多層螺旋CT三維重建技術(shù)在嬰幼兒氣道異物診斷中的應(yīng)用價(jià)值

張朋，劉鵬，劉杰，梁瓊鶴，姜輝

南京醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院 放射科，江蘇 南京 210008

多層螺旋CT三維重建技術(shù)在嬰幼兒氣道異物診斷中的應(yīng)用價(jià)值

張朋，劉鵬，劉杰，梁瓊鶴，姜輝

南京醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院 放射科，江蘇 南京 210008

目的 探討多層螺旋CT三維重建技術(shù)在嬰幼兒（0～3歲）氣道異物診斷中的應(yīng)用價(jià)值。方法回顧性分析197例經(jīng)臨床支氣管鏡檢查確診為氣道異物患兒的影像資料。所有患兒均行64排螺旋CT檢查，然后經(jīng)工作站運(yùn)用多層面重組、曲面重組和最小密度投影法后處理技術(shù)進(jìn)行三維重建。其中58例患兒同時(shí)采用仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)進(jìn)行圖像處理，比較二者對(duì)于異物的檢出是否存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)果 除3例患兒異物未能明確診斷考慮為分泌物外，其余194例異物位置大小均可明確顯示和診斷，其中喉部1例，主氣管8例，氣管分叉處2例，右側(cè)支氣管102例，左側(cè)支氣管77例，左右主支氣管均有異物4例。大部分患兒伴有肺氣腫、肺炎、肺不張和縱膈皮下積氣等氣道異物間接征象。三維重建技術(shù)和仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)二者對(duì)于異物檢出無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)論 多層螺旋CT三維重建技術(shù)對(duì)兒童氣道異物的檢出準(zhǔn)確率非常高且能明確異物位置，屬于無(wú)創(chuàng)傷性檢查，可作為支氣管鏡異物取出術(shù)前的重要輔助檢查手段。

嬰幼兒；支氣管鏡；多層螺旋CT；三維重建；仿真內(nèi)窺鏡

引言

氣道異物是兒童常見的急診疾病之一，嚴(yán)重者可危及患兒生命健康，及早確診取出異物是降低死亡率和減少并發(fā)癥的關(guān)鍵[1]。3歲以下嬰幼兒，其處于特殊的生理時(shí)期，進(jìn)食時(shí)易發(fā)生嗆咳致使食物進(jìn)入氣管支氣管，并且其語(yǔ)言等表達(dá)能力尚未發(fā)育完全，因此易引起延誤就診和誤診。常規(guī)X線攝影技術(shù)雖然能檢出一部分氣道異物，但當(dāng)異物為非金屬和患兒肺氣腫等并發(fā)癥不明顯時(shí)，易發(fā)生漏診，而且X線平片基本無(wú)法確定異物位置，無(wú)法為臨床異物取出提供依據(jù)[2]。近年來(lái)隨著多層螺旋CT的普及和后處理技術(shù)的進(jìn)步，多層螺旋CT三維重建技術(shù)已逐漸成為診斷嬰幼兒氣道異物的重要手段[3]。本文著重探討基于多層螺旋CT橫斷位掃描的多層面重組（Multipie Planar Reconstruction，MPR）、曲面重組（Curved Planar Reconstruction，CPR）和最小密度投影法（Minimum Intensity Projection，MinIP）等三維后處理技術(shù)在嬰幼兒氣道異物診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料和方法

1.1 臨床資料

回顧性分析我院2015年1月～2016年1月氣道異物患兒197例，年齡3～36個(gè)月，平均17個(gè)月。其中，男性135例，女性62例，確認(rèn)有異物嗆咳史152例，無(wú)明確異物吸入史45例?；純壕橛胁煌潭鹊拇⒑秃粑щy，其中伴發(fā)熱38例，紫紺17例。各患兒病程1 h～數(shù)月不等。所有患兒經(jīng)支氣管鏡檢查后均明確有氣道異物存在。

1.2 儀器與方法

采用飛利浦64排CT，電壓：120 kV，40 mAs，掃描層厚：3 mm，重建層厚：1 mm，層間距：0.7 mm，螺距：1.29，劑量指數(shù)CTDIvol：2.6 mGy。

患兒檢查前按照1 mL/kg口服5%水合氯醛，待患兒熟睡后進(jìn)行掃描，患兒采取仰臥位，掃描范圍為鼻腔上緣至肋膈腳。

1.3 圖像處理及分析

使用工作站對(duì)197例患兒的圖像進(jìn)行三維重建處理，并對(duì)異物大小、位置及并發(fā)癥等進(jìn)行診斷，其中58例患兒同時(shí)采用仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)對(duì)氣管、支氣管進(jìn)行分析，確定異物的位置及大小。

請(qǐng)3位高年資醫(yī)師分別對(duì)58例患兒的三維重建技術(shù)和仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)就異物的顯示情況的優(yōu)劣按1～10分進(jìn)行打分，各患兒兩項(xiàng)技術(shù)分別取其3人打分的平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，三維重建和仿真內(nèi)窺鏡二者評(píng)分比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 氣道異物的位置

