讓醫生輕易讀懂CT或MRI影像的新技術應用：胃腸道篇

沒有經過特殊訓練的人是無法解讀由CT或MRI設備拍出的影片中的信息，即使這些片子僅僅含有簡單的灰白黑三色。但最近出現了一種全新的圖像處理技術—實影渲染（也被稱為仿生重建），可以通過創建帶有真實光感的影像，讓醫生和用戶輕易地讀懂醫療影像。今天我們為大家介紹影渲染技術在胃腸道病變中應用的價值。

使用實影渲染技術可以更清晰顯示胃黏膜，對於黏膜微小病變顯示更好。

70歲女性，多發性內分泌腫瘤1（MEN1）綜合征病史，表現為甲狀旁腺功能亢進、催乳素瘤、腎上腺腺瘤、胰腺神經內分泌腫瘤和多發性胃神經內分泌腫瘤。病人以前曾多次切除過小的胃神經內分泌腫瘤。她最近的實驗室結果顯示血清5-羥色胺升高376ng/ml，血清嗜鉻粒蛋白A升高2320ng/ml，血清胃泌素升高894 pg/ml。

增強CT矢狀位實影渲染顯示：（a）多個增強的胃息肉（箭頭）和（b）瀰漫性胃褶皺增厚（箭頭），與複發性胃神經內分泌腫瘤相符。

實影渲染基於一個新的照明模型生成逼真的圖像。實影渲染改善了深度效果，增加了這些微小的黏膜損傷的顯著性。

與先前的檢查相比，這些CT結果是穩定的。患者接受質子泵抑製劑治療，基本無癥狀。

Chu LC, Fishman EK. GastricNeuroendocrine Tumors in MEN1 Syndrome: Cinematic Rendering.Radiology. 2018 Jun;287(3):748.

71歲女性，右上腹疼痛。A增強CT圖像，發現壺腹附近的十二指腸的第二部分（紅色箭頭）有腫塊。 切除腫塊後發現是十二指腸腺癌。 B冠狀位CT顯示沿十二指腸C環（紅色箭頭）內曲的腫瘤範圍。 C，D在軸位（C）和冠狀位（D）CR圖像上，再次顯示腫瘤。（D）中小腸中黏膜褶皺（紅色箭頭）的紋理細節，表明CR對於檢測細微的黏膜病變可能是有價值的。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Cinematic rendering of small bowel pathology: preliminary observations fromthis novel 3D CT visualization method[J]. Abdominal Radiology, 2018.

68歲女性，胃空腸吻合史，出現胃腸道出血。MIP圖像顯示了沿著胃空腸吻合邊緣出血部位的對比劑外滲（紅色箭頭）。 B冠狀位CR圖像也顯示活動外滲的部位（紅色箭頭）。 CR可以提供更豐富的黏膜強化細節，可以幫助確定胃腸道出血的原因。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Cinematic rendering of small bowel pathology: preliminary observations fromthis novel 3D CT visualization method[J]. Abdominal Radiology, 2018.

以下是一個胃癌患者，在實影渲染圖像中可以看到近端胃黏膜皺褶具有高度的細節，這表明實影渲染技術的作用可能是檢測早期胃腺癌的微小黏膜異常。

61歲胃腺癌患者，A，動脈期軸位CT圖像，腫瘤導致幽門區遠端胃竇環周增厚。B，門靜脈期冠狀位CT圖像清楚地顯示了這一遠端胃部腫瘤的完整圓周性質。同一患者的冠狀VR圖像（C）和冠狀CR圖像（D）重建了胃腺癌（箭頭）。在CR圖像中注意到近端胃黏膜皺褶具有高度的細節性，這表明CR的作用可能是檢測早期胃腺癌的微小黏膜異常。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Evaluation of Stomach Neoplasms With 3-Dimensional Computed Tomography[J].Journal of Computer Assisted Tomography, 2018:1.

