螺旋c三维成像技术在胃癌诊断中的应用

螺旋c三维成像技术在胃癌诊断中的应用

众所周知，已经采取了一种标准的上乌林健康法（ugi），但其价值有限。传统的轴面CT图像的应用拓展了对胃癌的诊断领域,尤其是在胃癌的分期方面,但其准确性仍不高。近年来新出现的螺旋CT三维成像(3DCT)技术,包括仿真内镜成像技术(CTVG)、表面遮盖法(SSD)和透明法(Raysum)已应用于胃肠道疾病的检查[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11]。然而国外有关报道大多集中在结肠息肉研究方面,国内外文献应用3DCT上述3种成像技术研究胃癌的报道不多,它们在胃癌诊断中的独立价值尚未明确,目前,笔者尚未见关于CTVG与上消化道钡餐检查直接对照研究的报道。本研究的目的就是以手术、病理为标准,比较研究3DCT(包括CTVG、SSD、Raysum)与UGI在胃癌诊断中的价值。材料和方法一、手术和病理鉴定胃癌患者43例(男26例,女17例),年龄27～78岁(平均60岁),所有患者均经手术和病理证实,28例患者同时有手术大体标本。每例患者均在同1周内行螺旋CT和UGI检查。二、胃辅助辅助扫描采用GEHispeedCT/i扫描机。扫描前,患者肌肉注射20mg盐酸消旋山莨菪碱,口服发泡剂(青岛制药厂)6g。一般先采用仰卧位,如已知病灶位于贲门、胃底,则采取俯卧位。于正位定位像上确定胃充气是否满意。扫描层厚3mm,螺距1.2～1.5,扫描时间22～33s,扫描范围应包括整个胃。X线电流200～280mA,电压120kV,每层扫描时间1s,重建间距1mm。所有3D重建图像(包括CTVG、SSD、Raysum)均经同机工作站(AdvantageWindow2.0)获得,CTVE图像由导航者(Navigator)软件重建后获得。选择“黑在白内”(blackinwhite)阈值模式互动式显示胃内表面,阈值一般取-525HU。横断面、冠状面、矢状面图像与CTVG同时显示。三、图像质量及伪影检测结果43例CTVG、SSD、Raysum和UGI共172套图片(每套由1～4幅图像组成),由2位有经验的放射诊断医师在不了解临床、病理和其他影像资料的情况下,随机、独立地进行读片、评分。图像质量的评价标准分1～5级:1为差;2为较差;3为一般;4为较好;5为好。图像伪影评价标准分1～3级:1为没有;2为有少量伪影但不影响诊断;3为有多量伪影并影响诊断;如有伪影(评分2、3级),需同时记录伪影的形态及产生的原因。病灶检出的可信度分5级:1为肯定没有;2为可能没有;3为可能有;4为很可能有;5为肯定有。每位阅片者对每个评分病灶记录形态、位置、大小及Borrmann分型。将43例CTVG、SSD、Raysum、UGI结果与手术病理进行对比,28例同时与手术大体标本比较。3DCT与胃镜的比较及对胃癌TNM分期诊断的价值将另文讨论。四、病例对照检测应用SAS软件(6.12版本)对所得资料进行分析处理。等级数据分析采用非参数Mantel-Haenszel检验。每位阅片者及各项成像技术对胃癌病灶检出敏感度(病灶的诊断可信度≥3视为检出)和分型敏感度的比较采用配对χ2检验,P<0.05认为差异有显著意义。用Kappa检验评价2位阅片者间的差异,2位阅片者之间的一致度判断如下:K<0.2为差;K=0.21～0.40为较差;K=0.41～0.60为一般;K=0.61～0.80为较好;K=0.81～1.00为好。结果一、ctvd、sd和警务的出现各型进展期胃癌的表现如下:BorrmannⅠ型胃癌在CTVG表现为向腔内突出的肿块(图1～3),SSD上表现为局限性凹陷性病变,Raysum上则为“双边”征;BorrmannⅡ型胃癌在CTVG(图4～6)及SSD上均表现为边界清晰的肿块,中央可见不规则溃疡,Raysum上则表现为胃壁轮廓呈不规则、双边或多边改变。