MSCT三維成像技術(shù)在氣道基本病變顯示中的價(jià)值

張旭，朱艷艷，

侯代倫1，柳澄2

1.山東省胸科醫(yī)院，山東 濟(jì)南250101；2. 山東省醫(yī)學(xué)影像學(xué)研究所，山東 濟(jì)南 250021

MSCT三維成像技術(shù)在氣道基本病變顯示中的價(jià)值

張旭1，朱艷艷1，

侯代倫1，柳澄2

1.山東省胸科醫(yī)院，山東 濟(jì)南250101；2. 山東省醫(yī)學(xué)影像學(xué)研究所，山東 濟(jì)南 250021

本文從MPR技術(shù)對(duì)氣管、支氣管結(jié)核的顯示方法，CTVE技術(shù)與纖維支氣管鏡診斷氣管、支氣管病變，HRCT對(duì)氣道病變的診斷等方面概述了MSCT三維成像技術(shù)在氣道基本病變顯示中的應(yīng)用價(jià)值。

MSCT；三維成像；氣道病變；醫(yī)學(xué)影像學(xué)

0 前言

近年來(lái)，隨著多排螺旋CT以及三維圖像重建技術(shù)的完善和普及，可在短時(shí)間完成全肺毫米級(jí)層厚的CT容積掃描，進(jìn)行各種圖像后處理。CT常規(guī)軸位掃描后的信息通過(guò)MPR、CPR、MIP、VR、VE等圖像后處理技術(shù)，對(duì)病變支氣管及其周圍組織進(jìn)行不同切面、不同角度和不同方式的觀察，更準(zhǔn)確地了解和掌握病變區(qū)域的細(xì)微特征；利用CT三維重建技術(shù)產(chǎn)生的虛擬支氣管鏡影像作為支氣管鏡檢查的補(bǔ)充，同時(shí)可以彌補(bǔ)支氣管鏡的難以對(duì)氣管進(jìn)行整體觀察的不足，F(xiàn)inkelstein等認(rèn)為虛擬支氣管鏡對(duì)于氣道阻塞性病變?cè)\斷的敏感性為100%。并且CT圖像對(duì)于顯示支氣管腔內(nèi)鈣化及支氣管周圍鈣化比纖維支氣管鏡更為敏感。通過(guò)虛擬支氣管鏡技術(shù)可以對(duì)氣管、支氣管管壁以及管腔的情況進(jìn)行觀察。

有研究認(rèn)為CT虛擬支氣管內(nèi)鏡（CTVE）圖像對(duì)于亞段支氣管顯示效果欠佳， Maniatis等建議以-520 Hu作為觀察中央氣道的閾值，而以-720 Hu作為準(zhǔn)確顯示肺段支氣管和亞段支氣管的閾值，應(yīng)用16～18 cm的觀察野（FOV）進(jìn)行回顧性靶重建，空間分辨率接近0.5 mm，能常規(guī)識(shí)別過(guò)去難以分辨的第5級(jí)到第8級(jí)支氣管，原始數(shù)據(jù)達(dá)到各向同性對(duì)改善虛擬支氣管鏡圖像質(zhì)量有所幫助。筆者采用我院GE LightSpeed多層螺旋CT比較了MSCT重建層厚1.25 mm、重建間隔1 mm與重建層厚0.625 mm、重建間隔0.4 mm獲得的圖像，能夠分辨的支氣管從7.5 mm提高到了4.6 mm（P＜0.0001）。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)虛擬支氣管鏡圖像對(duì)于提高經(jīng)支氣管鏡細(xì)針抽吸和活檢（TBNA）的診斷率有所幫助。

1 MPR技術(shù)對(duì)氣管、支氣管結(jié)核的顯示方法分析

（1）在觀察管腔和管壁狀態(tài)方面MPR優(yōu)于橫斷圖像（圖1a～d）。

敏感性：MPR后處理圖像發(fā)現(xiàn)支氣管管腔狹窄達(dá)98%，明顯高于軸位圖像觀察到的69%；MPR后處理圖像發(fā)現(xiàn)支氣管管壁增厚達(dá)90%，明顯高于軸位圖像觀察到的56%；

