雙源螺旋CT三維重建技術(shù)在泌尿系疾病診斷中的應(yīng)用進(jìn)展

張 立

（亳州市人民醫(yī)院 安徽 亳州 236800）

1 引言

排泄是人體泌尿系統(tǒng)的主要功能。如果人體泌尿系統(tǒng)受到影響，則可能是由多種因素引起。該系統(tǒng)的疾病類型很多，臨床癥狀也沒(méi)有明顯差異，使得這類疾病的檢查非常困難。目前，存在一種新型的檢查技術(shù)，稱為雙源螺旋CT三維重建技術(shù)，該技術(shù)對(duì)于檢查泌尿系統(tǒng)疾病具有一定的優(yōu)勢(shì)。為此，作者將進(jìn)行以下研究。

2 雙源螺旋CT三維重建技術(shù)的應(yīng)用原理

泌尿系統(tǒng)位于腹膜后，與周圍組織缺乏清晰的對(duì)比。過(guò)去，成像掃描主要基B超檢查，但是檢查要求很高，整個(gè)泌尿系統(tǒng)無(wú)法完全呈現(xiàn)，病變很小且容易漏診，并且容易受到腹部疾病的影響，導(dǎo)致陽(yáng)性率和診斷率較低。雙源斷層掃描同時(shí)使用兩個(gè)X射線源和兩個(gè)檢測(cè)器，是世界上最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)斷層掃描儀。減少了掃描劑量，提高掃描速度和功率，并具有3D處理功能。通過(guò)整個(gè)尿路的雙源CT掃描，提高了時(shí)間準(zhǔn)確性，采集數(shù)據(jù)的3D重建可以明顯提高陽(yáng)性和診斷率。3D后處理的主要方法包括容積VR，特別是透明化體積渲染（HVR），多平面重建MPR，彎曲平面重建（CPR）和最大密度投影[1-3]。

VR是一種新的3D螺旋CT視圖，它是一種圖像顯示，可以按緯度按大小數(shù)據(jù)顯示所有像素的總和。它使用幾乎所有體素的CT值來(lái)重建SSD，該SSD可以同時(shí)顯示表面和深層結(jié)構(gòu)以及旋轉(zhuǎn)，從而使圖像更清晰易懂，并為觀察者提供更多信息。MIP是每個(gè)光束面對(duì)的最大像素投影。它的優(yōu)勢(shì)在于其灰度值實(shí)際上可以反映目標(biāo)器官實(shí)際組織的CT掃描值。它廣泛用于管道外各個(gè)部分的脫氣和胃腸道3D成像，特別適用于區(qū)分管道結(jié)構(gòu)中的鈣化和腔體對(duì)比度因子。在CTU中，它可用于顯示整個(gè)泌尿道的狀況[4-6]。

心肺復(fù)蘇術(shù)是在MPR中定位冠狀面和矢狀面，確定其沿輸尿管行進(jìn)方向的位置和連接，并重組沿彎曲軌跡分布的體素，以獲得從腎盂到輸尿管和膀胱圖像的連續(xù)性。MPR和CPR技術(shù)可以清晰地顯示整個(gè)泌尿系統(tǒng)的整體圖像，并且可以任意旋轉(zhuǎn)，觀察輸尿管從不同角度行走，對(duì)阻塞部位具有很高的靈敏度和準(zhǔn)確性[7-8]。當(dāng)前通常用于診斷尿路結(jié)石的圖像后處理方法是MIP和MPR。

MinIP是最小的投影。與MIP相反，它是由具有最小強(qiáng)度的像素投影形成的。它可用于在CTU平掃過(guò)程中顯示擴(kuò)張性腎積水和輸尿管?；颊咭淮魏粑纯赏瓿烧麄€(gè)泌尿系統(tǒng)的雙源CT泌尿系統(tǒng)掃描，大約需要6秒鐘，從而減少了運(yùn)動(dòng)偽影所引起的遺漏，并且結(jié)石和其他小病變的檢出率明顯高于該方法。傳統(tǒng)的采集的圖像主要由MIP，MPA，CPR和VR進(jìn)行后處理，可以直接顯示位置，范圍，周圍組織浸潤(rùn)及周圍組織關(guān)系，輸尿管可以從任何角度（例如冠狀，矢狀，傾斜等）觀察周圍的組織水腫，這在病變的定位和定性診斷中起著重要的作用。特別是對(duì)腎功能下降或功能異常以及輸尿管衰竭引起的嚴(yán)重阻塞的患者具有更大的診斷價(jià)值[9-10]。

