基于二氧化碳介質(zhì)的小腸仿真內(nèi)鏡模擬實(shí)驗(yàn)研究*

黃文柱，潘愛歡，林鳳英，朱建設(shè)，孟家曉，上官文博

（廣東省佛山市第五人民醫(yī)院 消化內(nèi)科，廣東 佛山 528211）

基于二氧化碳介質(zhì)的小腸仿真內(nèi)鏡模擬實(shí)驗(yàn)研究*

黃文柱，潘愛歡，林鳳英，朱建設(shè)，孟家曉，上官文博

（廣東省佛山市第五人民醫(yī)院 消化內(nèi)科，廣東 佛山 528211）

目的 探討臨床應(yīng)用二氧化碳CO2作為造影介質(zhì)進(jìn)行小腸CT仿真內(nèi)鏡檢查（CTVE）的可行性。方法 取新鮮豬空腸標(biāo)本30段，于每段空腸標(biāo)本內(nèi)壁模擬制作同等直徑、高度分別為5、10和15 mm大小的模擬占位各3枚。隨機(jī)把30段空腸模型分為CO2組、空氣組和充水組3組，每組各10段，模擬占位各30枚，行多層螺旋CT掃描，利用工作站進(jìn)行成像，比較應(yīng)用不同造影介質(zhì)的充盈方法對豬空腸占位性病變的檢出情況、占位性病變的顯示效果評分。結(jié)果 CO2組、空氣組和充水組CTVE對豬空腸占位性病變的檢出率分別為90.00%、86.67%和76.67%，CO2組與空氣組效果相當(dāng)（P ＞0.05），與充水組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜0.01）。在模擬占位高度為5和10 mm時(shí)，CO2組和空氣組評分均優(yōu)于充水組（P ＜0.01）；模擬占位高度為15 mm時(shí)，CO2組、空氣組評分與充水組評分比較均無明顯差異（P ＞0.05）。結(jié)論 離體豬空腸實(shí)驗(yàn)提示CO2可替代空氣作為小腸CTVE的新型造影介質(zhì)，臨床實(shí)際應(yīng)用有待進(jìn)一步大規(guī)模臨床隨機(jī)對照試驗(yàn)證實(shí)。

二氧化碳；體層攝影術(shù)；X線計(jì)算機(jī)；仿真內(nèi)鏡；模擬實(shí)驗(yàn)

隨著膠囊內(nèi)鏡和雙氣囊小腸鏡的出現(xiàn)及臨床應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，小腸疾病的檢查和診斷由原來的技術(shù)難點(diǎn)逐步變得較為容易［1-3］。但由于雙氣囊小腸鏡價(jià)格昂貴、是介入性檢查，操作技術(shù)難度高，患者有一定痛苦，導(dǎo)致其還未能普及開展；膠囊內(nèi)鏡在臨床上也有其局限性；而小腸CT仿真內(nèi)鏡（computedtomographic virtual endoscopy，CTVE）作為一種安全、無痛苦、非創(chuàng)傷性檢查，在小腸疾病檢查中有較好的應(yīng)用前景［4］。小腸CTVE檢查的關(guān)鍵是應(yīng)用合適的對比劑使小腸充分充盈擴(kuò)張，目前陰性對比劑國內(nèi)應(yīng)用最多的是水和氣體［5］，其又各有優(yōu)缺點(diǎn)，但應(yīng)用二氧化碳CO2作為CTVE檢查造影劑的研究還未有報(bào)道。本研究旨在使用CO2作為造影介質(zhì)，應(yīng)用16層螺旋CT對豬空腸占位性病變模型進(jìn)行CT仿真內(nèi)鏡模擬實(shí)驗(yàn)，以探討臨床應(yīng)用CO2作為造影介質(zhì)進(jìn)行小腸CT仿真內(nèi)鏡檢查的可行性。