197例患兒中，氣道異物在喉部1例，主氣管8例，氣管分叉處2例，右側(cè)支氣管102例，左側(cè)支氣管77例左右主支氣管均有異物4例，3例患兒異物緊貼氣管壁被考慮為分泌物，見圖1。

2.2 氣道異物的直接征象

重建圖像上可見氣管、支氣管管腔阻塞或狹窄，內(nèi)嵌高密度異物影，異物形態(tài)多樣，多不規(guī)則，其中管腔完全阻塞或不完全阻塞。見圖1。

2.3 氣道異物的間接征象

圖1 異物位置及征象

肺氣腫、肺不張、肺炎、縱膈積氣、皮下氣腫等是本組病例最常見的合并征象，患兒大多數(shù)伴有其中一種或一種以上的并發(fā)癥。其中肺氣腫最常見，有144例，肺炎63例，肺不張10例，縱膈積氣10例，皮下氣腫7例。另外合并肺萎縮1例，氣胸1例，胸腔積液1例，見圖1。

2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果

58例患兒三維重建和仿真內(nèi)窺鏡圖像的評(píng)分分別為7.02±2.18和6.97±2.26，P ＞ 0.05，兩者之間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 討論

兒童是氣道異物的高發(fā)人群，其中3歲以下嬰幼兒由于其咀嚼、吞咽等功能尚未發(fā)育完善且易激惹，極易在進(jìn)食過(guò)程中發(fā)生嗆咳導(dǎo)致異物進(jìn)入氣道，加上其語(yǔ)言等表達(dá)能力有限，易導(dǎo)致家長(zhǎng)疏忽，引起誤診。部分患兒多以呼吸急促、喘息、呼吸道感染久治不愈等原因入院，未能明確異物吸入史，為臨床診治帶來(lái)困難。

嬰幼兒氣道異物絕大多數(shù)為可透性的堅(jiān)果類、果蔬類等固體食物，因此普通X線攝影檢查較難確診。異物在氣道中所處位置與其大小、重量、形狀以及氣流狀況有關(guān)。重量較輕、體積較大且形狀扁平的異物易位于主氣管和氣管分叉處，體積較小、較重、圓鈍的顆粒狀異物易位于左右主支氣管、葉支氣管或段支氣管開口處。由于右主支氣管粗短且走形較直，異物多位于右側(cè)支氣管，本文病例右側(cè)102例，左側(cè)77例，與其他文獻(xiàn)報(bào)道一致[4-6]。截至目前，診斷氣道異物的金標(biāo)準(zhǔn)為纖維支氣管鏡檢查，但是其前期準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)、要求高，術(shù)中及術(shù)后并發(fā)癥也較多，對(duì)異物位置和大小了解不清，盲目性大，且其經(jīng)濟(jì)成本較高，初診時(shí)不易被患兒家長(zhǎng)接受。

普通CT相比于普通X線攝影雖然也可以從橫斷位圖像上對(duì)異物大小和位置有一定的顯示，但是其具有層厚厚、掃描時(shí)間長(zhǎng)、輻射量大和無(wú)法進(jìn)行三維重建等缺點(diǎn)，對(duì)異物檢出達(dá)不到令人滿意的效果。隨著影像學(xué)技術(shù)和設(shè)備的不斷發(fā)展，多層螺旋CT的出現(xiàn)，以其超快的掃描速度、良好的分辨率以及強(qiáng)大的三維重建后處理功能迅速成為臨床氣道異物取出術(shù)前首選檢查方法。其中MPR是在斷層掃描的基礎(chǔ)上對(duì)某些或全部掃描層面進(jìn)行各種方向范圍的重組，得到冠狀面、矢狀面、斜面或任意面的二維圖像，可將異物及其所處支氣管在一個(gè)平面上顯示；CPR是在容積數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，沿感興趣區(qū)器官畫一條曲線，計(jì)算指定曲面的所有像素的CT值，并以二維圖像的形式顯示出來(lái)，可將扭曲重疊的支氣管等結(jié)構(gòu)伸展拉直，顯示在同一平面上，較好的顯示全貌，可更好的顯示異物和支氣管腔的位置關(guān)系；MinIP是容積重組的一種，是對(duì)每一線束所遇低密度閾值低于所選閾值的像素投影重組圖像，能清晰的顯示氣道特別是支氣管形態(tài)[7-9]。多層螺旋CT掃描并配合其強(qiáng)大的三維重建等后處理技術(shù)，可清晰明確顯示異物大小、位置和其與氣管的毗鄰關(guān)系，為臨床行纖維支氣管鏡異物取出術(shù)提供了重要參考。本組197例病例中有194例均能明確異物大小和位置并順利經(jīng)支氣管鏡取出。

