錐束CT 不同比例稀釋造影評判支架形態(tài)的研究

高 鵬 陳佳俊 何 俊 徐 強 王天佑 洪 泳

基于平板探測器的錐束CT（cone beam CT，CBCT）不同于傳統(tǒng) CT 的連續(xù)斷層式掃描成像，CBCT 圖像放射源復雜程度及圖像采集方式不同：CBCT 放射源來自與曲面斷層設備相似的低能固定陽極發(fā)生器；同時采用圓錐狀X 線束獲得圖像，且接收器呈平板[1]。21 世紀初運用于臨床以來，迅速推廣至神經(jīng)介入外科[2]。無論其二維斷層圖像，還是通過旋轉獲得的三維重建，在神經(jīng)介入類手術中都起到了至關重要的指導臨床決策的作用。常用的方面有：造影下三維清晰顯示病灶、即刻觀察患者顱內(nèi)灌注情況，觀察術后內(nèi)漏或出血等并發(fā)癥。近年來，CBCT 配合稀釋造影技術，越來越多地用以手術即刻觀察（密網(wǎng)）支架血管壁的三維關系。

在CBCT 的三維圖像中，未稀釋的對比劑和支架的密度接近，幾乎無法判別血管和支架的相對關系，即貼壁、頂壁或橋接等情況。故臨床中常常使用一定比例的稀釋對比劑，人為降低對比劑的密度，使血管與支架在顯像上得以區(qū)別。合適的稀釋比例是保證成像臨床意義的關鍵。

密網(wǎng)支架是一種新類型的支架，這類支架既達到了傳統(tǒng)覆膜支架減小血液對動脈瘤壓力及剪切力、促使動脈瘤內(nèi)形成血栓、防止其破裂的目的，又可以不堵塞血管瘤上的分支，引導血流流入分支[3]。近年來，該類型的支架廣泛應用于神經(jīng)外科血管介入領域，尤其是復雜顱內(nèi)動脈瘤的治療[4]。相應的國內(nèi)外臨床研究主要關注于其治療效果，而如何較好地顯示密網(wǎng)支架置入后在血管內(nèi)的形態(tài)，鮮少有相關研究。事實上，術者常會提出這類問題：如何將密網(wǎng)支架的貼壁情況進行準確顯示？本文通過對照研究，尋找最佳的三維造影參數(shù)，嘗試回答這個問題。

方 法

1.一般資料

前瞻性收錄2018-2019 年的9 例使用密網(wǎng)支架系統(tǒng)治療顱內(nèi)動脈瘤的患者，其中6 例大型動脈瘤、3 例巨大型動脈瘤。臨床常規(guī)中，患者放置密網(wǎng)支架后，需行1 次稀釋對比劑CBCT 三維掃描。在9 位患者知情同意的情況下，每人皆完成2 次放置密網(wǎng)支架后CBCT 三維掃描，對比劑比例1:3 或1:5 或1：10；依次分為A（1:3）、B（1:5）、C（1:10）三組（圖1）。共計18 次CBCT 三維掃描，每組含6 次掃描。

2.設備及影像采集

復合手術室內(nèi)數(shù)字減影血管造影機（GE Healthcare IGS630），后處理工作站（GE Healthcare AW4.6），后處理軟件包（Volume Viewer11.3），高壓注射器（Medrad Incorporated Mark Ⅴ& Libel-Flarsheim LF6000），對比劑用300mgI/ml 的碘帕醇（典比樂?）。密網(wǎng)支架使用：TubridgeTM 血管重建裝置；PipelineTM Flex 血管導向栓塞器械。

影像采集：患者取仰臥位，暴露股動脈區(qū)，常規(guī)消毒鋪巾后Seldinger 法穿刺股動脈，留置動脈鞘。從右側股動脈將5F 造影導管分別放置于左右頸總動脈，后行支架放置常規(guī)流程。密網(wǎng)支架系統(tǒng)放置完畢后，頸內(nèi)動脈或椎動脈行正側位全腦血管造影。設置參數(shù)：注射速率4ml/s，總量5 ～6ml，壓力200psi，延遲曝光0.5 秒。隨后采取以下操作：對密網(wǎng)支架放置后的病灶的具體位置行2 次不同對比劑稀釋比例的三維高清CBCT 檢查。患者無需轉移，在控制臺主機選擇Innova CT High Resolution-3DCT 程序協(xié)議，使用生理鹽水1:3 或1:5 或1:10稀釋對比劑，并設置參數(shù)：FOV16cm，C 臂旋轉速率10o/s，注射速率4ml/s，總量60 ～64ml，壓力150psi，延遲曝光3秒，三維重建后用以觀察支架貼壁、頂壁或橋接等情況及內(nèi)漏與否。

3.圖像制作、圖像盲法評價與統(tǒng)計

在AW 后處理工作站自動重建三維MIP 圖，可手動對圖像進行修剪，但不進行亮度對比度等調(diào)節(jié)。所有圖像制作過程至少由1 名主管技師制作，由 1 名放射診斷的副主任醫(yī)師及2 名神經(jīng)介入醫(yī)師對圖像進行VAS（Visual Analogue Scale）評價 (分值范圍0 ～10 分，0 分為支架與血管完全無法看清，10 分為支架與血管兩者三維形態(tài)非常清晰，灰度差非常好）。評價打分過程中，圖像的先后順序隨機，3 位評價醫(yī)師均不知道圖像的造影參數(shù)。使用SPSS v23.0 軟件行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。

結 果

18 次CBCT掃描后的18 幅三維MIP 圖像 的Visual Analogue Scale 平均分（0 ～10 分）（表1，圖1）。由 1 名放射診斷的副主任醫(yī)師及2 名神經(jīng)介入醫(yī)師對圖像進行VAS 評分。其中A 組的對比劑稀釋比例為1:3；B 組為1:5；C 組為1:10。

