多層螺旋CT及其圖像后處理技術(shù)在診斷急性肺栓賽中應(yīng)用比較＊

河南省商丘市第一人民醫(yī)院影像中心 (河南 商丘 476000)

王興龍 李春榮

多層螺旋CT及其圖像后處理技術(shù)在診斷急性肺栓賽中應(yīng)用比較＊

河南省商丘市第一人民醫(yī)院影像中心 (河南 商丘 476000)

王興龍 李春榮

目的 研究多層螺旋CT(MSCT)圖像后處理技術(shù)在肺栓塞診斷中的應(yīng)用價(jià)值。方法 選取我院2015年1月-2016年1月38例經(jīng)CT肺血管成像(CTPA)確診的肺栓塞患者，采用MSCT對(duì)患者先行常規(guī)動(dòng)脈增強(qiáng)掃描，觀察對(duì)肺動(dòng)脈及栓子的顯示效果；采用MSCT圖像后處理技術(shù)將所得掃描圖像進(jìn)行多平面重組(MPR)、最大密度投影(MIP)及容積再現(xiàn)(VR)處理，進(jìn)一步觀察肺動(dòng)脈各分支及栓子的顯示效果，并與單純MSCT掃描結(jié)果比較。結(jié)果 38例肺栓塞患者均成功完成檢查，常規(guī)MSCT共顯示362支肺動(dòng)脈分支受累，而經(jīng)過圖像后處理后共發(fā)現(xiàn)385支肺動(dòng)脈分支受累，其中主肺動(dòng)脈8支，左右肺動(dòng)脈35支，肺葉動(dòng)脈78支，段動(dòng)脈218支，亞段動(dòng)脈46支；經(jīng)MPR、MIP、VR圖像處理后，能較為清晰的觀察肺動(dòng)脈分支充盈缺損及其他征象；385支受累肺動(dòng)脈分支中MPR顯示97.14%(374/385)高于MIP(362/385)、VR92.73%(357/385)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。結(jié)論 常規(guī)MSCT掃描后經(jīng)過圖像后處理技術(shù)能進(jìn)一步準(zhǔn)確觀察栓子和肺動(dòng)脈分支受累情況，通過征象表現(xiàn)對(duì)指導(dǎo)臨床診斷具有重要作用；MPR在亞段及其以下肺動(dòng)脈分支栓子的顯示效果明顯優(yōu)于MIP、VR。

PE；MSCT；圖像后處理技術(shù)；診斷

肺栓塞(pulmonary embolism，PE)是由內(nèi)源性或外源性栓子阻塞肺動(dòng)脈或其分支，引起肺部血流供應(yīng)和循環(huán)障礙的病理生理綜合征，是一種嚴(yán)重危害人類健康、高死亡率的心血管疾病[1]。PE患者臨床多表現(xiàn)為呼吸困難、咽痛咯血、肺部啰音等癥狀，由于PE缺乏特異性癥狀體征，且常規(guī)X線胸片等檢查特征并不顯著，而常與冠心病、心肌梗死等混淆[2]。近年來隨著MSCT技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，其強(qiáng)大的圖像后處理功能大大提高了掃描圖像的成像質(zhì)量，為早期觀察肺動(dòng)脈內(nèi)血栓及分支等情況提供了有效途徑[3]。據(jù)此筆者于2015年1月～2016年1月對(duì)38例PE患者行MSCT掃描觀察，重點(diǎn)探討MSCT圖像后處理技術(shù)在PE診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料和方法

1.1 病例資料研究對(duì)象為我院2015年1月～2016年1月期間經(jīng)臨床確診的38例PE患者，其中男26例，女12例；年齡46～76歲，平均(61.5±6.4)歲；臨床癥狀表現(xiàn)：胸悶氣促25例，胸痛19例，發(fā)熱20例，咳嗽咯血14例，心前區(qū)痛16例，下肢水腫17例等。

