喉及下咽部CT仿真内窥镜成像技术及其初步临床应用
作者：王东 张挽时 熊明辉 徐家兴
单位：100036 北京，解放军空军总医院CT室
关键词：喉肿瘤；咽肿瘤；体层摄影术,X线计算机；内窥镜检查；计算机,模拟
中华放射学杂志000812 【摘要】 目的 探讨正常和异常喉及下咽部的CT仿真内窥镜(CTVE)成像技术及其初步临床应用。方法 采用层厚3.0 mm、螺距1.0、间隔1.0 mm对10例正常和20例经病理证实的喉及下咽部病变的患者进行CTVE成像，并与纤维喉镜、手术所见对照分析。结果 CTVE能清楚显示正常喉及下咽部的腔内结构。19例头端CTVE上显示的病变部位、大小和形态与纤维喉镜所见基本一致，1例声带息肉显示明显不如后者；2例从足侧观察肿瘤与声带和前联合的关系，弥补了纤维喉镜的不足。CTVE不能显示组织的颜色变化，不易观察病变的表面状况，难以判断病变的性质，以及不能观察喉内结构的活动情况。结论 CTVE是一种新的、非侵袭性的方法，能清楚显示正常和异常喉及下咽部的腔内结构，是纤维喉镜的很好补充手段。
, 百拇医药
CT virtual endoscopy of the larynx and hypopharynx and its preliminary clinical application
WANG Dong, ZHANG Wanshi, XIONG Minghui, et al.
(Department of Radiology, Air Force General Hospital, Beijing 100036, China)
【Abstract】 Objective To evaluate the technique and clinical application of CT virtual endoscopy (CTVE) in larynx and hypopharynx. Methods CTVE was performed with 3.0 mm at pitch 1.0 and 1.0 mm reconstruction interval in 10 normal subjects and 20 patients with larynx and hypopharynx diseases confirmed by pathology. The results were then compared with the findings of conventional laryngoscopy and operation. ResultsCTVE could clearly display the mucosal structure of the larynx and hypopharynx. The location, size, and extension of lesions showed on CTVE cranio-caudally corresponded well with that of conventional laryngoscopy in 19 cases, and 1 polyp of vocal cord detected on CTVE was not as good as laryngoscopy. CTVE demonstrated the relationship between the tumor, vocal cords, and anterior commissure by caudo-cranial approach inaccessible to fiber optic laryngoscopy in 2 cases. However, CTVE could not display the change of tissue color, and it was difficult to investigate the surface appearances, characterization of lesion, and the motion of laryngeal structures such as true cord and epiglottis, etc. Conclusion CTVE is a new, non-invasive method for demonstrating the mucosal structure of normal and abnormal larynx and hypopharynx, and it is a good complementary method to conventional fiber optic laryngoscopy.