特異性：分別比較管腔和管壁，MPR后處理圖像對(duì)于管腔狹窄及管壁不規(guī)整增厚診斷的陽(yáng)性率明顯高于常規(guī)橫斷圖像；

（2）在觀察肺門淋巴結(jié)方面無(wú)明顯差異；

（3）在觀察肺內(nèi)病灶方面無(wú)明顯差異。

圖1 左主支氣管管腔狹窄

2 CTVE技術(shù)與纖維支氣管鏡診斷氣管、支氣管病變的對(duì)照

2.1 在評(píng)價(jià)管腔狹窄方面

筆者選取100例接受纖維支氣管鏡檢查的患者，有77例發(fā)現(xiàn)有管腔狹窄，且狹窄程度不一，陽(yáng)性率77%，而接受虛擬支氣管鏡檢查，發(fā)現(xiàn)管腔狹窄有73例，陽(yáng)性率73%。兩者陽(yáng)性率比較，差異無(wú)顯著性。多層螺旋CT仿真支氣管鏡不僅能對(duì)氣管、支氣管狹窄有高的顯示率,而且對(duì)狹窄程度高的和纖維支氣管鏡不能通過(guò)的阻塞后支氣管都有較好的顯示。

2.2 在評(píng)價(jià)管壁增厚方面

在評(píng)價(jià)支氣管管壁增厚方面，纖維支氣管內(nèi)鏡難以直接觀察支氣管壁厚度，虛擬支氣管鏡可以通過(guò)VR后處理技術(shù)觀察，既可以直接通過(guò)多平面重建MPR技術(shù)將管腔最長(zhǎng)徑顯示出來(lái)，又可以用CTVE觀察腔內(nèi)情況，還可以在CTVE模式下將支氣管沿長(zhǎng)軸截?cái)啵瑢?duì)比觀察支氣管壁的增厚情況（圖2a～d）。

2.3 在評(píng)價(jià)管壁的病理改變方面（潰瘍、充血等）

100例患者接受纖維支氣管鏡檢查，有75例發(fā)現(xiàn)有管壁有潰瘍、充血、肉芽增殖等病理改變，陽(yáng)性率75%，而接受虛擬支氣管鏡檢查，發(fā)現(xiàn)管腔內(nèi)壁欠光整，可見(jiàn)壞死、增生等表現(xiàn)，共有62例，陽(yáng)性率62%。兩者陽(yáng)性率比較，差異無(wú)顯著性。

2.4 在評(píng)價(jià)氣軟骨環(huán)方面

100例患者接受纖維支氣管鏡檢查，有19例發(fā)現(xiàn)有氣管、支氣管管壁軟骨環(huán)缺失或斷裂，陽(yáng)性率19%，而接受虛擬支氣管鏡檢查，發(fā)現(xiàn)軟骨環(huán)改變的只有2例，陽(yáng)性率2%。兩者陽(yáng)性率比較，虛擬支氣管鏡明顯低于纖維支氣管內(nèi)鏡檢查。

圖2 對(duì)比觀察支氣管壁的增厚情況

3 HRCT對(duì)氣道病變的診斷價(jià)值

3.1 支氣管擴(kuò)張

支氣管直徑的增加是判斷支氣管擴(kuò)張的關(guān)鍵。在HRCT圖像上主要依靠三個(gè)證據(jù)，橫斷界面的直徑大于伴行的肺動(dòng)脈、近遠(yuǎn)端管徑比例失常和肺的外帶可以觀察到管腔。

（1）支氣管動(dòng)脈比＞1的準(zhǔn)確性已經(jīng)被支氣管鏡檢查證實(shí)[1]。也有報(bào)道在部分正常人的HRCT上，可以看到支氣管動(dòng)脈比＞1的例子[2]。盡管部分正常人的支氣管動(dòng)脈比＞1，但是仍然被認(rèn)為是判斷支氣管擴(kuò)張的可靠征象[3]。印戒征則是描述支氣管動(dòng)脈比＞1的術(shù)語(yǔ)。

（2）近遠(yuǎn)端管徑比例失常已經(jīng)被認(rèn)為是判斷支氣管擴(kuò)張存在的可靠征象。如果有2 cm 長(zhǎng)度的支氣管直徑?jīng)]有逐漸變細(xì)而是保持近端的直徑，就可以認(rèn)為有支氣管擴(kuò)張的而存在。Kang等報(bào)道，在病理證實(shí)有支氣管擴(kuò)張存在的47個(gè)肺葉中，79%可以看到近遠(yuǎn)端管徑比例失調(diào)，60%看到支氣管動(dòng)脈壁增高[4]。

