多层螺旋CT及其后处理技术在泌尿系病变诊断中的应用研究

【摘要】  目的 探讨多层螺旋CT及其后处理技术（多平面重建、三维CT成像及CT仿真内窥镜技术）在泌尿系病变诊断中的应用价值。 方法 对34例泌尿系病患者行前瞻性的术前螺旋CT检查，分别进行多平面重建（MPR）、三维（3D）成像及CT仿真内窥镜（CTVE），并与相应IVU图像和膀胱纤维内窥镜进行比较。 结果 MPR、3D和CTVE重建图像能更好的从多方位显示病变形态，及病变与周围组织之间平面和空间关系，无盲区。结论 MPR、3D和CTVE图像可为CT轴位图像及纤维内窥镜等补充重要信息，为泌尿系病变的术前诊断、定位及方法和手术径路提供了客观依据，具有较高的临床应用价值。

【关键词】  泌尿系病 体层摄影术 X线机 图像处理

　　【Abstract】  Objective  To find out the value of multi-slice spiral CT and post-processing technique: multiplanar reconstruction (MPR) ,3D imaging and CT virtual endoscopy (CTVE) in diagnosis of urologic diseases.  Methods  The images from MPR and 3D imaging and CTVE were compared with from IVU and fiberendoscope in 34 cases with urologic diseases, respectively. Results  There was advantage in showing the figure of lesions by multiple orientation and indicating the plane and space relationships between lesions and peripheral tissues without blind area. Conclusions  As the complement of axial-position image and fiberendoscope, the application of MPR and 3D imaging and CTVE has important clinical value to provide objective reference to diagnose and determine the lesion location and treatment and operation approach before operation in urologic diseases.

　　【Key words】  Urologic diseases  Tomography  X-ray computed  Mulitiplannar reconstruction

    多层螺旋CT后处理技术中的多平面重建（multi-planar reconstruction MPR）、CT仿真内窥境(CT virtual endoscopy，CTVE)及三维CT成像对于泌尿系病变，尤其是对变异及后尿道断裂，能立体的多平面的观察病变的三维空间关系。作者自2002年3月至2006年3月对34例泌尿系病变患者的MPR、3D和CTVE成像进行回顾性分析，评价MPR、3D和CTVE成像在泌尿系病变诊断中的价值。

　　1  材料与方法

　　1.1  一般资料 

　　34例中男25例，女９例；年龄18～78岁，平均46.5岁。其中正常1例，肾脏、输尿管变异3例,泌尿系结石12例，前列腺及膀胱病变15例，后尿道狭窄2例、断裂1例。34例患者中，经手术病理证实25例，临床证实9例。

　　1.2  方法  

　　所有病例均采用GE LighSpeed qxli Plus, GE LighSpeed Ultra多排螺旋CT扫描机，同机工作站分别为（Advantage Window4.0 ，4.2 GE）。(1) 泌尿系平扫：患者仰卧，采用层厚及间隔为7.5-10mm，120kv，120mA，螺距0.875∶1，0.8s/r，床速17.5mm/r，扫描范围根据病变范围而定。(2) 增强扫描：采用非离子型（300mg I/ml）造影剂碘海醇，总量50～100ml，经肘静脉用高压注射器以2.8～3.0ml/s的流率注射，注药后30s、60～80s分别行动脉期及静脉期扫描。(3) 尿路造影（CTU）：肾功能正常的延迟时间以15～30min为宜，肾功能较差者视动脉期、实质期的肾功能而定，最长达6h；膀胱造影时，用空气做对比剂,使膀胱充盈。增强扫描、尿路造影扫描采用1.25mm层厚，120kv，200mA左右，螺距0.625∶1或0.875∶1，0.8s/r，床速0.625mm/r或0.875mm/r，以层间距0.625mm重建，传至工作站，采用多平面重建（MPR）、三维成像（3D）和仿真内窥镜（VE）成像显示病变的立体影像与周围组织解剖关系。

　　2  结果

    本组34例病例中，正常1例，MPR和3D成像均能完整清楚的显示肾盂、肾盏，两输尿管和膀胱图像，明显优于IVU图像。输尿管结石12例，平扫显示输尿管腔内高密度影，MPR图像上结石呈梭形或类圆形与输尿管走行方向一致，上方肾盂、输尿管明显扩张，定位准确率达100％(图1)；而KUB和IVU对输尿管结石时有漏诊现象。见表1。肾、输尿管畸形３例、后尿道狭窄２例和断裂1例，3D技术能从多方位生动的显示其三维形态、畸形狭窄程度和空间位置关系（图2、3、4）；膀胱癌11例（图5），前列腺增生4例（图6），其中1例合并前列腺癌（图7），CTVE技术均可见凸入膀胱腔内的菜花样结节影，其中４例还可观察到膀胱内壁纵横交错的膀胱小梁影，小梁之间为较多深浅不一的小房或憩室，而常规膀胱镜有盲区。见表2。表1  KUB、IVU和MPR对输尿管结石的诊断情况比较（略）表2  仿真膀胱镜与传统膀胱镜肿瘤的诊断情况比较（略）

