四維超聲成像技術(shù)在肝腎囊腫介入穿刺術(shù)中的應(yīng)用價值

鄒松平

大慶龍南醫(yī)院 物理診斷科，黑龍江大慶 163453

四維超聲成像技術(shù)在肝腎囊腫介入穿刺術(shù)中的應(yīng)用價值

鄒松平

大慶龍南醫(yī)院 物理診斷科，黑龍江大慶 163453

目的 探討四維超聲成像技術(shù)在肝腎囊腫介入穿刺術(shù)中的應(yīng)用價值。方法 選取27例肝腎囊腫患者，隨機(jī)分為3組（每組9人）。分別采用靜態(tài)三維成像、動態(tài)三維成像、實(shí)時動態(tài)三維成像3種技術(shù)進(jìn)行穿刺引導(dǎo)，比較3種成像技術(shù)的效果。結(jié)果 靜態(tài)三維成像無法顯示整個穿刺過程，只顯示穿刺后穿刺針的固定位置；動態(tài)三維成像實(shí)時性差，成像較進(jìn)針存在延遲，采集時間長；實(shí)時動態(tài)三維成像能實(shí)時傳輸穿刺過程，50％透明最大與50％表面質(zhì)地模式結(jié)合、表面成像與多平面成像結(jié)合引導(dǎo)穿刺成像效果最佳。結(jié)論 四維超聲成像技術(shù)在肝腎囊腫介入穿刺術(shù)中效果良好，其中以實(shí)時動態(tài)三維成像技術(shù)效果最佳，值得臨床廣泛使用。

超聲成像；靜態(tài)三維成像；動態(tài)三維成像；實(shí)時動態(tài)三維成像；肝腎囊腫；介入穿刺術(shù)

0 前言

目前，四維超聲以其較高的準(zhǔn)確性得到了廣大影像醫(yī)療工作者的高度認(rèn)可。其中，實(shí)時三維超聲成像技術(shù)輔助介入穿刺擁有多種特殊優(yōu)勢，因此是超聲引導(dǎo)穿刺的一條新途徑。動態(tài)三維超聲是運(yùn)用高幀頻的三維容積數(shù)據(jù)庫顯示三維數(shù)據(jù)，也經(jīng)常運(yùn)用于穿刺過程的引導(dǎo)中。本研究選取了27例肝腎囊腫患者，并隨機(jī)分為3組（每組9人）。分別采用靜態(tài)三維成像、動態(tài)三維成像、實(shí)時動態(tài)三維成像3種技術(shù)進(jìn)行穿刺引導(dǎo)，比較3種成像技術(shù)的效果，報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 一般資料

選取2013年9月～2014年6月我院進(jìn)行介入穿刺術(shù)治療的27例肝腎囊腫患者，其中男16人，女11人，年齡29～67歲，平均（42.53±16.74）歲?；颊唧w力狀態(tài)評分（KPS）為（72.75±7.69）分。將受檢者隨機(jī)分為3組（每組9人），分別采用靜態(tài)三維成像、動態(tài)三維成像、實(shí)時動態(tài)三維成像3種超聲成像技術(shù)配合實(shí)施肝腎囊腫介入穿刺術(shù)。

1.2 入組標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn)

入組標(biāo)準(zhǔn)：①患有肝腎囊腫并進(jìn)行介入穿刺術(shù)者；②體力狀態(tài)可以完成實(shí)驗(yàn)且能夠聽從醫(yī)護(hù)人員指揮者；③家屬及個人同意入組觀察者。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴有其他重大疾病導(dǎo)致體力不足難以完成檢查者；②有明顯惡病質(zhì)，不能配合治療者；③肝腎囊腫較為嚴(yán)重或情況特殊不適于進(jìn)行介入穿刺術(shù)者；④家屬不同意入組觀察治療者。

1.3 儀器及參數(shù)設(shè)定

采用麥迪遜A8000三維超聲成像系統(tǒng)及三維凸陣容積掃描探頭，頻率為5.0～7.0 MHz。

不同組別的參數(shù)設(shè)置如下：

（1）動態(tài)三維成像（4D）：運(yùn)用動態(tài)三維成像軟件，對動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，顯示出橫向、縱向及冠狀位3個不同切面，本操作不需要三維重建。