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【Key words】 Laryngeal neoplasms； Pharyngeal neoplasms； Tomography, X-ray computed； Endoscopy； Computers, analog
CT仿真内窥镜(CTVE)成像是一项新的螺旋CT成像技术，国内应用于喉及下咽部的报道尚较少。笔者对10例正常、20例异常喉及下咽部进行了CTVE成像，旨在探讨正常和异常喉及下咽部CTVE的成像技术及其初步临床应用。
材料与方法
正常组中男5例、女5例，年龄30～64岁，均无喉及下咽部病史。病变组中男14例，女6例，年龄30～72岁，平均51.5岁，包括喉室小囊1例、声带息肉2例、梨状窝癌4例，声门上癌4例、声门癌5例、声门下炎性狭窄 1例，喉癌术后随访1例及声带麻痹2例。所有患者都经纤维喉镜或手术病理证实。
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采用GE HiSpeed CT/i 螺旋CT扫描机，患者仰卧，颈后伸，平静呼吸，嘱患者勿做咳嗽和吞咽动作；扫描角度平行于喉室作轴面扫描, 范围自舌根部至食管上端水平，层厚3.0 mm，螺距1.0，采用1.0 mm间隔、标准算法重建。4例患者作了增强扫描。将重建后的图像传输至Advantage Windows 3.1工作站，应用navigator smooth功能，观察阈值为-600～-200 HU，分别从头端(口咽部)和足端(声门下区)对喉及下咽部进行CTVE成像，并赋予伪彩色进行观察，耗时约5～10 min。所有患者都获得了满意的喉及下咽部CTVE图像。
在CTVE上，分别观察正常和异常喉及下咽部腔内结构的显示情况，病变组同时与纤维喉镜和手术所见进行对照分析。
结果
1. 正常喉及下咽部的CTVE成像：CTVE上可清晰显示喉及下咽部的结构，黏膜光滑，从头端入路依次清楚显示会厌的舌面和喉面、会厌前间隙、双侧梨状窝、杓会厌皱襞、假声带、喉室、声带、前后联合和声门下气道；从足端入路能显示声门下气道、声带、喉室、假声带和会厌的喉面，但不能显示梨状窝和会厌前间隙。
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2.病变组：(1) 声门癌5例：1例CTVE显示一侧声带呈弥漫性增厚，4例见声带有结节状肿物，直径1.2～2.0 cm大小；3例肿瘤表面凹凸不平，2例尚光滑，2例伴有前联合增厚 (图1～3)。(2) 声门上癌4例：CTVE显示3例会厌癌的会厌明显增厚，形态不规则，表面凹凸不平，突向喉腔(图4)，2例正常会厌前间隙被肿瘤所充填；杓会厌皱襞癌1例，右侧杓会厌皱襞明显增厚，表面不规则。(3) 梨状窝癌4例：CTVE显示患侧梨状窝区软组织肿块，最大径2.5～5.0 cm大小，形态不规则(图5)，同侧梨状窝消失，1例同侧假声带呈结节状增厚。(4) 声带息肉2例：1例左侧声带见2个直径为0.3 cm及0.4 cm大小的结节状突起，表面光滑；1例声带息肉从头端观察显示欠佳，足端CTVE清楚显示右声带前1/3处有2.0 cm×1.5 cm大小的肿块，边缘光滑(图6～8)。(5) 声门下区炎性狭窄1例：CTVE显示声门下约1.5 cm处有一轻度环状软组织隆起，边缘光滑(图9)，轴面图像上病灶显示不清。(6) 声门癌垂直半喉切除术后复查1例：CTVE显示左声带前1/3部分缺如，边缘光滑。(7) 喉室小囊1例：CTVE头和足端都清楚显示左侧假声带呈局限性内凹，边界光滑清晰。(8) 声带麻痹2例：1例为肺癌纵隔淋巴结转移所致，1例原因不明，CTVE上一侧声带增厚，但无肿块形成。
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图1～3 声门癌。头端CTVE(图1)和纤维喉镜(图2)都显示右声带前1/3处呈局限性突起(↑)，边缘尚光滑；图3为足端CTVE成像，示右声带前1/3结节状增厚(↑)，累及前联合和左声带前端(▲)，并经手术证实
图4 声门上癌。足端CTVE显示肿瘤呈菜花状突入喉腔并与声带分界欠清，但双侧声带尚完整，手术证实声带未受侵
图5 梨状窝癌。头端CTVE显示右梨状窝区软组织肿块，对侧梨状窝开口显示清楚(↑)
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图6～8 声带息肉。纤维喉镜(图6)和足端CTVE(图7)显示右声带前1/3处肿块，边缘光滑(↑)；图8为头端CTVE，仅显示右声带增厚(↑)
图9 声门下炎性狭窄。头侧CTVE示声门下轻度隆起，呈环状，边界清晰