（3）肺外帶可見(jiàn)管腔顯示是另一個(gè)較為可靠的征象。當(dāng)支氣管管腔直徑2 mm以上，HRCT才能顯示管壁，并確認(rèn)支氣管。在肺外帶（距胸膜1 cm的區(qū)域），正常支氣管壁太薄，HRCT無(wú)法顯示，故看不到管腔的存在。支擴(kuò)的病人多同時(shí)伴有管壁的增厚和纖維化，HRCT能夠顯示，所以能看到管腔[5]。

（4）支氣管擴(kuò)張的分類。傳統(tǒng)的分類方法把支氣管擴(kuò)張分為三類：圓柱狀（cylindrical），靜脈曲張樣（varicose）和囊狀（cystic）[6]。但此種分類主要是描述了支擴(kuò)的形態(tài)，對(duì)于臨床判斷氣道疾病的部位和分布卻不那么重要。而支擴(kuò)分布的判斷對(duì)于臨床更為重要，因?yàn)槿绻嵌喾味畏植紩r(shí)，外科手術(shù)就基本不考慮了。

（5）CT在判斷支擴(kuò)類型中的限度。CT的原始圖像是橫斷圖像，在橫斷圖像上的“囊狀”支擴(kuò)不一定是真正的“囊狀”，如果柱狀支擴(kuò)或者靜脈曲張樣支擴(kuò)垂直走行，那么，橫斷圖像只是顯示它的短軸，看起來(lái)就很像“囊狀”，見(jiàn)圖3，MPR技術(shù)可以長(zhǎng)軸觀察支氣管，對(duì)判斷支擴(kuò)的形態(tài)非常有幫助。還要注意假象的存在，例如當(dāng)切面位于肺底時(shí)，由于左心室的搏動(dòng)，常常在左肺底出現(xiàn)類似囊狀和/或柱狀支擴(kuò)的假象，要注意鑒別。

圖3 右肺下葉陳舊結(jié)核并肺不張，橫斷圖像顯示好像為多發(fā)囊性支擴(kuò)，矢狀位MPR圖像真實(shí)的顯示為柱狀和靜脈曲張樣支擴(kuò)。

3.2 細(xì)支氣管的改變

3.2.1 細(xì)支氣管的增粗

在HRCT圖像上，表現(xiàn)為細(xì)支氣管不再是逐漸變細(xì)的自然狀態(tài)，而是表現(xiàn)為近遠(yuǎn)端一樣粗細(xì)，見(jiàn)圖4[7]。

圖4 雙肺野內(nèi)細(xì)支氣管增粗，呈樹(shù)枝狀

3.2.2 樹(shù)芽征（tree-in-bud）

在細(xì)支氣管炎的病例中，細(xì)支氣管的增粗表現(xiàn)為分枝狀或者“Y”型的細(xì)線，小葉中心的細(xì)支氣管的擴(kuò)張并被粘液或膿充填表現(xiàn)為小葉中心結(jié)節(jié)[8]，二者結(jié)合稱為“樹(shù)芽征”，見(jiàn)圖5a?！皹?shù)芽征”也可以是支氣管播散結(jié)核的表現(xiàn)，見(jiàn)圖5b，所謂的“樹(shù)芽”是沿支氣管播散的結(jié)核結(jié)節(jié)，這些結(jié)節(jié)呈支氣管走行分布，是沿支氣管播散結(jié)核的典型表現(xiàn)。這兩種“樹(shù)芽征”，在分布走行特征方面非常相似，又都表現(xiàn)為小的結(jié)節(jié)灶，要注意二者的不同，才能分清細(xì)支氣管炎和沿支氣管播散的結(jié)核。細(xì)支氣管炎的“樹(shù)芽”多為彌漫性分布，“芽”（小葉中心細(xì)支氣管的擴(kuò)張與填塞）比較小，“枝”（細(xì)支氣管的增粗）比較明顯。而支氣管播散結(jié)核的“樹(shù)芽征”多為多發(fā)的“簇”分布，“芽”（細(xì)支氣管末端的結(jié)核結(jié)節(jié)）較大，“枝”多不明顯（很少伴有細(xì)支氣管的增粗）。

圖5 a 泛細(xì)支氣管炎的“樹(shù)芽征”

圖5 b 成“簇”分布的支氣管播散結(jié)核

3.3 支氣管壁增厚管腔狹窄

隨著多層CT的發(fā)展，我們現(xiàn)在不必重新掃描，就可以獲得全肺的毫米獲亞毫米層厚的HRCT圖像，三維采樣和各向同性圖像，使得我們可以用MPR技術(shù)，獲得任何段獲亞段支氣管的長(zhǎng)軸圖像。對(duì)于支氣管壁的病理改變觀察的越來(lái)越詳細(xì)。不同的病理改變，會(huì)導(dǎo)致不同形態(tài)的支氣管壁的增粗。所以說(shuō)HRCT的應(yīng)用，對(duì)小氣道病變的診斷帶來(lái)了革命性的進(jìn)展[9]。

