雙能CT結(jié)腸成像部分自動(dòng)個(gè)體化充注空氣擴(kuò)張結(jié)直腸的研究*

梁 丹，郭紅梅，段儕杰，羅明月，朱冬云，邱建平，Wenli Cai

(1.廣東省廣州市第一人民醫(yī)院放射科 510180;2.中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院放射科，廣州 510655；3.巴音郭楞蒙古自治州人民醫(yī)院CT和MR科，新疆庫(kù)爾勒 841000；4.清華大學(xué)深圳研究生院生物醫(yī)學(xué)工程研究中心，廣東深圳 518055；5.哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院麻州總醫(yī)院放射科，馬薩諸塞州波士頓 02114)

雙能CT結(jié)腸成像部分自動(dòng)個(gè)體化充注空氣擴(kuò)張結(jié)直腸的研究*

梁 丹1,2，郭紅梅3#，段儕杰4，羅明月2△，朱冬云2，邱建平2，Wenli Cai5

(1.廣東省廣州市第一人民醫(yī)院放射科 510180;2.中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院放射科，廣州 510655；3.巴音郭楞蒙古自治州人民醫(yī)院CT和MR科，新疆庫(kù)爾勒 841000；4.清華大學(xué)深圳研究生院生物醫(yī)學(xué)工程研究中心，廣東深圳 518055；5.哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院麻州總醫(yī)院放射科，馬薩諸塞州波士頓 02114)

目的 研究雙能CT結(jié)腸成像部分自動(dòng)個(gè)體化充注空氣擴(kuò)張結(jié)直腸受檢者依從性及結(jié)直腸充氣擴(kuò)張效果。方法 選擇46例沒有影響胃腸道運(yùn)動(dòng)功能病史的健康成年志愿者，CT檢查前1 d開始5次口服4.0%泛影葡胺60 mL標(biāo)記腸內(nèi)容物。利用充氣機(jī)部分自動(dòng)、個(gè)體化充注空氣擴(kuò)張結(jié)直腸，充氣體位先右側(cè)臥位，再緩慢改為仰臥位，速率開始為1.5 L/min，后期降低到0.5 L/min，并根據(jù)偵察圖像結(jié)直腸充氣擴(kuò)張效果、志愿者自我感覺及腸腔壓力確定是否需要增補(bǔ)充氣及充氣量。仰臥位雙能CT掃描，獲得雙能融合圖像。統(tǒng)計(jì)分析志愿者的依從性，Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)比較結(jié)直腸充氣擴(kuò)張效果。結(jié)果 46例志愿者均沒有腹痛、腹脹、惡心或嘔吐等，容易接受結(jié)直腸充氣擴(kuò)張，依從性1級(jí)。結(jié)直腸充氣擴(kuò)張1、2、3、4級(jí)效果分別占0%、2.1%、5.1%、92.8%。結(jié)直腸各段腸管充氣擴(kuò)張效果比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=6.19，P=0.288)。6段腸管充氣擴(kuò)張差，乙狀結(jié)腸、直腸各占2段。14段腸管充氣擴(kuò)張欠佳，降結(jié)腸、乙狀結(jié)腸、直腸分別占4、4、3段。結(jié)論 部分自動(dòng)個(gè)體化充注空氣擴(kuò)張結(jié)直腸受檢者依從性非常好，能夠良好地充氣擴(kuò)張結(jié)直腸各段腸管。

結(jié)腸;直腸；體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)；雙能CT結(jié)腸成像；結(jié)直腸擴(kuò)張；部分自動(dòng)；個(gè)體化充氣；空氣