3. 病变组CTVE与纤维喉镜所见的比较：19例头端CTVE上显示的病变部位、大小和形态与纤维喉镜所见基本一致，1例声带息肉显示明显不如后者；1例会厌癌阻塞喉腔，纤维喉镜不能通过，CTVE足端入路清楚显示肿瘤远端基底及其与声带的关系(图4)；1例肿瘤侵犯前联合，足端CTVE的显示明显优于头端入路和纤维喉镜(图1～3)，但足端CTVE对梨状窝癌的显示较差。纤维喉镜上4例肿瘤表面有浅表溃疡、糜烂和出血等，3例患侧声带固定，CTVE都不能显示。
讨论
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一、喉及下咽部CTVE成像技术
对于喉及下咽部而言，高质量的轴面扫描图像(源图像)是CTVE成像的基础。喉及下咽部的螺旋CT扫描多可在30 s内完成，扫描前应注意训练患者平静呼吸，勿做吞咽及咳嗽等动作，避免形成明显的梯级状伪影，影响观察；另外，若患者屏气扫描，由于声带闭合，反而不利于病变的观察[1-3]。成像过程中，应根据病变的部位、大小及侵犯范围调整观察的部位、方向及阈值；观察较小的声带病灶时，要将视点置于气道的中心，方向垂直于声带，方向偏离会掩盖细小的病变，并产生一侧声带增厚的假象。评价会厌前间隙的情况时，观察阈值应略高，约在-200 HU左右。
二、喉及下咽部CTVE成像的优越性及其限度
与文献报道相似[2-6]，本组结果表明，CTVE成像能清楚显示喉及下咽部腔内的各种正常解剖结构，所见病变的部位、大小、形态及侵犯的范围均与纤维喉镜基本吻合。喉及下咽部CTVE成像与纤维喉镜比较有如下优点：(1)CTVE是一种非创伤性技术，无痛苦，能在短时间内完成扫描，尤其适用于不能耐受纤维内窥镜检查的患者，如儿童、老年人、气道狭窄及咽反射敏感者[2,4]；(2)CTVE能从足端入路进行观察，逆向观察肿瘤远端基底及声门下情况，是头端CTVE和纤维喉镜的很好补充；对于肿瘤较大，占据喉腔，气道狭窄、阻塞，尤其是声门及其以下的狭窄时，纤维喉镜观察不清或不能通过，此时CTVE更具优越性[2，3，6]；本组2例患者足端CTVE所见弥补了纤维喉镜的不足；(3) CTVE结合轴面和多平面重建图像进行综合评价，不仅可观察腔内病变形态，还可显示腔壁、腔外如颈部淋巴结转移的情况，对临床治疗方案的制订和肿瘤手术立体定位起着重要的指导作用。(4) 本组1例声门下炎性狭窄在轴面图像上显示不清，而CTVE图像对病变的显示与纤维喉镜相似，表明CTVE对部分常规CT图像显示欠佳的病变可提供进一步的帮助。(5)CTVE可作为纤维喉镜术前的筛选手段。
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但CTVE尚不能代替纤维喉镜，只能作为一种有力的补充手段，因为与纤维喉镜相比较，CTVE的限度也是显而易见的：(1)CTVE不能显示组织颜色的变化，难以判断病变的性质，组织特异性差，对肿瘤表面溃疡、糜烂和出血也不能显示；本组大部分声门和声门上癌表面凹凸不平，有别于良性病变，但部分肿瘤边缘较光滑，必须结合轴面图像，必要时作纤维喉镜并活检定性；(2) CTVE难以显示扁平病变，且不能显示局限于黏膜下的病变，对较小的、未突入喉腔的梨状窝癌显示欠佳，可出现假阴性；(3)不能进行组织活检；(4)CTVE不能观察喉内结构如会厌及声带等的运动情况[2，3，6]。
参考文献
1，Rubin GD, Beaulieu CF, Argiro V, et al. Perspective volume rendering of CT and MR images: applications for endoscopic imaging. Radiology, 1996, 196: 321-330.
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2，杨智云, 李子平, 蒋爱云, 等. CT仿真喉镜的临床应用. 中华耳鼻咽喉科杂志, 1998, 33: 247-248.
3，Silverman PM, Zeiberg AS, Sessions RB, et al. Three-dimensional imaging of the hypopharynx and larynx by means of helical (spiral) computed tomography: comparison of radiologic and otolaryngological evaluation. Ann Otol Rhinol Laryngol, 1995, 104: 425-431.
4，冯敢生, 韩萍. 医学影像学中的奇葩——仿真内窥镜技术. 中 华放射学杂志, 1999, 33: 5-6.
5，李子平, 许达生, 孟悛非. 螺旋CT仿真内窥镜成像技术临床应用的初步探讨. 中华放射学杂志, 1998, 32: 104-107.
6，杨智云, 李子平, 陈君禄, 等. 螺旋CT在喉及下咽部的临床应用价值 (兼与传统CT比较). 中华放射学杂志, 1998, 32: 540-544.
