支气管异常的比较 MPR/CPR诊断支气管病变的敏感性为95%，特异性92%;3D-SSD的敏感性为70%，特异性77%;4D的敏感性为90%，特异性87%;VB的敏感性为85%，特异性90%。
2.2 本组病变包括 （1）中央型肺癌32例，常规横断面显示支气管截断21例，管腔狭窄和充盈缺损8例，仅局部管壁增厚3例。MPR结合4D和虚拟内窥镜显示气管、左右主支气管、右中间段支气管狭窄及病变离隆突的距离，直观评价病灶的具体形态、部位和大小。（2）外压性气管狭窄（纵隔淋巴结肿大）11例，常规横断面对气管支气管是否受累及其是否外压改变有困难，3D重建可清楚显示气管受压推移改变，而并非直接侵犯。（3）支气管内膜结核7例，呈较长范围管腔狭窄，内壁相对光整。常规横断面能显示支气管的狭窄，但对其长度、狭窄的范围等评价有缺陷。SSD重建结合4D可同时显示腔的狭窄程度、范围、壁的厚度及腔外改变，尚可对支架植入后的形态、部位和疗效做评价。（4）复发性多发性气管支气管软骨炎3例，横断面检查示气管及1～4级支气管管腔狭窄，1例呈均匀性狭窄，2例呈不规则狭窄，部分管腔有扩张和塌陷，MPR重建可清楚显示气管的形态和轮廓及整体;4D除显示其形态和轮廓外，尚可显示其壁和管腔情况;后经支架植入术后患者症状明显改善，术后的3D或4D重建，可清楚显示支架的部位和形态，可指导手术方案和对术后管腔的评价。（5）先天性气管憩室3例，常规横断面均可显示，但不能显示憩室颈部，3D -SSD均可显示。（6）先天性气管性支气管1例，横断面扫描易与支气管扩张或食道憩室等相混淆，且对其准确起源和行程判断有误。SSD清楚显示其起源、走行和轮廓。（7）先天性右上叶前段支气管闭锁1例，常规横断面显示不清，误诊为支气管肺癌，VB显示为光滑的盲端，系良性病变，并经纤支镜证实。曲面重建（CPR）示上叶前段支气管局部狭窄，但未见明显肿块。SSD三维重建示右上叶前段截断，虚拟内窥镜检查示前段远端呈光滑的盲端，诊为良性病变，并经纤维支气管镜证实。（8）左主支气管断裂和气管部分断裂伤各1例，常规横断面仅显示局部气管轮廓不规则，稍有变形，CPR重建示局部气管腔欠规则，但易与CPR重建过程中的阶梯状伪影或容积效应相混淆。4D重建后清楚显示气管中段右缘切迹状变形和扭曲。（9）支气管动脉肺动脉血管畸形1例，横断面示右中间支气管腔内占位，管腔狭窄，与中央型肺癌等腔内占位不能区分，虚拟内窥镜可清楚显示其腔内占位，呈曲张样变。DSA支气管动脉造影时肺动脉显影，证实支气管动脉与肺动脉间血管畸形。
3 讨论
单层螺旋CT和在此基础上的MPR图像缺乏足够的分辨率，对部分支气管不能很好显示，更难以准确显示较细支气管的改变。MSCT的MPR图像具有各向同性分辨率，可显示管腔由轻度狭窄到完全闭塞，或管腔内的隆起和息肉样软组织影。MPR对支气管管壁增厚的显示是常规CT横断面的重要补充，可显示病变沿支气管长轴分布的长度和范围，可明显支气管腔狭窄的原因，是应用最广泛的后处理技术 ［1］ 。通常中央型肺癌多因管壁增厚致管腔狭窄，与支气管结核相比，上下范围较局限 ［2］ ，本组32例均不同程度表现为管壁增厚，但MPR显示病变范围欠准确 ［3，4］ ，对舌段、尖后段等不与扫描平面平行者，宜结合曲面重建（CPR）、VB（显示腔内表面情况）、4D（显示腔内外相互关系）等技术。
3D-SSD气管、气管树重建法对显示气管支气管的轮廓和截断较好，对诸如支气管结核引起的管腔变形、憩室或气管性支气管的异常起源评价较好，并能在三维空间任意角度观察 ［5］ 。常规横断面因容积效应、腔外肿块与支气管界面不清等原因，对支气管腔外压的评价通常不理想，仅显示管壁增厚或管腔呈偏心性狭窄，而邻近肿块对气道的压迫有时与向腔外外生型的中央型肺癌不易区分。SSD可显示外压性气道变形的大弧度受压移位，表现为外缘轮廓较整齐 ［6］ ，本组11例均可与中央型肺癌管壁浸润所致的僵硬和凹凸不平区分。SSD的缺点是组织特异性分辨率有限，且易受人为因素、阈值等参数的影响，图像失真和偏差不可避免 ［7］ 。本组6例腔内肿块者3D显示轮廓正常或远端截断假象，与纤维支气管镜相比其特异性有待进一步提高。虚拟内窥镜（VB）能无创性显示管腔的内表面形态 ［5，8］ ，尤其是对于管腔内结节状生长的肿瘤，本组18例腔内占位，VB均能显示呈凹凸不平和结节样突出的瘤体。VB还能显示异常支气管开口的部位，如本组的1例右气管性支气管，常规横断面易与气管憩室和支气管扩张等相混淆。另外，尚可用于评价良性支气管狭窄如支气管内膜结核的程度，支架植入术后的疗效及预后判断 ［9］ 。对气道固定如肿瘤或淋巴结外压的评价较好，但分辨率较低，不能显示粘膜细节，对轻度的隆起性病变或沿管壁浸润生长的肿瘤VB敏感性较低，也不能做活检，对气道阻塞的病因评价不如纤支镜敏感，本组1例右中间支气管肺动脉血管畸形者，VB均表现为曲张样粘膜下隆起，误诊为肿瘤 ［10］ 。另外，在VB重建过程中，人为因素造成误差也不可避免，故要想取代纤维支气管镜尚有待时日 ［4，5，11］ 。
Marconi Mx8000提供的4D-Angio是一种全容积显示成像技术，内容丰富，显示详细，可以较真实地显示气道及病变，对中央气道病变的评价有最广泛的实用价值，对气道壁厚度的显示较横断面直观和清楚，还可同时显示管腔内的狭窄程度和腔外邻近结构 ［4］ 。对管腔外生长的肿瘤，与3D-SSD相仿 ［11］ ;但对气道腔内病变的显示，如中央型肺癌支气管受累和范围及离隆突距离的评价分辨率不如MPR ［5～7］ 。对复发性多发性气管支气管炎等大范围气道异常的评价，4D与3D同为首选 ［12］ ，本组中央型肺癌8例和3例复发性多发性气管支气管软骨炎及气管部分断裂伤1例，后处理图像均清楚显示病变的部位、范围和气管变形的程度。尽管如此，原始横断面图像图其分辨率高，伪影少，仍然是诊断的基础。应在努力提高原始横断面图像质量的基础上，充分结合MPR、3D和4D及VE等辅助技术，方能进一步提高诊断准确率。
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作者单位:200003上海第二军医大学长征医院影像科