去金屬偽影成像技術(shù)在腦動脈瘤血管內(nèi)治療中的應(yīng)用

呂福群 向偉楚 馬廉亭

隨著介入栓塞材料的發(fā)展，支架輔助彈簧圈栓塞技術(shù)越來越多地用于治療腦動脈瘤[1～3]，但是支架或者彈簧圈的應(yīng)用，會產(chǎn)生金屬偽影，會掩蓋術(shù)后復(fù)查頭顱CT影像中相應(yīng)病變部位原病灶的軟組織影，從而影響對原病變治療情況的判斷。為了避免金屬偽影的不利影響，我們采用去除金屬偽影的方法：其一是用機(jī)器生產(chǎn)廠家專門發(fā)明的去金屬偽影軟件（西門子公司的Smart 專用去金屬周邊偽影的軟件）[4～6]；其二經(jīng)過我們多年的實踐，總結(jié)出了結(jié)合臨床調(diào)整一些合適的參數(shù)重建影像，能夠去除大部分金屬偽影。現(xiàn)將我們的經(jīng)驗總結(jié)如下。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2019年1月至2020年12月在雙平板DSA機(jī)器進(jìn)行治療的腦動脈瘤40例，均應(yīng)用支架輔助彈簧圈栓塞治療，其中男20例，女20例；年齡40～70歲。均有蛛網(wǎng)膜下腔出血。

1.2 設(shè)備及方法 使用雙平板DSA 機(jī)器和三維影像后處理工作站。動脈瘤支架輔助彈簧圈栓塞術(shù)后，選擇雙平板數(shù)字減影血管造影機(jī)20秒DynaCT 平掃原始數(shù)據(jù)，獲得DynaCT 三維容積影像數(shù)據(jù)，將原始數(shù)據(jù)發(fā)送至syngo 三維后處理工作站，自動重建成CT 影像（西門子稱之為DynaCT 成像）模式的數(shù)據(jù)，可以顯示出全腦平掃情況。

方法一：將20 秒DynaCT 原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)饺S后處理工作站，打開重建模式“Interaclive Reconstruction”勾選SMART，其它參數(shù)不用改變，重建出的圖像就是去金屬偽影圖像、容積圖像，可以顯示顱骨和軟組織像，利用系統(tǒng)自帶的軟件進(jìn)行三維重建等處理，影像能夠顯示彈簧圈以及支架間的關(guān)系，是否受壓、清晰度、準(zhǔn)確性、旁邊軟組織有沒有出血等等。通過改變圖像的黑白度，比較其在重建圖像的質(zhì)量，尤其是對一些細(xì)節(jié)顯示的情況，驗證從容積圖像轉(zhuǎn)化來的圖像精度是否達(dá)到臨床要求（圖1）

圖1 顱內(nèi)動脈瘤支架輔助彈簧圈栓塞治療后影像學(xué)表現(xiàn)

方法二：采集到的原始數(shù)據(jù)傳入三維后處理工作站，打開重建模式“Interaclive Reconstruction”，VOI Size 修 改 為Manual，Kemei Type 修 改 為EE，Image Characteristics 修改為Sharp，重建影像數(shù)據(jù)。重建出中等大小的容積圖像，可以清晰顯示彈簧圈以及支架的形狀、走形、支架的打開情況，以及旁邊的軟組織成像效果（圖2）。

圖2 顱內(nèi)動脈瘤支架輔助彈簧圈栓塞治療后影像

2 結(jié)果

本文40例腦動脈瘤栓塞術(shù)后進(jìn)行重建，可以較清楚顯示彈簧圈及支架附近的軟組織等信息。兩種方法都能夠清楚顯示動脈瘤填塞滿意，原來的動脈瘤不顯影，支架未發(fā)現(xiàn)有血栓形成，支架張開以及貼壁情況，臨近軟組織有沒有出血。

3 討論

3.1 去金屬偽影軟件的原理 主要是通過旋轉(zhuǎn)采集CBCT數(shù)據(jù)，對原始投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重建并將金屬區(qū)域單獨分割出來；然后，對分割出來的金屬區(qū)域進(jìn)行二值化并正向投影到原始重建圖像中，用來分辨被偽影干擾到的區(qū)域；之后，利用金屬邊緣區(qū)域的數(shù)據(jù)對受到偽影干擾的區(qū)域進(jìn)行非線性插值處理，得到不含金屬的校正圖像；最后，再將分割出的金屬區(qū)域回填，得到最終偽影校正后的圖像[7，8]。

3.2 去金屬偽影技術(shù)的臨床應(yīng)用 主要用于去除金屬植入物例（如彈簧圈、支架）和Onyx膠所造成的三維圖像偽影（圖3），可以幫助改善偽影附近區(qū)域的影像，清晰顯示多項組織，不會影響到未受偽影影響的正常組織，與術(shù)前的無偽影影像的DynaCT的圖像質(zhì)量接近[9，10]。

圖3 腦動靜脈畸形Onyx膠栓塞治療后Dyna CT掃描

3.3 去金屬偽影技術(shù)的優(yōu)點 有效抑制金屬偽影，更好地觀察栓塞術(shù)后金屬周圍軟組織有無出血或增多，對支架輔助彈簧圈栓塞治療后CT掃描發(fā)現(xiàn)有較強(qiáng)的金屬偽影，進(jìn)行二次重建明顯地清楚顯示支架的展開以及貼壁情況，顯著地降低了彈簧圈產(chǎn)生的放射狀金屬偽影，更好地評估并降低術(shù)中、術(shù)后并發(fā)癥，使手術(shù)更加安全（圖12）。

3.4 去金屬偽影技術(shù)的應(yīng)用展望 在許多動脈瘤病例中，SMART提高了介入治療后Dyna CT圖像質(zhì)量，SMART 技術(shù)對于較小的金屬尺寸更有效[11]。也有報道指出，通過去金屬偽影技術(shù)，提高了小型動脈瘤的可見性[12]。對于幕上病變，特別是顱內(nèi)小動脈瘤栓塞后的成像質(zhì)量也因此技術(shù)顯著改善；而與顱內(nèi)大動脈瘤相比，顱內(nèi)小動脈瘤更可能發(fā)生術(shù)中破裂；因此，使用SMART技術(shù)有助于提高顱內(nèi)動脈瘤術(shù)中破裂的可檢測性。

去金屬偽影可以拓展到腹部經(jīng)血管肝動脈栓塞術(shù)，三維影像中去除導(dǎo)管和彈簧圈的偽影后鄰近的肝血管和肝實質(zhì)圖像清晰可見[13]。在骨科領(lǐng)域的應(yīng)用中提高軟組織影像質(zhì)量以及三維影像中去除骨釘，克氏針以及外來物的偽影[14]。