雙能CT結(jié)腸成像(CT colonography，CTC)很有希望成為結(jié)直腸癌篩查新技術(shù)[1-5]。最佳化結(jié)直腸充氣擴(kuò)張是進(jìn)行高質(zhì)量CTC檢查的關(guān)鍵因素之一[1,6-7]。結(jié)直腸充氣擴(kuò)張差，可能掩蓋類似圖像上的新生物，導(dǎo)致假陰性、假陽(yáng)性結(jié)果，增加閱讀時(shí)間，降低診斷信心，因此探索最佳化結(jié)直腸充氣擴(kuò)張方法是CTC研究熱點(diǎn)之一[1]。雖然自動(dòng)較手工充注二氧化碳能夠明顯改善結(jié)直腸擴(kuò)張效果，對(duì)改善左側(cè)結(jié)直腸擴(kuò)張效果更好[8]；但是受檢查者的體型、身體狀況、結(jié)直腸解剖變異及其內(nèi)容物、生理活動(dòng)等影響結(jié)直腸充氣擴(kuò)張效果的個(gè)體化因素不同，采用千篇一律自動(dòng)或手工方法充氣擴(kuò)張結(jié)直腸，很難達(dá)到最佳化結(jié)直腸充氣擴(kuò)張效果，而部分自動(dòng)、個(gè)體化充氣擴(kuò)張結(jié)直腸將很可能獲得最佳化結(jié)直腸充氣擴(kuò)張效果。目前，少有雙能CTC部分自動(dòng)、個(gè)體化充注空氣擴(kuò)張結(jié)直腸的文獻(xiàn)報(bào)道。因此，本試驗(yàn)將研究雙能CTC部分自動(dòng)及個(gè)體化充注空氣擴(kuò)張結(jié)直腸受檢者的依從性及結(jié)直腸充氣擴(kuò)張效果，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇沒有影響胃腸道運(yùn)動(dòng)功能病史的中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院健康志愿者46例，其中男21例，女25例；年齡32～77歲，平均(57.70±11.87)歲。不包括活動(dòng)性肺結(jié)核、肝和(或)腎功能不全、甲狀腺功能亢進(jìn)、多發(fā)性骨髓瘤、炎癥性腸病患者，對(duì)碘過(guò)敏者，孕婦。志愿者均知情同意本研究，方案得到中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號(hào)：L2015ZSLYEC-012)。

1.2 方法

1.2.1 結(jié)直腸內(nèi)容物標(biāo)記 60%泛影葡胺(湖南漢森制藥有限公司)20 mL溶解于280 mL溫白開水，配制成4.0%泛影葡胺300 mL，平均分成5份。前1 d志愿者低纖維、低殘?jiān)嬍?，早上起床后喝水量大?00 mL，盡量排空大便；7:00早餐，12:00中餐，19:00晚餐后，23:00睡覺前分別口服4.0%泛影葡胺60 mL標(biāo)記腸內(nèi)容物。檢查當(dāng)天早上起床后喝水量大于200 mL，盡量排空大便；7:00早餐后口服4.0%泛影葡胺60 mL第5次標(biāo)記腸內(nèi)容物。每餐后喝水量大于200 mL，全天喝水量大于2 000 mL。

1.2.2 結(jié)直腸充氣擴(kuò)張 上午11:00時(shí)志愿者右側(cè)臥位于CT檢查床上，雙腿稍屈曲。使用一次性導(dǎo)管向肛管直腸插管，注射20 mL生理鹽水?dāng)U張球囊，將導(dǎo)管輕微外拉，使球囊充分堵塞直腸末端，防止充氣后經(jīng)肛管漏氣。采用JS-628F電腦遙控灌腸充氣機(jī)(廣州今健科技公司)經(jīng)導(dǎo)管部分自動(dòng)向腸腔內(nèi)充注適量空氣，先快后慢，個(gè)體化確定充氣量。設(shè)定腸腔壓力上限26.6 mm Hg，超過(guò)26.6 mm Hg則自動(dòng)停止充氣。開始充氣時(shí)志愿者右側(cè)臥位，速率1.5 L/min。當(dāng)志愿者自我感覺空氣到達(dá)左中腹部，讓其緩慢改為仰臥位，繼續(xù)充氣。詢問(wèn)志愿者自我感覺空氣是否到達(dá)右下腹，是否有腹脹感，檢查者用右手觸摸志愿者盲腸部位感受腸腔內(nèi)氣流及腹部緊張度。當(dāng)二者均認(rèn)為氣體到達(dá)并擴(kuò)張盲腸后，充氣速率降低到0.5 L/min，繼續(xù)充氣約300 mL，即夾閉導(dǎo)管遠(yuǎn)端停止充氣。隨后獲得腹部CT偵察圖像。如果偵察圖像上結(jié)直腸充氣擴(kuò)張不滿意，就根據(jù)充氣擴(kuò)張效果、志愿者自我感覺及腸腔壓力，再用0.5 L/min的速率適量增補(bǔ)充氣，直到偵察圖像上結(jié)直腸充氣擴(kuò)張滿意，整個(gè)過(guò)程需時(shí)約10 min。

