引用本文： 陳維永, 俞琴. 螺旋 CT 后處理技術在氣道支架技術中的應用價值. 華西醫學, 2017, 32(8): 1233-1237. doi: 10.7507/1002-0179.201607111 復制
氣道支架置入治療技術目前已成為惡性氣道狹窄或氣管食管瘺的一種有效的治療手段，應用十分廣泛。而選擇合適的支架有賴于對瘺口的部位、大小、氣道狹窄的程度及長度進行充分的評估。傳統觀點認為支氣管鏡是診斷氣管病變的“金標準”[1-3]。近年來，隨著科學技術的不斷進步，多層螺旋 CT 后處理技術的迅速發展為評價病變氣管提供了一種更全面的新思路。我們在 2012 年—2016 年應用螺旋 CT 后處理技術測量惡性氣道狹窄及氣管食管瘺的相關數據，成功地完成了氣道支架置入，并對術后的效果進行評價和隨訪。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
我院 2012 年 5 月—2016 年 4 月因惡性腫瘤導致中央氣道狹窄行支架置入術治療的患者 23 例，其中男 19 例，女 4 例；年齡 52～78 歲，平均（61.6±10.0）歲。術前行支氣管鏡檢查見氣管狹窄 8 例，氣管下段并左、右主支氣管狹窄 4 例，氣管下段并左主支氣管狹窄 3 例，右主支氣管狹窄 4 例，左主支氣管狹窄 4 例。管腔狹窄表現為腔內新生物 4 例，食管癌侵犯及壓迫氣道 8 例（其中食管氣管瘺伴狹窄 3 例，食管左主支氣管瘺伴狹窄 2 例，食管氣管瘺合并食管左主支氣管瘺伴狹窄，隆突及左主支氣管侵犯 1 例），甲狀腺癌侵犯壓迫氣道 4 例，肺癌縱隔淋巴結轉移壓迫氣道 6 例，肺癌氣道黏膜浸潤性生長 1 例。
1.2 方法
所有患者均采用氣道支架置入術治療，術前及術后 1 周行支氣管鏡檢查和胸部 64 層螺旋 CT 掃描，同一患者術前術后分別接受兩種檢查，如出現新的癥狀則再次復查。電子支氣管鏡為 Olympus-1T150；氣道支架為南京微創國產鎳鈦記憶合金支架，伴有氣管食管瘺者選用覆膜支架。CT 掃描儀為 GE High LightSpeed 64 排 VCT。CT 掃描參數：管電壓 120 kV，管電流 100～400 mAs，螺距 0.984，層厚 5 mm 掃描，以層厚 1.25 mm、層距 1.25 mm 進行圖像重建。CT 重建模式：多平面重組（multiplanar reformation，MPR）（橫冠矢位及 Oblique 像）、容積再現（volume rendering，VR）（管腔三維透明化處理）、 CT 仿真內鏡成像（CT virtual endoscopy，CTVE）。窗寬窗位：肺窗 1 000、–700，縱隔窗 350、40，骨窗 2 000、350，脂肪窗 500、–100。具體操作：① 置入支架前：在 MPR 像測量狹窄段氣道的位置、瘺口長度；氣道最窄處寬徑及鄰近正常氣道管徑；② 在 VR 像上測量氣道狹窄段長度；③ 在 VR、MPR 上分別測量病灶到隆突的距離。支氣管鏡操作：術前常規檢查血常規、肝腎功能、心電圖等，進行纖維支氣管鏡檢查，觀察狹窄部位、程度，狹窄長度。
1.3 支架置入前對狹窄氣道的充分評估
鑒于在 MPR 測量支架或病變長度方面的不足，本研究探討了在 VR 上的測量方法。首先是 VR 模式的選擇，由于是置入腔內支架，故選擇氣道透明化處理后模式（圖 1a），能顯示隆突腔內面進行測量。再次是 VR 測量時需固定在沒有旋轉角度的位置，即三維圖像的正前后位。位置旋轉指示框要由正方體旋轉至正方形（圖 1b），表明此時氣道位置處于掃描中心位置，即三維測量位置。最后要考慮 VR 圖像上病灶遠端的定位。由于工作站測量軟件具有 MPR 及 VR 圖像的病灶同步定位功能，在 VR 上畫出黃色小點（即瘺口上端）至隆突的線段，隆突至病變主支氣管狹窄遠端即可得到 Y 型支架的氣管支和支氣管支的長度（測量長度加 1～2 cm 為實際定制支架長度）（圖 1c、 1d）。所以可利用 MPR 的定位間接在 VR 上對病灶端進行準確定位，再連線到隆突內面即可完成支架分支測量。