1.2 MSCT檢查方法38例患者均無造影劑禁忌癥，檢查前為患者簡(jiǎn)單介紹檢查過程后指導(dǎo)患者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，配合檢查爭(zhēng)取一次屏氣完成掃描。采用美國(guó)CE公司motipa 64排多層螺旋CT掃描，患者取仰臥位，手臂放在頭部上方，常規(guī)采用吸氣末屏氣掃描，掃描范圍從肺底到肺尖。掃描參數(shù)設(shè)置：管電壓120KV,有效電流160mA,層厚7.5mm，重建間隔7.5mm，螺距0.75，矩陣512×512。增強(qiáng)掃描采用CT掃描專用配置的高壓注射器，經(jīng)肘靜脈注射非離子型造影劑碘海醇，劑量100ml，注射速率3ml/s，延遲時(shí)間15～20s，掃描速率0.5s/圈，得到病變部位掃描所得圖像數(shù)據(jù)。

1.3 圖像后處理及分析將掃描原始數(shù)據(jù)傳送到ADW4.4工作站中，以觀察橫斷軸位圖像為主，同時(shí)觀察冠狀和矢狀位等圖像。分別進(jìn)行MPR、MIP、VR等處理，由我院2名資深醫(yī)師共同閱片，對(duì)肺動(dòng)脈、肺葉動(dòng)脈、亞段動(dòng)脈及分支等觀察，并和原始圖像的征象進(jìn)行比較。

1.4 觀察指標(biāo)比較常規(guī)MSCT掃描和掃描圖像后處理對(duì)PE肺動(dòng)脈受累情況的觀察效果；觀察PE的影像特征；觀察MPR、MIP、VR三種不同圖像處理方式的成像及對(duì)栓子的動(dòng)脈支數(shù)顯示效果。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法選用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS19.0對(duì)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，比較不同圖像處理方式對(duì)栓子及累計(jì)動(dòng)脈的顯示效果，組間對(duì)比進(jìn)行χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05為有顯著性差異和統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 PE肺動(dòng)脈受累情況比較38例PE患者均成功完成MSCT橫斷面薄層掃描，常規(guī)MSCT掃描共顯示362支肺動(dòng)脈分支受累，其中主肺動(dòng)脈占2.21%(8/362)，左右肺動(dòng)脈占8.56%(31/362)，肺葉動(dòng)脈占20.72%(75/362)，段動(dòng)脈占57.18%(207/360)，亞段動(dòng)脈占11.33%(41/362)。而常規(guī)掃描圖像后處理后共發(fā)現(xiàn)肺動(dòng)脈分支受累385支，其中主肺動(dòng)脈占2.08%(8/385)，左右肺動(dòng)脈占9.09%(35/385)，肺葉動(dòng)脈占20.26%(78/385)，段動(dòng)脈占57.18%(218/385)，亞段動(dòng)脈占11.95%(46/385)。可知圖像后處理后能較常規(guī)MSCT掃描發(fā)現(xiàn)更多的肺動(dòng)脈受累分支情況，提高栓塞部位檢出效果。

2.2 PE的影像特征PE的直接征象主要表現(xiàn)為肺動(dòng)脈分支內(nèi)不同程度的充盈缺損，根據(jù)缺損情況可分為4類：中心型充盈缺損，軌道征，如圖1，占11.17%(43/385)；偏心型充盈缺損，占31.69%(122/385)；附壁血栓，25.19%(97/385)；完全閉塞型充盈缺損，占31.95%(123/385)。29例PE患者伴有間接征象，主要表現(xiàn)為肺動(dòng)脈擴(kuò)張16例，梗塞區(qū)肺紋理稀疏14例，胸腔積液和深靜脈血栓各11例和13例。