1.2.3 CT圖像數(shù)據(jù)采集 采用東芝公司Acquilion ONE雙能CT機(jī)進(jìn)行CT圖像數(shù)據(jù)采集，包括整個(gè)結(jié)直腸區(qū)域，仰臥位，從頭端向足端方向采集。掃描參數(shù)：管電壓135/80 kVp，自動(dòng)毫安(Sure Exp.3D Low Dose)，時(shí)間0.35 s，視野500 mm。重建函數(shù)FC17，重建算法AIDR 3D STD。訓(xùn)練志愿者掃描時(shí)平靜呼吸后屏住呼吸，收緊腹肌繃緊腹部，身體保持不動(dòng)。

1.2.4 CT圖像后處理 將CT掃描圖像數(shù)據(jù)經(jīng)PACS 5.0(西安華海公司，HINet)傳送到圖像處理工作站。在工作站，先對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行體部對(duì)位結(jié)構(gòu)校正，再進(jìn)行圖像融合。

1.2.5 志愿者依從性調(diào)查 CT掃描結(jié)束后，對(duì)志愿者結(jié)直腸充氣擴(kuò)張的依從性進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。依從性分為4個(gè)等級(jí)：1級(jí)，容易接受，沒有腹痛、腹脹、惡心或嘔吐，感覺舒適；2級(jí)，尚可接受，輕微腹痛、腹脹、惡心或嘔吐；3級(jí)，稍難接受，明顯腹痛、腹脹、惡心或嘔吐等；4級(jí)，難以接受，嚴(yán)重腹痛、腹脹、惡心或嘔吐。

1.2.6 結(jié)直腸充氣擴(kuò)張效果評(píng)價(jià) 結(jié)直腸按照解剖部位分為盲腸、升結(jié)腸、橫結(jié)腸、降結(jié)腸、乙狀結(jié)腸及直腸6個(gè)腸段。兩位富有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)生在融合圖像上逐段評(píng)價(jià)結(jié)直腸充氣擴(kuò)張效果。如果評(píng)價(jià)有分歧，則與另一位有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)生共同討論后達(dá)成一致性意見。

以每段腸管充氣擴(kuò)張效果最差的部分評(píng)價(jià)該段腸管充氣擴(kuò)張效果，分為4個(gè)等級(jí)[9]。1級(jí)：腸管沒有充氣擴(kuò)張，完全萎陷。2級(jí)：腸管充氣擴(kuò)張差，部分萎陷，兩側(cè)腸袋皺襞會(huì)合。3級(jí)：腸管充氣擴(kuò)張欠佳，腸壁清晰，容易看見。4級(jí)：腸管充氣擴(kuò)張最佳，腸壁細(xì)薄，幾乎看不見。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析。計(jì)數(shù)資料用率表示，采用Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)比較結(jié)直腸充氣擴(kuò)張效果，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 志愿者依從性 46例志愿者均沒有腹痛、腹脹、惡心、或嘔吐等，容易接受結(jié)直腸充氣擴(kuò)張，依從性1級(jí)，無(wú)依從性2、3、4級(jí)者。

2.2 結(jié)直腸充氣擴(kuò)張效果 結(jié)直腸充氣擴(kuò)張1、2、3、4級(jí)效果分別占0%、2.1%、5.1%、92.8%。結(jié)直腸各段腸管充氣擴(kuò)張效果比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=6.19，P=0.288)。6段腸管充氣擴(kuò)張差，主要為乙狀結(jié)腸、直腸，二者各占2段。14段腸管充氣擴(kuò)張欠佳，主要為降結(jié)腸、乙狀結(jié)腸、直腸，三者分別占4、4、3段，見表1、圖1～3。

圖1 橫結(jié)腸2級(jí)充氣擴(kuò)張效果

表1 結(jié)直腸各段腸管充氣擴(kuò)張效果

續(xù)表1 結(jié)直腸各段腸管充氣擴(kuò)張效果

圖2 橫結(jié)腸3級(jí)充氣擴(kuò)張效果

圖3 升結(jié)腸4級(jí)充氣擴(kuò)張效果

3 討 論

結(jié)直腸充氣擴(kuò)張效果將直接影響腸內(nèi)容物電子清潔的效果和CTC篩查結(jié)直腸癌的準(zhǔn)確性，良好的結(jié)直腸充氣擴(kuò)張對(duì)CTC準(zhǔn)確檢出結(jié)直腸新生物具有至關(guān)重要的作用[1,10]。

