CT仿真结肠镜检查猪结肠模拟息肉的实验研究
作者：罗明月 周康荣 姚礼庆
单位：罗明月(上海医科大学中山医院放射科，上海 200032)；周康荣(上海医科大学中山医院放射科，上海 200032)；姚礼庆(上海医科大学中山医院内镜中心，上海 200032)
关键词：计算机；体层摄影术；内窥镜检查；结肠
中国医学影像技术000905[摘 要] 目的 探讨CT仿真结肠镜检查(CT Virtual Colonoscopy,CTVC)猪结肠模拟息肉的敏感性。方法 取猪结肠8段，制作3～5mm、6～9mm和10～13mm息肉模型，行与扫描架平面成90°、45°和0°角的扫描，按息肉大小、肠段纵轴与扫描架平面成角情况分析检出的结果。结果 肠段纵轴与扫描架平面成90°、45°和0°角时，3～5mm，6～9mm息肉检出敏感性分别为87.5%、50.0%和25.0%，100.0%、100.0%和75.0%；10～13mm息肉检出敏感性均为100.0%。总体上讲，三种直径息肉检出敏感性分别为54.2%、91.7%和100.0%。结论 CTVC对猪结肠模拟息肉有较高的检出敏感性，角度只影响3～5mm、6～9mm息肉的检出敏感性。
, 百拇医药
[中图分类号] R445.3 [文献标识码] A
[文章编号]1003-3289(2000)09-0719-03
Experimental Study of Simulated Polyp in Pig Colon:Detection with CT Virtual Colonoscopy
LUO Ming-yue, ZHOU Kang-rong, YAO Li-qing
(Department of Radiology,Zhongshan Hospital,Shanghai Medical University,Shanghai 200032,China)
[Abstract] Objective To explore the sensitivity of simulated polyp detection with CT virtual colonoscopy (CTVC) in pig colon. Methods Eight pig colon specimens with simulated polyps underwent volume scanning at angle of 90°，45° and 0° to the gantry.Results were analyzed statistically according to polyp size and angle. Results As angle of 90°，45° and 0°,detection rate of 3～5mm polyps were 87.5%，50.0% and 25.0% respectively, 6～9mm polyps were 100%,100.0% and 75.0% respectively, 10～13mm polyps were all 100.0%. As a whole,CTVC could detect 54.2%,91.7% and 100.0% of 3～5mm,6～9mm and 10～13mm total polyps. Conclusion CTVC had high sensitivity for simulated polyp detection,the angle only affected detection rates of 3～5mm,6～9mm polyps.
, 百拇医药
[Key words]Computer; Tomography; Endoscopy; Colon
CT仿真结肠镜检查(CT virtual colonoscopy;CTVC)是新近研究开发的结直肠检查技术，目前处于研究发展阶段[1]。息肉是结直肠的常见病变，早期检出有重要的临床意义。文献上CTVC对结直肠息肉检出率的报道各不一致[2-5]。本实验研究CTVC检查猪结肠模拟息肉的检出敏感性。
1 材料和方法
取长约25cm的新鲜猪结肠8段，将肠内容物清洗干净。翻出每1段的黏膜面，用无齿镊夹提黏膜及其下组织，用3～0#医用真丝编织线结扎制作直径3～5mm、6～9mm和10～13mm的结节样隆起的息肉模型各1枚，即每段3枚，8段共24枚息肉。再将黏膜面翻入，结扎一端，另一端通过14-F塑料输液管与60ml的注射器相连。经注射器向结肠内注入适量气体使其充分扩张。将充气扩张的模拟息肉肠段置于一个1000ml的广口玻璃瓶内，瓶内装有水和泛影葡胺混合液(CT值约40HU)(图1)；再将此玻璃瓶置于装满同样的水和泛影葡胺混合液的塑料盆内，以尽可能模拟人体腹部的CT值。
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使用GE Highspeed Advantage螺旋CT扫描机，层厚3.0mm，Pitch 2.0，120kV，100mA，FOV 10～30cm；每1肠段与扫描架平面成90°、45°和0°角各扫描1次；重建间隔1.5mm。
图1 模拟息肉肠段置于1000ml的广口玻璃瓶内，瓶内装有水和泛影葡氨混液