支氣管的慢性感染導(dǎo)致的支氣管壁的增厚多為均為均質(zhì)增厚，或伴有管腔狹窄，或伴有支氣管的擴(kuò)張。閉塞型支氣管炎的支氣管壁增厚常伴有阻塞性改變導(dǎo)致的“馬塞克”征，見(jiàn)圖6[10]。

圖6 閉塞性支氣管炎：支氣管管壁均質(zhì)增厚，管腔狹窄并繼發(fā)不均質(zhì)阻塞性肺氣腫（馬塞克征）

肺支氣管型黃曲霉菌感染導(dǎo)致的支氣管壁增厚，多為不均質(zhì)增厚，伴支氣管管腔的不規(guī)則狹窄，見(jiàn)圖7。此時(shí)，臨床癥狀和實(shí)驗(yàn)室檢查非常重要，鼻炎、哮喘、白色稀薄痰、嗜酸性細(xì)胞增多對(duì)診斷有重要價(jià)值，當(dāng)然纖維支氣管鏡的陽(yáng)性發(fā)現(xiàn)是金標(biāo)準(zhǔn)。

圖7 肺支氣管型黃曲霉菌病，表現(xiàn)為上舌段與下葉基底段支氣管壁不規(guī)則增厚，管腔不規(guī)則狹窄

支氣管結(jié)核可以導(dǎo)致支氣管管壁的增厚，表現(xiàn)為節(jié)段性或彌漫性管壁增厚，管腔狹窄；也可以表現(xiàn)為結(jié)節(jié)狀管壁增厚。與黃曲霉菌病一樣，臨床癥狀、體征實(shí)驗(yàn)室檢查具有重要意義。受累支氣管周圍或遠(yuǎn)處有結(jié)核病灶可以幫助判斷支氣管結(jié)核的存在。

3.4 支氣管截?cái)?/p>

支氣管遠(yuǎn)端突然截?cái)嗖⒂熊浗M織密度病灶存在常常是肺癌的可靠征象。這在段支氣管的觀察中已經(jīng)得到認(rèn)可。MSCT的發(fā)展是我們可以從多個(gè)角度顯示亞段甚至在下一級(jí)支氣管，這些支氣管的截?cái)嗳匀粚?duì)肺癌的診斷有著重要參考價(jià)值。

總之，MSCT空間分辨力和時(shí)間分辨力高，對(duì)支氣管病變的顯示有優(yōu)勢(shì)，支氣管大部分縱軸走行，原始圖像是橫斷，大多只能觀察支氣管的短軸，不利于支氣管管腔和管壁的全面觀察，后處理技術(shù)可以彌補(bǔ)這方面的不足。通過(guò)圖像后處理技術(shù)可以從任意平面上觀察肺部病變，以在任意支氣管長(zhǎng)軸平行平面觀察支氣管形態(tài)，觀察支氣管內(nèi)壁情況，可以看到管壁增厚、管腔變窄，密度增高，表面不光滑、阻塞及狹窄、扭曲、變形等，同時(shí)從整體上觀察病灶數(shù)量、范圍、淋巴結(jié)的腫大情況及肺內(nèi)伴發(fā)情況，可為治療提供詳細(xì)的影像資料。

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Application Value of MSCT Three-Dimensional Imaging in Airway Diseases

ZHANG Xu1, ZHU Yan-yan1,
HOU Dai-lun1, LIU Cheng2
1.Shandong Chest Hospital, Jinan Shandong 250101, China; 2. Shandong Medical Imaging Research Institute, Jinan Shandong 250021, China

This paper demonstrates the application value of MSCT three-dimensional imaging in airway diseases from aspects of MPR display in tracheobronchial tuberculosis, CTVE technology and diagnostic bronchoscopy in diagnosing tracheobronchial lesions, HRCT in diagnosing airway diseases, etc.

MSCT; three-dimensional imaging; airway diseases; diagnostic imaging

R197.39

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.07.003

1674-1633(2014)07-0011-04

2013-12-07

2014-03-01

柳澄，主任醫(yī)師，博士生導(dǎo)師。

作者郵箱：cjr．liucheng@vip．163．com