1 材料與方法

1.1豬空腸占位性病變模型制作

取新鮮豬空腸標(biāo)本30段，每段長50 cm，于每段空腸標(biāo)本內(nèi)壁模擬制作同等直徑、高度分別為5、10和15 mm大小的模擬占位各3枚，共90枚。空腸標(biāo)本一端用絲線結(jié)扎；另一端用絲線荷包縫合，并用16F雙腔氣囊導(dǎo)尿管與注射器相連，注氣充滿氣囊以固定導(dǎo)尿管備用。隨機(jī)把30段空腸模型分為CO2組（A組）、空氣組（B組）和充水組（C組）3組各10段，每段模擬占位3枚，每組各共30枚。CO2組為觀察組，空氣組和充水組為對照組。

1.2掃描方法

通過注射器分別向CO2組、空氣組和充水組3組豬小腸占位模型內(nèi)注入CO2、空氣和水，使其完全充盈。然后將各腸段折疊后分別浸入盛有約5 000 ml蓖麻油的正方體塑料容器中。應(yīng)用西門子SOMATOM Emotion型16層螺旋CT掃描全部空腸標(biāo)本，掃描參數(shù)：層距5 mm，層厚為5 mm，120 kV，200 mA，螺距為1.0，轉(zhuǎn)速為500 ms。所得數(shù)據(jù)傳入后處理工作站。

1.3CTVE成像分析方法

先將掃描原始數(shù)據(jù)傳送至工作站行多平面重建（multi-planner reformation，MPR）。然后，采用螺旋CT設(shè)備配套Fly Through軟件，運(yùn)用CTVE技術(shù)，自動(dòng)導(dǎo)航或手動(dòng)控制行進(jìn)路線，從空腸一端開始逐步深入管腔。多方位觀察模擬占位病變的形態(tài)、大小、位置、邊界及表面情況，應(yīng)用MPR技術(shù)及軸位圖像對模擬占位病變進(jìn)行定位，然后應(yīng)用曲面重建技術(shù)（curved multiplamar reformations，CMPR）沿腸管管腔走行將紆曲的腸管拉直，測量標(biāo)記物大?。?-7］。見附圖。

附圖 CO2組仿真內(nèi)鏡成像圖

1.4評價(jià)方法

安排2名經(jīng)驗(yàn)豐富的CT診斷醫(yī)師進(jìn)行盲法評價(jià)圖像，CT診斷醫(yī)師不知道模型制作情況。當(dāng)2名CT診斷醫(yī)師的結(jié)果不一致時(shí)，由1位上級醫(yī)生做出最終診斷。由課題組把CT診斷結(jié)果與模型實(shí)際情況進(jìn)行對比，作出模擬占位圖像顯示效果評分，評分標(biāo)準(zhǔn)：未發(fā)現(xiàn)占位為0分/每個(gè)；可疑占位為1分/枚；占位顯示不清為2分/枚；占位顯示清晰為3分/枚。實(shí)驗(yàn)結(jié)果按照模擬占位的不同高度分別分為Ⅰ類（病變高度5 mm）、Ⅱ類（病變高度10 mm）、Ⅲ類（病變高度15 mm）3類情況進(jìn)行比較［6］。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

用SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，組內(nèi)比較采用方差分析，組間比較采用q檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料行χ2檢驗(yàn)，以P ＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1不同造影介質(zhì)CTVE對豬空腸占位性病變的檢出率比較

結(jié)果顯示，CO2組、空氣組和充水組CTVE對豬空腸占位性病變的檢出率分別為90.00%、86.67%和76.67%，CO2組與空氣組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞0.05），與充水組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜0.01）。3組漏檢均主要出現(xiàn)在病變高度5 mm類小占位性病變。見表1。

表1 不同造影介質(zhì)CTVE對豬空腸占位性病變的檢出率 枚（%）

2.2不同造影介質(zhì)CTVE對豬空腸占位性病變的顯示效果比較

結(jié)果顯示，對于模擬占位高度為5和10 mm時(shí)，A組、B組評分均優(yōu)于C組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜0.01）；3組均能清晰顯示高度為15 mm的所有模擬占位病灶，A組、B組評分與C組評分差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞0.05）。見表2。

表2 不同造影介質(zhì)CTVE對豬空腸占位性病變的顯示效果比較 （分，x±s）

3 討論

研究表明，作為小腸CTVE檢查造影介質(zhì)，氣體明顯優(yōu)于液體［6］。但由于患者個(gè)體耐受程度不一致，臨床上難以把握氣體注入量，部分患者對充氣體耐受程度差，注入氣體不足，則腸腔充盈達(dá)不到診斷要求；氣體注入量達(dá)到診斷要求時(shí)部分患者又難以耐受，腸腔內(nèi)空氣的過量注入還可能導(dǎo)致腹痛腹脹、穿孔、腸壁缺血和空氣栓塞等［8-12］。