動(dòng)脈期的開(kāi)始時(shí)間為20～25s。靜脈期的開(kāi)始時(shí)間為70～75s。腎動(dòng)脈和皮質(zhì)髓質(zhì)充分發(fā)育，輸尿管壁和膀胱壁也分別發(fā)育，對(duì)比度很好。延遲時(shí)間沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，一般時(shí)間為25～30min，但是一些嚴(yán)重腦積水的患者沒(méi)有充盈或充盈不完全，需要患者起床并憋尿直到膀胱充滿。

重建沿彎曲路徑分布，以獲得從腎盂到輸尿管和膀胱的連續(xù)圖像。當(dāng)前通常用于診斷尿路結(jié)石的圖像處理方法是MIP和MPR。MPR和CPR技術(shù)可以清楚地顯示整個(gè)泌尿系統(tǒng)的整體圖像，可以監(jiān)視輸尿管不同角度，任意旋轉(zhuǎn)并且對(duì)阻塞部位具有很高的靈敏度和準(zhǔn)確性[11-13]。

在簡(jiǎn)單的CTU掃描過(guò)程中，MinIP可用于顯示腎臟和輸尿管腹水。MinIP與MIP不同，它是通過(guò)以最低密度像素形成的?；颊咭淮魏粑纯赏瓿烧麄€(gè)泌尿系統(tǒng)的雙源泌尿CT檢查，大約需要6秒鐘，結(jié)石和其他小病變的檢出率高，減少了由偽影引起的遺漏。傳統(tǒng)采集的圖像主要由VR處理，可以直接顯示周圍組織的位置，范圍，浸潤(rùn)以及周圍組織的關(guān)系。輸尿管可以從任何角度（例如冠狀，矢狀，傾斜等）組織水腫監(jiān)測(cè)周圍區(qū)域，這在病變的部位和定性診斷中起著重要的作用[14-15]。

掃描技術(shù)參數(shù)和重建參數(shù)決定了高質(zhì)量三維CT圖像的采集。其中層的選擇，重構(gòu)間隔，間距影響其質(zhì)量。從理論上講，層厚度越薄，生成的3D圖像越清晰，但是層厚度越薄在一定程度上限制了掃描時(shí)間，并且管的磨損也越大。對(duì)于狹窄的目標(biāo)結(jié)構(gòu)或橫向行進(jìn)的結(jié)構(gòu)，應(yīng)嘗試選擇適當(dāng)?shù)膶雍穸?。?duì)于較大的目標(biāo)區(qū)域，例如總尿路和沿人體縱軸排列的結(jié)構(gòu)，例如輸尿管。為了增加掃描的覆蓋范圍或減少管負(fù)載，應(yīng)增加掃描層的厚度，但不能顯著增加重建間隔寬度，間距主要影響圖像的噪聲比[7-9]。圖像噪聲小則間距小，為了設(shè)置管電壓和管電流，在圖像重建過(guò)程中，應(yīng)選擇盡可能最小的條件以提高空間精度。重建間隔必須小于層厚度以使數(shù)據(jù)重疊。