本研究雙能CTC檢查前1 d開始志愿者低纖維、低殘?jiān)嬍常?次口服4.0%泛影葡胺60 mL標(biāo)記結(jié)直腸內(nèi)容物。在保證志愿者的安全情況下，實(shí)現(xiàn)部分自動(dòng)、個(gè)體化充注空氣擴(kuò)張結(jié)直腸。志愿者沒有使用東莨菪堿等平滑肌松弛藥，是基于下列2個(gè)方面的考慮：(1)平滑肌松弛藥會(huì)增加志愿者的不適感，降低志愿者進(jìn)行結(jié)直腸充氣擴(kuò)張的依從性；(2)該藥會(huì)降低志愿者自我感受腸腔內(nèi)氣流及其張力的敏感性，降低結(jié)直腸充氣擴(kuò)張的安全性。

志愿者結(jié)直腸充氣擴(kuò)張的依從性問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn),志愿者均沒有腹痛、腹脹、惡心、或嘔吐等，容易接受結(jié)直腸充氣擴(kuò)張，依從性達(dá)到1級(jí)。這說(shuō)明本研究的部分自動(dòng)、個(gè)體化充注空氣擴(kuò)張結(jié)直腸的依從性非常好，容易被志愿者接受。

結(jié)直腸充氣擴(kuò)張1、2、3、4級(jí)效果分別為0%、2.1%、5.1%、92.8%。沒有腸管完全萎陷的腸段；腸管充氣擴(kuò)張最佳的腸段占92.8%，而且Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)提示各段腸管充氣擴(kuò)張的效果無(wú)明顯差異；此結(jié)果說(shuō)明，本研究的部分自動(dòng)、個(gè)體化充注空氣擴(kuò)張結(jié)直腸能夠良好地充氣擴(kuò)張結(jié)直腸各段腸管。此外，6段腸管充氣擴(kuò)張差，主要為乙狀結(jié)腸、直腸，各占2段；14段腸管充氣擴(kuò)張欠佳，主要為降結(jié)腸、乙狀結(jié)腸、直腸，分別占4、4、3段；這說(shuō)明直腸、乙狀結(jié)腸、降結(jié)腸的充氣擴(kuò)張效果有進(jìn)一步提高的空間，與文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果基本一致[11]。

de Haan等[11]的研究認(rèn)為，與CTC檢查前10 min皮下使用1 mg胰高血糖素比較，前10 min皮下使用20 mg東莨菪堿時(shí)CTC腸腔擴(kuò)張的效果更好，東莨菪堿是CTC優(yōu)選的腸道平滑肌松弛藥。但是CTC檢查前使用平滑肌松弛藥一直存在爭(zhēng)議，還沒有達(dá)成共識(shí)。平滑肌松弛藥不僅增加了檢查成本，而且松弛了回盲瓣，導(dǎo)致更多氣體逆流進(jìn)入小腸，增加發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間腸痙攣的風(fēng)險(xiǎn)，降低結(jié)直腸的擴(kuò)張效果，對(duì)充注空氣而言尤其如此[9,10,12]。Kim等[13]采用自動(dòng)充注二氧化碳研究74個(gè)結(jié)直腸癌管腔嚴(yán)重狹窄的病例，認(rèn)為壓力控制自動(dòng)充注二氧化碳對(duì)結(jié)直腸癌管腔嚴(yán)重狹窄的擴(kuò)張效果能夠同管腔沒有嚴(yán)重狹窄的擴(kuò)張效果媲美。Burling等[7]采用二氧化碳充注結(jié)直腸研究141個(gè)有臨床癥狀的病例，其中47例自動(dòng)充注，94例手工充注；研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與手工充注比較，自動(dòng)充注二氧化碳能夠明顯改善結(jié)直腸擴(kuò)張的效果，而且對(duì)左側(cè)結(jié)直腸擴(kuò)張、仰臥位檢查時(shí)結(jié)直腸擴(kuò)張的效果更好，但是兩種方法受檢者的接受程度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