實影渲染技術的照片級真實細節提供了一些視覺紋理信息。這種視覺紋理可能被證明是在視覺上區分胃淋巴瘤與胃腺癌的重要因素。

62歲男性，患有人類免疫缺陷病毒相關的瀰漫性大B細胞淋巴瘤，並伴有胃的二次受累。A動脈期軸位CT圖像顯示，胃壁周圍增厚，輕度均勻強化（箭頭），病理顯示淋巴瘤浸潤。 B，動脈期冠狀位CT圖像也顯示胃壁增厚（箭頭），有肝臟淋巴瘤受累（箭）。 C，同一患者冠狀VR圖像，具有與圖B中相似的發現，但增加了VR固有的解剖學顯示深度。 D-F，來自同一患者的多個冠狀CR圖像再次顯示胃壁增厚，CR的照片級真實細節為圖像提供了一些視覺紋理信息。最終，這種視覺紋理可能被證明是在視覺上區分胃淋巴瘤與胃腺癌的重要因素。由於窗寬和窗位選擇，肝臟疾病在這些圖像中沒有很好的顯示。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Evaluation of Stomach Neoplasms With 3-Dimensional Computed Tomography[J].Journal of Computer Assisted Tomography, 2018:1.

下圖為一例巨大胃腸道間質瘤的患者，圍繞這個大腫瘤的新血管的複雜網路可以用實影渲染技術顯示，它們彼此之間以及與其他重要結構的相對空間關係顯示明顯。

69歲男性，巨大胃腸道間質瘤中央壞死。A，動脈期軸位CT圖像顯示巨大GIST伴中央壞死，位於胃大彎側（箭頭）。冠狀位（B）和軸位（C）VR圖像顯示腫瘤範圍，顯示巨大腫瘤（箭頭）如何超越腹部並具有顯著的腫瘤內異質性，包括大範圍的中心壞死。 D-H，CR圖像在同一患者中具有不同的窗位和寬度設置以及軸向（D和G），冠狀（E）和矢狀（F和H）平面。儘管CR圖像顯示了2D和VR圖像中可感知的一些相同特徵，但是還強調了附加特徵。例如，腫瘤內不均勻強化更明顯（比較圖D-C和E-B）並且可能暗示該腫瘤的侵襲性（圖D-F中的箭頭）。此外，圍繞這個大腫瘤的新血管的複雜網路可以用CR（圖G和H中的箭）顯示，它們彼此之間以及與其他重要結構的相對空間關係顯示明顯。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Evaluation of Stomach Neoplasms With 3-Dimensional Computed Tomography[J].Journal of Computer Assisted Tomography, 2018:1.

實影渲染技術可以更清晰地顯示非常小的腫瘤滋養血管。而且腫瘤的不均勻強化軟組織紋理在所有實影渲染技術圖像中都是可見的，並且比MIP或VR可視化更明顯。

79歲男性，偶然發現胃小彎側胃腸道間質瘤。A，動脈期MIP圖像顯示GIST位於胃小彎側（箭頭）。該MIP圖像的基礎技術允許構成該腫瘤中腫瘤新血管形成的血管的特別顯著性（箭）。在同一患者中的冠狀MIP（B）和冠狀VR（C）圖像允許從下面的胃（箭頭）更清楚地描繪外生物質。同樣，圖B中的MIP圖像突出了腫瘤新生血管（圖B中的箭頭）。軸位CR圖像（D和E）具有不同的窗寬和窗位設置以及同一患者的冠狀CR圖像（F）。儘管未選擇這些圖像來突出血管結構，但相對於圖A和B中的MIP圖像，最終CR可能將難以概括的非常小的腫瘤滋養血管可視化。而且腫瘤的異質軟組織紋理在所有CR圖像中都是可見的，並且比MIP或VR可視化更明顯。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Evaluation of Stomach Neoplasms With 3-Dimensional Computed Tomography[J].Journal of Computer Assisted Tomography, 2018:1.

由於實影渲染技術的陰影效果，息肉和胃黏膜的空間位置關係顯示更清晰。

75歲女性，胃癌樣息肉病史。a，動脈期軸位CT圖像，顯示胃動脈期顯著強化的息肉（箭頭）。矢狀位二維（B）和矢狀位MIP（C）圖像提供了息肉（箭頭）的高對比度視圖，與正常增強的胃黏膜不同。D，同一患者的軸位CR圖像也顯示了類癌息肉（箭頭），圖像的深度比2D和MIP技術提供的要深。同一患者的軸位CR（E）和冠狀位CR（F）圖像具有不同的窗寬和窗位設置，以突出胃腔的黏膜紋理（箭），同時增加息肉的顯著性（箭頭）；特別注意，在圖F中息肉的清晰度，其中邊緣周圍的陰影在視覺上將息肉與下面的黏膜區分開。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Evaluation of Stomach Neoplasms With 3-Dimensional Computed Tomography[J].Journal of Computer Assisted Tomography, 2018:1.

