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首页医源资料库在线期刊中华现代影像学杂志2005年第2卷第9期

CTU后处理重建技术在诊断输尿管疾病中的应用初探

来源:中华现代影像学杂志
摘要:【摘要】目的探讨多层螺旋CT输尿管造影(CTurography,CTU)不同后处理重建方法在辅助诊断输尿管疾病中的应用价值。方法选择58例经过临床及手术病理确诊的输尿管疾病患者作为研究对象,参照肾功能受损程度不同进行15、30、60min的延迟扫描,并行薄层重建。后处理重建采用曲面重建(CPR)、多平面重建(MPR)、最大密度......

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  【摘要】  目的  探讨多层螺旋CT输尿管造影(CT urography,CTU)不同后处理重建方法在辅助诊断输尿管疾病中的应用价值。方法  选择58例经过临床手术病理确诊的输尿管疾病患者作为研究对象,参照肾功能受损程度不同进行15、30、60min的延迟扫描,并行薄层重建。后处理重建采用曲面重建(CPR)、多平面重建(MPR)、最大密度投影(MIP)方法,观察输尿管的解剖结构、毗邻关系及行走路径。分析不同的重建方法对最佳延迟时间段图像质量、疾病判断的准确度及毗邻关系的应用价值。结果  (1)CPR显示:图像质量评级为优良54例(93.1%),评级为差4例(6.9%)。疾病判断的准确度为:输尿管结石100%(30/30);输尿管肿瘤62.5%(5/8);输尿管囊肿100%(5/5);先天性输尿管狭窄100%(9/9);输尿管炎症66.7%(4/6)。CPR能清晰显示输尿管行径、解剖与毗邻结构。(2)MPR显示:图像评级为优良48例(82.8%),评级为差10例(17.2%)。疾病判断的准确度为:结石100%、肿瘤87.5%、囊肿100%、先天性狭窄100%、炎症50.0%。MPR部分显示输尿管部分行径、解剖与毗邻结构。(3)MIP显示:图像评级为优良39例(67.2%),评级为差19例(32.8%)。疾病判断的准确度为:结石86.7%、肿瘤50.0%、囊肿80.0%、先天性狭窄77.8%、炎症50.0%。结论  根据输尿管显像程度,选择合适的重建方法完整显示输尿管与疾病的解剖关系,有助于疾病的诊断和指导临床治疗。

  【关键词】  X线计算机;输尿管造影;诊断;重建
   
  Evaluation of reconstruction methods of CT urography in the diagnosis of ureteral diseases

  CHANG Shi-xin,HAO Nan-xin,WANG Yi-bin,et al.

  Department of Radiology,East Hospital,Tongji University,Shanghai 200120,China

  【Abstract】  Objective  To assess the value of CT urography in the diagnosis of urinary tract diseases with different reconstruction methods.Methods  58 cases of ureteral diseases who were diagnosed by clinic and pathology were retrospectively analyzed.The delay scan and thin slice reconstruction was progress in 15min,30min,60min refer to renal function.Reconstruction methods were made with CPR,MPR and MIP.By observing ureteral tract anatomy and adjacent tissue,the value of different reconstruction methods was analyzed in the image quality and disease diagnosis.Results  (1)The reconstruction with CPR display that the percent of excellent was 93.1% and the worse was 6.9% in image quality.The accuracy of diagnosis respectively was 100%(ureteral stone),62.5%(ureteral neoplasm),100%( ureteral cyst),100%( urinary tract abnormality) and 66.7%(uretera inflammation).The CPR can clearly show ureteral tract anatomy and adjacent tissue.(2)The percent of excellent was 82.8% and the wores was 17.2% in image quality with MPR.The accuracy of diagnosis respectively were 100%,87.5%,100%,100% and 50.0%.(3)The reconstruction with MIP show that the percent of excellent was 67.2% and the worse was 32.8%.The accuracy of diagnosis respectively was 86.7%,50.0%,80.0%,77.8% and 50.0%.Conclusion  According to ureteral tract brightness,high image quality and high success rate with correctly reconstruction can delineate ureter cubicity,which is helpful in diagnosing and instructing clinical treatment.