(收稿日期：1999-08-06), 百拇医药
单位：100036 北京，解放军空军总医院CT室
关键词：喉肿瘤；咽肿瘤；体层摄影术,X线计算机；内窥镜检查；计算机,模拟
中华放射学杂志000812 【摘要】 目的 探讨正常和异常喉及下咽部的CT仿真内窥镜(CTVE)成像技术及其初步临床应用。方法 采用层厚3.0 mm、螺距1.0、间隔1.0 mm对10例正常和20例经病理证实的喉及下咽部病变的患者进行CTVE成像，并与纤维喉镜、手术所见对照分析。结果 CTVE能清楚显示正常喉及下咽部的腔内结构。19例头端CTVE上显示的病变部位、大小和形态与纤维喉镜所见基本一致，1例声带息肉显示明显不如后者；2例从足侧观察肿瘤与声带和前联合的关系，弥补了纤维喉镜的不足。CTVE不能显示组织的颜色变化，不易观察病变的表面状况，难以判断病变的性质，以及不能观察喉内结构的活动情况。结论 CTVE是一种新的、非侵袭性的方法，能清楚显示正常和异常喉及下咽部的腔内结构，是纤维喉镜的很好补充手段。
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CT virtual endoscopy of the larynx and hypopharynx and its preliminary clinical application
WANG Dong, ZHANG Wanshi, XIONG Minghui, et al.
(Department of Radiology, Air Force General Hospital, Beijing 100036, China)
【Abstract】 Objective To evaluate the technique and clinical application of CT virtual endoscopy (CTVE) in larynx and hypopharynx. Methods CTVE was performed with 3.0 mm at pitch 1.0 and 1.0 mm reconstruction interval in 10 normal subjects and 20 patients with larynx and hypopharynx diseases confirmed by pathology. The results were then compared with the findings of conventional laryngoscopy and operation. ResultsCTVE could clearly display the mucosal structure of the larynx and hypopharynx. The location, size, and extension of lesions showed on CTVE cranio-caudally corresponded well with that of conventional laryngoscopy in 19 cases, and 1 polyp of vocal cord detected on CTVE was not as good as laryngoscopy. CTVE demonstrated the relationship between the tumor, vocal cords, and anterior commissure by caudo-cranial approach inaccessible to fiber optic laryngoscopy in 2 cases. However, CTVE could not display the change of tissue color, and it was difficult to investigate the surface appearances, characterization of lesion, and the motion of laryngeal structures such as true cord and epiglottis, etc. Conclusion CTVE is a new, non-invasive method for demonstrating the mucosal structure of normal and abnormal larynx and hypopharynx, and it is a good complementary method to conventional fiber optic laryngoscopy.