圖1 顱內(nèi)巨大動脈瘤，CBCT 稀釋造影后三維MIP 圖。左圖為1:3 稀釋比例（A 組）；中圖為1:5 稀釋比例（B 組）；右圖為1:10 稀釋比例（C 組）。

圖2 三組獨立樣本Kruskal-Wallis 檢驗視圖（A 組為組1，B 組為組2，C 組為組3）。

表1 CBCT 掃描后的18 幅三維MIP 圖像的Visual Analogue Scale 平均分

Kruskal-Wallis 檢驗結果（ 圖2） 為：H=11.714，P=0.003，按照α=0.05 的檢驗標準，拒絕H0，可以認為三組影像資料在VAS 評分中水平有差別。經(jīng)過兩兩比較，A 組與B 組之間的VAS 評分有差別（調(diào)整后P=0.021）A 組與C 組之間有差別（調(diào)整后P=0.004），B 組與C 組之間無差別（調(diào)整后P=1）。

討 論

在神經(jīng)外科介入手術，尤其是巨大動脈瘤支架植入術一類的手術中，臨床常規(guī)使用CBCT 下稀釋造影三維重建來觀察密網(wǎng)支架與血管的三維形態(tài)，從而判斷支架貼壁、頂壁或橋接等情況及內(nèi)漏與否。稀釋造影的具體參數(shù)關系到三維成像的灰度差，良好的灰度差在區(qū)分血管和支架兩者的結構上至關重要。本文通過對照研究，嘗試回答了臨床上困擾技師和術者的這個問題：怎樣的稀釋造影參數(shù)能將密網(wǎng)支架的貼壁情況準確顯示？

20 世紀90 年代末出現(xiàn)的錐形束 CT（cone beam computed tomography，CBCT）具有三維成像的優(yōu)點，可提高影像診斷的準確性，且較之醫(yī)用螺旋 CT，又降低了輻射劑量和費用[5]，很快在各臨床學科推廣應用[6-8]。準確地說，神經(jīng)介入外科臨床使用的是C-arm CBCT，是基于數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）的一項新技術[7]。最初，由于神經(jīng)外科介入手術的術前術后常規(guī)需要CT 檢查，而相對方便、無需移動患者的CBCT 則承擔了一部分術后觀察內(nèi)漏等并發(fā)癥的作用。隨著CBCT 技術迅速在神經(jīng)介入外科推開，新的應用逐漸在臨床中被開發(fā)出來。CBCT 腦血管成像在顱內(nèi)動脈瘤、顱內(nèi)血管畸形、血管狹窄、顱內(nèi)出血、顱內(nèi)血管內(nèi)支架成形術等腦血管疾病的診療中已顯示出其臨床應用價值。

與此同時，隨著介入技術，包括復合手術室、多種多樣的介入材料、影像技術等的進步，神經(jīng)介入外科的疾病譜逐漸向復雜精細手術邁進。針對大型或巨大型復雜動脈瘤支架植入栓塞術的密網(wǎng)支架血流重建（導向）系統(tǒng)應運而生[8]。本文主要使用的是TubridgeTM 血管重建裝置與PipelineTMFlex 血管導向栓塞器械。這兩種裝置的密網(wǎng)孔設計使得它們不同于傳統(tǒng)支架的低金屬覆蓋率（6.5%～9%）的大網(wǎng)孔設計，大幅增加了對于動脈瘤與載瘤動脈的血流動力學影響[9]。而相較于覆膜支架，又可以保證部分的側支循壞，臨床應用大大拓寬。當然，密網(wǎng)孔設計一定程度地減少了支架柔順性，故三維上觀察密網(wǎng)支架與血管的貼壁情況，就尤為重要。

在CBCT 的三維MIP 圖像或二維斷層圖像中，未稀釋的對比劑和支架的密度（灰度）接近，無法將兩者區(qū)別出來。通過稀釋對比劑造影，降低對比劑的密度，從而區(qū)別血管和密網(wǎng)支架，進而分析兩者的三維關系，即支架的貼壁情況。在臨床實際操作中，不同治療組有不同稀釋比例和造影參數(shù)，以稀釋比例而言，從1:3 ～1:10 不等。什么是最佳的稀釋比例和造影參數(shù)？臨床上并無定論。根據(jù)相關文獻和臨床經(jīng)驗，我們使用的造影參數(shù)為：FOV 16cm，C 臂旋轉速率10o/s，注射速率4ml/s，總量60 ～64ml，壓力150psi，延遲曝光3 秒，在病灶顯影充分和圖像最佳（C 臂旋轉速率最慢、成像數(shù)量最多）的前提下，保證重建速度（使用最小FOV，單張圖像數(shù)據(jù)最小）。在此基礎上，開展盲法對照研究，研究稀釋比例對三維MIP 的成像影響。

本研究的不足之處在于，樣本資料病例數(shù)較少。通過肉眼（visual analogue scale，VAS）主觀判斷成像質(zhì)量，而不是通過測量三維圖像灰度差，更貼近臨床實際的同時，在定量分析上依然會存在不足。本研究基于新的影像技術于臨床、于影像學上的新規(guī)范進行探索，其帶來的更多定量研究還有待于更新的技術、更完備的臨床研究來進一步驗證?？傊?，稀釋造影下CBCT 掃描顯示密網(wǎng)支架與血管壁的三維關系，該應用為臨床帶來很大的便利，同時也利于臨床探索更復雜疑難的血管疾病。在臨床實踐和臨床研究的結合中，能夠為新技術和新應用建立規(guī)范。