  【Key words】  X-ray computed;urography;diagnosis;reconstruction

  输尿管疾病以结石、肿瘤及炎症为多见,小部分为输尿管先天性畸形,不论哪种疾病均可导致输尿管梗阻,引起肾积水。以往常规采用腹部X线平片(KUB)、肾盂分泌造影(IVP)、B超、常规CT及磁共振尿路造影(MRU)检查[1],近年来随着多层螺旋CT (multislice CT,MSCT) 的问世及计算机后处理技术的发展,国内外学者开始把 CT的三维后处理重建技术应用到输尿管疾病的诊断,并显示出良好的效果[2,3]。CT后处理重建方法较多,采用的方法不同显示效果也大相径庭。笔者对经临床和手术病理确诊的58例输尿管患者的影像资料进行了回顾性分析,比较了不同CT后处理重建方法在辅助诊断输尿管疾病中的应用价值,现将结果报告如下。

  1  资料与方法

  1.1  一般资料  选择我院2004年8月~2005年6月经MSCT诊断为输尿管疾病的 58例患者资料,男32 例,女26 例,平均年龄(59±3.5)岁。临床症状主要表现为突发性下腹及会阴部放射痛、腰背部酸痛、尿路刺激征,其中26例观察到肉眼血尿,32例存在镜下血尿。CT检查前所有患者均做过KUB和IVP检查,部分病例还有B超及MRI检查资料。37例经临床治疗及随访证实,21例经手术病理证实。

  1.2  设备与方法  采用美国GE公司的 Light speed/8层螺旋CT,检查时患者仰卧位并双手上举抱头,范围自肾上极至耻骨联合水平,一次屏气15s完成扫描。层厚5mm,间隔为5mm,连续扫描。增强采用高压注射器,欧乃派克(350mgI/ml)100ml,肘前静脉注射,流量3.5ml/s,观察肾脏显影、参照肾功能受损程度不同在15min、30min、60min进行延迟扫描,并2.5mm薄层重建。将数据传送至GE AW 4.0工作站,后处理重建采用曲面重建(curve planar reformation,CPR)、多平面重建(multiplanar reconstruction,MPR )、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)方法。

  1.3  图像质量评级及分析  为了客观评价输尿管的图像质量,我们制定了一个CT输尿管造影(CTU)图像质量评级标准。优良:输尿管壁光滑、锐利,全程显影清晰或管壁完整,不影响诊断。差:输尿管部分显影或未显影,明显影响诊断。

  1.4  分析方法  由两位有经验的副主任医生对重建图像质量及疾病诊断进行独立的分析并记录其图像质量评级,采用双盲法,对意见不一致者,再共同阅片,达成一致意见。

  1.5  统计学方法  综合 CPR、MPR及MIP三种后重建图像,记录输尿管的图像质量评级及拟诊意见,对样本间不同率的比较采用U检验(SPSS 12.0统计学软件)分析统计不同质量评级和诊断准确性的百分率。

  2  结果

  2.1  重建图像质量评级  三种重建方式的图像质量评级中,CPR、MPR和MIP的优良百分率分别为93.1%,82.8%、67.2%,评级为差的例数分别为4例(CPR)、10例(MPR)、19例(MIP)。将CPR、MPR和MIP图像质量评级的优良百分率进行比较,CPR法与MPR法差异无显著性(U=2.03,P=0.15),CPR与MIP之间差异有非常显著性(U=10.63,P<0.01),MPR与MIP间差异无显著性(U=3.72,P=0.054),见表1。

  2.2  影像诊断的准确率  54例CPR、48例MPR和39例MIP重建图像均清晰显示输尿管行走路径、解剖与毗邻结构,其影像诊断准确率分别为91.4%(53/58)、93.1%(54/58)、75.9%(44/58),CPR法与MPR法之间差异无显著性,但二者与MIP之间差异有显著性(U=2.32,P<0.05)。比较结石、肿瘤、囊肿、先天性狭窄及炎症各类疾病诊断的准确率,CPR、MPR、MIP三组间差异无显著性(P>0.05),具体见表2。

  表1  图像质量评级对照与分析  (略)

  表2  输尿管疾病影像诊断的准确率  (略)