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【Key words】 Laryngeal neoplasms； Pharyngeal neoplasms； Tomography, X-ray computed； Endoscopy； Computers, analog
CT仿真内窥镜(CTVE)成像是一项新的螺旋CT成像技术，国内应用于喉及下咽部的报道尚较少。笔者对10例正常、20例异常喉及下咽部进行了CTVE成像，旨在探讨正常和异常喉及下咽部CTVE的成像技术及其初步临床应用。
材料与方法
正常组中男5例、女5例，年龄30～64岁，均无喉及下咽部病史。病变组中男14例，女6例，年龄30～72岁，平均51.5岁，包括喉室小囊1例、声带息肉2例、梨状窝癌4例，声门上癌4例、声门癌5例、声门下炎性狭窄 1例，喉癌术后随访1例及声带麻痹2例。所有患者都经纤维喉镜或手术病理证实。
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采用GE HiSpeed CT/i 螺旋CT扫描机，患者仰卧，颈后伸，平静呼吸，嘱患者勿做咳嗽和吞咽动作；扫描角度平行于喉室作轴面扫描, 范围自舌根部至食管上端水平，层厚3.0 mm，螺距1.0，采用1.0 mm间隔、标准算法重建。4例患者作了增强扫描。将重建后的图像传输至Advantage Windows 3.1工作站，应用navigator smooth功能，观察阈值为-600～-200 HU，分别从头端(口咽部)和足端(声门下区)对喉及下咽部进行CTVE成像，并赋予伪彩色进行观察，耗时约5～10 min。所有患者都获得了满意的喉及下咽部CTVE图像。
在CTVE上，分别观察正常和异常喉及下咽部腔内结构的显示情况，病变组同时与纤维喉镜和手术所见进行对照分析。
结果
1. 正常喉及下咽部的CTVE成像：CTVE上可清晰显示喉及下咽部的结构，黏膜光滑，从头端入路依次清楚显示会厌的舌面和喉面、会厌前间隙、双侧梨状窝、杓会厌皱襞、假声带、喉室、声带、前后联合和声门下气道；从足端入路能显示声门下气道、声带、喉室、假声带和会厌的喉面，但不能显示梨状窝和会厌前间隙。
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2.病变组：(1) 声门癌5例：1例CTVE显示一侧声带呈弥漫性增厚，4例见声带有结节状肿物，直径1.2～2.0 cm大小；3例肿瘤表面凹凸不平，2例尚光滑，2例伴有前联合增厚 (图1～3)。(2) 声门上癌4例：CTVE显示3例会厌癌的会厌明显增厚，形态不规则，表面凹凸不平，突向喉腔(图4)，2例正常会厌前间隙被肿瘤所充填；杓会厌皱襞癌1例，右侧杓会厌皱襞明显增厚，表面不规则。(3) 梨状窝癌4例：CTVE显示患侧梨状窝区软组织肿块，最大径2.5～5.0 cm大小，形态不规则(图5)，同侧梨状窝消失，1例同侧假声带呈结节状增厚。(4) 声带息肉2例：1例左侧声带见2个直径为0.3 cm及0.4 cm大小的结节状突起，表面光滑；1例声带息肉从头端观察显示欠佳，足端CTVE清楚显示右声带前1/3处有2.0 cm×1.5 cm大小的肿块，边缘光滑(图6～8)。(5) 声门下区炎性狭窄1例：CTVE显示声门下约1.5 cm处有一轻度环状软组织隆起，边缘光滑(图9)，轴面图像上病灶显示不清。(6) 声门癌垂直半喉切除术后复查1例：CTVE显示左声带前1/3部分缺如，边缘光滑。(7) 喉室小囊1例：CTVE头和足端都清楚显示左侧假声带呈局限性内凹，边界光滑清晰。(8) 声带麻痹2例：1例为肺癌纵隔淋巴结转移所致，1例原因不明，CTVE上一侧声带增厚，但无肿块形成。
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图1～3 声门癌。头端CTVE(图1)和纤维喉镜(图2)都显示右声带前1/3处呈局限性突起(↑)，边缘尚光滑；图3为足端CTVE成像，示右声带前1/3结节状增厚(↑)，累及前联合和左声带前端(▲)，并经手术证实
图4 声门上癌。足端CTVE显示肿瘤呈菜花状突入喉腔并与声带分界欠清，但双侧声带尚完整，手术证实声带未受侵
图5 梨状窝癌。头端CTVE显示右梨状窝区软组织肿块，对侧梨状窝开口显示清楚(↑)
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图6～8 声带息肉。纤维喉镜(图6)和足端CTVE(图7)显示右声带前1/3处肿块，边缘光滑(↑)；图8为头端CTVE，仅显示右声带增厚(↑)
图9 声门下炎性狭窄。头侧CTVE示声门下轻度隆起，呈环状，边界清晰
