虚拟膀胱镜在膀胱肿瘤诊断与评估中的作用:初步研究

摘要

介绍。虽然传统的膀胱镜检查被认为是诊断和随访膀胱肿瘤的金标准，但它仍然是一个侵入性和昂贵的程序。随着多探测器CT (MDCT)扫描仪的出现，由专门软件支持的虚拟膀胱镜(VC)成为可能。我们评估了VC在膀胱病变诊断和评估中的作用。材料和方法。2010年9月至2011年10月，连续25例经膀胱镜检查确诊的膀胱肿瘤患者行VC手术。参与这项前瞻性研究的放射学家对确切的结果是盲目的。用导管引流剩余尿液后，向膀胱逆行注入200 - 600cc空气。未使用静脉或膀胱造影。仰卧位、俯卧位多层螺旋ct扫描，膀胱三维重建。结果。所有患者均能很好地接受检查，无并发症。常规膀胱镜及VC检查共检出43个病灶。CT测量的肿瘤直径为3 ~ 80mm。病理报告均为无侵袭性移行细胞癌。结论。VC在诊断外生性膀胱病变方面有良好的应用前景。在未来，它可能成为膀胱肿瘤诊断算法的一部分。

1.介绍

刚性膀胱镜和柔性膀胱镜被认为是膀胱癌诊断和随访的金标准[1,2]。然而，由于膀胱癌患者随访时间较长，该手术存在患者不适、泌尿系脓毒症的风险、可能损伤尿道进而导致尿道狭窄等缺点，且费用昂贵[1,3.- - - - - -5]。

另一方面，近年来由于多探测器CT (MDCT)扫描仪与强大的三维软件相结合，使得CT技术快速获取图像，从而导致了虚拟现实成像的发展[1,2]。这种技术已经成功地应用于其他中空器官，如结肠、支气管和胃[3.- - - - - -6，而它已被证明是评估整个尿路的一种有用的补充工具[7- - - - - -12]。我们的研究目的是评估虚拟膀胱镜(VC)与多层螺旋ct在诊断和评估膀胱病变显示潜在优势和陷阱的作用。

2.材料和方法

2.1。研究人群

2010年9月至2011年10月，连续25例经膀胱镜检查确诊的膀胱肿瘤患者(男性20例，女性5例)，中位年龄61岁(范围42-81)，行多层螺旋ct VC扫描。本前瞻性研究中纳入的所有患者都是首次在泌尿科出现无痛性肉眼血尿，既往无泌尿科病史。经过典型的评估，包括膀胱镜检查，在此期间发现膀胱肿瘤，病人被转介到放射科的VC。常规膀胱镜检查和VC检查之间的时间间隔为1 - 2天。参与这项调查的放射科医师，除了知道至少有一个膀胱病变的存在外，对膀胱镜检查的确切结果(肿瘤的数量、大小、位置、形态和类型)是盲目的。接受抗血小板和抗凝治疗的患者被排除在研究之外，而获得每位患者的书面知情同意，研究也得到了机构审查委员会的批准。

2.2。VC技术

剩余尿液通过14-F Foley导管排出，然后根据患者的耐受性逆行注入200 - 600cc(平均值:350cc)膀胱，同时将导管固定并夹紧。然后，将病人置于仰卧位，进行膀胱造影以确定膀胱的位置并确认其是否有足够的扩张。MDCT扫描(Aquilion 64, Toshiba Medical System Europe)，扫描参数为:0.5 mm厚度，120 kV, 163 mA, 1000 msec。这种逆行膀胱空气注入技术已经被描述为成功的器官重建[13]。在此位置，从膀胱上方2厘米处开始拍摄图像，并在膀胱下方2厘米处完成检查。CT扫描时不使用静脉造影剂或镇静。辐射剂量采用Tsalavoutas法评估[14]，计算每个患者的CT剂量指数，其变化范围为8 ~ 10 mGy，有效剂量总和为5.92 mGy。随后患者俯卧，重复膀胱螺旋CT扫描相同参数。在俯卧位进行多层螺旋ct是为了提高膀胱三维重建的准确性和消除残余尿的伪影。每次检查都使用一次屏气技术，而辐射阈值被优化为500胡。总扫描时间为3 ~ 5秒。最后，利用从骨盆中心内侧测量的最小视场重建间隔0.5 cm的图像。

DICOM成像数据被下载到一个独立的计算机工作站，由一个交互式的内部导航软件和一个体积渲染算法(Vitrea 5.2 fX 3.1, Vital imaging Inc.， CA, USA)处理。该软件可以使用传统的多层螺旋ct图像对膀胱进行三维重建。重建的膀胱可以从任何角度看，给人在中空器官中“飞翔”的感觉1,2,3.)。此外，感兴趣的区域可以放大和标记，而观看的图片可以导出到PACS设备。

在虚拟膀胱镜研究中，将虚拟膀胱镜的“摄像机”置于膀胱腔中心，以滚动运动的方式仔细观察三维重建膀胱的每个象限。当发现膀胱粘膜病变时，将其放大并从不同角度充分评估。病变的数量、大小、位置和形态特征通过软件复制的虚拟图像和仰卧位和俯卧位的常规横断面图像进行评估。当病变的腔内凸出物大于基底部时，表现为局灶性息肉样，如果基底部明显变宽则表现为无梗。此外，当检测到膀胱壁升高而无离散性肿块时，诊断为膀胱壁增厚。