這一例是今年3月份在Radiology發表的病例報告，我們可以看到清晰顯示的小腸胃腸道間質瘤。

56歲男性，I型神經纖維瘤病病史，曾因胃腸道間質瘤（GIST）行小腸切除術，常規隨訪評估多個已知小腸GIST。病人在成像時沒有癥狀。GIST是一種罕見的腫瘤，儘管它們與I型神經纖維瘤病有關。實影渲染是一種新的三維可視化技術，使用複雜的全局照明模型從標準CT採集體積數據中生成逼真的圖像。

（a）動脈期冠狀位CR重建圖像顯示多發性小腸胃腸道間質瘤（GIST）（白色箭頭）和淺表皮膚神經纖維瘤（黑色箭頭）。

（b）由同一CTA檢查得到的冠狀位CR圖像更好地顯示了大量小腸GIST（箭頭）。

RoweSP, Fishman EK.Cinematic Renderingof NeurofibromatosisTypeI GastrointestinalStromalTumors.Radiology. 2019 Mar 19:190104.

對於胃腸道病變，使用實影渲染技術可以顯示更多細節。

25歲男性，脊柱裂伴脊髓脊膜膨出和神經原性膀胱。對比後二維CT圖像，膀胱增大後的狀態，病人在接受檢查時感到腹痛和嘔吐，小腸環顯著擴張（紅色箭頭）。 B通過骨盆的軸位VR圖像顯示擴張的腸環突然終止於右下象限的明顯過渡點（紅色箭頭）。 來自同一患者的C冠狀位CR圖像供了擴張腸道範圍的全局概況。 來自同一患者的D軸位CR圖像再次顯示如（B）中的轉變點，但具有更豐富的表面細節。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Cinematic rendering of small bowel pathology: preliminary observations fromthis novel 3D CT visualization method[J]. Abdominal Radiology, 2018.

此外，實影渲染圖像中的細節和陰影效果在小腸充滿液體的腔內和回盲部腫塊之間產生結構差異，從而提供病變顯示更清晰。

70歲女性，腹部疼痛。A 冠狀位增強CT圖像顯示在回盲瓣水平處管腔內增強腫塊（紅色箭頭），導致小腸高度阻塞而擴張。B VR和C CR冠狀圖像也顯示了導致小腸擴張的阻塞性腫塊（紅色箭頭）。注意CR圖像中的細節和陰影效果在小腸的充滿液體的腔內和回盲部腫塊之間產生結構差異，從而提供病變的高水平顯著性。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Cinematic rendering of small bowel pathology: preliminary observations fromthis novel 3D CT visualization method[J]. Abdominal Radiology, 2018.

對於克羅恩病患者，實影渲染技術增厚的黏膜和直腸充血顯示更佳。

34歲女性，克羅恩病病史，右下象限疼痛。A軸位和B冠狀位增強CT圖像，顯示迴腸環黏膜增強，壁增厚，管腔狹窄（紅色箭頭）。冠狀位CR圖像也顯示了右下象限迴腸環發炎（紅色箭頭）。通過適當選擇窗寬和窗位，血管和結構的強化可以特別突出，如（d）所示。值得注意的是，黏膜增厚（紅色箭頭）和直腸充血（紅色箭頭）在（d）中尤為明顯。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Cinematic rendering of small bowel pathology: preliminary observations fromthis novel 3D CT visualization method[J]. Abdominal Radiology, 2018.

相對於VR圖像，下列病例中實影渲染重建的左半腹部受影響的腸環和正常腸環之間的視覺差異更加突出。

73歲男性，腹痛惡化。A 腹部動脈期增強CT圖像顯示部分鈣化腫塊，導致周圍腸系膜收縮性改變（紅色箭頭）。B VR圖像也顯示了腫塊（紅色箭頭），還可以更好地了解腫塊對相鄰小腸環的影響。明顯的低強化環壁增厚和周圍脂肪水腫（紅色箭）。C CR圖像也顯示腸系膜腫塊（紅色箭）和發炎、輕度強化、右下象限小腸環（紅色箭頭）。相對於VR圖像，左半腹部受影響的腸環和正常腸環之間的視覺差異更加突出。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Cinematic rendering of small bowel pathology: preliminary observations fromthis novel 3D CT visualization method[J]. Abdominal Radiology, 2018.