3 雙源螺旋CT三維重建技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

如今，CTU已取代IVU成為了解尿路狀況的標(biāo)準(zhǔn)。MIP可用于消除腹部器官和骨骼肌的影響，通過(guò)整個(gè)尿路的雙源CT掃描，能獲得連續(xù)而完整的尿路圖像，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)感興趣的區(qū)域并縮放來(lái)進(jìn)行掃描，且圖片比IVU清晰。它可以顯示輸尿管行進(jìn)方法，以確定上尿路腫瘤的大小，長(zhǎng)度，位置和阻塞，淋巴結(jié)中是否存在惡性腫瘤以及周圍區(qū)域是否被穿透。它顯示了顯示下輸尿管的圖像和膀胱的入口，即精確的結(jié)構(gòu)，形狀以及與總泌尿道及其部分周圍組織的關(guān)系。這能在手術(shù)前的初步觸發(fā)和預(yù)測(cè)性評(píng)估，為3D圖像的直觀診斷提供了直觀的診斷的方法，很大程度上滿足了不同的臨床需求[16-18]。因此，可以從不同的角度觀察泌尿解剖學(xué)，3D形態(tài)，空間關(guān)系等。非手術(shù)檢查方法的特點(diǎn)是診斷靈敏度高和準(zhǔn)確性高。簡(jiǎn)而言之，CTU與其他診斷方法相比，它使用3D重建技術(shù)來(lái)克服無(wú)法監(jiān)測(cè)病變的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和周圍結(jié)構(gòu)的缺陷，是一種新型的非侵入性成像掃描方法，高分辨率圖像的特征使其對(duì)泌尿系統(tǒng)的小病變更加敏感。因此，CTU在診斷上尿路腫瘤方面有很好的應(yīng)用。

4 雙源螺旋CT三維重建技術(shù)的的適用癥

4.1 腎結(jié)石

雙源螺旋CT掃描具有掃描層均勻，圖像分辨率高，掃描速度快，一次掃描即可獲得多相圖像的優(yōu)點(diǎn)。在檢查之前，可以進(jìn)行腹部壓迫和腸道準(zhǔn)備，并且可以仔細(xì)探查患者的病變。不僅可以準(zhǔn)確地將結(jié)石與腫瘤區(qū)分開(kāi)，而且可以根據(jù)CT判斷結(jié)石的性質(zhì)，容易被患者接受。雙源螺旋CT三維重建技術(shù)可以清晰直觀地探查患者的腎臟結(jié)構(gòu)，腎結(jié)石的位置，數(shù)量和大小。同時(shí)，它可以清楚地探查患者腎臟血管的詳細(xì)分布?？梢詾槟I結(jié)石患者提供手術(shù)制定有效的計(jì)劃，結(jié)石提取準(zhǔn)確，有效減少結(jié)石殘留。

4.2 輸尿管疾病

在輸尿管疾病的診斷中，雙源螺旋CT三維重建技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，可以對(duì)其進(jìn)行處理以用于后續(xù)成像，以獲得高質(zhì)量的三維圖像和平面重建。圖像可以在任何方向上旋轉(zhuǎn)，而曲面通過(guò)彎曲的尿路重建后，可以在平面上直觀地顯示出來(lái)，并且可以清晰直觀地顯示整個(gè)尿路。

4.3 腎臟腫瘤

患者呼吸運(yùn)動(dòng)引起的偽影不會(huì)影響到雙源螺旋CT檢查。為患者注射造影劑可以準(zhǔn)確地檢測(cè)出小的增強(qiáng)區(qū)域。增強(qiáng)掃描之后的平面接近增強(qiáng)之前的平面，并且可以準(zhǔn)確地獲取和比較更多的平面成像。接近真實(shí)的病變效果，使不同級(jí)別病變的密度值相近，從而可以有效地檢測(cè)出腎臟腫瘤[19]。

4.4 膀胱疾病

膀胱癌發(fā)生率是泌尿系統(tǒng)疾病的首位，是泌尿系統(tǒng)常見(jiàn)的臨床惡性腫瘤。對(duì)于膀胱疾病，雙源螺旋CT三維重建技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在膀胱腫瘤的診斷中[20]。雙源螺旋CT掃描的運(yùn)用及其三維圖像的增強(qiáng)掃描不僅可以清晰直觀地顯示腫瘤的大小，數(shù)量和位置，而且還可以對(duì)腫瘤占據(jù)的周圍膀胱組織，范圍，肌肉層和骨盆器官等清晰顯示，大大提高了診斷的準(zhǔn)確性[12]。

5 結(jié)論

綜上所述，雙源螺旋CT掃描既快速，通過(guò)強(qiáng)大的后處理技術(shù)獲得的圖像可以滿足臨床需求，特別是高質(zhì)量的CTU圖像可以清楚地顯示整個(gè)尿路及其與周圍組織的關(guān)系，是檢測(cè)泌尿系統(tǒng)疾病的重要成像方法。