（2）實(shí)時動態(tài)三維成像（實(shí)時4D）：運(yùn)用4D模式Biopsy軟件，選擇Guide模式，選擇50％表面質(zhì)地混合50％透明最大顯示模式。顯示模式為雙幅顯示，將A針平面和C針平面同時顯示，C針平面顯示的是A針平面中取樣容積的冠狀切面，之后可進(jìn)行穿刺。

（3）靜態(tài)三維成像：運(yùn)用Static 3D超聲成像軟件，獲取靜態(tài)三維圖像后，返回2D系統(tǒng)[2]。將針尖處固定為中心點(diǎn)，將穿刺針整長落于A針平面與B針平面上，短軸落于C針平面上。

1.4 檢查方法

穿刺前檢查：穿刺前對患者進(jìn)行凝血及肝腎功能檢測、心電圖測量，以排除穿刺禁忌證[1]。

穿刺消毒操作：采用常規(guī)方法進(jìn)行消毒，鋪好消毒巾，選取滅菌后的0.9％NaCl溶液作為接觸劑，將三維超聲探頭消毒后進(jìn)行定位，定位后確定掃描位置，進(jìn)針麻醉[3]。

穿刺操作：針對不同的掃描方法，選擇相應(yīng)的穿刺方法，詳見1.3。

1.5 圖像分析

選取3名經(jīng)驗(yàn)豐富的主任醫(yī)師，根據(jù)超聲捕捉的圖像評價穿刺效果，意見不統(tǒng)一時請科主任會診，最終達(dá)成一致意見。

2 結(jié)果

動態(tài)三維成像：動態(tài)三維成像技術(shù)在引導(dǎo)穿刺過程中除了顯示常規(guī)動態(tài)三維圖像，還參與了實(shí)時4D冠面成像的穿刺。動態(tài)三維成像的時間分辨率僅有7～9 幀/s，從而導(dǎo)致了掃描圖像的時間分辨率與空間分辨率存在較大矛盾。捕捉的影像較穿刺針的前進(jìn)過程存在一定的延遲，造成捕捉圖像時間較慢，較實(shí)時動態(tài)三維成像相比，其準(zhǔn)確度與靈活性稍顯不足（圖1）。

實(shí)時動態(tài)三維成像：實(shí)時四維冠狀面的成像，提供了穿刺區(qū)域的附加信息，這在傳統(tǒng)的二維超聲模式中是不可能做到的，它在雙幅格式中，同時獲得了穿刺平面的軸向圖像和冠狀面圖像（圖2）。

靜態(tài)三維成像：靜態(tài)三維圖像可較好地顯示穿刺針的最后位置，但在實(shí)時觀測及引導(dǎo)穿刺針方面略顯不足（圖3）。

圖1 動態(tài)三維成像引導(dǎo)穿刺

圖2 實(shí)時動態(tài)三維成像引導(dǎo)穿刺（50％表面質(zhì)地+50％透明最大）

圖3 靜態(tài)三維成像引導(dǎo)穿刺

動態(tài)三維成像與實(shí)時動態(tài)三維成像下，囊腫穿刺引導(dǎo)均獲成功，但動態(tài)三維成像的時間分辨率過低，導(dǎo)致捕捉的影像較穿刺針的前進(jìn)過程存在一定的延遲，造成捕捉圖像時間較長，而實(shí)時動態(tài)三維成像雖未能全部顯示橫向、縱向及冠狀面圖像，但可達(dá)到完全實(shí)時狀態(tài)[4]。穿刺針在實(shí)時動態(tài)三維成像條件下顯示的較正常值略厚，因此進(jìn)入機(jī)體后的可見性較高。實(shí)時動態(tài)三維成像在啟用50％表面質(zhì)地混合50％透明最大模式下顯示最優(yōu)效果[5]。動態(tài)三維成像模式下，表面模式病灶與針尖顯示清晰率為95％，多平面模式病灶與針尖顯示清晰率為100％。具體結(jié)果，見表1～2。