CT仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)是容積數(shù)據(jù)同計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合，重組出空腔器官內(nèi)表面的立體圖像，相當(dāng)于纖維內(nèi)鏡所見的一種CT后處理技術(shù)[10]。其可利用工作站遠(yuǎn)景投影軟件功能，以器官管道內(nèi)腔為中心，不斷縮短物屏距，產(chǎn)生目標(biāo)物體逐漸靠近觀察者并不斷放大的圖像，隨后以電影回放速度逐步連續(xù)顯示這些圖像，即可產(chǎn)生類似纖支鏡直視觀察效果的動(dòng)態(tài)重建圖像。從其檢查的無(wú)創(chuàng)性、直觀性以及與纖支鏡圖像的一致性來(lái)看，其功能在理論上來(lái)講甚至優(yōu)于三維重建技術(shù)。但其極易受到偽影的干擾，對(duì)于分支細(xì)小的支氣管異物顯示較差，無(wú)法提供管腔以外的器官受損情況（如肺氣腫、肺炎、縱膈積氣等）[11-13]。且內(nèi)窺鏡技術(shù)并不能提供真實(shí)組織器官的顏色，對(duì)于組織粘膜水腫、出血等并不能提供比三維重建技術(shù)更多的信息。從本文58例患者三維重建和內(nèi)窺鏡圖像顯示的比較來(lái)看，二者對(duì)于異物的顯示功能無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。另外，仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)后處理過(guò)程耗時(shí)比較長(zhǎng)，且對(duì)于沒有或PACS系統(tǒng)不夠強(qiáng)大的醫(yī)療單位，其圖像的傳輸也是很大的難題。因此無(wú)法在最短時(shí)間內(nèi)給予臨床以及時(shí)可靠的信息。所以從實(shí)際工作中來(lái)看，三維重建技術(shù)仍是目前最優(yōu)的對(duì)于兒童氣管異物診斷的后處理技術(shù)[14-16]。

當(dāng)今多層螺旋CT的掃描速度已經(jīng)相當(dāng)快，絕大多數(shù)患兒均可順利完成掃描，但是極個(gè)別患兒由于異物影響呼吸較重，呼吸幅度較大，頻率較高，易引起CT原始圖像的運(yùn)動(dòng)偽影，致使后期三維重建無(wú)法得到理想的效果和精確度。另外對(duì)于細(xì)小且薄的異物，特別當(dāng)其緊貼氣管壁時(shí)較難與分泌物相鑒別，診斷報(bào)告中應(yīng)對(duì)此有相應(yīng)提示，利于臨床醫(yī)生根據(jù)患兒病史病情等制定下一步診療方案[12]，本文3例無(wú)法明確氣道位置的病例即屬此種情況。雖然多層螺旋CT輻射劑量相比普通CT已有大幅度減少，但為了保證三維重建圖像的質(zhì)量，要求層厚要足夠薄，致使患兒所受輻射劑量的增加。因此要求醫(yī)師在操作中根據(jù)實(shí)際情況采用低劑量掃描，通過(guò)減小管電流和增大螺距等手段有效減少患者所受輻射劑量[6]。

綜上所述，多層螺旋CT及其三維重建技術(shù)能很好的顯示嬰幼兒氣道異物的大小、位置、支氣管的形態(tài)以及阻塞情況，為臨床進(jìn)行氣道異物取出術(shù)提供重要依據(jù)和參考。

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本文編輯 袁雋玲

Application Value of Multi-Slice Spiral CT in Diagnosis of Bronchial Foreign Bodies in Pediatric Patients

Z H A N G P e n g, L I U P e n g, L I U J i e, L I A N G Q i o n g-h e, J I A N G H u i

Department of Radiology, Nanjing Children’s Hospital, Af fi liated to Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210008, China

O b j e c t i v e This paper aimed to evaluate the application value of the multi-slice spiral CT in the diagnosis of bronchial foreign bodies in pediatric patients aged from 0 to 3 years old. Me t h o d s Retrospectively analyzed the imaging data of 197 pediatric patients who were diagnosed as bronchial foreign bodies by fiber optic bronchoscopy. All patients underwent 64-slice CT axial scanning and post-processed reconstruction including multi-planner reformation, curved planar reconstruction and minimum intensity projection. 58 cases of children's images were processed by CT virtual endoscopy, and evaluated if there were signi fi cant statistical difference between the two groups. R e s u l t s Except 3 patients was misdiagnosed, the remaining 194 cases of foreign body size could be clearly displayed and diagnosed, 1 case happened in throat, 8 cases in trachea, 2 cases in bifurcation of trachea, 102 cases in the right bronchus, 77 cases in the left bronchus and 4 cases in both the right and left bronchus. Indirect accompanied signs were happened in the majority of patients, such as emphysema, pneumonia, atelectasis, mediastinal emphysema and subcutaneous emphysema. There was no signi fi cant difference between the two groups. C o n c l u s i o n The multi-slice spiral CT is non-invasive examination and displays bronchial foreign bodies in pediatric patients accurately and visibly, so it can be used as the most important examination before fi ber optic bronchoscopy.

infant; bronchoscopy; multislice spiral computed tomography; three-dimensional reconstruction; virtual endoscopy

R816.96

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.07.013

1674-1633(2017)07-0044-03

2016-10-17

2016-11-03

姜輝，副主任技師，主要研究方向?yàn)閮和t(yī)學(xué)影像技術(shù)。

通訊作者郵箱：50356517@qq.com