多层螺旋c三维重建及仿真眼镜在胸部的临床应用

多层螺旋c三维重建及仿真眼镜在胸部的临床应用

ct真实性映射技术（ctve）以其虚实的三维立方体图像为基础，并在临床应用上取得了令人满意的结果。但目前有关16层螺旋CT的VE报道国内少见,尤其在喉部的应用研究也多限于单层螺旋CT。随着16层螺旋CT在国内的初步应用,其技术上的重大突破给仿真内窥镜技术带来了更高质量的图像,使其应用前景更加广泛。本文就16层螺旋CT三维重建及CTVE技术在喉部的应用及其成像技术方面作一初步探讨。1材料和方法1.1性别间不同性别患者对2002年10月至2003年3月来我科行喉部16层CT检查的46例患者进行观察研究。其中正常组8例,男4例,女4例,年龄21~58岁。病变组38例,男25例,女13例,年龄12~79岁,声门癌9例,会厌癌1例,下咽癌1例,颈外伤1例,咽喉部梗阻感1例,喉癌术后放化疗复查10例,颈部肿块外压性占位患者15例,喉气管切开3例。所有喉癌及颈部肿块患者均经病理证实,其余病例经临床综合检查及随访诊断。1.2ctve成像技术条件1mpr重建及ctvd检查采用SomatomSensation16螺旋CT机扫描,VolumeWizard工作站(VersionA50A)图像后处理系统行MPR重建及CTVE检查。2扫描线及背景条件所有病例均采用垫肩仰卧位,扫描时嘱患者平静呼吸,勿咳嗽勿做吞咽动作。扫描范围包括整个喉咽部。扫描线与声带平行。扫描条件:电压120KV,电流210mA,窗宽250,窗位50,扫描层厚5mm,重建不同层厚(其中每例均用2mm,部分病例加用0.75mm、1.5mm、5mm、6mm层厚)以进行比较。图像重建重叠50~60%。3喉腔的检查先将不同重建层厚的轴位扫描容积数据传入工作站3D软件进行MPR多平面重建(冠状面及矢状面)。然后对每一病例均运用仿真内窥镜软件行CTVE检查。CTVE检查时先通过上下、左右移动参考线使横、矢、冠状面图像喉腔显示最佳。然后将观察点设于头端或足端,通过旋转”移动眼”选择最佳视角,并通过改变视野范围使喉腔显示清晰并减少遮盖。再点击右键选择AutoNavigator或Push/Pull可自动导航漫游逐步深入或人工控制行径路线。到达感兴趣区时还可运用RotateView(旋转观察)从任意角度和方位观察正常喉腔内结构如会厌、梨状窝、声带及声门下气道及腔内病变或腔外占位的压迫改变,并使其显示最佳或全貌。1.3腔外病变组观察正常组观察正常解剖结构显示情况(分别从头端入路和从足端入路);腔内病变组观察病变的部位、形态、累及范围;腔外病变组观察其对喉腔气管的压迫程度。分析CTVE图像时结合导航方位图和/或路径图,与轴位像、多平面重建图像综合分析,并与喉镜或病理对照。不同重建层厚图像重点分析其粘膜皱襞显示情况,图像边缘是否光整平滑,伪影是否存在及严重程度。2结果1层结构观察组合成像技术能非常好地显示喉腔内的正常解剖结构,从头端入路依次显示会厌舌面和喉面、会厌前间隙、会厌结节、梨状窝(见封三图1)、杓状会厌襞、喉前庭、真假声带(见封三图3)、前后联合、喉室及声门下区气管(见封三图5)。从足侧入路可以观察声门下区气管(见封三图2)、声带(见封三图4)、喉室和会厌的喉面(见封三图6),但不能显示梨状窝和会厌前间隙。16层CTVE图像清晰,三维立体结构显示直观,并可通过任意角度的旋转选择不同的视角从不同方位和角度显示腔内的状态,观察腔内结构。运用薄层重建的CTVE图像边缘光整平滑,粘膜皱襞显示清晰,层厚越薄显示越好越逼真,且伪影明显减少,该结果与本课题的另一研究结果一致。