CT仿真结肠镜和电子结肠镜诊断结肠息肉样病变的实验对照研究
作者：唐文 龚建平 高志昕 陆之安
单位：苏州医学院附属第二医院，苏州，215004
关键词：CT仿真结肠镜；电子结肠镜；息肉样病变
苏州医学院学报000710 摘要 目的 探讨CT仿真结肠镜显示结肠息肉样病变的能力。方法 将融化的石蜡注入猪大肠粘膜下，模拟不同大小的大肠息肉样病变。先行电子结肠镜检查，录象和拍照记录息肉形态。再行螺旋CT扫描，采用CT仿真结肠镜技术观察结肠息肉，将其结果和电子结肠镜比较。结果 和电子结肠镜相比，CT仿真结肠镜可确定≥10mm息肉的形态，并可满意显示其表面细节，也可较满意地确定5～9mm息肉的形态和细节，对≤5mm息肉的形态和表面细节显示有一定的困难。结论 CT仿真结肠镜作为一种无创伤的影像学检查，其显示肠腔内表面结果与电子结肠镜相似，具有广泛的临床应用价值。
中图法分类号 R735.62；R735.35
, 百拇医药
The Comparison of CT Virtual Colonoscopy with Video Colonoscopy (The Detection of Simulated Polyps in Pig Colon)
Tang Wen,Gong Jianping,Gao Zhixin，et al
(The Second Hospital Affiliated to Suzhou Medical College，Suzhou,215004)
Abstract Objective To assess the value of CT virtual colonoscopy for the detection of simulated polyps in pig colon.Methods Injecting the smelted wax under the mucosa to simulate the polyps in pig colon,then detected by video colonoscopy and scanned by helical CT.The images were obtained with collimation 3mm、5mm 、10mm and with the table pitch 1 and 2.All images were reconstructed at 1mm intervals.Results The shapes were depicted as follows:those greater than 10mm in diameter polyps were clearly depicted.5～9mm in diameter polyps were faintly depicted.Those smaller than 5mm in diameter were depicted difficutilty.The details depicted: polyps larger than 10mm in diameter and 5～9mm in diameter were clearly depicted and that smaller than 5mm in diameter were depicted difficultiltly.The images quality lowered with the increasing collimation and pitch.Conclusion CT virtual colonoscopy is a non-invasive diagnostic technique.It can show the inner wall of colon as same as video colonoscopy does,and is a good alternative in clinical application.
, 百拇医药
Key words CT virtual colonoscopy;video colonoscopy;polyps
结肠癌在工业化国家是引起死亡的第二大恶性肿瘤，绝大多数结肠癌都是由潜在的结肠腺瘤转变而来[1～3]。结肠息肉的早期发现有助于结肠癌的防治[4]。目前诊断结肠息肉样病变主要依靠结肠镜和X线结肠造影术[5]。CT仿真结肠镜是近年来迅速发展的一门无创伤的影像技术，已取得了较好的临床效果[5～7]。但在不同大小息肉的显示率及其细微改变的真实性上，仍然存在许多争议[7～8]。本实验通过电子结肠镜和CT仿真结肠镜对猪大肠模拟息肉样病变的对照研究，进一步了解CT仿真结肠镜的临床应用价值。
1 材料与方法
1.1 息肉样病灶的建立 取4段20cm长的猪升结肠段大肠，洗净。随机钳起粘膜形成皱褶，在其基底部用3-0 丝线结扎缝合，剪去多余的线头。将固体石蜡融化后，用注射针注入粘膜下，形成有蒂或宽基的息肉，形状各异。待石蜡凝固后用尺测量息肉的最大径，然后将标本的一端用丝线结扎缝合。
, 百拇医药
1.2 电子结肠镜检查 首先行电子结肠镜(Olympus Video Colonoscopy 140I型)检查，记录模拟结肠息肉样病变的具体位置和大小，并对其拍照和录象。
1.3 螺旋CT检查 肠镜检查结束后，结扎猪大肠的另一端，用气泵进行充气。待结肠肠腔直径扩张至5～6cm时进行螺旋CT扫描。采用GE公司 Hispeed CT/i螺旋机。计算机工作站(SPARC20； SUN Microsystems，San Jose，Calif)；图象分析软件。参数选择：管电压120kV，管电流80mA，矩阵为 512×512，视野38mm，层厚分别为3mm、5mm、10mm，螺距分别为1和2，各扫描1次。
