多層螺旋CT后處理技術(shù)顯示肺癌與周圍脈管關(guān)系的研究摘要利用多層螺旋CT后處理技術(shù)，顯示并分析肺癌與周圍支氣管、肺動(dòng)脈、肺靜脈關(guān)系的影像表現(xiàn)及相關(guān)因素。前瞻性搜集93例經(jīng)外科手術(shù)病理證實(shí)的周圍型肺癌，CT增強(qiáng)掃描后運(yùn)用多平面重組、最大密度投影等后處理方法觀察腫瘤與肺動(dòng)靜脈、支氣管間關(guān)系并分型。統(tǒng)計(jì)各型與周圍型肺癌病理類型、分期、大小、部位和密度之間的關(guān)系。其中21例孤立性實(shí)性肺癌結(jié)節(jié)，分別運(yùn)用2D重建技術(shù)和3D-VR重建技術(shù)將癌結(jié)節(jié)與支氣管和肺動(dòng)脈、肺靜脈的關(guān)系進(jìn)行分型。采用雙盲評(píng)分法(4級(jí))評(píng)估2D、3D-VR技術(shù)顯示結(jié)節(jié)與支氣管和PA、PV關(guān)系的能力。支氣管、肺動(dòng)脈均截?cái)?0例，均狹窄9例。支氣管、肺動(dòng)脈受累分型間存在正相關(guān)。支氣管1型、肺動(dòng)脈1型多見于直徑2.0cm以上、實(shí)性、Ⅱ～Ⅳ期周圍型肺癌。支氣管2型、肺動(dòng)脈2型多見于直徑2.0cm以下、部分實(shí)性或非實(shí)性，Ⅰ期周圍型肺癌。肺靜脈2型多見于部分實(shí)性或非實(shí)性肺癌。肺靜脈4型、5型多見于實(shí)性肺癌。3D-VR與2D重建技術(shù)對(duì)孤立性實(shí)性肺癌結(jié)節(jié)與周圍支氣管、PV關(guān)系顯示能力間無顯著性差異。2D重建技術(shù)對(duì)孤立性實(shí)性肺癌結(jié)節(jié)與周圍PA關(guān)系顯示能力好于3D-VR。多層螺旋CT后處理技術(shù)可顯示周圍型肺癌周圍脈管的影像改變類型，為良惡性鑒別或長期預(yù)后等相關(guān)研究打下基礎(chǔ)。3D-VR重建技術(shù)較2D重建技術(shù)操作簡(jiǎn)便快捷，能直觀顯示肺癌結(jié)節(jié)與其周圍脈管間的空間關(guān)系，可與2D重建技術(shù)相互印證，提示病灶的惡性征象。關(guān)鍵詞肺腫瘤；肺脈管；體層攝影術(shù)一、引言肺癌是全球范圍內(nèi)發(fā)病率和死亡率均居首位的惡性腫瘤，嚴(yán)重威脅人類健康。早期準(zhǔn)確診斷肺癌，并清晰了解腫瘤與周圍脈管的關(guān)系，對(duì)于制定合理的治療方案、提高患者生存率至關(guān)重要。多層螺旋CT（Multi-SliceSpiralCT，MSCT）作為一種先進(jìn)的影像學(xué)檢查手段，不僅能夠快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)出肺部病變，其強(qiáng)大的后處理技術(shù)更能為顯示肺癌與周圍脈管關(guān)系提供詳細(xì)信息，在肺癌的診療過程中發(fā)揮著不可或缺的作用。二、多層螺旋CT技術(shù)概述2.1基本原理多層螺旋CT通過圍繞人體旋轉(zhuǎn)的X射線管和探測(cè)器，在短時(shí)間內(nèi)獲取大量的容積數(shù)據(jù)。相較于傳統(tǒng)CT，其探測(cè)器排數(shù)增加，一次掃描可同時(shí)獲得多個(gè)層面的圖像信息，大大提高了掃描速度和空間分辨率。例如，64排及以上的多層螺旋CT能夠在極短時(shí)間內(nèi)完成全肺掃描，減少了呼吸運(yùn)動(dòng)偽影，為后續(xù)的圖像后處理提供了高質(zhì)量的原始數(shù)據(jù)。2.2技術(shù)優(yōu)勢(shì)高分辨率成像：多層螺旋CT能夠清晰顯示肺部細(xì)微結(jié)構(gòu)，對(duì)于直徑小于1cm的肺小結(jié)節(jié)也能準(zhǔn)確檢出，有助于早期肺癌的發(fā)現(xiàn)。其高分辨率圖像可清晰呈現(xiàn)肺實(shí)質(zhì)、支氣管、血管等結(jié)構(gòu)，為分析肺癌與周圍脈管關(guān)系提供了基礎(chǔ)。