将容积扫描图像数据传至工作站(Sun Sparc 20工作站，GE Advantage Windows 2.0图像分析软件)，应用Navigator软件获取CTVC图像，阈值-700HU，视角45°。
2 结果 见表1、2。
3 讨论
CTVC是一种检查结直肠息肉的医学影像新技术，它将薄层螺旋CT技术和先进的影像软件技术相结合，以薄层螺旋CT扫描数据为资源，采用Navigator软件对结直肠内表面具有相同象素值的部分进行立体重建，以常规结肠镜检查效果的方式显示其腔内结构[6-9]。
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表1 三种角度时3～5mm、6～9mm和10～13mm模拟息肉检出数目和敏感性 结肠纵轴与扫描
架平面的角度
息肉数目
检出息肉
敏感性(%)
A
B
C
A
B
C
A
, 百拇医药
B
C
90°
8
8
8
7
8
8
87.5
100.0
100.0
45°
8
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8
8
4
8
8
50.5
100.0
100.0
0°
8
8
8
2
6
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8
25.0
75.0
100.0
A代表3～5mm；B代表6～9mm；C代表10～13mm表2 模拟息肉总的检出数目和敏感性 息肉大小(mm)
息肉数目
检出息肉
敏感性(%)
3～5
24
13
54.2
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6～9
24
22
91.7
10～13
24
24
100.0
从黏膜表面突向肠腔内的息肉状病变，不论其大小、形状和组织学基础，在未确定其病理性质前，统称为息肉(polyp)。在CTVC上，息肉表现为圆形或卵圆形的腔内突起，边界清晰，形态大多光滑整齐；侧面观察显示最佳，因为突向腔内的基底部可显示基边界。
表1显示，对于直径3～5mm模拟息肉(图2)，当肠段纵轴与扫描架平面成90°、45°和0°角时，CTVC分别检出8枚模拟息肉中的7枚、4枚和2枚，检出敏感性分别为87.5%、50.0%和25.0%，检出敏感性依次递减。
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表2显示，对于直径6～9mm模拟息肉(图3)，当肠段纵轴与扫描架平面成90°、45°和0°角时，CTVC分别检出8枚模拟息肉中的8枚、8枚和6枚，检出敏感性分别为100.0%、100.0%和75.0%，0°角时检出敏感性最低。
表3显示，当肠段纵轴与扫描架平面成90°、45°和0°角时，直径10～13mm的模拟息肉(图4)均被CTVC检出，检出敏感性均为100.0%。
以上分析表明，对于直径3～5mm、6～9mm模拟息肉，结肠纵轴与扫描架平面的角度影响息肉检出敏感性，角度越小，影响越大，检出敏感性越低；息肉越小，影响越大，检出敏感性越低；结肠纵轴与扫描架平面的角度不影响直径10～13mm模拟息肉的检出敏感性。因为结肠纵轴与扫描架平面成90°角时，图像质量最佳，有利于息肉的显示，提高检出敏感性；结肠纵轴与扫描架平面成0°角时，由于Z轴模糊效应而使图像质量下降，影响息肉的显示，降低检出敏感性；结肠纵轴与扫描架平面成45°角时，图像质量和息肉检出敏感性界于以上二种情况之间。临床工作检查时，人体的直肠、降结肠和升结肠纵轴与扫描架平面基本成90°角，息肉检出敏感性最高；横结肠纵轴与扫描架平面基本成0°角，息肉检出敏感性最低；乙状结肠纵轴与扫描架平面成0°～90°角，息肉检出敏感性较低。该现象有待临床工作进一步证实之。
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图2 CTVC检出的最小模拟息肉，直径为3mm 图3 CTVC检出的模拟息肉，直径8mm
图4 CTVC检出的直径11mm模拟息肉
表4显示，总体上讲，对于直径3～5mm、6～9mm和10～13mm的模拟息肉，CTVC分别检出24枚中的13枚、22枚和24枚，检出敏感性分别为54.2%、91.7%和100.0%，检出敏感性依次递增；息肉越小，敏感性越低。
扫描层厚影响息肉的检出敏感性[4，5]。层厚较大，影响较小息肉的检出，较小的息肉应适当减少层厚，有利于显示；较小的层厚可更加清晰地显示息肉，提高检出敏感性。本组实验采用固定层厚3.0mm。
肠道准备工作同样影响息肉的检出敏感性，准备不佳会降低检出敏感性。
本实验采用猪结肠模拟息肉，在一种理想状态下显示较高的检出敏感性，与Dachman等的文献报道基本一致[4]。实际工作中，由于清洁洗肠、低张效果和结肠充气扩张不佳等诸多因素的影响，敏感性会降低。
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[作者简介]罗明月(1965—)，湖南人，博士。
[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[J].Radiology,1996,199:321-330.