BorrmannⅢ型胃癌在CTVG上为溃疡周围肿块呈浸润性生长,溃疡边缘胃黏膜异常截断,但在SSD和Raysum上,肿块浸润及黏膜皱襞的细节很难显示(图7～10)。BorrmannⅣ型胃癌在CTVG、SSD和Raysum上均表现为管腔狭窄,CTVG上还可见不规则黏膜皱襞及腔内隆起。如肿瘤位于贲门,3DCT均很难发现肿块中的浅溃疡。早期胃癌ⅡC型和Ⅲ型在CTVG上表现为小而浅的凹陷,边缘有黏膜皱襞异常纠集或小结节状隆起(图11,12),在SSD和Raysum上为小的不规则缺损。二、ctgs的假阳性检测除了阅片者1认为SSD的诊断可信度低于UGI、阅片者2认为SSD的伪影多于UGI,总体来说,2位阅片者认为CTVG、SSD、Raysum的图像质量、伪影和诊断可信度与UGI类似(表1)。2位阅片者均认为在检出进展期胃癌(诊断可信度≥3)的敏感度方面,CTVG与UGI间差异无显著意义(χ2值为0.5与0.25,P>0.05),而SSD和Raysum的检出敏感度低于UGI(χ2值为4.17、7.11与5.14、4.17,P<0.05)(表2)。CTVG检出早期胃癌的敏感度高于UGI,但差异无显著意义(χ2=2.25,P>0.05),而SSD和Raysum与UGI相仿。阅片者1没有出现假阳性结果。阅片者2在4位患者(3例贲门癌、1例早期胃癌)2项成像技术中出现6个假阳性病灶(诊断可信度被评为≥3),其中SSD4个、Raysum2个。6个假阳性病灶均定位于胃窦部,实际病灶4个在贲门、2个在胃大弯(表3)。造成假阳性由细节结构(小溃疡和黏膜细节)显示欠佳(6/6)、胃内过多潴留液(2/6)、呼吸运动(2/6)产生伪影、胃小弯蠕动波(2/6)等4方面原因引起。且产生假阳性结果的3位贲门癌患者,都采用了仰卧位扫描,这也是贲门和胃底肿瘤显示不佳的原因。2位阅片者在评判进展期癌的4种成像方法时,共有14例38个病灶未检出,诊断可信度被判≤2,阅片者1为25个病灶,阅片者2为13个病灶。其中SSD和Raysum方法占主要部分,2位阅片者分别为84.0%(21/25)和84.6%(11/13);CTVG的假阴性结果最少,分别为4.0%(1/25)和7.7%(1/13)(表3)。38个假阴性病灶中,有6例21个病灶(55.3%)是由于严重的呼吸伪影(36.8%,14/38)和胃内过多潴留液(18.5%,7/38)而引起漏诊;其余8例17个(44.7%)漏诊病灶,包括5例胃窦癌11个病灶,3例贲门癌6个病灶。2位阅片者在评判早期癌时,共有6例29个病灶未检出,其中阅片者1为14个,阅片者2为15个;CTVG无假阴性结果,主要为SSD和Raysum方法,2位阅片者分别为71.4%(10/14)和73.3%(11/15)。三、进展期肺癌分型错误和误判情况43例经手术和病理证实的患者中,进展期癌37例,其中BorrmannⅠ型7例(7/37,18.9%),BorrmannⅡ型18例(18/37,48.6%),BorrmannⅢ型9例(9/37,24.3%),BorrmannⅣ型3例(3/37,8.1%)。早期胃癌6例,均为凹陷性病变,其中ⅡC型4例,Ⅲ型2例。肿瘤的瘤径范围0.5～8.0cm,按瘤径大小分成3组:<1cm(6例);1～3cm(16例);>3cm(21例)。37例进展期胃癌中,21例位于贲门和胃底,8例位于胃窦,3例位于胃体大弯,3例位于胃小弯,2例同时累及胃窦和胃体。6例早期癌中,4例位于胃窦,2例位于胃体大弯。