CT三維圖像融合技術(shù)在CT輸尿管造影中的應(yīng)用

陸?zhàn)?，陳育紅，周鵬，胡仕北，后軍民

四川省腫瘤醫(yī)院 影像科，四川 成都610041

CT三維圖像融合技術(shù)在CT輸尿管造影中的應(yīng)用

陸?zhàn)?，陳育紅，周鵬，胡仕北，后軍民

四川省腫瘤醫(yī)院 影像科，四川 成都610041

目的通過CT三維圖像融合技術(shù)，將CT輸尿管造影（CTU）分期圖像進(jìn)行融合，以彌補(bǔ)CTU圖像上輸尿管分段顯影的缺陷。方法對46例行常規(guī)CTU掃描的患者的圖像進(jìn)行三維圖像融合后處理，對比處理前后圖像上輸尿管顯影的完整性，由兩位診斷醫(yī)師評價(jià)融合后圖像的實(shí)際意義及對診斷的幫助。結(jié)果46例患者的融合后圖像結(jié)果顯示，有43例圖像可顯示輸尿管全貌，很好地解決了CTU各期圖像上輸尿管顯示不全的問題；有41例診斷陽性，4例診斷陰性，1例診斷不清，需借助逆行尿路造影檢查進(jìn)行診斷。結(jié)論使用CT三維圖像融合技術(shù)能夠同機(jī)融合出高質(zhì)量的CTU輸尿管整體影像，便于診斷醫(yī)師全面、多角度地觀察病變，對提高相關(guān)病變的診斷準(zhǔn)確率具有一定價(jià)值。

CT輸尿管造影；三維圖像融合技術(shù)；分段顯影；泌尿系統(tǒng)疾病

一直以來，靜脈腎盂造影（Intravenous Pyelography，IVP）都是腎盂、輸尿管、膀胱成像的重要手段之一[1]。近年來，隨著CT輸尿管造影（CT Urography，CTU）技術(shù)的不斷發(fā)展，IVP圖像重疊、無法三維觀察泌尿系統(tǒng)細(xì)節(jié)以及檢查過程中因壓迫腹部給病人帶來巨大不適等弊病顯得尤為突出，越來越多的患者與醫(yī)生更側(cè)重于行CTU檢查[2]。不過，由于檢查過程中取消了腹部壓迫帶，造影劑從腎臟分泌后直接沿輸尿管流入膀胱，導(dǎo)致CTU各期掃描圖像均不能顯示輸尿管全貌，這給泌尿系統(tǒng)疾病的診斷帶來了一定困難?；诖耍P者采用CT三維圖像融合技術(shù)解決了這一問題，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2014年4月～10月間于本院CT室行CTU掃描的患者50例，其中男性29例，女性21例；年齡42～71歲，平均年齡56歲；主要臨床癥狀為腹痛、尿急、尿頻、腎區(qū)扣痛、腹部包塊等。

1.2 儀器

選用飛利浦Brilliance 128型CT進(jìn)行掃描，Extend Brilliance Workspace進(jìn)行圖像后處理，造影劑選擇100 mL:30 g(L)的碘海醇注射液，使用MEDTRON公司的CT專用高壓注射器進(jìn)行高壓推注。

1.3 方法

通過查閱螺旋CT尿路成像質(zhì)量與腎臟功能相關(guān)性研究[3]的文獻(xiàn)，結(jié)合靜脈腎盂造影攝片時(shí)間點(diǎn)的選擇，筆者經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)，最終確定以3.0 mL/s的速率對患者高壓推注90 mL碘海醇[4]后，分別于注射后2、7、15 min對患者進(jìn)行掃描，掃描范圍為腎上極到恥骨聯(lián)合下緣。掃描參數(shù)：管電壓120 kV，層厚5 mm，層間距5 mm，螺距0.985，濾波函數(shù)為Standard(B)，矩陣512×512[5-6]。

為了便于圖像后處理，筆者將得到的掃描數(shù)據(jù)重建為層厚0.625 mm，重建間距0.625 mm，隨后將重建后的數(shù)據(jù)調(diào)入后處理工作站Analysis選項(xiàng)卡，先行Bone Removal去除身體骨骼對泌尿系統(tǒng)的干擾，然后選擇Vol.Rend.函數(shù)進(jìn)行三維重建，觀察各期泌尿系統(tǒng)的顯影情況，選擇較為合適的幾期進(jìn)行圖像融合，得到最終的數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果