[2] Hara AK,Johnson CD,Reed JE,et al.Colorectal Polyp Detection with CT Colonography:Two-versus Three-Dimensional Techniques[J].Radiology,1996,200:49-54.
[3] Hara AK,Johnson CD,Reed JE,et al.Detection of Colorectal Polyps by Computed Tomographic Colonography:Feasibility of a Novel Technique[J].Gastroenterology,1996,110:284-290.
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[4] Dachman AH,Lieberman J,Osnis RB,et al.Small Simulated Polyps in Pig Colon:Sensitivity of CT Virtual Colonography[J].Radiology,1997,203:427-430.
[5] Hara AK,Johnson CD,Reed JE,et al.Detection of Colorectal Polyps with CT Colonography:Initial Assessment of Sensitivity and Specificity[J].Radiology,1997,205:59-65.
[6] Royster AP,Fenlon HM,Clarke PD,et al.CT Colonoscopy of Colorectal Neoplasms:Two-Dimensional and Three-Dimensional Virtual-Reality Techniques with Colonoscopic Correlation[J].AJR,1997,169:1237-1242.
, 百拇医药
[7] Johnson CD,Hara AK,Reed JE.Computed Tomographic Colonography (Virtual Colonoscopy):A New Method for Detecting Colorectal Neoplasms[J].Endoscopy,1997,29:454-461.
[8] Kay CL,Evangelou HA.A Review of the Technical and Clinical Aspects of Virtual Endoscopy[J].Endoscopy,1996,28:768-775.
[9] Fletcher JG,Johnson CD,Maccarty RL,et al.CT Colonography:Potential Pitfalls and Problem-Solving Techniques[J].AJR,1999,172:1271-1278.
收稿日期：2000-05-10, 百拇医药
单位：罗明月(上海医科大学中山医院放射科，上海 200032)；周康荣(上海医科大学中山医院放射科，上海 200032)；姚礼庆(上海医科大学中山医院内镜中心，上海 200032)
关键词：计算机；体层摄影术；内窥镜检查；结肠
中国医学影像技术000905[摘 要] 目的 探讨CT仿真结肠镜检查(CT Virtual Colonoscopy,CTVC)猪结肠模拟息肉的敏感性。方法 取猪结肠8段，制作3～5mm、6～9mm和10～13mm息肉模型，行与扫描架平面成90°、45°和0°角的扫描，按息肉大小、肠段纵轴与扫描架平面成角情况分析检出的结果。结果 肠段纵轴与扫描架平面成90°、45°和0°角时，3～5mm，6～9mm息肉检出敏感性分别为87.5%、50.0%和25.0%，100.0%、100.0%和75.0%；10～13mm息肉检出敏感性均为100.0%。总体上讲，三种直径息肉检出敏感性分别为54.2%、91.7%和100.0%。结论 CTVC对猪结肠模拟息肉有较高的检出敏感性，角度只影响3～5mm、6～9mm息肉的检出敏感性。
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[中图分类号] R445.3 [文献标识码] A
[文章编号]1003-3289(2000)09-0719-03
Experimental Study of Simulated Polyp in Pig Colon:Detection with CT Virtual Colonoscopy
LUO Ming-yue, ZHOU Kang-rong, YAO Li-qing
(Department of Radiology,Zhongshan Hospital,Shanghai Medical University,Shanghai 200032,China)
[Abstract] Objective To explore the sensitivity of simulated polyp detection with CT virtual colonoscopy (CTVC) in pig colon. Methods Eight pig colon specimens with simulated polyps underwent volume scanning at angle of 90°，45° and 0° to the gantry.Results were analyzed statistically according to polyp size and angle. Results As angle of 90°，45° and 0°,detection rate of 3～5mm polyps were 87.5%，50.0% and 25.0% respectively, 6～9mm polyps were 100%,100.0% and 75.0% respectively, 10～13mm polyps were all 100.0%. As a whole,CTVC could detect 54.2%,91.7% and 100.0% of 3～5mm,6～9mm and 10～13mm total polyps. Conclusion CTVC had high sensitivity for simulated polyp detection,the angle only affected detection rates of 3～5mm,6～9mm polyps.