2.3 不同圖像后處理方法成像比較在整理MPR、MIP、VR三種不同圖像資料及分析結(jié)果時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)MPR在亞段及其以下肺動(dòng)脈分支栓子的顯示效果明顯優(yōu)于MIP、VR，組間相較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。在受累的385支肺動(dòng)脈分支中，MPR顯示97.14%(374/385)，MIP、VR發(fā)現(xiàn)累及肺動(dòng)脈分支分別為94.03%(362/385)、92.73%(357/385)。MPR、MIP、VR成像分別見圖3-5。

3 討 論

3.1 MSCT診斷PE的優(yōu)勢(shì)PE的臨床癥狀表現(xiàn)缺乏特異性，且傳統(tǒng)X線胸片和放射性核素肺通氣及肺灌注掃描由于分辨率低、患者不耐受等原因，使得臨床診斷敏感性、準(zhǔn)確度均較低[4]。MSCT的應(yīng)用為臨床診斷PE提供了重要途徑，不僅具有無創(chuàng)、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，而且圖像經(jīng)后臺(tái)處理后能大大提高PE的準(zhǔn)確度、特異度均較高[5]。趙芬芬[6]等研究認(rèn)為MSCT的圖像后處理技術(shù)能有利于觀察肺動(dòng)脈分支累級(jí)情況和栓子形態(tài)、大小、部位等信息，提高臨床診斷準(zhǔn)確度。

圖1 為1例中心型充盈缺損PE患者，男，47歲，左側(cè)肺動(dòng)脈主干栓塞；圖2 完全閉塞型PE患者，男，65歲，兩側(cè)肺下葉動(dòng)脈栓塞。圖3-5為1例PE患者，男，59歲。圖3為MPR處理圖像，可在任意平面重建圖像；圖4為MIP處理圖像，將容積數(shù)據(jù)壓縮的二維平面成像；圖5為VR處理圖像，根據(jù)CT值設(shè)定為不同的透明度，用不同的灰階或偽彩顯示的三維立體結(jié)構(gòu)圖像。

3.2 MSCT圖像后處理技術(shù)的研究分析本次研究中38例PE患者經(jīng)常規(guī)MSCT掃描，發(fā)現(xiàn)了362支肺動(dòng)脈分支受累，能較好的顯示肺栓塞的大小、部位及形態(tài)，但將原始軸位圖像經(jīng)過MPR、MIP、VR處理后可發(fā)現(xiàn)385支肺動(dòng)脈分支受累，說明圖像后處理技術(shù)有助于提高對(duì)栓子的觀察效果，這和毛錫金[7]等的研究結(jié)論基本相吻合，該研究中認(rèn)為MSCTPA逐漸成為診斷PE的首選檢查方式，對(duì)較大的肺動(dòng)脈分支內(nèi)栓子觀察效果較好，但對(duì)段以及段以下的栓子檢出率明顯偏低，而圖像后處理技術(shù)能較好的彌補(bǔ)這一缺陷。

3.3 MPR、MIP、VR成像的特點(diǎn)比較目前MSCT圖像后處理技術(shù)主要包括MPR、MIP、VR等，其中MPR是一種簡(jiǎn)單的單體厚度三維重建技術(shù)，具有操作簡(jiǎn)單、成像迅速、觀察方便等優(yōu)點(diǎn)，因此也常作為圖像處理的主要手段[8]。但MPR重建的三維結(jié)構(gòu)圖像均在某一特定平面上，因此有學(xué)者認(rèn)為MPR對(duì)3級(jí)以上肺動(dòng)脈血栓診斷較為使用[9]。MIP主要是利用容積數(shù)據(jù)在視線方向上最大密度的像素值進(jìn)行投影的成像技術(shù)，能較好的反映肺動(dòng)脈血管及其分支等組織的密度差異，注射造影劑后可根據(jù)強(qiáng)化效應(yīng)觀察血管內(nèi)病變情況[10]。但MIP也存在著投影前后的物體重疊效應(yīng)，導(dǎo)致圖像空間關(guān)系顯示欠佳，因此筆者認(rèn)為MIP主要適用于較為空間結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的血管組織如冠狀動(dòng)脈等。VR是目前MSCT較為復(fù)雜常用的圖像重建方法，能對(duì)動(dòng)脈血管系統(tǒng)病變的大范圍甚至整體有較為清晰的形態(tài)、走向顯示，立體感較強(qiáng)，可多角度觀察病變和血管及周圍組織的關(guān)系，但VR的數(shù)據(jù)分析運(yùn)算量較大，對(duì)儀器配置要求較高，且成像重組耗時(shí)較長(zhǎng)[11]，使得相對(duì) MPR、MIP來說應(yīng)用較少。