快速掃描：快速的掃描速度使得在一次屏氣時(shí)間內(nèi)即可完成全肺掃描，減少了呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)圖像質(zhì)量的影響，保證了圖像的連續(xù)性和完整性，有利于對(duì)腫瘤及其周圍脈管進(jìn)行全面觀察。容積數(shù)據(jù)采集：容積數(shù)據(jù)采集模式允許在任意平面進(jìn)行圖像重建，后處理技術(shù)可根據(jù)臨床需求從不同角度、不同層面觀察腫瘤與周圍脈管的關(guān)系，為臨床診斷提供更豐富的信息。三、多層螺旋CT后處理技術(shù)在顯示肺癌與周圍脈管關(guān)系中的應(yīng)用3.1多平面重組（Multi-PlanarReformation，MPR）技術(shù)原理：MPR是將螺旋CT掃描獲得的容積數(shù)據(jù)在任意平面上進(jìn)行二維圖像重組，可生成冠狀面、矢狀面以及任意斜面的圖像。通過調(diào)整重組平面，可以從不同角度觀察肺癌與周圍支氣管、肺動(dòng)脈、肺靜脈的關(guān)系。應(yīng)用實(shí)例：在顯示肺癌與支氣管關(guān)系方面，MPR圖像可清晰顯示腫瘤是否累及支氣管，以及支氣管狹窄、截?cái)嗟牟课缓统潭?。?duì)于肺癌與肺動(dòng)脈、肺靜脈的關(guān)系，MPR能夠直觀展示腫瘤與血管的毗鄰情況，判斷血管是否受壓、移位、狹窄或被腫瘤侵犯。例如，在一組周圍型肺癌病例中，通過MPR圖像發(fā)現(xiàn)腫瘤緊鄰肺動(dòng)脈，且肺動(dòng)脈管壁局部增厚，提示可能存在腫瘤侵犯，為手術(shù)方案的制定提供了重要參考。3.2最大密度投影（MaximumIntensityProjection，MIP）技術(shù)原理：MIP是將三維容積數(shù)據(jù)中沿著視線方向上密度最高的像素投影到二維平面上形成圖像。該技術(shù)突出顯示高密度結(jié)構(gòu)，如血管，能夠清晰展示血管的走行、形態(tài)和分支情況。應(yīng)用實(shí)例：在肺癌與周圍脈管關(guān)系的研究中，MIP常用于顯示肺動(dòng)脈和肺靜脈的全貌。通過MIP圖像，可以清晰觀察到腫瘤周圍血管的分布情況，判斷腫瘤是否侵犯血管以及血管內(nèi)有無癌栓形成。例如，對(duì)于中央型肺癌患者，MIP圖像可清晰顯示肺門處肺動(dòng)脈和肺靜脈受腫瘤侵犯的范圍和程度，為評(píng)估手術(shù)切除的可行性提供重要依據(jù)。3.3容積再現(xiàn)（VolumeRendering，VR）技術(shù)原理：VR是利用全部容積數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像顯示，通過設(shè)定不同組織的透明度和顏色，使三維結(jié)構(gòu)能夠以逼真的立體圖像形式呈現(xiàn)。該技術(shù)能夠直觀展示腫瘤與周圍組織、器官及脈管的空間關(guān)系。應(yīng)用實(shí)例：在肺癌研究中，VR技術(shù)可將肺癌結(jié)節(jié)、支氣管、肺動(dòng)脈和肺靜脈同時(shí)顯示在同一三維圖像中，醫(yī)生能夠從不同角度旋轉(zhuǎn)、觀察圖像，全面了解腫瘤與周圍脈管的空間位置關(guān)系。例如，在孤立性實(shí)性肺癌結(jié)節(jié)的研究中，VR技術(shù)可清晰顯示癌結(jié)節(jié)與周圍支氣管、肺動(dòng)脈、肺靜脈的關(guān)系，為術(shù)前評(píng)估提供更直觀、準(zhǔn)確的信息。與2D重建技術(shù)相比，VR技術(shù)操作簡(jiǎn)便快捷，能更直觀地顯示腫瘤與周圍脈管間的空間關(guān)系，可與2D重建技術(shù)相互印證，提示病灶的惡性征象。3.4血管追蹤技術(shù)技術(shù)原理：血管追蹤技術(shù)是基于多層螺旋CT容積數(shù)據(jù)，通過特定算法對(duì)血管進(jìn)行自動(dòng)或半自動(dòng)追蹤，從而清晰顯示血管的走行路徑以及與周圍組織的關(guān)系。該技術(shù)能夠準(zhǔn)確分析腫瘤的血供情況、血運(yùn)分布以及腫瘤與血管的緊密程度等信息。應(yīng)用實(shí)例：在肺癌患者中，血管追蹤技術(shù)可用于明確腫瘤的供血?jiǎng)用}，了解腫瘤的血供來源。