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[Key words]Computer; Tomography; Endoscopy; Colon
CT仿真结肠镜检查(CT virtual colonoscopy;CTVC)是新近研究开发的结直肠检查技术，目前处于研究发展阶段[1]。息肉是结直肠的常见病变，早期检出有重要的临床意义。文献上CTVC对结直肠息肉检出率的报道各不一致[2-5]。本实验研究CTVC检查猪结肠模拟息肉的检出敏感性。
1 材料和方法
取长约25cm的新鲜猪结肠8段，将肠内容物清洗干净。翻出每1段的黏膜面，用无齿镊夹提黏膜及其下组织，用3～0#医用真丝编织线结扎制作直径3～5mm、6～9mm和10～13mm的结节样隆起的息肉模型各1枚，即每段3枚，8段共24枚息肉。再将黏膜面翻入，结扎一端，另一端通过14-F塑料输液管与60ml的注射器相连。经注射器向结肠内注入适量气体使其充分扩张。将充气扩张的模拟息肉肠段置于一个1000ml的广口玻璃瓶内，瓶内装有水和泛影葡胺混合液(CT值约40HU)(图1)；再将此玻璃瓶置于装满同样的水和泛影葡胺混合液的塑料盆内，以尽可能模拟人体腹部的CT值。
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使用GE Highspeed Advantage螺旋CT扫描机，层厚3.0mm，Pitch 2.0，120kV，100mA，FOV 10～30cm；每1肠段与扫描架平面成90°、45°和0°角各扫描1次；重建间隔1.5mm。
图1 模拟息肉肠段置于1000ml的广口玻璃瓶内，瓶内装有水和泛影葡氨混液
将容积扫描图像数据传至工作站(Sun Sparc 20工作站，GE Advantage Windows 2.0图像分析软件)，应用Navigator软件获取CTVC图像，阈值-700HU，视角45°。
2 结果 见表1、2。
3 讨论
CTVC是一种检查结直肠息肉的医学影像新技术，它将薄层螺旋CT技术和先进的影像软件技术相结合，以薄层螺旋CT扫描数据为资源，采用Navigator软件对结直肠内表面具有相同象素值的部分进行立体重建，以常规结肠镜检查效果的方式显示其腔内结构[6-9]。
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表1 三种角度时3～5mm、6～9mm和10～13mm模拟息肉检出数目和敏感性 结肠纵轴与扫描
架平面的角度
息肉数目
检出息肉
敏感性(%)
A
B
C
A
B
C
A
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B
C
90°
8
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7
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87.5
100.0
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45°
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50.5
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A代表3～5mm；B代表6～9mm；C代表10～13mm表2 模拟息肉总的检出数目和敏感性 息肉大小(mm)
息肉数目
检出息肉
敏感性(%)
3～5
24
13
54.2
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6～9
24
22
91.7
10～13
24
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从黏膜表面突向肠腔内的息肉状病变，不论其大小、形状和组织学基础，在未确定其病理性质前，统称为息肉(polyp)。在CTVC上，息肉表现为圆形或卵圆形的腔内突起，边界清晰，形态大多光滑整齐；侧面观察显示最佳，因为突向腔内的基底部可显示基边界。
表1显示，对于直径3～5mm模拟息肉(图2)，当肠段纵轴与扫描架平面成90°、45°和0°角时，CTVC分别检出8枚模拟息肉中的7枚、4枚和2枚，检出敏感性分别为87.5%、50.0%和25.0%，检出敏感性依次递减。
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表2显示，对于直径6～9mm模拟息肉(图3)，当肠段纵轴与扫描架平面成90°、45°和0°角时，CTVC分别检出8枚模拟息肉中的8枚、8枚和6枚，检出敏感性分别为100.0%、100.0%和75.0%，0°角时检出敏感性最低。
表3显示，当肠段纵轴与扫描架平面成90°、45°和0°角时，直径10～13mm的模拟息肉(图4)均被CTVC检出，检出敏感性均为100.0%。