1.4 图象重建 以1mm的重建间距进行重建，在计算机工作站用软件进行影像分析，并对每一个息肉从正、上、下、左、右，分别拍照。最后将标本沿纵轴剪开进行拍照。
2 结果
, 百拇医药
在螺距=1，重建间距=1mm时，≥10mm息肉的形态和表面细节在所有的层厚均清晰显示。在层厚=3mm时，可清晰显示所有的息肉形态，≤5mm息肉的表面细节显示模糊。在层厚=5mm时，所有息肉的形态显示与上相同，<10mm息肉的表面细节显示质量下降。在层厚=10mm时，≤5mm息肉只能模糊显示其形态，而表面细节则无法显示，并有2个息肉遗漏(8.3%)，5～9mm息肉的形态和细节显示质量均下降。
在螺距=2，重建间距=1mm时，≥10mm息肉在所有的层厚均可清晰显示其外表形态和表面细节。在层厚=3mm时，可清晰显示所有的息肉形态，但≤5mm息肉的表面细节显示较差。在层厚=5mm时，所有息肉形态的显示与上相同，而≤5mm息肉的表面细节显示较差，且有1个遗漏(4.2%)。在层厚=10mm时，<10mm息肉形态和表面细节的显示质量均下降，且有2个≤5mm息肉遗漏(8.3%)。
电子结肠镜可清晰描述息肉表面的形态，并可进行病理活检，但它只能从单一的角度对息肉进行观察；而CT仿真结肠镜可模拟结肠镜观察整个肠壁的病变，并对所有息肉都可从正、上、下、左、右不同的角度进行观察。
, 百拇医药
3 讨论
3.1 实验技术及特点 以往的实验技术是用丝线结扎肠粘膜模拟息肉[9]和用Vit E胶囊粘贴于聚乙烯塑料管壁上模拟息肉[1]。丝线结扎肠粘膜只能模拟较小的息肉，较大息肉的粘膜下面有空腔，这会影响图像的真实性。而用Vit E胶囊模拟息肉，则形态、大小均一样，且表面形态无变化。本实验用融化的石蜡注入肠粘膜下模拟息肉样病变，可以形成大小、形态、表面细节均不相同的各种息肉，且在CT扫描时无伪影产生，更接近临床上所见的各种息肉。从结果可看出，螺距不同对于相同的息肉的显示率有所不同，螺距和层厚增加，对息肉的形态和细节显示质量下降。
3.2 存在的问题和研究方向 实验是在理想的环境下进行的，它只有一段结肠(20cm)，缺少了正常人较多的结肠皱褶、较长的肠管及弯曲。我们还没有尝试模拟结肠皱褶、结肠袋后面的息肉、结肠弯曲及不同的标本选用不同的kV、mA，如何在不同的病人选用不同的kV、mA，有待于今后进一步研究。
, 百拇医药
本实验模型肠段较短，可以非常满意地充气扩张，而临床上不是每个患者的肠腔都可满意地扩张，不同人的充气耐受程度不同，肠腔的扩张程度不同，会影响病变的发现。在临床上可通过：(1)增加充气量；(2)充气后较小幅度地移动患者；(3)结肠充气后不拔去直肠塞子；(4)给予胰高糖素减少肠蠕动；(5)体位改变后重新扫描[4]，提高病变的发现率。
在实验模型上不存在屏气的问题，也不存在结肠片断重叠和丢失的问题。而在临床上，任何一个患者，要再现前次屏气的位置，几乎是不可能的。有关这方面的问题，也是今后研究的方向。
在实验中没有肠腔内的残留液体和粪渣的影响，这在临床上可以通过指导患者正确地清肠或在口服清肠液中加入不透X线的造影剂来解决。另外，操作者的熟练程度也会影响病灶的发现[4]。
3.3 优势 本实验对>5mm息肉的形态和表面细节成功地进行了显示，对≤5mm的息肉形态也可较清晰地显示，但对表面细节的显示有所欠缺；对于宽基的、扁平的、≤5mm息肉形态显示有一定的困难。而>10mm的腺瘤有极其重要的临床意义，有10%的10～20mm的腺瘤会恶变，>20mm的腺瘤则有30%会恶化，而<10mm的腺瘤的恶变率<1%[3，10，11]。
, 百拇医药
从本实验中可见，电子结肠镜观察息肉的角度是有限的，而CT仿真结肠镜可以从正、上、下、左、右不同的角度显示其形态，对每个息肉均可进行三维立体的描述。临床上有15%的患者在进行电子结肠镜检查时无法到达盲肠，而CT仿真结肠镜不但可利用电影回放技术达到结肠镜的观察效果，还可观察到电子结肠镜无法观察到的肠段，对做结肠镜耐受性差和有肠梗阻的患者有良好的顺从性。
参考文献
1，Hara AK,Johnson CD,Reed JE,et al.Detection of co-lorectal adenomas by computed tomographic colography: feasibility of a novel technique.Gastroenterology ,1996，110∶284
2，Johnson CD,Hara AK,Reed JE.Computed tomographic colonography (virtual colonoscopy):A new method for detecting colorectal neoplasms.Endoscopy，1997，29∶454
, 百拇医药
3，Netzer P,Uttiker V,Pfister M,et al.Frequency of advanced neoplasia in the proximal colon without an index polyp in the rectosigmoid.Dis Colon Rectum，1999，42∶661
4，Hara AK,Johnson CD,Reed JE,et al.Colorectal polyp detection using CT colography: initial assessment of sensitivity and specificity.Radiology,1997，205∶59
5，Royster AP,Fenlon HM,Clarke PD.CT colonoscopy of colorectal neoplasms: two-dimensional and three-dimensional virtual-reality techniques with colonoscopic correlation.AJR，1997，169(5)∶1237