例如，對(duì)于一些富血供的肺癌，通過血管追蹤技術(shù)能夠找到增粗、迂曲的供血?jiǎng)用}，為介入治療提供準(zhǔn)確的血管定位信息。同時(shí)，該技術(shù)還可評(píng)估腫瘤對(duì)周圍血管的侵犯情況，判斷血管受累的范圍和程度，有助于降低手術(shù)難度和風(fēng)險(xiǎn)，避免術(shù)中誤傷周圍血管。四、肺癌與周圍脈管關(guān)系的影像學(xué)表現(xiàn)及臨床意義4.1肺癌與支氣管的關(guān)系影像學(xué)表現(xiàn)：肺癌與支氣管的關(guān)系主要表現(xiàn)為支氣管狹窄、截?cái)?、管壁增厚等。根?jù)多層螺旋CT后處理圖像，可將肺癌與支氣管的關(guān)系分為不同類型。例如，支氣管1型表現(xiàn)為腫瘤邊緣處支氣管截?cái)啵恢夤?型表現(xiàn)為腫瘤中心處支氣管截?cái)?。臨床意義：肺癌與支氣管的關(guān)系對(duì)于判斷腫瘤的生長方式、病理類型以及分期具有重要意義。支氣管截?cái)喽嘁娪谥醒胄头伟?，提示腫瘤侵犯支氣管，可能導(dǎo)致阻塞性肺炎、肺不張等并發(fā)癥。此外，支氣管受累的類型與腫瘤的大小、密度等因素相關(guān)，如支氣管1型多見于直徑2.0cm以上、實(shí)性、Ⅱ～Ⅳ期周圍型肺癌；支氣管2型多見于直徑2.0cm以下、部分實(shí)性或非實(shí)性，Ⅰ期周圍型肺癌。了解這些關(guān)系有助于臨床醫(yī)生制定合理的治療方案，如對(duì)于支氣管受累嚴(yán)重的患者，可能需要考慮手術(shù)切除聯(lián)合支氣管重建等治療方法。4.2肺癌與肺動(dòng)脈的關(guān)系影像學(xué)表現(xiàn)：肺癌與肺動(dòng)脈的關(guān)系主要包括肺動(dòng)脈受壓、狹窄、截?cái)?、管壁增厚以及血管?nèi)癌栓形成等。在多層螺旋CT后處理圖像上，可清晰觀察到這些影像學(xué)改變。例如，肺動(dòng)脈1型表現(xiàn)為腫瘤邊緣處肺動(dòng)脈截?cái)?；肺?dòng)脈2型表現(xiàn)為腫瘤中心處肺動(dòng)脈截?cái)唷ＥR床意義：肺動(dòng)脈受累是肺癌常見的影像學(xué)表現(xiàn)之一，與腫瘤的分期和預(yù)后密切相關(guān)。肺動(dòng)脈狹窄或截?cái)嗵崾灸[瘤侵犯肺動(dòng)脈，可能導(dǎo)致肺循環(huán)障礙，增加肺栓塞的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，肺動(dòng)脈受累的類型與腫瘤的大小、病理類型等因素有關(guān)，如肺動(dòng)脈1型多見于直徑2.0cm以上、實(shí)性、Ⅱ～Ⅳ期周圍型肺癌；肺動(dòng)脈2型多見于直徑2.0cm以下、部分實(shí)性或非實(shí)性，Ⅰ期周圍型肺癌。準(zhǔn)確評(píng)估肺癌與肺動(dòng)脈的關(guān)系對(duì)于判斷腫瘤的可切除性、制定手術(shù)方案以及預(yù)測(cè)患者預(yù)后具有重要指導(dǎo)作用。例如，對(duì)于肺動(dòng)脈受累嚴(yán)重的患者，手術(shù)切除難度較大，可能需要考慮術(shù)前新輔助治療或其他綜合治療方法。4.3肺癌與肺靜脈的關(guān)系影像學(xué)表現(xiàn)：肺癌與肺靜脈的關(guān)系主要表現(xiàn)為肺靜脈受壓、狹窄、截?cái)?、管壁增厚以及血管?nèi)癌栓形成等。多層螺旋CT后處理圖像能夠清晰顯示這些改變。例如，肺靜脈2型多見于部分實(shí)性或非實(shí)性肺癌；肺靜脈4型、5型多見于實(shí)性肺癌。臨床意義：肺靜脈受累在肺癌患者中也較為常見，其影像學(xué)表現(xiàn)與腫瘤的病理類型、分期等密切相關(guān)。肺靜脈狹窄或截?cái)嗫赡軐?dǎo)致肺淤血、肺水腫等并發(fā)癥，影響患者的心肺功能。同時(shí)，肺靜脈內(nèi)癌栓形成是肺癌血行轉(zhuǎn)移的重要途徑之一，提示患者預(yù)后不良。了解肺癌與肺靜脈的關(guān)系對(duì)于評(píng)估腫瘤的轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)、制定治療方案以及判斷患者預(yù)后具有重要意義。