2位阅片者均认为CTVG对进展期胃癌Borrmann分型的敏感度高于UGI(P<0.05),而SSD、Raysum分型敏感度与UGI相似(P>0.05),CTVG的分型敏感度在4种成像技术中最高(表2)。进展期癌4种成像技术中,2位阅片者相加,共在33例141个病灶中出现分型错误或不能分型。其中43%(60/141)是由于假阴性(33/60,55.0%)或呼吸伪影(19/60,31.7%)和胃内潴留液(8/60,13.3%)而不能分型。在此60个不能分型的病灶中,CTVG占的比例最小(3.3%,2/60,),SSD、Raysum占的比例较高,分别为30.0%(18/60)和50.0%(30/60)(表3)。其余57%(81/141)为分型错误,4种成像技术中CTVG占的比例同样最小(15/81,18.5%),UGI比例最高(30/81,37.0%)。BorrmannⅠ、Ⅱ、Ⅲ型的误判比例分别为2.5%(2/81)、76.5%(62/81)、21.0%(17/81)。2位阅片者的误判大多发生在BorrmannⅡ型(62/81,76.5%)和Ⅲ型(17/81,21.0%),Ⅳ型中未发生误判。误判情况为:BorrmannⅠ型2个病灶误判为Ⅱ型;Ⅱ型误判62个,其中36个误为Ⅰ型,24个误为Ⅲ型,2个误为Ⅳ型;BorrmannⅢ型误判17个,其中7个误为Ⅱ型,8个误为Ⅲ型,2个误为Ⅳ型。在此分型错误的81个病灶中,由于贲门癌的溃疡显示欠佳,有54.3%(44/81)的BorrmannⅡ、Ⅲ型贲门癌病灶被误为Ⅰ型。另外有38.3%(31/81)的Ⅱ、Ⅲ型鉴别困难,4.9%(4/81)的胃窦部Ⅱ、Ⅲ型癌肿误为Ⅳ型,2.5%(2/81)的Ⅰ型肿块分叶误为Ⅱ型溃疡。早期胃癌2位阅片者相加有14个病灶正确判为早期凹陷型病灶,但未能有效区分ⅡC型和Ⅲ型。由于漏诊(假阴性)而不能分型的,2位阅片者共有29个病灶。误判5个,包括2个误为BorrmannⅢ型,3个误为BorrmannⅡ型。四、成像技术分析2位阅片者均认为在无伪影图像(伪影评分为1)中CTVG、UGI所占比例较高。除阅片者2认为SSD伪影多于UGI外,CTVG、SSD、Raysum和UGI4种成像技术的图像伪影间差异并无显著意义(表1)。2位阅片者评为有严重伪影(评分为3)的图像相加,计7例3种成像技术(CTVG、SSD、Raysum)的21套图像,占6.1%(21/344),产生这种严重伪影的原因为呼吸[76.2%(16/21)]和胃潴留液过多[23.8%(5/21)]。2位阅片者评为有中度伪影(评分为2)的图像相加,共计40例4种成像技术的126套图像,占36.7%(126/344),其主要原因是螺旋扫描时形成的环形伪影(98/126,77.8%),其他为胃液潴留(14/126,11.1%)、呼吸伪影(10/126,7.9%),以及由于小肠与胃重叠较多致胃影像分割(segmentation)不良(4/126,3.2%)。五、2伪影、诊断一致性在评价CTVG的图像质量、伪影、诊断可信度和UGI的图像质量、诊断可信度时,2位阅片者间的一致性较好(K≥0.61);评价Raysum的图像质量和UGI的图像伪影以及SSD的图像质量、伪影、诊断可信度时,两者一致性一般(K≥0.4);评价Raysum的图像伪影、诊断可信度时一致性较差(K≥0.21);在评价4种成像技术病灶检出及分型的敏感度方面两者一致性均较好或很好(0.60～0.95)(表4)。诊断肺癌分型传统上消化道钡餐检查在评价胃癌时有以下限度:如不能从腔内观察病变;病变常与其他结构重叠;病灶能否显示及显示情况受钡剂质量和操作者的技术水平等因素影响。随着CT的广泛应用,它在胃癌中的评估价值日益受到重视,但仅仅应用CT的横断面图像评价胃癌的腔内形态有一定的限度,目前已有报道应用新的螺旋CT三维显示技术来评价胃癌。