中华临床医师杂志(电子版) 2010年2月,4卷2期

论 著

多层螺旋CT后处理技术在下咽癌及喉癌术前评估中的应用

邬佩云,肖运平,赵素萍,孙文忠

邬佩云、孙文忠,广西医科大学第五附属医院 柳州市人民医院耳鼻咽喉-头颈外科,545006;肖运平,放射科;赵素萍,中南大学湘雅医院耳鼻咽喉-头颈外科

摘要:目的 探讨多层螺旋CT(MSCT)各种后处理技术在下咽癌和喉癌术前评估中的价值。方法 收集45例手术病理证实的下咽癌及喉癌病例,术前行16层螺旋CT检查,并行矢、冠状位多平面重建(MPR)、仿真内镜(CTVE)、表面遮盖显示(SSD)及透明重建(Raysum)等后处理技术,综合对喉癌术前分期进行评估,并与手术病理进行对照。结果 16层螺旋CT术前对下咽癌及喉癌TNM分期与临床最终手术病理结果对照,其中T1期符合率为81.2%,T2期为88.9%,T3期为84.6%,T4期为75.0%。总体分期符合率为84.4%。结论 下咽癌及喉癌术前MSCT各种后处理技术的综合应用,可明确肿瘤的范围、周围组织受侵及颈部淋巴结转移情况,在下咽癌及喉癌术前评估中具有很高的实用价值。

关键词:下咽肿瘤; 喉肿瘤; 体层摄影术,螺旋计算机; 肿瘤分期

The application of postprocessing images of multi-slice spiral CT in preoperative staging of laryngeal and hypopharyngeal cancers

WU Pei-yun,XIAO Yun-ping,ZHAO Su-ping,SUN Wen-zhong.

Department of Radiology,the Fifth Affiliated Hospital of Guangxi Medical University or the People′s Hospital of Liuzhou City,Liuzhou 545006,China

Abstract:Objective To evaluate the clinical value of postprocessing images of MSCT in staging of laryngeal and hypopharyngeal cancers. Methods 45 patients with laryngeal or hypopharyngeal cancers proved by operation were examined with 16-slice spiral CT. The postprocessing images of MSCT were performed including sagittal and coronal multiplanar reconstruntion(MPR),CT virtual endoscopy(CTVE),surface shaded display(SSD)and raysum technique. The preoperative results of CT staging were compared with the definitive pathologic TNM stages. Results Compared with definite pathologic TNM stage,staging of classification was correct in 84. 4% of all cases,81.2% for T1,88.9% for T2,84.6% for T3,75.0% for T4,respectively. Conclusions Several image postprocessing techniques of MSCT were useful in staging of laryngeal and hypopharyngeal carcers.

Keywords:Hypopharyngeal neoplasms; Laryngeal neoplasms; Tomography,spiral computed; Neoplasm staging

  下咽癌及喉癌是耳鼻咽喉-头颈外科常见的恶性肿瘤,治疗方法的选择主要取决于肿瘤的TNM分期[1]。目前,国内外确定下咽癌及喉癌临床分期(TNM)的方法仍然依靠喉镜和影像学检查。笔者应用16层螺旋CT轴位扫描后行矢、冠状位多平面重建(multiplanar reconstruntion,MPR),并结合其他多种后处理方法对下咽癌及喉癌进行术前分析,评价其在下咽癌及喉癌术前TNM分期中的临床应用价值。
 
资料与方法
  1. 一般资料:收集柳州市人民医院耳鼻咽喉-头颈外科2003~2009年经手术治疗的45例下咽癌及喉癌患者的完整临床资料。其中男41例,女4例,年龄37~78岁,平均56.6岁。梨状窝癌5例、咽后壁癌3例、环后区癌1例、声门上癌17例、声门癌14例、声门下癌1例和跨声门癌4例。所有病例术前均行纤维喉镜及多层螺旋CT(MSCT)检查,病理证实为鳞状细胞癌。
  2. 扫描方法:采用Siemens Somatom Sensation 16排螺旋CT机,所有病例均行CT平扫及双期增强CT扫描,患者仰卧位,扫描范围由乳突至胸廓入口水平,扫描过程中患者保持平静呼吸,避免头动及吞咽活动。双期增强扫描时间分别注射造影剂后 22~25 s和55~60 s,经手背或肘前静脉注射80~100 ml非离子型造影剂(碘佛醇300或优维显300),注射流率2.5~3.0  ml/s。扫描结束后将薄层轴位重建数据传至工作站,分别行MPR、仿真内镜(CT virtual endoscopy,CTVE)、表面遮盖显示(surface shaded display,SSD)及透明重建(Raysum)等后处理技术。
  3. CT图像阅读分析及评价:由两位高年资放射科医师按照2002年国际抗癌联盟协会(UICC)修订的头颈恶性肿瘤TNM分类标准第6版[2],在不知道其手术病理结果的情况下,共同回顾性分析病例CT图像资料,结合临床资料做出TNM分期诊断。
  4. 统计学处理:采用SPSS 11.5软件分析处理,将螺旋CT分期和手术病理分期数据行Wilcoxon秩和检验,P<0.05表示差异有统计学意义。
 