在50例患者中，有4例患者輸尿管完全梗阻，多期掃描圖像均無明顯變化，不具備多期融合的條件，且此類病人診斷相對容易且明確，故未納入本研究中，本研究實(shí)際納入病例46例。由本科室兩位分別具副高職稱和正高職稱的診斷醫(yī)師盲測圖像，就輸尿管3個(gè)生理狹窄的顯示情況以及圖像是否有偽影、失真等影響診斷的因素來判斷圖像融合是否成功。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，有43例患者的CTU圖像在融合后能顯示輸尿管全貌，融合后圖像可以完整地顯示泌尿系統(tǒng)且可以做任意角度的旋轉(zhuǎn)來觀察膀胱、輸尿管等結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)（圖1～2）。圖1從前后位可以明確觀察輸尿管第一狹窄、第二狹窄情況；圖2從后前斜位可以清晰觀察輸尿管第三狹窄情況。

圖1 融合前后圖像對比一

圖2 融合前后圖像對比二

46例病人的影像診斷學(xué)報(bào)告結(jié)果顯示，41例診斷陽性，其中尿路系統(tǒng)結(jié)石15例、輸尿管粘連8例、腹部包塊占位性擠壓18例；4例診斷陰性；1例患者診斷不清，需借助逆行尿路造影檢查進(jìn)行診斷。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，融合后圖像的診斷準(zhǔn)確率為97.8%。

3 討論

3.1 可行性及有效性分析

多排螺旋CT掃描中經(jīng)常會(huì)用到三維圖像后處理技術(shù)來顯示骨骼及血管等結(jié)構(gòu)的影像。三維后處理工作站也是每臺(tái)CT必備的圖像處理系統(tǒng)，為該技術(shù)的推廣奠定了基礎(chǔ)。圖像后處理技術(shù)基于原始數(shù)據(jù)重建，不會(huì)給病人帶來新的掃描輻射，可以上傳至任何一個(gè)具有融合功能的工作站進(jìn)行處理，方便不同科室的醫(yī)生從不同角度進(jìn)行分析；且可以生成三維偽彩圖像，使沒有醫(yī)學(xué)背景的病人及家屬也能夠一目了然地觀察到病灶。

3.2 應(yīng)用技巧和注意事項(xiàng)

要生成符合診斷要求的三維融合圖像，一定要將干擾輸尿管現(xiàn)象的其他組織影消除，一種處理方法是直接在圖像上截取刪除，但這要求圖像后處理醫(yī)師或者技師要有嫻熟的操作技術(shù)以及細(xì)致耐心的職業(yè)精神，避免誤刪輸尿管影像；另一種處理方法則是根據(jù)增強(qiáng)后的輸尿管影與周邊軟組織影CT值的差異，預(yù)設(shè)一個(gè)閾值，采用機(jī)器自動(dòng)剪影的辦法來消除干擾影像，這種方法雖然較為方便，但是閾值往往不好把握，且有時(shí)病變的輸尿管CT值與正常周圍組織CT值差距不大，可能導(dǎo)致多刪或者少刪。鑒于此，臨床上一般聯(lián)合兩種方法來達(dá)到最滿意的處理效果。

為了能做到同機(jī)精確融合圖像，病人在整個(gè)檢查過程中最好保持制動(dòng)，檢查前做好胃腸道準(zhǔn)備，空腹8 h，不喝胃腸道造影劑，避免腸蠕動(dòng)或其他臟器運(yùn)動(dòng)擠壓輸尿管導(dǎo)致的后期匹配不良。在實(shí)際操作中，筆者首先于檢查前與患者充分溝通制動(dòng)的必要性，隨后囑患者將手放在胸口，用制動(dòng)帶固定患者，以確?；颊邟呙梵w位一致，便于后期圖像的匹配融合。

3.3 其他辯證性驗(yàn)證試驗(yàn)