CT三维后处理工作较繁杂,往往需对独立的、不同的三维成像技术做出迅速、准确的判断与取舍,以便提高阅片的效率。文献报道中常将3DCT的3种技术分隔开来与UGI、胃镜进行比较(即CTVG与胃镜,SSD、Raysum与UGI)。笔者认为,上述3种成像技术均出自螺旋CT1次扫描,更宜作为一个完整的影像资料与其他影像技术进行比较。故在本研究中,SSD、Raysum、CTVG作为3DCT技术的3种显示方式与UGI进行诊断胃癌的比较,并着重于比较不同3DCT技术对胃癌检出及分型的价值。关于3种3D技术与胃镜的比较,限于篇幅,已另文讨论。一、3胃壁内表面影像在显示胃的三维结构时,笔者采用3种再现(rendering)方法:SSD、Raysum和CTVG。胃表面遮盖显示(SSD)只选择空气的CT值为成像阈值,而大于或小于此阈值均去除,以此产生胃壁内表面影像,其图像与传统钡餐的单对比像类似。也有作者将SSD与透视法(perspective)、切割法结合应用,可达到仿真内镜的效果。Raysum的本质属于体积再现技术,其图像上的每个像素代表相应投影线上所有体素之和,其显示的透明图像类似于气钡双对比造影的表现。SSD和Raysum的优点在于可以清楚显示胃的轮廓改变,但解剖及病理细节显示不佳是其主要缺陷。CTVG则是采用透视法体积再现(volumerendering)方式,并采用飞越(fly-through)法显示技术展示肿瘤的胃内形态,效果与胃镜图像类似。二、sd和4.2方法的灵敏度差异本研究表明,CTVG的病变检出敏感度在4种技术中最高,在早期癌的检出及在进展期癌的检出中均高于UGI,但两者间差异无显著意义(P>0.05)(表2),而SSD和Raysum的病变检出敏感度低于UGI(P<0.05)。本研究中,阅片者2的6个假阳性结果和2位阅片者的多数假阴性结果都发生于SSD和Raysum中,因为这2种成像技术会使信息大量丢失并产生伪影,影响了诊断的敏感度。所以,当SSD、Raysum单独应用时,其评价胃癌的价值有限。三、分区图像的差异本研究中进展期胃癌Borrmann分型的分布与文献报道有所不同。文献报道BorrmannⅢ型最多见,胃癌最好发部位是胃窦部后壁,而在本研究中,BorrmannⅡ型最多见,胃癌最好发的部位是贲门和胃底。报道认为应用3DCT可以对胃癌准确分型,本研究中2位阅片者都认为CTVG对进展期胃癌的Borrmann分型能力优于UGI(P<0.05),而SSD、Raysum与UGI相近(P>0.05)。在不能分型的病灶中,归入SSD、Raysum这2种成像技术的占大部分。这很可能是由于SSD、Raysum成像技术会使细节丢失及产生图像伪影;在误判病灶中,误判大多发生于BorrmannⅡ型和Ⅲ型,UGI所占比例最高。根据本研究结果,很可能有如下一些原因:(1)本组病例中,贲门和胃底癌的发生率超过半数(21/40),由于一些小而浅的溃疡显示欠佳,4种成像方法尤其是UGI易将贲门癌BorrmannⅡ型和Ⅲ型误诊为Ⅰ型。(2)由于以下因素使一些BorrmannⅡ型和Ⅲ型病灶难以鉴别(31/81,38.3%):阅片者在应用SSD、Raysum进行分型时,只有3DCT而无2DCT图像可供参考;尽管CTVG图像附有2D多平面重建定位像,但其信息有限;UGI显示贲门溃疡和肿块浸润情况的能力有限。(3)本研究中胃窦部Ⅱ、Ⅲ型癌易误判为Ⅳ型,因为CTVG和3DCT图像对胃窦幽门部癌肿的显示欠佳。四、早期肺癌分型应用3DCT检出早期胃癌的报道极少,结果也不一致。Lee等报道用螺旋CT增强扫描后SSD的方法对早期胃癌的检出率高达93.5%;而Fukuya等报道螺旋CT对早期胃癌的检出率只有26%;Ogata等认为3DCT对早期胃癌的检出不如UGI。在本