表1 不同動態(tài)成像技術(shù)應(yīng)用于肝腎囊腫介入穿刺術(shù)的比較

表2 不同動態(tài)重建模式應(yīng)用于不同成像技術(shù)重建成功率的比較

3 討論

師的經(jīng)驗(yàn)去估量，容易出現(xiàn)穿刺失敗的情況[7]。采用動態(tài)三維超聲成像技術(shù)引導(dǎo)穿刺時，可以很清晰地判斷針尖與病灶之間的位置關(guān)系，準(zhǔn)確地輔助穿刺者進(jìn)針至病灶區(qū)域，而且只需確保針尖落入掃描范圍內(nèi)，呼吸運(yùn)動對顯示結(jié)果基本無影響，而普通二維超聲有時會因?yàn)楹粑蛞苿訉?dǎo)致針頭消失[8]。動態(tài)三維超聲成像的缺點(diǎn)在于，四維超聲探頭較其他探頭笨重，有較強(qiáng)烈的震動，操作者上手前需要進(jìn)行一系列的培訓(xùn)。

實(shí)時四維冠狀面成像可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時引導(dǎo)，顯示出穿刺范圍內(nèi)的附加信息，優(yōu)于其他掃描模式，但此方法的缺點(diǎn)是不能同時將橫、縱、冠面同時顯示。同時獲取軸位圖像與冠面圖像有助于進(jìn)針位置的確定。在實(shí)際臨床操作中，實(shí)時四維超聲引導(dǎo)進(jìn)針精確度較高，增大了穿刺成功率。有研究報(bào)道，普通二維超聲引導(dǎo)穿刺活檢的病理診斷準(zhǔn)確率為60％，而實(shí)時四維超聲引導(dǎo)穿刺活檢的病理診斷準(zhǔn)確率為92％[9]。通過本組研究可知，采用不同的動態(tài)成像技術(shù)獲取圖像時，最佳成像模式、圖像顯示方式及針顯示的清晰度都不同，因此在行介入穿刺治療時，要選擇合適的成像模式與圖像顯示方法。

目前，四維超聲的臨床應(yīng)用越發(fā)廣泛，作為一種現(xiàn)代化診療手段也得到了醫(yī)護(hù)人員的大力認(rèn)可。超聲成像技術(shù)對于引導(dǎo)穿刺過程具有無法替代的優(yōu)勢，是引導(dǎo)穿刺術(shù)的一條新途徑，超聲醫(yī)學(xué)即將迎來又一個新的時代。

目前，超聲穿刺導(dǎo)航在肝腎囊腫介入穿刺術(shù)中具有廣泛的應(yīng)用，能夠?qū)崟r顯示穿刺針在組織內(nèi)的運(yùn)動情況，為穿刺路徑的選擇提供依據(jù)，是超聲輔助治療的重要手段。但患者的軟組織形變可能會影響到穿刺的精度，同時現(xiàn)有超聲穿刺導(dǎo)航系統(tǒng)存在著操作復(fù)雜、定位不精確以及穿刺角度固定麻煩等問題，因此需要進(jìn)行多次穿刺治療。

關(guān)于靜態(tài)三維超聲成像，目前最主要的應(yīng)用是某些腹部病癥的診斷與胎兒的產(chǎn)前檢查。靜態(tài)三維成像技術(shù)應(yīng)用于乳腺腫瘤穿刺術(shù)已有相關(guān)文獻(xiàn)記載。靜態(tài)三維超聲常常用于輔助二維超聲在引導(dǎo)穿刺后對穿刺針的位置進(jìn)行確定，針尖位置判定的準(zhǔn)確率接近40％。金鑫等[6]對170個乳腺病灶進(jìn)行靜態(tài)三維超聲引導(dǎo)下穿刺術(shù)，得出結(jié)論，靜態(tài)三維超聲診斷惡性腫瘤的敏感性為97.1％，假陰性率為2.9％，雖然靜態(tài)三維圖像可較好地顯示穿刺針的最后位置，但在實(shí)時觀測及引導(dǎo)穿刺針方面略顯不足。