  2.3  影像学表现  在CPR、MPR及MIP的重建图像上,结石的直接征象主要表现为输尿管腔内类圆形或不规则形高密度影,多伴有近端输尿管扩张(图1)。肿瘤则表现为输尿管局部管径增粗、管壁僵直或软组织块影,部分伴近侧管腔不同程度扩张(图2)。囊肿位于输尿管下端近膀胱入口处,呈类圆形充盈缺损,囊肿边界清晰(图3)。先天性输尿管狭窄多呈鸟嘴样狭窄,输尿管迂曲,甚至折叠,局部管壁增厚,肾盂及肾盏明显扩张。输尿管炎症多表现为管腔由扩张逐渐均匀变细,较大范围的管壁增厚,增强后管壁可出现条带状强化而无突入腔内的软组织影,少部分病例伴有输尿管及肾盂不同程度扩张、积水(图4)。
   
  图1  CPR 见右输尿管腔内类圆形高密度影,近端输尿管、肾盂扩张(略) 

  图2  延迟30min后CPR 见右侧输尿管下端腔内新事物,部分突入膀胱 (略)

  图3  CPR见右侧输尿管下端呈囊状扩张并突入膀胱腔内(略) 

  图4  CPR见左侧输尿管中上段输尿管壁增厚并强化,肾收集系统扩张(略)

  3  讨论

  3.1  三维技术优势  IVP 是传统的泌尿系疾病的检查技术,可以显示尿路解剖和肾脏的生理状态,对评判肾功能、确定输尿管梗阻部位较好,但受到主客观因素的限制,无法清晰显示输尿管腔外或管壁的病变,对一些输尿管疾病的诊断困难较大[4]。MRU无需造影剂即可显示肾盂、肾盏及输尿管的结构和形态,是了解上尿路梗阻的无创性检查,但其分辨率不高,对肾实质及输尿管壁的改变显示不如CTU,尤其对小的钙化和小病灶显示不敏感,对梗阻部位周围病变的显示不够理想,使疾病的定性诊断存在困难[5]。多层螺旋CT的分期扫描及后处理重建技术是对泌尿系统影像学检查方法的有效补充,三维容积扫描生成的高质量的原始资料允许进行各种复杂的后处理,三维技术能任意方向全面观察病变。通过强大的图像后处理技术,如CPR、MPR、MIP等,可三维立体再现病灶,任意角度全方位观察病变与邻近组织间的关系[6]。将CT后处理技术应用于对输尿管疾病的诊断,不仅可以三维立体显示肾、输尿管的解剖结构,而且还可及时了解肾功能,其影像表现更加直观,也易为临床医生和患者所接受。CTU是一种无损伤、无痛苦的检查技术,检查前不需做胃肠道准备和腹部加压,能快速薄层扫描,短时间内完成检查。其图像空间分辨率高,重建时图像失真小,质量明显优于IVU和MRU,且能多角度、多方位成像,明确病变与毗邻组织器官的关系。此外,在梗阻导致肾功能减退的情况下,CPR、MPR、MIP技术可高分辨率地显示一些 IVU不能清晰显示的病变,避免输尿管插管的痛苦和泌尿系统逆行感染的机会[7]。

  3.2  CTU后处理成功的前提条件  前提是准确定位输尿管,而确定输尿管位点的条件是依靠自身病变或外界干预形成可辨别的密度差。在输尿管疾病中,绝大多数造成输尿管不同程度梗阻扩张,管腔内存留的低密度尿液、延迟增强形成输尿管内的高密度对比剂,为获得良好的CPR、MPR、MIP像奠定了基础[8]。在CTU后处理方法中,以CPR、MPR及MIP三种方法最为常用。CPR是以 MPR 中的冠状位、矢状位进行定位,沿输尿管走行方向确定其位点及连线,将沿曲线轨迹分布的体素重组,获得从肾盂至输尿管膀胱入口连续性或要求段的输尿管图像。CPR及MPR技术能清晰显示整个泌尿系统全貌,可以任意旋转,从不同角度观察输尿管的走行,对梗阻部位、梗阻程度敏感性和准确性高,使疾病的定位、定性诊断更加精确。本组资料显示二者的定位准确率达100.0%、 定性诊断率分别为91.4%、93.1%,差异无显著性,而MIP的定性诊断率为75.9%,与上述二者间差异存在显著性(U=2.32,P<0.05)。在三种后处理方法的图像质量评级中,虽然CPR与MPR、MPR与MIP之间未见明显差异,但CPR与MIP之间差异有非常显著性(U=10.63,P<0.01),这说明无论是在图像的质量评级中,还是在疾病的定性诊断中,CPR后处理重建方法均起主导作用。