, 百拇医药
6，Fenlon HM,Nune DP,Clarke PD,et al.Colorectal neoplasm detection using virtual colonoscopy a feasibility study.Gut.1998，43(6)∶806
7，Vining DJ.Virtual endoscopy: is it reality? Radiology,1996，200∶30
8，Amin Z,Boulos PB,Lees WR.Technical report: spiral CT pneumocolon for suspected colonic neoplasma.Clin Radio,1996，51∶56
9，Dachman AH,Lieberman J,Osnis RB,et al.Small simulated polyps in pig colon sensitivity of CT virtual colonoscopy.Radiology，1997，203∶427
, http://www.100md.com
10，Rex DK,Vining D,Kopecky K K.An initial experience with screening for colon polyps using spiral CT with and without CT colography.Gastrointest Endosc，1999，50(3)∶309
11，Fenlon HM,Mcaneny DB,Nunes DP,et al.Occlusive colon carcinoma:virtual colonoscopy in the preoperative evaluation of the proximal colon.Radiology,1999，210∶423
收稿：2000-04-10, 百拇医药
单位：苏州医学院附属第二医院，苏州，215004
关键词：CT仿真结肠镜；电子结肠镜；息肉样病变
苏州医学院学报000710 摘要 目的 探讨CT仿真结肠镜显示结肠息肉样病变的能力。方法 将融化的石蜡注入猪大肠粘膜下，模拟不同大小的大肠息肉样病变。先行电子结肠镜检查，录象和拍照记录息肉形态。再行螺旋CT扫描，采用CT仿真结肠镜技术观察结肠息肉，将其结果和电子结肠镜比较。结果 和电子结肠镜相比，CT仿真结肠镜可确定≥10mm息肉的形态，并可满意显示其表面细节，也可较满意地确定5～9mm息肉的形态和细节，对≤5mm息肉的形态和表面细节显示有一定的困难。结论 CT仿真结肠镜作为一种无创伤的影像学检查，其显示肠腔内表面结果与电子结肠镜相似，具有广泛的临床应用价值。
中图法分类号 R735.62；R735.35
, 百拇医药
The Comparison of CT Virtual Colonoscopy with Video Colonoscopy (The Detection of Simulated Polyps in Pig Colon)
Tang Wen,Gong Jianping,Gao Zhixin，et al
(The Second Hospital Affiliated to Suzhou Medical College，Suzhou,215004)
Abstract Objective To assess the value of CT virtual colonoscopy for the detection of simulated polyps in pig colon.Methods Injecting the smelted wax under the mucosa to simulate the polyps in pig colon,then detected by video colonoscopy and scanned by helical CT.The images were obtained with collimation 3mm、5mm 、10mm and with the table pitch 1 and 2.All images were reconstructed at 1mm intervals.Results The shapes were depicted as follows:those greater than 10mm in diameter polyps were clearly depicted.5～9mm in diameter polyps were faintly depicted.Those smaller than 5mm in diameter were depicted difficutilty.The details depicted: polyps larger than 10mm in diameter and 5～9mm in diameter were clearly depicted and that smaller than 5mm in diameter were depicted difficultiltly.The images quality lowered with the increasing collimation and pitch.Conclusion CT virtual colonoscopy is a non-invasive diagnostic technique.It can show the inner wall of colon as same as video colonoscopy does,and is a good alternative in clinical application.