3. 病变组CTVE与纤维喉镜所见的比较：19例头端CTVE上显示的病变部位、大小和形态与纤维喉镜所见基本一致，1例声带息肉显示明显不如后者；1例会厌癌阻塞喉腔，纤维喉镜不能通过，CTVE足端入路清楚显示肿瘤远端基底及其与声带的关系(图4)；1例肿瘤侵犯前联合，足端CTVE的显示明显优于头端入路和纤维喉镜(图1～3)，但足端CTVE对梨状窝癌的显示较差。纤维喉镜上4例肿瘤表面有浅表溃疡、糜烂和出血等，3例患侧声带固定，CTVE都不能显示。
讨论
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一、喉及下咽部CTVE成像技术
对于喉及下咽部而言，高质量的轴面扫描图像(源图像)是CTVE成像的基础。喉及下咽部的螺旋CT扫描多可在30 s内完成，扫描前应注意训练患者平静呼吸，勿做吞咽及咳嗽等动作，避免形成明显的梯级状伪影，影响观察；另外，若患者屏气扫描，由于声带闭合，反而不利于病变的观察[1-3]。成像过程中，应根据病变的部位、大小及侵犯范围调整观察的部位、方向及阈值；观察较小的声带病灶时，要将视点置于气道的中心，方向垂直于声带，方向偏离会掩盖细小的病变，并产生一侧声带增厚的假象。评价会厌前间隙的情况时，观察阈值应略高，约在-200 HU左右。
二、喉及下咽部CTVE成像的优越性及其限度
与文献报道相似[2-6]，本组结果表明，CTVE成像能清楚显示喉及下咽部腔内的各种正常解剖结构，所见病变的部位、大小、形态及侵犯的范围均与纤维喉镜基本吻合。喉及下咽部CTVE成像与纤维喉镜比较有如下优点：(1)CTVE是一种非创伤性技术，无痛苦，能在短时间内完成扫描，尤其适用于不能耐受纤维内窥镜检查的患者，如儿童、老年人、气道狭窄及咽反射敏感者[2,4]；(2)CTVE能从足端入路进行观察，逆向观察肿瘤远端基底及声门下情况，是头端CTVE和纤维喉镜的很好补充；对于肿瘤较大，占据喉腔，气道狭窄、阻塞，尤其是声门及其以下的狭窄时，纤维喉镜观察不清或不能通过，此时CTVE更具优越性[2，3，6]；本组2例患者足端CTVE所见弥补了纤维喉镜的不足；(3) CTVE结合轴面和多平面重建图像进行综合评价，不仅可观察腔内病变形态，还可显示腔壁、腔外如颈部淋巴结转移的情况，对临床治疗方案的制订和肿瘤手术立体定位起着重要的指导作用。(4) 本组1例声门下炎性狭窄在轴面图像上显示不清，而CTVE图像对病变的显示与纤维喉镜相似，表明CTVE对部分常规CT图像显示欠佳的病变可提供进一步的帮助。(5)CTVE可作为纤维喉镜术前的筛选手段。
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但CTVE尚不能代替纤维喉镜，只能作为一种有力的补充手段，因为与纤维喉镜相比较，CTVE的限度也是显而易见的：(1)CTVE不能显示组织颜色的变化，难以判断病变的性质，组织特异性差，对肿瘤表面溃疡、糜烂和出血也不能显示；本组大部分声门和声门上癌表面凹凸不平，有别于良性病变，但部分肿瘤边缘较光滑，必须结合轴面图像，必要时作纤维喉镜并活检定性；(2) CTVE难以显示扁平病变，且不能显示局限于黏膜下的病变，对较小的、未突入喉腔的梨状窝癌显示欠佳，可出现假阴性；(3)不能进行组织活检；(4)CTVE不能观察喉内结构如会厌及声带等的运动情况[2，3，6]。
参考文献
1，Rubin GD, Beaulieu CF, Argiro V, et al. Perspective volume rendering of CT and MR images: applications for endoscopic imaging. Radiology, 1996, 196: 321-330.
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2，杨智云, 李子平, 蒋爱云, 等. CT仿真喉镜的临床应用. 中华耳鼻咽喉科杂志, 1998, 33: 247-248.
3，Silverman PM, Zeiberg AS, Sessions RB, et al. Three-dimensional imaging of the hypopharynx and larynx by means of helical (spiral) computed tomography: comparison of radiologic and otolaryngological evaluation. Ann Otol Rhinol Laryngol, 1995, 104: 425-431.
4，冯敢生, 韩萍. 医学影像学中的奇葩——仿真内窥镜技术. 中 华放射学杂志, 1999, 33: 5-6.
5，李子平, 许达生, 孟悛非. 螺旋CT仿真内窥镜成像技术临床应用的初步探讨. 中华放射学杂志, 1998, 32: 104-107.
6，杨智云, 李子平, 陈君禄, 等. 螺旋CT在喉及下咽部的临床应用价值 (兼与传统CT比较). 中华放射学杂志, 1998, 32: 540-544.
(收稿日期：1999-08-06), 百拇医药