圖1
VR 測量方法
a. VR 模式選擇；b. 選擇 VR 圖像正前位（位置旋轉指示框由正方體旋轉至正方形）；c. 3 個斷面圖像上的黃色小框及 VR 上黃色小點同步顯示病灶上端；d. Y 型支架的左主支氣管分支長度（支架需覆蓋完病灶狹窄段）
圖2
支架置入后 VR 圖
30 枚氣道支架（圖中黃色部分）均成功置入，共有 3 個類型：柱型、L 型、Y 型
圖3
氣道管徑寬度測量的后重建圖像
在左主支氣管長徑上垂直切割進行測量，可見氣道管徑寬度在 28.4～40.1 mm 左右
圖4
氣道支架置入后患者情況
患者支架均膨脹良好，胃吻合口左主支氣管瘺，Oblique 像 3 個角度顯示瘺口與氣管隆突在同一層面
1.4 圖像后處理
將掃描原始圖像經工作站（EBW 和 Syngo CT Workplace）進行 VR、MPR 及 CTVE 等不同方式、角度重組后處理。由 2 名經驗豐富的胸部 CT 診斷醫師對軸位及重組圖像進行雙盲閱讀，觀察支架的通暢程度，有無移位、變形以及支架并發癥的發生情況。比較支氣管鏡檢查和 CT 檢查診斷氣道狹窄的陽性率。
2 結果
2.1 氣道支架置入情況及其效果
23 例患者共置入 30 枚氣道支架，且均成功置入，其中柱型 21 個，L 型 3 個，Y 型 6 個（圖 2）。所有支架在位膨脹良好，支架兩端超出狹窄段 0.5～1.0 cm（圖 3），覆膜支架均有效封閉瘺口，支架置入后氣道恢復通暢，患者飲水、進食嗆咳及呼吸困難癥狀緩解。3 例患者在置入氣道支架后置入了食道支架；5 例出現了并發癥（MPR 顯示在支架的兩端和內部腫瘤生長導致的氣道狹窄者 3 例，CTVE 顯示黏液阻塞者 2 例），發生在支架置入后 2 周～4 個月：CTVE 及 MPR 顯示在支架的兩端和內部腫瘤組織生長導致氣道再狹窄者 3 例，黏液阻塞者 2 例。并發癥處理：腫瘤生長導致的氣道再狹窄者給予高頻電刀或氬氣刀切除腫瘤；因氣道黏液栓塞導致呼吸改善效果不佳者予支氣管鏡清理氣道分泌物，同時給予止咳、祛痰、抗炎治療，患者癥狀均有改善。其余患者支架均膨脹良好（圖 4）。
2.2 兩種方式下的檢查指標比較
23 例患者中，支氣管鏡檢查和 CT 檢查對診斷氣道狹窄的陽性率均為 100%（23/23）。3 例（13%）患者因氣道嚴重狹窄，支氣管鏡無法通過，因而僅能依靠 CT 對狹窄段氣道進行測量。
3 討論
由于惡性腫瘤引起的氣管支氣管狹窄是一種危及生命的緊急情況, 應立即治療[4-5]。氣道支架作為圓柱形中的中空假體，可在一定程度上抵抗外來阻力并提供內支持力來維持氣道管腔的立體結構及其性質。目前氣道支架置入已成為惡性氣道狹窄的一種有效的姑息性治療方法；對于氣管食管瘺的患者，當氣道明顯狹窄或由于氣道壁大量缺損嚴重影響呼吸功能時，也應首先置入氣道支架[6]。氣道內支架置入可以快速有效地解除氣道梗阻的急性呼吸衰竭，恢復氣道通暢，同時覆膜支架還可有效地封閉瘺口，提高患者的生活質量。
對氣道狹窄的充分評估是氣道支架置入技術的關鍵，通過評估選擇合適的支架。氣道支架必須完全覆蓋瘺口及氣道狹窄段，如支架過長過短，內徑偏小偏大，均會影響療效。目前評價的標準主要依靠胸部 CT 技術和支氣管鏡檢查[7-8]。通過支氣管鏡測量病變長度往往會受到外界一定的干擾如氣道呼吸動度引起的誤差及病灶端目測估計引起的人為主觀性誤差，且在氣道嚴重狹窄時，支氣管鏡無法通過狹窄處，因而不能明確狹窄遠端的情況，影響支架置入的效果。螺旋 CT 氣道三維重建，可以準確地了解病變的位置、大小、特點和疾病的程度，以及狹窄遠端的情況，測量瘺口和隆突或聲帶之間的距離[7-9]。目前認為 CT 技術在取得氣道狹窄情況相關數據方面明顯優于傳統支氣管鏡檢查[10]。本研究也提示當氣道過度狹窄時，CT 的測量價值可能優于支氣管鏡，與上述結果一致。