本試驗(yàn)僅為初步研究，難免具有下列2點(diǎn)局限性。(1)采用空氣充注擴(kuò)張結(jié)直腸，而沒有采用二氧化碳。與空氣比較而言，二氧化碳較少引起長(zhǎng)時(shí)間腸痙攣，檢查后較快被吸收，尤其是大量氣體逆流進(jìn)入小腸后，受檢查者感覺相對(duì)舒適，依從性較高，雖然二氧化碳稍微增加了檢查成本。今后的研究，如果采用二氧化碳充注結(jié)直腸，受檢者感覺會(huì)更舒適，結(jié)直腸充氣擴(kuò)張的效果將能夠進(jìn)一步提高。(2)志愿者CT圖像數(shù)據(jù)采集只有單體位的仰臥位，沒有包括俯臥位在內(nèi)的雙體位。雖然單體位較雙體位檢查時(shí)結(jié)直腸充氣擴(kuò)張的效果稍差[12]，但是輻射劑量減少了50%，而且減少了檢查時(shí)間，提高了檢查依從性，這對(duì)CTC篩查結(jié)直腸癌具有非常重要的臨床意義。

總之，部分自動(dòng)個(gè)體化充注空氣擴(kuò)張結(jié)直腸志愿者的依從性好，能夠良好地充氣擴(kuò)張結(jié)直腸。

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Study on colorectal distension with partially automated and individualized insufflation of air for dual-energy CT colonography*

LiangDan1,2，GuoHongmei3#,DuanChaijie4,LuoMingyue2△，ZhuDongyun2,QiuJianping2,WenliCai5

(1.DepartmentofRadiology,GuangzhouFirstPeople′sHospital,Guangzhou,Guangdong510180,China;2.DepartmentofRadiology，theSixthAffiliatedHospitalofSunYat-senUniversity，Guangzhou,Guangdong510655,China; 3.DepartmentofCTandMR,MongoliaAutonomousPrefecturePeople′sHospitalofBayinguoleng,Kuerle,theXinjiangUygurAutonomousRegion841000,China;4.ResearchCenterofBiomedicalEngineering,GraduateSchoolatShenzhen,TsinghuaUniversity,Shenzhen,Guangdong518055,China;5.DepartmentofRadiology,MassachusettsGeneralHospitalandHarvardMedicalSchool,Boston,Massachusetts02114,theUnitedStates)

Objective To study the compliance of examinees,and effectiveness of colorectal distension with partially automated and individualized insufflation of air for dual-energy CT colonography.Methods Forty-six healthy adult volunteers without history of conditions affecting gastrointestinal motor function were enrolled in this study.One day before CT examination,volunteers were asked to orally administered 60 mL 4% diatrizoate meglumine five times for fecal tagging.Air was insufflated by using an inflator in a partially automated and individualized manner.The volunteers were initially asked to assume the right lateral decubitus position,then slowly turn to the supine position.Insufflation rate began at 1.5 L/min,and decreased to 0.5 L/min at later stage.The necessity and volume of air insufflation were decided according to effectiveness of colorectal distension on CT scout images,self-reported sensation of volunteers,and intestinal pressure.Dual-energy CT scanning was performed,and dual-energy blended images were acquired.Compliance of volunteers was statistically analyzed.The effectiveness of colorectal segments distension was statistically analyzed by using Kruskal-Wallis H test.Results No abdominal pain,bloating,nausea or vomiting were noted in the 46 volunteers.All volunteers easily accepted colorectal insufflation of air,with grade 1 compliance.The effectiveness of colorectal distension of grades 1,2,3 and 4 were 0%,2.1%,5.1% and 92.8%,respectively.The difference of effectiveness of colorectal segments distension had no statistical significance(χ2=6.19,P=0.288).The effectiveness of insufflation was poor in 6 colorectal segments,including 2 in sigmoid colon and 2 in rectum.Effectiveness of insufflation was suboptimal in 14 colorectal segments,including 4 in descending colon,4 in sigmoid colon,and 3 in rectum.Conclusion Compliance of examinees with partially automated and individualized insufflation of air for dual-energy CT colonography is excellent,with good effectiveness of colorectal distension.

colon;rectum;tomography,X-ray computed；dual-energy CT colonography;colorectal distension;partially automated;individualized insufflation;air

·臨床研究

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.14.008

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81230035)；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2013B051000016)。 作者簡(jiǎn)介：梁丹(1989-)，住院醫(yī)師，碩士，從事醫(yī)學(xué)影像新技術(shù)方面研究。#共同第一作者，郭紅梅(1968-)，副主任技師，本科，主要從事醫(yī)學(xué)影像新技術(shù)方面研究?！?/p>

，E-mail：myluo720@163.com。

R816.5

A

1671-8348(2017)14-1897-03

2016-11-18

2017-01-06)