3.结果

所有患者均成功置入膀胱导管，膀胱扩张充分，三维重建图像质量良好。所有患者均能很好地耐受检查，且无并发症或尿路感染发生。VC检测到的膀胱病变的数量、部位和大小与常规膀胱镜检查结果一致。VC无假阳性或阴性结果报告。在被研究的患者中，8人有一个以上的肿瘤。在25例患者中，常规膀胱镜和VC检查共发现44个病灶(表)1)。CT测得的肿瘤直径为3 ~ 80mm，大于5mm的有29个，小于5mm的有15个。病理报告均为移行细胞癌(TCC)。与很少出现逼尿肌肥大的女性相比，前列腺增生导致的男性膀胱小梁在诊断上皮小病变方面更具挑战性。用于学习口译的总时间约为5-7分钟。

4.讨论

我们的研究表明，在使用多层螺旋ct扫描仪和不使用造影剂的情况下，男性和女性都可能发生VC。所有病人均接受此检查，无任何不适及并发症发生。在现代软件的帮助下，高质量的三维图像被复制，提供足够的信息，在膀胱腔内的形态。

1996年，Vining等人率先在1名健康志愿者和2名经活检证实的膀胱TCC患者身上报道了VC的可行性[15]。基于大量的报道，VC成为一种很有前途的获取膀胱内外影像学信息的方法，其检测膀胱病变的结果可与传统膀胱镜相媲美[16- - - - - -19]。虽然对于小于1 cm的病变，敏感性较低，Kim等人后来通过使用1.25 mm的层厚提高了该方法的敏感性[1]。MDCT扫描仪的优点包括:能够覆盖更大的解剖体积，并大大减少检查时间，这是减少运动伪影的必要条件。除上述因素外，切片准直的显著降低也彻底改变了成像技术[20.]。VC结合多层螺旋ct可以快速、详细地评估膀胱及盆腔区域，对膀胱病变，特别是小型外生肿瘤的检测效果满意[2,13]。

作为一种检测膀胱粘膜外生性病变的微创手术，VC比常规膀胱镜检查有许多优点。螺旋CT获得的体积成像数据经计算机渲染生成三维图像，并使用商业软件，可以通过任何中空器官进行腔内导航。VC图像也可以存储在数据库中，便于随访时对病变进行比较。此外，病变的大小可以轻松客观地测量[18]。此外，即使在憩室颈部狭窄而难以进行膀胱镜检查的情况下，也可以借助软件重建工具检测憩室内的肿瘤[8]。患有严重尿道狭窄的患者，常规膀胱镜检查可能不适合，但只要在膀胱内成功放置一根细导管，就可以安全地进行VC检查。适应症可扩展到膀胱镜检查困难的幼儿以及医源性出血高危患者[1,18,21]。最后，在VC中使用横向图像可以评估其他的盆腔病变、外转移，甚至是临床阳性的盆腔淋巴结[1]。

另一方面，传统膀胱镜虽然被认为是诊断和随访膀胱肿瘤的金标准，但它仍然是一种不舒服的侵入性检查，需要将一个灵活或坚硬的镜体穿过尿道来检查膀胱[1,15,19]。另一个重要的问题是医疗系统的膀胱镜检查的财政方面。由于确诊为TCC的患者应进行至少5年以上的膀胱镜大力监测，累积费用明显上升[22]。显然，需要一种成本效益高的方法来替代目前的频繁随访方法和对患者的监测[23]。

VC有几个缺点。主要限制是难以发现扁平和浅表病变[2,16- - - - - -19]。此外，有时很难将TCC与单纯纤维组织炎引起的粘膜增厚相鉴别，特别是当膀胱扩张不足时。此外，需要在俯卧位进行第二次CT检查，可能会耗费时间，而且额外的暴露对患者来说可能是个问题。此外，从长远来看，如果VC作为膀胱癌的随访工具，在目前的多层螺旋ct技术下，需要考虑患者的累积辐射。一些患者可能会发现充气时膀胱膨胀令人烦恼，而对比剂与尿液的混合物在某些情况下可能导致影像伪影。此外，在繁忙的放射科可能会出现安排问题，因为病人需要反复的定位和扫描。

由于纳入的患者数量较少，而且我们的研究不是随机和对照的，所以我们的VC研究结果很有前景。此外，接受VC治疗的患者经膀胱镜检查证实有膀胱病变，而且由于放射科医师对至少有一个膀胱病变的存在并不盲目，这可能会错误地增加该方法的敏感性。此外，在常规膀胱镜检查中，没有发现平坦的病变，所有的病人只有外生性肿瘤，这可以证明我们出色的结果。

5.结论

VC的结果令人鼓舞，但仍不足以完全取代传统膀胱镜对膀胱病变的筛查、诊断和随访。随着进一步技术和软件的改进，这种微创方法在不久的将来可能成为诊断或后续算法与其他分子测试的有用工具。

利益冲突

作者声明，本论文的发表不存在任何利益冲突。

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