盡管科技材料不斷得到進步，臨床中應用的氣道支架的生物相容性及組織相容性不斷改善，但支架畢竟是外源性物質，不可避免地會帶來相應的并發癥[11-13]。在支架置入后，患者可能出現諸如胸痛、咳嗽、咳痰、異物感、支架移位、支架斷裂、復發性阻塞等不同程度的并發癥和不良反應[14-15]。因此，及時準確地判斷評價患者可能出現的嚴重并發癥對于保持患者生活的質量，把握再次治療的時機至關重要。本研究結果顯示，腫瘤生長導致再狹窄是惡性氣道狹窄患者支架置入最常見的并發癥，本組共計 3 例（13%）。用 MPR 和虛擬支氣管鏡，多層 CT 可以提供支架膨脹情況、是否移位等細節信息。利用 MPR 橫冠矢位顯示用于支架置入前評估支氣管鏡能否通過狹窄氣道及支架置入后療效評估，可測量其至原始位置的距離，并可觀察到鄰近氣道阻塞的程度。VR 具有真實三維立體感，從外向內顯示氣管、主支氣管腔表面，并能局部放大和多角度旋轉，充分顯示支架的部位、外部形態，可測量支架與原始位置的距離[16-17]。本研究所采用的 MPR 及 VR 的測量方法，提示不是所有患者在 MPR 橫冠矢位上的同一層面都能顯示隆突及病變。鑒于在 MPR 測量支架或病變長度方面的不足，本研究還利用 VR 進行測量，其可以較好地顯示隆突腔內面，準確簡便又形象，重復性強。
總之，多層螺旋 CT 技術能夠連續、整體、多視角地觀察并顯示氣管、支氣管內表面及形態改變，顯示狹窄程度、范圍及周圍狀況，獲得準確有效的數據，有助于選擇合適直徑及長度的支架，實現精準地進行支架置入；在支架置入的治療過程中，多層 CT 能夠通過準確的、非侵入性的方法提供氣道的解剖圖、隨訪支架置入的并發癥，以便及早給予干預。可見多層螺旋 CT 技術在氣道支架置入技術中有著重要的價值，值得臨床推廣應用。
氣道支架置入治療技術目前已成為惡性氣道狹窄或氣管食管瘺的一種有效的治療手段，應用十分廣泛。而選擇合適的支架有賴于對瘺口的部位、大小、氣道狹窄的程度及長度進行充分的評估。傳統觀點認為支氣管鏡是診斷氣管病變的“金標準”[1-3]。近年來，隨著科學技術的不斷進步，多層螺旋 CT 后處理技術的迅速發展為評價病變氣管提供了一種更全面的新思路。我們在 2012 年—2016 年應用螺旋 CT 后處理技術測量惡性氣道狹窄及氣管食管瘺的相關數據，成功地完成了氣道支架置入，并對術后的效果進行評價和隨訪。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
我院 2012 年 5 月—2016 年 4 月因惡性腫瘤導致中央氣道狹窄行支架置入術治療的患者 23 例，其中男 19 例，女 4 例；年齡 52～78 歲，平均（61.6±10.0）歲。術前行支氣管鏡檢查見氣管狹窄 8 例，氣管下段并左、右主支氣管狹窄 4 例，氣管下段并左主支氣管狹窄 3 例，右主支氣管狹窄 4 例，左主支氣管狹窄 4 例。管腔狹窄表現為腔內新生物 4 例，食管癌侵犯及壓迫氣道 8 例（其中食管氣管瘺伴狹窄 3 例，食管左主支氣管瘺伴狹窄 2 例，食管氣管瘺合并食管左主支氣管瘺伴狹窄，隆突及左主支氣管侵犯 1 例），甲狀腺癌侵犯壓迫氣道 4 例，肺癌縱隔淋巴結轉移壓迫氣道 6 例，肺癌氣道黏膜浸潤性生長 1 例。
1.2 方法