, 百拇医药
Key words CT virtual colonoscopy;video colonoscopy;polyps
结肠癌在工业化国家是引起死亡的第二大恶性肿瘤，绝大多数结肠癌都是由潜在的结肠腺瘤转变而来[1～3]。结肠息肉的早期发现有助于结肠癌的防治[4]。目前诊断结肠息肉样病变主要依靠结肠镜和X线结肠造影术[5]。CT仿真结肠镜是近年来迅速发展的一门无创伤的影像技术，已取得了较好的临床效果[5～7]。但在不同大小息肉的显示率及其细微改变的真实性上，仍然存在许多争议[7～8]。本实验通过电子结肠镜和CT仿真结肠镜对猪大肠模拟息肉样病变的对照研究，进一步了解CT仿真结肠镜的临床应用价值。
1 材料与方法
1.1 息肉样病灶的建立 取4段20cm长的猪升结肠段大肠，洗净。随机钳起粘膜形成皱褶，在其基底部用3-0 丝线结扎缝合，剪去多余的线头。将固体石蜡融化后，用注射针注入粘膜下，形成有蒂或宽基的息肉，形状各异。待石蜡凝固后用尺测量息肉的最大径，然后将标本的一端用丝线结扎缝合。
, 百拇医药
1.2 电子结肠镜检查 首先行电子结肠镜(Olympus Video Colonoscopy 140I型)检查，记录模拟结肠息肉样病变的具体位置和大小，并对其拍照和录象。
1.3 螺旋CT检查 肠镜检查结束后，结扎猪大肠的另一端，用气泵进行充气。待结肠肠腔直径扩张至5～6cm时进行螺旋CT扫描。采用GE公司 Hispeed CT/i螺旋机。计算机工作站(SPARC20； SUN Microsystems，San Jose，Calif)；图象分析软件。参数选择：管电压120kV，管电流80mA，矩阵为 512×512，视野38mm，层厚分别为3mm、5mm、10mm，螺距分别为1和2，各扫描1次。
1.4 图象重建 以1mm的重建间距进行重建，在计算机工作站用软件进行影像分析，并对每一个息肉从正、上、下、左、右，分别拍照。最后将标本沿纵轴剪开进行拍照。
2 结果
, 百拇医药
在螺距=1，重建间距=1mm时，≥10mm息肉的形态和表面细节在所有的层厚均清晰显示。在层厚=3mm时，可清晰显示所有的息肉形态，≤5mm息肉的表面细节显示模糊。在层厚=5mm时，所有息肉的形态显示与上相同，<10mm息肉的表面细节显示质量下降。在层厚=10mm时，≤5mm息肉只能模糊显示其形态，而表面细节则无法显示，并有2个息肉遗漏(8.3%)，5～9mm息肉的形态和细节显示质量均下降。
在螺距=2，重建间距=1mm时，≥10mm息肉在所有的层厚均可清晰显示其外表形态和表面细节。在层厚=3mm时，可清晰显示所有的息肉形态，但≤5mm息肉的表面细节显示较差。在层厚=5mm时，所有息肉形态的显示与上相同，而≤5mm息肉的表面细节显示较差，且有1个遗漏(4.2%)。在层厚=10mm时，<10mm息肉形态和表面细节的显示质量均下降，且有2个≤5mm息肉遗漏(8.3%)。
电子结肠镜可清晰描述息肉表面的形态，并可进行病理活检，但它只能从单一的角度对息肉进行观察；而CT仿真结肠镜可模拟结肠镜观察整个肠壁的病变，并对所有息肉都可从正、上、下、左、右不同的角度进行观察。
, 百拇医药
3 讨论
3.1 实验技术及特点 以往的实验技术是用丝线结扎肠粘膜模拟息肉[9]和用Vit E胶囊粘贴于聚乙烯塑料管壁上模拟息肉[1]。丝线结扎肠粘膜只能模拟较小的息肉，较大息肉的粘膜下面有空腔，这会影响图像的真实性。而用Vit E胶囊模拟息肉，则形态、大小均一样，且表面形态无变化。本实验用融化的石蜡注入肠粘膜下模拟息肉样病变，可以形成大小、形态、表面细节均不相同的各种息肉，且在CT扫描时无伪影产生，更接近临床上所见的各种息肉。从结果可看出，螺距不同对于相同的息肉的显示率有所不同，螺距和层厚增加，对息肉的形态和细节显示质量下降。
3.2 存在的问题和研究方向 实验是在理想的环境下进行的，它只有一段结肠(20cm)，缺少了正常人较多的结肠皱褶、较长的肠管及弯曲。我们还没有尝试模拟结肠皱褶、结肠袋后面的息肉、结肠弯曲及不同的标本选用不同的kV、mA，如何在不同的病人选用不同的kV、mA，有待于今后进一步研究。
, 百拇医药
本实验模型肠段较短，可以非常满意地充气扩张，而临床上不是每个患者的肠腔都可满意地扩张，不同人的充气耐受程度不同，肠腔的扩张程度不同，会影响病变的发现。在临床上可通过：(1)增加充气量；(2)充气后较小幅度地移动患者；(3)结肠充气后不拔去直肠塞子；(4)给予胰高糖素减少肠蠕动；(5)体位改变后重新扫描[4]，提高病变的发现率。
在实验模型上不存在屏气的问题，也不存在结肠片断重叠和丢失的问题。而在临床上，任何一个患者，要再现前次屏气的位置，几乎是不可能的。有关这方面的问题，也是今后研究的方向。
在实验中没有肠腔内的残留液体和粪渣的影响，这在临床上可以通过指导患者正确地清肠或在口服清肠液中加入不透X线的造影剂来解决。另外，操作者的熟练程度也会影响病灶的发现[4]。