  3.3  应用CTU处理图像的意义  在CTU的后处理图像中,输尿管与毗邻组织同时显示,其优点是病变可以相邻结构为参照物,有利于外科手术定位。结石、肿瘤、先天性病变、输尿管炎症均可导致病变以上输尿管不同程度的扩张,形成病变部位与邻近组织间出现可视的密度差。对于结石性病变,CPR、MPR、MIP图像均可清晰地显示结石所在的部位、大小、范围,结合横断面结石的特征做出定性诊断。而输尿管肿瘤性病变一直是泌尿外科诊断的难点,CPR、MPR纵剖面图像可全程显示输尿管行程路径,明确有无管壁增厚、腔内外肿块、输尿管管腔狭窄以及邻近组织是否受累、区域淋巴结肿大等[9]。增强扫描虽可显示病灶的强化特点,帮助判断疾病性质,但在本组资料中,肿瘤的强化程度变化对诊断的帮助不如增强后管腔内出现高密度对比剂时的立体显像意义大。先天性输尿管狭窄、先天性输尿管囊肿以及后天性输尿管炎症,在CPR、MPR、MIP后处理图像上均能得到清晰显示。结合本组资料,研究认为CTU后处理重建的经验是结石性病变以参考平扫横断位原始图像为主导,CPR、MPR、MIP图像起定位及直观观察肾、输尿管整体轮廓为辅助;非结石性病变以增强图像效果更为理想,增强可帮助我们了解病变的血供,参考三维立体重建图像做出更加明确的诊断。

  总之,以CPR为主导,多种重建联合应用的CTU技术对输尿管疾病诊断优于IVP 及MRU,CT快速薄层容积扫描及三维重建对输尿管疾病诊断具有很高的敏感性和特异性,避免小病灶的遗漏,同时又能多方位、多平面立体显像,使病变的定位、定性更加准确,是目前诊断输尿管疾病的最佳成像方法之一。

  【参考文献】

  1  Akbar SA,Mortele KJ,Baeyens K,et al.Multidetector CT urography: techniques,clinical applications,and pitfalls.Semin Ultrasound CT MR,2004,25: 41-54.

  2  Nolte-Ernsting C,Staatz G,Wildberger J,et al.MR-urography and CT-urography:principles,examination techniques,applications.Rofo,2003,175:211-222.

  3  Kawamoto S,Horton KM,Fishman EK,et al.Computed tomography urography with 16-channel multidetector computed tomography:a pictorial review.J Comput Assist Tomogr,2004,28:581-587.

  4  Noroozian M,Cohan RH,Caoili EM,et al.Multislice CT urography:state of the art.Br J Radiol,2004,77:S74-86.

  5  Sattans J,Forsting M,Goyen M,et al.New techniques in computed tomography.Significance for Urology,2004,43:1391-1396.

  6  Lin WC,Wang JH,Wei CJ,et al.Assessment of CT urography in the diagnosis of urinary tract abnormalities.J Chin Med Assoc,2004,67:73-78.

  7  Kalra MK,Maher MM,Sahani DV,et al.Current status of multidetector computed tomography urography in imaging of the urinary tract.Curr Probl Diagn Radiol,2002,31:210-221.

  8  Fielding JR,Silverman SG,Rubin GD,et al.Helical CT of the urinary tract.AJR,1999,172:1199-1206.

  9  Lemaitre L,Claudon M,Fauquet L,et al.Imaging of chronic and intermittent adult upper urinary tract obstruction.J Radiol,2004,85:197-216.

  (编辑:丁剑辉)

  作者单位: 200120 上海,同济大学附属东方医院放射科

作者: 常时新,郝楠馨,王轶彬,宗根林,汪波,任铮,晏玉秋,李树凤,潘海红,龚筠,刘伟 2005-11-8
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