所有患者均采用氣道支架置入術治療，術前及術后 1 周行支氣管鏡檢查和胸部 64 層螺旋 CT 掃描，同一患者術前術后分別接受兩種檢查，如出現新的癥狀則再次復查。電子支氣管鏡為 Olympus-1T150；氣道支架為南京微創國產鎳鈦記憶合金支架，伴有氣管食管瘺者選用覆膜支架。CT 掃描儀為 GE High LightSpeed 64 排 VCT。CT 掃描參數：管電壓 120 kV，管電流 100～400 mAs，螺距 0.984，層厚 5 mm 掃描，以層厚 1.25 mm、層距 1.25 mm 進行圖像重建。CT 重建模式：多平面重組（multiplanar reformation，MPR）（橫冠矢位及 Oblique 像）、容積再現（volume rendering，VR）（管腔三維透明化處理）、 CT 仿真內鏡成像（CT virtual endoscopy，CTVE）。窗寬窗位：肺窗 1 000、–700，縱隔窗 350、40，骨窗 2 000、350，脂肪窗 500、–100。具體操作：① 置入支架前：在 MPR 像測量狹窄段氣道的位置、瘺口長度；氣道最窄處寬徑及鄰近正常氣道管徑；② 在 VR 像上測量氣道狹窄段長度；③ 在 VR、MPR 上分別測量病灶到隆突的距離。支氣管鏡操作：術前常規檢查血常規、肝腎功能、心電圖等，進行纖維支氣管鏡檢查，觀察狹窄部位、程度，狹窄長度。
1.3 支架置入前對狹窄氣道的充分評估
鑒于在 MPR 測量支架或病變長度方面的不足，本研究探討了在 VR 上的測量方法。首先是 VR 模式的選擇，由于是置入腔內支架，故選擇氣道透明化處理后模式（圖 1a），能顯示隆突腔內面進行測量。再次是 VR 測量時需固定在沒有旋轉角度的位置，即三維圖像的正前后位。位置旋轉指示框要由正方體旋轉至正方形（圖 1b），表明此時氣道位置處于掃描中心位置，即三維測量位置。最后要考慮 VR 圖像上病灶遠端的定位。由于工作站測量軟件具有 MPR 及 VR 圖像的病灶同步定位功能，在 VR 上畫出黃色小點（即瘺口上端）至隆突的線段，隆突至病變主支氣管狹窄遠端即可得到 Y 型支架的氣管支和支氣管支的長度（測量長度加 1～2 cm 為實際定制支架長度）（圖 1c、 1d）。所以可利用 MPR 的定位間接在 VR 上對病灶端進行準確定位，再連線到隆突內面即可完成支架分支測量。
圖1
VR 測量方法
a. VR 模式選擇；b. 選擇 VR 圖像正前位（位置旋轉指示框由正方體旋轉至正方形）；c. 3 個斷面圖像上的黃色小框及 VR 上黃色小點同步顯示病灶上端；d. Y 型支架的左主支氣管分支長度（支架需覆蓋完病灶狹窄段）
圖2
支架置入后 VR 圖
30 枚氣道支架（圖中黃色部分）均成功置入，共有 3 個類型：柱型、L 型、Y 型
圖3
氣道管徑寬度測量的后重建圖像
在左主支氣管長徑上垂直切割進行測量，可見氣道管徑寬度在 28.4～40.1 mm 左右
圖4
氣道支架置入后患者情況
患者支架均膨脹良好，胃吻合口左主支氣管瘺，Oblique 像 3 個角度顯示瘺口與氣管隆突在同一層面
1.4 圖像后處理
將掃描原始圖像經工作站（EBW 和 Syngo CT Workplace）進行 VR、MPR 及 CTVE 等不同方式、角度重組后處理。由 2 名經驗豐富的胸部 CT 診斷醫師對軸位及重組圖像進行雙盲閱讀，觀察支架的通暢程度，有無移位、變形以及支架并發癥的發生情況。比較支氣管鏡檢查和 CT 檢查診斷氣道狹窄的陽性率。
2 結果
2.1 氣道支架置入情況及其效果
23 例患者共置入 30 枚氣道支架，且均成功置入，其中柱型 21 個，L 型 3 個，Y 型 6 個（圖 2）。所有支架在位膨脹良好，支架兩端超出狹窄段 0.5～1.0 cm（圖 3），覆膜支架均有效封閉瘺口，支架置入后氣道恢復通暢，患者飲水、進食嗆咳及呼吸困難癥狀緩解。3 例患者在置入氣道支架后置入了食道支架；5 例出現了并發癥（MPR 顯示在支架的兩端和內部腫瘤生長導致的氣道狹窄者 3 例，CTVE 顯示黏液阻塞者 2 例），發生在支架置入后 2 周～4 個月：CTVE 及 MPR 顯示在支架的兩端和內部腫瘤組織生長導致氣道再狹窄者 3 例，黏液阻塞者 2 例。并發癥處理：腫瘤生長導致的氣道再狹窄者給予高頻電刀或氬氣刀切除腫瘤；因氣道黏液栓塞導致呼吸改善效果不佳者予支氣管鏡清理氣道分泌物，同時給予止咳、祛痰、抗炎治療，患者癥狀均有改善。其余患者支架均膨脹良好（圖 4）。