例如，對(duì)于肺靜脈受累且伴有癌栓形成的患者，除手術(shù)治療外，可能還需要進(jìn)行抗凝、化療等綜合治療，以降低腫瘤轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)。五、研究方法與數(shù)據(jù)分析5.1研究對(duì)象前瞻性搜集93例經(jīng)外科手術(shù)病理證實(shí)的周圍型肺癌患者作為研究對(duì)象。所有患者在術(shù)前均接受多層螺旋CT增強(qiáng)掃描，掃描范圍從肺尖至肺底。5.2檢查方法采用64排多層螺旋CT機(jī)進(jìn)行掃描。掃描參數(shù)設(shè)置如下：管電壓120kV，管電流根據(jù)患者體重自動(dòng)調(diào)節(jié)，層厚0.625mm，螺距0.984∶1。增強(qiáng)掃描采用高壓注射器經(jīng)肘靜脈注入非離子型對(duì)比劑碘海醇（350mgI/ml），劑量為1.5ml/kg，注射速率為3.5～4.0ml/s。分別于注射對(duì)比劑后25s、60s進(jìn)行動(dòng)脈期和靜脈期掃描。5.3圖像后處理掃描完成后，將原始數(shù)據(jù)傳輸至工作站，運(yùn)用多平面重組（MPR）、最大密度投影（MIP）、容積再現(xiàn)（VR）等后處理方法對(duì)圖像進(jìn)行處理。由兩名具有豐富胸部影像診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師共同觀察腫瘤與肺動(dòng)靜脈、支氣管間的關(guān)系，并根據(jù)影像學(xué)表現(xiàn)進(jìn)行分型。5.4數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)各型肺癌與周圍型肺癌病理類型、分期、大小、部位和密度之間的關(guān)系。對(duì)于21例孤立性實(shí)性肺癌結(jié)節(jié)，分別運(yùn)用2D重建技術(shù)和3D-VR重建技術(shù)將癌結(jié)節(jié)與支氣管和肺動(dòng)脈、肺靜脈的關(guān)系進(jìn)行分型，并采用雙盲評(píng)分法（4級(jí)）評(píng)估2D、3D-VR技術(shù)顯示結(jié)節(jié)與支氣管和PA、PV關(guān)系的能力。采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)數(shù)資料以例數(shù)（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。六、研究結(jié)果6.1肺癌與支氣管、肺動(dòng)脈關(guān)系支氣管、肺動(dòng)脈均截?cái)?0例，均狹窄9例。支氣管、肺動(dòng)脈受累分型間存在正相關(guān)（r=0.68，P<0.01）。支氣管1型、肺動(dòng)脈1型多見于直徑2.0cm以上、實(shí)性、Ⅱ～Ⅳ期周圍型肺癌；支氣管2型、肺動(dòng)脈2型多見于直徑2.0cm以下、部分實(shí)性或非實(shí)性，Ⅰ期周圍型肺癌。6.2肺癌與肺靜脈關(guān)系肺靜脈2型多見于部分實(shí)性或非實(shí)性肺癌；肺靜脈4型、5型多見于實(shí)性肺癌。6.32D與3D-VR技術(shù)顯示能力比較3D-VR與2D重建技術(shù)對(duì)孤立性實(shí)性肺癌結(jié)節(jié)與周圍支氣管、PV關(guān)系顯示能力間無顯著性差異（P>0.05）。2D重建技術(shù)對(duì)孤立性實(shí)性肺癌結(jié)節(jié)與周圍PA關(guān)系顯示能力好于3D-VR（P<0.05）。七、結(jié)論多層螺旋CT后處理技術(shù)可清晰顯示周圍型肺癌周圍脈管的影像改變類型，通過多平面重組、最大密度投影、容積再現(xiàn)等技術(shù)，能夠直觀展示肺癌與支氣管、肺動(dòng)脈、肺靜脈的關(guān)系，為肺癌的良惡性鑒別、病理類型判斷、分期以及長期預(yù)后等相關(guān)研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。3D-VR重建技術(shù)操作