3.4 MPR、MIP、VR的應(yīng)用分析MPR、MIP、VR重組方法各有優(yōu)點(diǎn)和不足，本次研究結(jié)果顯示MPR對(duì)亞段及其以下肺動(dòng)脈分支栓子的顯示效果較好。較多學(xué)者[12]認(rèn)為MPR能獲得肺動(dòng)脈血管組織任意層面的冠、矢狀位及斜面的二維圖像，絕大多數(shù)PE患者可通過血栓成像觀察血栓及其與血管解剖關(guān)系等，因此筆者認(rèn)為MPR在PE診斷中占主要地位。但MIP、VR的立體成像，尤其是VR對(duì)大的分支和受累血管顯示較為直觀，對(duì)臨床進(jìn)一步準(zhǔn)確觀察病變特征、準(zhǔn)確診斷PE也具有較好的參考價(jià)值。

MSCT是目前臨床診斷PE的有效影像手段，圖像后處理技術(shù)對(duì)原始軸位圖像進(jìn)行重組，可多角度、立體的、準(zhǔn)確的觀察栓子和肺動(dòng)脈分支及周圍組織的病變情況；MPR、MIP、VR各具特點(diǎn)，臨床中結(jié)合3種圖像后處理重建方法，可對(duì)PE做出精準(zhǔn)的觀察和診斷。

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(本文編輯: 汪兵)

Application of Multi-slice Spiral CT and Its Image Postprocessing Techniques in the Diagnosis of Acute Pulmonary Embolism*

WANG Xing-long, LI Chun-rong． Imaging Center, the First People's Hospital of Shangqiu, Shangqiu 476000, Henan Province, China

Objective To study the application value of multi-slice spiral CT (MSCT) image postprocessing techniques in the diagnosis of pulmonary embolism (PE)． Methods A total of 38 patients with PE diagnosed by CT pulmonary angiography (CTPA) in our hospital during January 2015 - January 2016 were enrolled in the study． All patients

conventional arterial enhancement scanning with MSCT, the display of pulmonary arteries and emboli was observed． The images obtained through MSCT image postprocessing techniques were treated with multiplanar reconstruction (MPR), maximum intensity projection (MIP) and volume rendering (VR), and the display of pulmonary arteries and emboli was observed again． The results were compared with those of pure MSCT scan． Results All subjects successfully completed the examination． Routine MSCT showed a total of 362 branches of pulmonary artery involvement, and image postprocessing showed a total of 385 branches of the pulmonary artery involvement, including 8 main pulmonary arteries, 35 left and right pulmonary arteries, 78 lobar arteries, 218 segmental arteries and 46 sub segmental arteries． After MPR, MIP and VR image processing, the branch filling defects and other signs of pulmonary artery can be observed clearly． Among 385 branches of pulmonary artery involvement, there were 97．14% (374/385) displayed by MPR, more than (362/385) by MIP and 92．73% (357/385) by VR (P＜0．05)． Conclusion After routine MSCT scanning, image postprocessing techniques can accurately display emboli and pulmonary artery involvement, and the signs play an important role in clinical diagnosis． The display of sub segmental and lower pulmonary artery emboli by MPR is better than MIP and VR．

PE; MSCT; Image Post-processing Technique; Diagnosis

R445.3；R563.5

A

鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院青年創(chuàng)新基金([2012]233號(hào)）

10.3969/j.issn.1672-5131.2017.06.021

王興龍

2017-04-26