有文獻(xiàn)指出[7-8]，可以通過增加延遲掃描時(shí)間、囑患者檢查前膀胱留尿使膀胱處于半充盈狀態(tài)等方法來解決輸尿管的顯影問題。針對此方法，筆者也做了相應(yīng)的嘗試，發(fā)現(xiàn)該方法有幾點(diǎn)問題難于克服：① 延遲時(shí)間難于把握，成功抓住掃描時(shí)機(jī)的概率較低；且單個(gè)病人掃描時(shí)間過長，臨床應(yīng)用受限；② 膀胱留尿后，流入膀胱的造影劑濃度變淡，三維后處理后膀胱充盈不佳，易導(dǎo)致膀胱、膀胱輸尿管移行處病變診斷遺漏；③ 就算能成功抓住輸尿管內(nèi)造影劑緩慢流動(dòng)相，進(jìn)而成功進(jìn)行掃描，但只能保證輸尿管中下段影像圖像質(zhì)量較好，腎盂、輸尿管上端顯影等較早期掃描結(jié)果質(zhì)量則欠佳，這會(huì)給診斷醫(yī)生帶來不便；且圖像整體性不好，不利于對泌尿系統(tǒng)占位性病變、狹窄及其與周邊組織結(jié)構(gòu)間解剖關(guān)系的確定。

4 結(jié)論

與傳統(tǒng)的IVP相比，CTU具有掃描時(shí)間短、可三維成像、病人舒適度高等優(yōu)點(diǎn)，但在單期掃描時(shí)很難觀察到輸尿管全貌。筆者利用CT機(jī)自帶的后處理工作站對CTU圖像進(jìn)行融合處理，在保證三維圖像輸出這一優(yōu)勢的前提下，較完善地融合了各期圖像的優(yōu)點(diǎn)，使得無論是近端輸尿管還是遠(yuǎn)端輸尿管，都可以在同一幅圖像上得到清晰顯示，這一方法對泌尿系統(tǒng)疾病的診斷具有重要意義。

[1]楊畢軍,鐘安軍,刀成江,等.靜脈腎盂造影在當(dāng)代泌尿系疾病診斷中的臨床價(jià)值探討[J].西南軍醫(yī),2008.(2):33-34.

[2]柴洪波,任家庚.多層螺旋CT尿路成像(CTU)與靜脈腎盂造影(IVP)對比性研究[J].中國社區(qū)醫(yī)師(醫(yī)學(xué)專業(yè)),2010,(27):175-176.

[3]崔國強(qiáng),劉鐵鋼,鄧昉,等.64排螺旋CT尿路成像質(zhì)量與腎臟功能的相關(guān)性研究[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)影像雜志,2013,(5):46-47.

[4]雷明志,雷申.泌尿系統(tǒng)增強(qiáng)CT尿路造影檢查(CTU)的注意事項(xiàng)及檢查方法[J].中國醫(yī)藥指南,2013,(27):71-72.

[5]黃偉兵,陸建常.多層螺旋CT尿路造影（CTU）與靜脈腎盂造影（IVP）比較[J].中外醫(yī)療,2013,(20):41-42.

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[7]沈斌,朱宗勇.螺旋CT泌尿系統(tǒng)造影(CTU)的應(yīng)用[J].中國社區(qū)醫(yī)師(醫(yī)學(xué)專業(yè)),2011,(22):216.

[8]黃崇耀.64層螺旋CT成像技術(shù)(CTU)在泌尿系統(tǒng)疾病中的診斷價(jià)值[J].中國醫(yī)療前沿,2013,(12):92.

Application of CT Three Dimensional Image Fusion Technology in CT Ureter Radiography

Objective To remedy the defect in ureter segmentation development in computed tomography urography (CTU) by using 3D image fusion technology to carry on the infusion of CTU images of different phases.Methods 3D CT image infusion technology was applied to the urographic images of 46 patients who underwent conventional CTU scan,integrity of ureter segmentation development before and after infusion was compared,two physicians evaluated the practical significance and diagnostic value of the infused images.Results As indicated by the results of image infusion in the 46 cases,43 cases could show the full view of ureters,which solved the problem of incomplete display in CTU images of different phases;41 cases were diagnosed as positive;4 cases were diagnosed as negative;1 case was of unclear diagnosis and needed a retrograde urography examination for further diagnosis.Conclusion The application of 3 D CT image infusion technology could produce high-quality overall CTU images,which allowed physicians to observe pathological changes comprehensively from multiple perspectives and was of certain signifcance in increasing the rate of diagnostic accuracy of related pathology.

computed tomography urography;3D image fusion;ureter segmentation development;urinary system diseases

LU Hao,CHEN Yu-hong,ZHOU Peng,HU Shi-bei,HOU Jun-min
Department of Imaging,Tumor Hospital of Sichuan,Chengdu Sichuan 610041,China

R693；R814.42

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.04.014

1674-1633(2016)04-0064-03

2015-07-09

2015-07-20

作者郵箱：luhaosichuan@126.com