2喉癌ctvd-ld-b法(1)声门癌9例:所有9例声门部肿块均被检出,肿块较大或弥漫隆起者CTVE显示优良(见封三图7,8),一例前联合肿块显示清晰(见封三图9,10),其中2例因肿块较小,CTVE未发现明确肿块,仅显示局部声带稍增厚隆起。(2)会厌癌1例:CTVE分别从头端入路和足端入路见左侧会厌喉面肿块向下侵及左侧声带,而喉镜仅见左侧会厌喉面菜花样新生物,因肿块阻塞喉腔,纤维喉镜难以通过,左侧声带未窥及。右侧声带未见异常。(3)下咽癌1例:喉镜见梨状窝新生物,左声带麻痹,CTVE见右侧梨状窝变浅,未见明显肿块,结合断面图颈椎右偏,右胸锁乳突肌厚于左侧,考虑为斜颈。(4)颈外伤后,呼吸困难1例:CTVE见气管上段狭窄,周围软组织肿胀,与喉镜所见相符。(5)咽喉部梗阻感2个月1例:喉镜见双侧声带充血,左侧喉室饱满肿胀,CTVE见左侧声带增厚,喉室稍变形。(6)喉癌术后放化疗后组10例:均可见喉腔不同程度狭窄,声带水肿增厚,杓状会厌肿胀,梨状窝及喉室壁饱满,有的可见肿块影或颈部淋巴结转移压迫气管。与喉镜所见基本相符。气管切开插管者CTVE可明确显示正常狭窄的喉腔和插管(见封三图12),并见插管的气腔与狭窄的喉腔相通。(7)颈部肿块(包括甲状腺肿瘤和气管旁占位)15例:其中8例肿块较大,对气道压迫明显,CTVE显示喉腔明显变形变窄并向对侧移位(见封三图11);其中7例肿块较小,对气道压迫不明显,CTVE显示喉腔形态基本正常,未见明显变窄。3ctvd成像的优势CTVE成像原理为利用计算机软件功能,将螺旋CT容积扫描获得的图像数据进行后处理,重建出空腔器官内表面的立体图像,类似纤维内窥镜所见。16层CT由于其探测器排数增加,显著提高了薄层采集速度(时间分辨率),缩短了扫描时间,并使图像变得更清晰、平滑。16层CT软件丰富,用于喉腔的多维成像技术包括表面重建和容积重建,以及在此基础上进行SSD、MIP、MinIP、MPR、CPR、4D、CTVE等。根据病变的部位和性质,选用最佳的重建方式,能提高诊断的可靠性。对喉腔病变三维重建首选MPR,CTVE。本文就16层CT三维重建(MPR)及仿真内窥镜技术在喉部的应用作了初步研究,结果表明16层CT仿真内窥镜成像能清晰显示正常喉腔解剖结构和病变的部位、形态及周围结构情况。对腔内占位病变的检出率较高,对腔外病变仅能观察到管腔受压变窄情况。图像清晰,且重建层厚越薄,图像边缘更光整平滑,伪影更少(相关统计学分析,见同期第1~3页一文)。喉部CTVE可模拟纤维内镜检查,观察喉腔病变内表面形态,尤其是管腔内结节状生长的肿瘤能直接观察到肿瘤表面形态,是其他影像学检查无法取代的,多层螺旋CT较单层螺旋CT具有更快的扫描速度、更优越的软件技术,同时还增进了导航能力,克服了单层CT的主要制约因素(扫描时间和运动),增加了单位时间Z轴方向上的分辨力,以较短的扫描时间减少病人的呼吸和移动,使成像更清晰。但仿真内窥镜仍存在技术上的限制,如不能提供组织学信息,不能活检,不能分辨病变的颜色差异,难以检出腔内小的扁平病变,对于腔外生长的肿瘤,应以轴位为主,VE仅能观察到管腔受压变窄。但作为纤维喉镜的补充及影像发展的重要趋势,CTVE有其巨大的潜力,值得深入研究。据有关文献报道,随着计算机技术的不断发展,CT3D技术有望把形态与功能成像结合在一起,使所谓的“虚拟活检”成为可能。所谓”虚拟活检”就是利用仿真内镜系统对病变部位组织进行定位和综合定量分析,核心在于多模式数据的采集和融合,如形态和功能数据的计算机分析和集成,有望在三维成像及仿真内镜成像条件下获取病灶的血流灌注数据、病理生理等。对局部靶病灶做一系列