CO2的特性為無色，無味，不可燃，易溶于血液及其他體液，易于代謝調(diào)節(jié)，尤其是腸黏膜對其可吸收性好，不易造成氣栓為最大優(yōu)點(diǎn)，所以腹腔鏡手術(shù)用其來形成CO2氣腹。研究顯示，應(yīng)用CO2進(jìn)行結(jié)腸鏡檢查，檢查中及檢查后的腹痛及腹部不適明顯減輕［13］。CO2注入應(yīng)用于消化內(nèi)鏡診治中的安全性及有效性已在大量臨床隨機(jī)對照試驗(yàn)中得到證實(shí)［14-16］，目前應(yīng)用最廣的是結(jié)腸鏡檢查，以及內(nèi)鏡逆行胰膽管造影、內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)等。市場已有專用結(jié)腸鏡檢查的注氣機(jī)生產(chǎn)。本研究使用CO2作為造影介質(zhì)，應(yīng)用16層螺旋CT對豬空腸占位性病變模型進(jìn)行CT仿真內(nèi)鏡模擬實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示CO2組與空氣組CTVE對豬空腸占位性病變的總檢出率比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞0.05），CO2組總檢出率優(yōu)于充水組（P ＜0.01）；對于模擬占位高度為5和10 mm時(shí)，CO2組、空氣組評分均優(yōu)于充水組（P ＜0.01）；模擬占位高度為15 mm時(shí)，CO2組、空氣組評分與充水組評分差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞0.05）。CO2組與空氣組比較，總檢出率、顯示效果評分比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示CO2可替代空氣作為小腸CTVE的新型造影介質(zhì)。但臨床實(shí)際應(yīng)用有待進(jìn)一步大規(guī)模臨床隨機(jī)對照試驗(yàn)證實(shí)。

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（吳靜 編輯）

Virtual endoscopy of small intestine based on carbon dioxide as contrast medium*

Wen-zhu Huang， Ai-huan Pan， Feng-ying Lin， Jian-she Zhu， Jia-xiao Meng， Wen-bo Shangguan
（Department of Gastroenterology， the Fifth People’s Hospital， Foshan， Guangdong 528211， China）

Objective To investigate the feasibility of carbon dioxide as a contrast medium for CT virtual endoscopy （CTVE）. Methods Taken fresh pig specimens of 30 sections and making simulation for occupying lesion on the inner wall， in the same diameter and height were 5 mm， 10 mm， 15 mm. 30 sections were randomly divided into 3 groups: the carbon dioxide group， the air group and the water fi lling group， scanning and imaging by multi-slice spiral CT. Compared the effect of fi lling method with different contrast medium on the occupying lesion. Results The detection rate of space occupying lesions in pigs were 90.00 %， 86.67 %， 76.67 %， in the carbon dioxide， the air and the water fi lling group， There was signifi cant difference between the carbon dioxide group and the water fi lling group （P ＜0.01）； and no signifi cant difference for the air group （P ＞0.05）. When the 5 mm and 10 mm were simulated，the scores of the carbon dioxide and the air group were better than those of water fi lling group （P ＜0.01）； the scores of the carbon dioxide and the air group were no signifi cant difference than those of water fi lling group （P ＞0.05） when 15 mm. Conclusions The experiment suggested that carbon dioxide could replace the air as a new type of contrast medium， but should be confi rmed by further large-scale clinical randomized controlled trials.

carbon dioxide； tomography； X-ray computer； virtual endoscopy； simulation experiment

R-331

A

10.3969/j.issn.1007-1989.2016.10.002

1007-1989（2016）10-0006-04

2016-04-29

佛山市醫(yī)學(xué)類科技攻關(guān)項(xiàng)目（No：2014B00393）；省級重點(diǎn)醫(yī)學(xué)?？婆嘤?xiàng)目建設(shè)資金（No：Fspy3-2015027）