3.3 优势 本实验对>5mm息肉的形态和表面细节成功地进行了显示，对≤5mm的息肉形态也可较清晰地显示，但对表面细节的显示有所欠缺；对于宽基的、扁平的、≤5mm息肉形态显示有一定的困难。而>10mm的腺瘤有极其重要的临床意义，有10%的10～20mm的腺瘤会恶变，>20mm的腺瘤则有30%会恶化，而<10mm的腺瘤的恶变率<1%[3，10，11]。
, 百拇医药
从本实验中可见，电子结肠镜观察息肉的角度是有限的，而CT仿真结肠镜可以从正、上、下、左、右不同的角度显示其形态，对每个息肉均可进行三维立体的描述。临床上有15%的患者在进行电子结肠镜检查时无法到达盲肠，而CT仿真结肠镜不但可利用电影回放技术达到结肠镜的观察效果，还可观察到电子结肠镜无法观察到的肠段，对做结肠镜耐受性差和有肠梗阻的患者有良好的顺从性。
参考文献
1，Hara AK,Johnson CD,Reed JE,et al.Detection of co-lorectal adenomas by computed tomographic colography: feasibility of a novel technique.Gastroenterology ,1996，110∶284
2，Johnson CD,Hara AK,Reed JE.Computed tomographic colonography (virtual colonoscopy):A new method for detecting colorectal neoplasms.Endoscopy，1997，29∶454
, 百拇医药
3，Netzer P,Uttiker V,Pfister M,et al.Frequency of advanced neoplasia in the proximal colon without an index polyp in the rectosigmoid.Dis Colon Rectum，1999，42∶661
4，Hara AK,Johnson CD,Reed JE,et al.Colorectal polyp detection using CT colography: initial assessment of sensitivity and specificity.Radiology,1997，205∶59
5，Royster AP,Fenlon HM,Clarke PD.CT colonoscopy of colorectal neoplasms: two-dimensional and three-dimensional virtual-reality techniques with colonoscopic correlation.AJR，1997，169(5)∶1237
, 百拇医药
6，Fenlon HM,Nune DP,Clarke PD,et al.Colorectal neoplasm detection using virtual colonoscopy a feasibility study.Gut.1998，43(6)∶806
7，Vining DJ.Virtual endoscopy: is it reality? Radiology,1996，200∶30
8，Amin Z,Boulos PB,Lees WR.Technical report: spiral CT pneumocolon for suspected colonic neoplasma.Clin Radio,1996，51∶56
9，Dachman AH,Lieberman J,Osnis RB,et al.Small simulated polyps in pig colon sensitivity of CT virtual colonoscopy.Radiology，1997，203∶427
, http://www.100md.com
10，Rex DK,Vining D,Kopecky K K.An initial experience with screening for colon polyps using spiral CT with and without CT colography.Gastrointest Endosc，1999，50(3)∶309
11，Fenlon HM,Mcaneny DB,Nunes DP,et al.Occlusive colon carcinoma:virtual colonoscopy in the preoperative evaluation of the proximal colon.Radiology,1999，210∶423
收稿：2000-04-10, 百拇医药