近年來，動態(tài)三維超聲成像技術(shù)迅速發(fā)展，經(jīng)常應(yīng)用于穿刺術(shù)中[7]。依照成像速度的快慢，動態(tài)三維超聲成像可分成實(shí)時成像和非實(shí)時成像。就引導(dǎo)介入穿刺術(shù)而言，動態(tài)三維成像技術(shù)要優(yōu)于普通的二維超聲成像。二維超聲存在一定的容積效應(yīng)，可造成一定的誤差，當(dāng)病變很小，而超聲未能清晰地顯示出病灶的具體特征時，只能依靠醫(yī)

[1]徐輝雄,謝曉燕,呂明德,等．三維超聲在介入性診療中的應(yīng)用研究[J]．中華超聲影像學(xué)雜志,2012,16（13）：609-613．

[2]徐輝雄,張青萍．超聲引導(dǎo)下肝臟腫瘤的射頻消融治療[J]．中華超聲學(xué)雜志,2012,25（7）：1235-1237．

[3]董寶瑋,梁萍,于曉玲．彩色多普勒在介入性超聲中的應(yīng)用[J]．臨床腹部超聲診斷與介入超聲學(xué),2011,9（14）：67-68．

[4]W eismann CF,Forstner R,Prokop E,et al．Three-dimensional targeting：anew three-dimensional ultrasound technique to evaluate needle potion during breast biopsy[J]．Ultrasound Obstet Gynecol,2012,17（10）：745-756．

[5]錢曉芹,夏澤．三維（四維）超聲成像技術(shù)在介入穿刺術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]．臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志,2007,9（10）：614-616．

[6]金鑫,尹永杰,赫榮軍．三維超聲在腎囊腫穿刺中的應(yīng)用[J]．中國超聲診斷雜志,2004,5（2）：7-10．

[7]徐輝雄,張青萍,周玉清．肝內(nèi)血管結(jié)構(gòu)的三維超聲成像[J]．中華超聲影像學(xué)雜志,2009,43（2）：616-620．

[8]戰(zhàn)勇,于曉玲,梁萍,等．常規(guī)超聲及超聲造影在肝臟占位性病變穿刺活檢中的應(yīng)用價值[J]．中國醫(yī)療設(shè)備,2014,（2）：164-167．

[9]張青萍,肖先桃,樂桂蓉．三維超聲成像的偽像類型及其成因分析[J]．中華超聲影像學(xué)雜志,2012,17（4）：223-225．

Effectiveness of App lication of 4D Ultrasound Imaging Technology in Liver and K idney Cyst Puncture

ZOU Song-ping
Department of Physical Diagnosis, Daqing Longnan Hospital, Daqing Heilongjiang 163453, China

Ob jective To explore the effectiveness of application of four-dimensional ultrasound imaging technology in the liver and kidney cyst puncture. Methods A ltogether 27 patients w ith hepatic and renal cysts were selected as the research object and evenly divided into three groups. And the static three-dimensional（3D）imaging, dynam ic three-dimensional（4D）imaging, real-time dynam ic three-dimensional（real-time 4D）imaging technologies were applied in puncture-oriented processes respectively for three groups. Resu lts The 3D ultrasound imaging only could display the post-puncture fixed position of the needle but could not show the entire puncture process. 4D ultrasound imaging showed disadvantages in poor real-time imaging, delayed displaying and long acquisition tim e. Real-time 4D ultrasound imaging could realize real-tim e transm ission of the puncture procedure. The combination of 50％ largest transparent model and 50％ surface texture as well as the combination of surface imaging mode, multi-planar imaging and image-guided puncture resulted in the best imaging quality. Conc lusion 4D ultrasound imaging technology proved its effectiveness in the liver and kidney cyst puncture, especially the real-time dynam ic imaging technology, which was worth of w idespread use.

ultrasound imaging；static three-dimensional imaging；dynam ic three-dimensional imaging；real-time dynam ic three-dimensional imaging；liver and kidney cyst；intervention puncture

R445.1；R657.3

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.11.017

1674-1633（2015）11-0056-03

2015-03-24

2015-04-27

作者郵箱：zousongping5539@126．com