  
  1. 肿瘤部位、形态及范围:本组45例中,MPR、CTVE、SSD及Raysum等MSCT后处理技术对于病变所在部位、形态及范围显示清楚。增强扫描可明确肿瘤的血供特征,其中,肿块密度均匀强化17例,不均匀26例,无或有轻微强化2例;所有病例增强后肿瘤边界较平扫清晰,尤以静脉期图像明显。与单一轴位图像比较,矢状位、冠状位MPR图像显示肿瘤侵犯范围优于轴位者32例,两者相似者10例,而3例MPR显示不如轴位。冠状位MPR较轴位更清晰地显示和区分真、假声带及其移行区(喉室)、梨状窝和声门旁间隙,矢状位则更直观地观察会厌及会厌前间隙、前联合、咽后壁和食管上端的情况(图1~3)。CTVE显示喉腔结构情况基本类似纤维喉镜所见,其中10例肿瘤体积大者致喉腔明显变窄,纤维喉镜进入困难,CTVE可分别从头、足入路方向显示狭窄对侧肿瘤侵及范围,对腔内病变的显示非常直观,评价肿瘤累及声门及声门下情况比较明确(图4,5),从而弥补了纤维喉镜的不足。SSD、Raysum犹如造影图像,通过调整阈值可更加直观显示喉腔轮廓及腔壁受累情况,对喉咽腔的立体结构显示好,30例表现为喉腔不同程度不对称性狭窄,喉腔表面有不规则压迹(图6,7)。
  2. 喉咽周围结构侵犯:经手术病理证实侵犯喉咽周围结构的35例肿瘤中,显示增强静脉期CT图像最有利于观察肿瘤侵犯周围结构的情况。侵犯会厌前间隙和声门旁间隙分别为20例和16例,螺旋CT表现为间隙内脂肪密度影部分或完全消失;6例可见患侧环杓关节旋转及移位;食管上端受侵2例,表现为食管上端管壁增厚(图8);9例侵犯同侧声带或室带(图1~4),7例侵犯同侧杓会厌皱襞,6例累及前联合;侵犯颈部肌肉3例(图9);上述喉咽周围组织受侵犯CT诊断与手术病理符合率为92%(69/75)。11例CT诊断喉软骨受侵破坏,表现为骨质结构不连续,边缘模糊(图9),病理证实8例,2例为未骨化或不规则骨化术前误认为是骨质破坏,1例手术证实甲状软骨下缘轻微破坏者CT表现为正常。
  3. 颈部淋巴结转移:共18例,大小约0.7~6.5 cm,单发5例,多发13例。其中11例肿大淋巴结内有不规则低密度区(图10)。2例<1.0 cm的淋巴结转移,CT表现为假阴性;而1例直径约2 cm的肿大淋巴结病理证实为反应性增生。本组45例下咽癌及喉癌经病理证实颈淋巴结转移的18例,CT检查的准确率为83.3%(15/18),明显高于临床触诊的61.1%(11/18)。
  4. 手术病理(表1):肿瘤TNM分期按2002年UICC修订后下咽癌及喉癌分期标准,其中Ⅰ期(T1N0M0)6例,Ⅱ期(T2N0M0)9例,Ⅲ期21例(T3N0M0 10例,T1N1M0 5例,T2N1M0 6例),Ⅳ期9例(T2N2M0 2例,T3N2M0 3例,T4N0M0 2例,T4N1M0 2例)。16层螺旋CT术前对下咽癌及喉癌TNM分期与临床最终手术病理结果对照,T1期符合率为81.2%,T2期为88.9%,T3期为84.6%,T4期为75.0%,总体分期符合率为84.4%,两者差异无统计学意义(z=-1.875,P>0.05),即通过术前MSCT分期可以预测手术病理分期结果。
 
表1 下咽癌及喉癌螺旋CT TNM分期与手术病理分期结果比较(例)
螺旋CT分期
手术病理分期
合计
T1
T2
T3
T4
T1
9
1
0
0
10
T2
1
15
2
0
18
T3
1
1
11
1
14
T4
0
0
0
3
3
合计
11
17
13
4
45
 