2.2 兩種方式下的檢查指標比較
23 例患者中，支氣管鏡檢查和 CT 檢查對診斷氣道狹窄的陽性率均為 100%（23/23）。3 例（13%）患者因氣道嚴重狹窄，支氣管鏡無法通過，因而僅能依靠 CT 對狹窄段氣道進行測量。
3 討論
由于惡性腫瘤引起的氣管支氣管狹窄是一種危及生命的緊急情況, 應立即治療[4-5]。氣道支架作為圓柱形中的中空假體，可在一定程度上抵抗外來阻力并提供內支持力來維持氣道管腔的立體結構及其性質。目前氣道支架置入已成為惡性氣道狹窄的一種有效的姑息性治療方法；對于氣管食管瘺的患者，當氣道明顯狹窄或由于氣道壁大量缺損嚴重影響呼吸功能時，也應首先置入氣道支架[6]。氣道內支架置入可以快速有效地解除氣道梗阻的急性呼吸衰竭，恢復氣道通暢，同時覆膜支架還可有效地封閉瘺口，提高患者的生活質量。
對氣道狹窄的充分評估是氣道支架置入技術的關鍵，通過評估選擇合適的支架。氣道支架必須完全覆蓋瘺口及氣道狹窄段，如支架過長過短，內徑偏小偏大，均會影響療效。目前評價的標準主要依靠胸部 CT 技術和支氣管鏡檢查[7-8]。通過支氣管鏡測量病變長度往往會受到外界一定的干擾如氣道呼吸動度引起的誤差及病灶端目測估計引起的人為主觀性誤差，且在氣道嚴重狹窄時，支氣管鏡無法通過狹窄處，因而不能明確狹窄遠端的情況，影響支架置入的效果。螺旋 CT 氣道三維重建，可以準確地了解病變的位置、大小、特點和疾病的程度，以及狹窄遠端的情況，測量瘺口和隆突或聲帶之間的距離[7-9]。目前認為 CT 技術在取得氣道狹窄情況相關數據方面明顯優于傳統支氣管鏡檢查[10]。本研究也提示當氣道過度狹窄時，CT 的測量價值可能優于支氣管鏡，與上述結果一致。
盡管科技材料不斷得到進步，臨床中應用的氣道支架的生物相容性及組織相容性不斷改善，但支架畢竟是外源性物質，不可避免地會帶來相應的并發癥[11-13]。在支架置入后，患者可能出現諸如胸痛、咳嗽、咳痰、異物感、支架移位、支架斷裂、復發性阻塞等不同程度的并發癥和不良反應[14-15]。因此，及時準確地判斷評價患者可能出現的嚴重并發癥對于保持患者生活的質量，把握再次治療的時機至關重要。本研究結果顯示，腫瘤生長導致再狹窄是惡性氣道狹窄患者支架置入最常見的并發癥，本組共計 3 例（13%）。用 MPR 和虛擬支氣管鏡，多層 CT 可以提供支架膨脹情況、是否移位等細節信息。利用 MPR 橫冠矢位顯示用于支架置入前評估支氣管鏡能否通過狹窄氣道及支架置入后療效評估，可測量其至原始位置的距離，并可觀察到鄰近氣道阻塞的程度。VR 具有真實三維立體感，從外向內顯示氣管、主支氣管腔表面，并能局部放大和多角度旋轉，充分顯示支架的部位、外部形態，可測量支架與原始位置的距離[16-17]。本研究所采用的 MPR 及 VR 的測量方法，提示不是所有患者在 MPR 橫冠矢位上的同一層面都能顯示隆突及病變。鑒于在 MPR 測量支架或病變長度方面的不足，本研究還利用 VR 進行測量，其可以較好地顯示隆突腔內面，準確簡便又形象，重復性強。
總之，多層螺旋 CT 技術能夠連續、整體、多視角地觀察并顯示氣管、支氣管內表面及形態改變，顯示狹窄程度、范圍及周圍狀況，獲得準確有效的數據，有助于選擇合適直徑及長度的支架，實現精準地進行支架置入；在支架置入的治療過程中，多層 CT 能夠通過準確的、非侵入性的方法提供氣道的解剖圖、隨訪支架置入的并發癥，以便及早給予干預。可見多層螺旋 CT 技術在氣道支架置入技術中有著重要的價值，值得臨床推廣應用。