　　3  讨论

    高质量的MPR、3D及CTVE成像都依赖于薄层快速的容积扫描，原始图像的重建间隔以层厚的一半为佳；这样可明显的提高Z轴方向的空间分辨率，消除容积效应和阶梯状的伪影。MPR常规摄取冠、矢状位及适当的斜位图像，在取MPR图像时移位应循序渐进，方位的变化要恰到好处，否则可能会遗漏病变，本组MPR成像效果与优于IVU与MRU的报道结果相仿［１］。MPR、3D及CTVE成像均是在薄层小间隔重建图像的基础上生成，层厚越薄，重建间隔越小，原始信息量越大，图像效果越好。

    VE成像通常分为导入法和排泄法，本组15例膀胱造影均采用导入法，导入法［２，３］需预先留置12号Foley's导尿管，排净膀胱内尿液，扫描前将300～500ml空气注入膀胱，以患者不能耐受为限，夹住导尿管，即可扫描；扫描范围包括整个膀胱及部分后尿道。此方法方便简单能使膀胱很好的充盈，内壁黏膜舒展，图像质量高。CT扫描前均未拔出导尿管，因拔出导尿管气体会随之而出，影响膀胱的充盈，但该法不利于尿道内口的观察。后尿道成像一般视患者的情况而定，能够排尿的患者一般于注药后25～30min，并嘱咐患者边排尿、边扫描；后尿道梗阻或断裂的患者先于膀胱造瘘口注入4.8％左右的泛影葡胺，然后嘱患者做排尿动作的同时于尿道外口注入4.8％左右的泛影葡胺并扫描［４］。

    三维SSD重建图像是将被扫物体表面像素的数字模拟成像，在重建图像中阈值范围内的像素做等密度大的处理并成像；阈值范围的划定很重要，小于和大于阈值的像素则不能显示；位于物体外的阈值范围内的像素会遮挡物体内部的像素，通过恰当的剪切能将其消除。而要获得泌尿系高质量的三维图像，扫描延迟时间的选择至关重要，其延迟时间的选择视动脉期、实质期肾功能而定，3D图像不宜测量长度但可以加上MPR图像两者互补。

    MPR和3D成像能从任意方位观察病变，消除了腹腔脏器和肌肉骨骼的影响，提供了泌尿系连续完整的影像［５］，有利于显示输尿管在腹腔内的走行及输尿管结石的定位，并能为CTVE成像提供定位帮助。本组病例所采用的MPR、3D成像均能准确地发现病变，明确其大小、形态、位置和肾盂、输尿管积水扩张的程度，尤其本组后尿道断裂患者的3D成像，清晰地显示了其断裂的三维形态和空间位置关系，为后尿道再造术提供了明确的手术方法和路径。

    CTVE成像为非创性技术，目前使用的有表面再现和容积再现两种三维再现方法。CTVE能较好的显示腔内正常解剖结构，多方位观察病变的全貌，操作简单，不受尿道狭窄和前列腺增生的影响，可观察纤维内镜不能到达或观察不清的部位，结合MPR和轴位能同时观察腔内外的情况，定位准确，能显示病变的腔内立体形态、数目及特征，弥补了常规成像和纤维内窥境的不足，而常规膀胱镜有盲区，受尿道及前列腺病变的限制，检查过程患者较痛苦，并可能损伤尿道，对病变的大小形态只能目测估计，定位亦有很多主观性。作者认为表面再现法的成像效果不及容积再现法，主要问题是表面再现法有部分容积效应，会影响三维图像的显示效果［６］。

    总之，多层螺旋CT及其后处理技术（多平面重建、三维CT成像及CT仿真内窥镜技术）在泌尿系病变诊断中能够立体的多平面的观察病变的三维空间关系，是临床理想的非侵入性检查方法。但以上成像技术不足之处是无法活检及完成性操作，不能显示组织表面颜色的异常改变，对于腔内非隆起的肿块及较小的病灶（＜5mm）无法显示或区分，有可能漏诊［６，７］。

【】
  　　1 Rothpearl A. MR urography：technique and application. Radiology，1995；194：125～130.

　　2 Song JH，FrancisIR，Platt JF，et al.Bladder tumor detection at virtual cystoscopy.Radiology，2001，218：95.

　　3 Vining DJ，Zagoria RJ,Liu K,et al.CT cystoscopy:an innovation in bladder imaging.AJR, 1996,166:409.

　　4 何亚奇，唐秉航，李良才，等.多层螺旋CT仿真内镜技术在膀胱癌诊断中的价值.临床放射学杂志，2004，23（11）968～971.

　　5 游瑞雄，李银官，曹代荣，等.多层螺旋CT输尿管三维成像临床应用价值.医学影像技术，2004，20（6）：909～911.

　　6 王鸣鹏.CT检查技术学. 上海：复旦大学出版社，2004.362～372..

　　7 芮雪芳，李新德，蔡松良，等. 螺旋CT仿真内窥镜技术诊断膀胱肿瘤，中华泌尿外科杂志，2001，22(1)：34～35..