實影渲染技術對於腸道的供血血管，腫瘤供血血管，腫瘤影響的血管顯示更清晰。

27歲女性，急性間歇性腹痛。冠狀位增強CT檢查CR重建圖像，發現其旋轉不良並伴有小腸扭轉。在（a）中可以看到與高級別梗阻相容的小腸明顯擴張環，而（b）和（c）的窗寬窗位設置經過優化，以顯示腸系膜上血管的扭曲（「barber pole征」，紅色箭頭）。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Cinematic rendering of small bowel pathology: preliminary observations fromthis novel 3D CT visualization method[J]. Abdominal Radiology, 2018.

64歲女性，小腸GIST。A 冠狀面MIP圖像，可見巨大且高度血管化的小腸GIST（紅色箭頭）。 在該圖像上，顯著增大的滋養血管和該病變的廣泛新血管形成顯示非常好。 來自同一患者的B，C冠狀位CR圖像。，正如在（A）MIP圖像中一樣，新血管形成程度明顯（紅色箭頭），且CR圖像更準確地反映了在GIST外邊緣多層重疊小血管。 在（C）中尤其如此，其中窗寬和窗位設置已使更多的小血管和相應的腫瘤軟組織的一部分可視化。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Cinematic rendering of small bowel pathology: preliminary observations fromthis novel 3D CT visualization method[J]. Abdominal Radiology, 2018.

60歲男性。A 增強CT圖像顯示已知的轉移性類癌累及小腸腸系膜（紅色箭頭）。B,C冠狀位VR圖像具有不同的窗位窗寬設置，提供了部分鈣化腸系膜腫塊（紅色箭頭）的總體概況，並顯示了腫塊對腸系膜血管分支的影響。可見小腸環正常強化，無血管損害跡象。D–F冠狀位CR圖像，具有不同的窗位窗寬設置，重新顯示腸系膜腫塊（紅色箭頭）。注意，在（E）和（F）中，腫塊內部不均勻結構顯示清晰。與（B）和（C）中的VR圖像相似，腫塊和腸系膜血管分支之間的關係顯示得非常詳細。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Cinematic rendering of small bowel pathology: preliminary observations fromthis novel 3D CT visualization method[J]. Abdominal Radiology, 2018.

22歲女性，腹部隱痛。A 增強CT圖像，發現小腸腸系膜淋巴管瘤（紅色箭頭）。低密度、滲透性外觀是該腫瘤的典型特徵。B，C冠狀位CR圖像使用不同窗位窗寬設置，顯示了佔小腸腸系膜大部分的淋巴管瘤（紅色箭頭）。除了CR的真實陰影外，還能通過互動式改變病變的透明度，從而完全了解淋巴管瘤與腸系膜血管系統和周圍小腸循環的關係。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Cinematic rendering of small bowel pathology: preliminary observations fromthis novel 3D CT visualization method[J]. Abdominal Radiology, 2018.

57歲男性，經皮空腸造口術後，廣泛的良性腸積氣[紅箭頭（B）]，沒有臨床證據表明腸缺血。C冠狀位CR圖像也顯示了腸道積氣（紅色箭頭），空氣的密度非常低，相對於鄰近的腔內液體具有良好的對比度。

Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Cinematic rendering of small bowel pathology: preliminary observations fromthis novel 3D CT visualization method[J]. Abdominal Radiology, 2018.

由於實影渲染技術有清晰的軟組織顯示細節，因此對於疝可以更好地顯示。

CR（a）和VR（b）顯示腹壁和大腿上部的軟組織以及腸環的突出（箭）。CR可以顯示更真實的解剖結結構。

Dappa E , Higashigaito K , Jürgen Fornaro, et al. Cinematic rendering – an alternative to volume rendering for 3D computed tomography imaging. Insights into Imaging, 2016, 7(6).

實影渲染技術可以保留更多的細節，對於黏膜的微小病變，血管受累情況，空間結構關係等的顯示有幫助。

作者：趙喜同學 來源：XI區

投稿郵箱：DDP@high-med.com

攜手消化，天天乾貨！

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！