以上分析表明，对于直径3～5mm、6～9mm模拟息肉，结肠纵轴与扫描架平面的角度影响息肉检出敏感性，角度越小，影响越大，检出敏感性越低；息肉越小，影响越大，检出敏感性越低；结肠纵轴与扫描架平面的角度不影响直径10～13mm模拟息肉的检出敏感性。因为结肠纵轴与扫描架平面成90°角时，图像质量最佳，有利于息肉的显示，提高检出敏感性；结肠纵轴与扫描架平面成0°角时，由于Z轴模糊效应而使图像质量下降，影响息肉的显示，降低检出敏感性；结肠纵轴与扫描架平面成45°角时，图像质量和息肉检出敏感性界于以上二种情况之间。临床工作检查时，人体的直肠、降结肠和升结肠纵轴与扫描架平面基本成90°角，息肉检出敏感性最高；横结肠纵轴与扫描架平面基本成0°角，息肉检出敏感性最低；乙状结肠纵轴与扫描架平面成0°～90°角，息肉检出敏感性较低。该现象有待临床工作进一步证实之。
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图2 CTVC检出的最小模拟息肉，直径为3mm 图3 CTVC检出的模拟息肉，直径8mm
图4 CTVC检出的直径11mm模拟息肉
表4显示，总体上讲，对于直径3～5mm、6～9mm和10～13mm的模拟息肉，CTVC分别检出24枚中的13枚、22枚和24枚，检出敏感性分别为54.2%、91.7%和100.0%，检出敏感性依次递增；息肉越小，敏感性越低。
扫描层厚影响息肉的检出敏感性[4，5]。层厚较大，影响较小息肉的检出，较小的息肉应适当减少层厚，有利于显示；较小的层厚可更加清晰地显示息肉，提高检出敏感性。本组实验采用固定层厚3.0mm。
肠道准备工作同样影响息肉的检出敏感性，准备不佳会降低检出敏感性。
本实验采用猪结肠模拟息肉，在一种理想状态下显示较高的检出敏感性，与Dachman等的文献报道基本一致[4]。实际工作中，由于清洁洗肠、低张效果和结肠充气扩张不佳等诸多因素的影响，敏感性会降低。
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[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[J].Radiology,1996,199:321-330.
[2] Hara AK,Johnson CD,Reed JE,et al.Colorectal Polyp Detection with CT Colonography:Two-versus Three-Dimensional Techniques[J].Radiology,1996,200:49-54.
[3] Hara AK,Johnson CD,Reed JE,et al.Detection of Colorectal Polyps by Computed Tomographic Colonography:Feasibility of a Novel Technique[J].Gastroenterology,1996,110:284-290.
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[4] Dachman AH,Lieberman J,Osnis RB,et al.Small Simulated Polyps in Pig Colon:Sensitivity of CT Virtual Colonography[J].Radiology,1997,203:427-430.
[5] Hara AK,Johnson CD,Reed JE,et al.Detection of Colorectal Polyps with CT Colonography:Initial Assessment of Sensitivity and Specificity[J].Radiology,1997,205:59-65.
[6] Royster AP,Fenlon HM,Clarke PD,et al.CT Colonoscopy of Colorectal Neoplasms:Two-Dimensional and Three-Dimensional Virtual-Reality Techniques with Colonoscopic Correlation[J].AJR,1997,169:1237-1242.
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[7] Johnson CD,Hara AK,Reed JE.Computed Tomographic Colonography (Virtual Colonoscopy):A New Method for Detecting Colorectal Neoplasms[J].Endoscopy,1997,29:454-461.
[8] Kay CL,Evangelou HA.A Review of the Technical and Clinical Aspects of Virtual Endoscopy[J].Endoscopy,1996,28:768-775.
[9] Fletcher JG,Johnson CD,Maccarty RL,et al.CT Colonography:Potential Pitfalls and Problem-Solving Techniques[J].AJR,1999,172:1271-1278.
收稿日期：2000-05-10, 百拇医药