讨  论
  CT扫描是下咽癌及喉癌术前诊断和临床分期的主要方法之一,MSCT采用容积扫描,有很好的密度和空间分辨率,可避免层面的遗漏和运动伪影的影响,特别是多种后处理技术联合应用,对肿瘤术前分期和诊断颈部淋巴结转移的准确性都有大幅度的提高[3]
  本组病例MPR可较好地显示喉及下咽部结构的解剖标志,多方位观察肿瘤的侵犯范围,冠、矢状位MPR提供了比单一轴位更多肿瘤侵犯的信息。冠状位MPR能直观地观察声门上肿瘤下界与声带之间的关系,还可更正确地显示肿瘤经声门旁间隙纵向侵犯的范围和声门下区受侵的情况;矢状位MPR有助于评价会厌、会厌前间隙、咽后壁、下咽及食管入口受侵情况;而轴位图像上不易区分这些解剖结构。本组病例将临床资料同螺旋CT检查结果相结合,下咽癌及喉癌分期的准确性高达84.4%。MSCT在诊断肿瘤侵犯声带、室带、杓会厌皱襞、会厌、声门下区、声门旁间隙、会厌前间隙、前联合和梨状窝等,准确性较高,特别是1 mm薄层MPR图像可明显提高对上述结构侵犯的判断[4]。评价是否合并颈部淋巴结转移,CT仍是最重要的检查方法之一,矢状位、冠状位MPR图像显示转移淋巴结与纵行血管的关系亦优于单纯的轴位图像,它可以直观地显示血管受压、走行的改变及判断淋巴结的大小[5]。但是,颈部淋巴结横径<1 cm且密度均匀时,CT难以区分是反应性还是转移性。而MSCT在诊断喉软骨破坏方面有一定局限性,本组有1例是因为CT未能判定肿瘤甲状软骨侵犯而过低分期,2例为未骨化或不规则骨化术前误认为是骨质破坏;肿瘤对喉软骨的早期侵犯的诊断应十分谨慎,因喉部左右软骨的骨化常不对称,未骨化的正常软骨与受肿瘤侵犯的表现相类似,容易做出错误的判断。尽管MSCT-MPR检查技术在诊断下咽癌及喉癌方面受到上述因素的影响,但仍具有其他检查方法无可比拟的优势。
  CTVE技术是通过三维影像模拟内镜所见的非侵袭性检查方法之一,它利用计算机软件功能,将螺旋CT容积扫描获得的图像数据进行后处理,重建出空腔器官内表面的立体图像,类似纤维内镜所见,能清晰显示喉咽腔黏膜表面的正常结构和病变,对于下咽癌及喉腔内突出病灶显示较直观、具体。本组10例肿瘤体积大者致喉腔明显变窄,纤维喉镜进入困难时,CTVE可分别从头、足入路方向显示狭窄对侧肿瘤侵及范围,不足之处是受阈值调节显示病灶形态有一定的改变。纤维喉镜只能显示肿块上表面的情况,对肿瘤向下延伸的范围及肿瘤以下气管阻塞程度的显示无能为力,CTVE从足端入路可清晰显示肿块下端的形态是其独到之处。本组2例跨声门型肿瘤,轴位CT显示肿瘤低于声带下,但不能判断是否由累及或为肿瘤下垂所致,CTVE足端入路清晰显示为肿瘤下垂。CTVE是对纤维喉镜的重要补充。
  SSD和Raysum两种重建方法有较好的互补性,是利用空气与软组织的天然对比,形成好像空气铸形或类似于喉部造影的影像,可全景地反映气道表面受压的情况,粗略估计肿瘤上下侵犯的范围,但它们难以显示喉室,也不能显示未影响气道表面的病变或深部侵袭情况及淋巴结转移。对肿瘤及邻近结构分别进行SSD成像并叠加合成立体的影像,任意旋转多方位观察,能更加直观地显示肿瘤与邻近结构的关系,有利于手术立体定位。
  总之,16层螺旋CT及其MPR、CTVE、SSD、Raysum等多种三维后处理技术联合应用,可以更清楚、更完整地显示下咽癌及喉癌肿瘤范围、周围组织侵犯和颈部淋巴结转移情况等,对于喉癌术前准确分期具有很高的临床应用价值,对临床手术方案的制订及肿瘤手术立体定位有重要的指导意义。
  (本文图1~10见PDF)

参考文献

[1] Keberle M,Kenn W,Hahn D. Current concepts in imaging of laryngeal and hypopharyngeal cancer. Eur Radiol, 2002,12(7):1672-1683.[PubMed]
[2] O′Sullivan B,Shah J. New TNM staging criteria for head and neck tumors. Semin Surg Oncol, 2003,21(1):30-42.[PubMed]
[3] 王东,熊明辉,张挽时,等. 螺旋CT在喉及下咽癌的临床应用价值. 中华肿瘤杂志,2001,23(3):230-233.
[4] 闫钟钰,王振常,吴超,等. 多层螺旋CT后处理技术在喉癌分期中的应用. 临床放射学杂志,2007,26(2):130-134.
[5] 尚东平,周鲁军,赵福君. 多层螺旋CT图像后处理技术在喉癌诊断中的应用. 医学影像学杂志,2008,18(12):1371-1374.

(编辑:巨娟梅 收稿日期:2009-11-17)