旋轉(zhuǎn)數(shù)字減影血管造影三維重建在肝癌介入治療中的應(yīng)用研究

莊華慶 蔣華 楊怡靜

經(jīng)動(dòng)脈化療栓塞術(shù)是目前臨床治療肝癌最常用的介入手段之一，在介入治療過程中，準(zhǔn)確判定病灶情況是決定治療效果的關(guān)鍵?；跀?shù)字醫(yī)學(xué)的數(shù)字減影血管造影(DSA)技術(shù)是肝癌診斷與介入治療的重要輔助手段[1]。但是，常規(guī)的DSA技術(shù)在顯示腫瘤供血?jiǎng)用}時(shí)容易因前后血管的交疊而無法區(qū)分，通常需要多次造影，這會(huì)使患者遭受更多輻射，延長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間，甚至影響手術(shù)效果。旋轉(zhuǎn)DSA三維重建技術(shù)是一種新型的數(shù)字成像技術(shù)，該技術(shù)利用三維成像原理能夠清晰顯示病灶及周圍血供情況，其圖像顯示效果優(yōu)于常規(guī)DSA[2-3]。本院為提高肝癌介入治療效果，引入了旋轉(zhuǎn)DSA三維重建技術(shù)，現(xiàn)將其應(yīng)用成效回顧如下：

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取復(fù)旦大學(xué)附屬上海市第五人民醫(yī)院在2020年2月至2021年2月收治的104例肝癌患者作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合原發(fā)性肝癌診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]；②腫瘤病灶<5個(gè)；③無影像掃描禁忌證；④行經(jīng)動(dòng)脈化療栓塞術(shù)；⑤患者或家屬對(duì)影像學(xué)檢查及治療方案均知情同意，并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有嚴(yán)重心、腦、腎病史者；②有嚴(yán)重腹水者；③門靜脈主干完全栓塞者；④腫瘤直徑<1 cm者；⑤不能充分配合臨床治療者。按照檢查方式的不同將患者分為兩組：54例行旋轉(zhuǎn)DSA三維重建，納入三維組，其中男34例，女20例，年齡52～77歲，平均年齡(60.78±7.92)歲，分化程度：低分化12例、中分化18例、高分化24例，疾病分期：Ⅲb期10例，Ⅱb期18例，Ⅱ期26例；50例行常規(guī)DSA，納入常規(guī)組，其中男31例，女19例，年齡51～75歲，平均年齡(59.82±8.61)歲，分化程度：低分化9例、中分化21例、高分化20例，疾病分期：Ⅲb期11例，Ⅱb期19例，Ⅱ期20例。兩組患者的一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本研究經(jīng)過了醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

二、研究方法

儀器設(shè)備：荷蘭飛利浦公司生產(chǎn)的Allura Xpe FD20型數(shù)字減影血管造影系統(tǒng)，3DRA工作站，美國(guó)Mark V Provios高壓注射器。造影劑選用德國(guó)拜耳醫(yī)藥保健有限公司生產(chǎn)的碘普羅胺注射液(國(guó)藥準(zhǔn)字J20180042)。

常規(guī)DSA：患者取正體位(必要時(shí)可增加斜位)，Seldinger穿刺右股動(dòng)脈，先行選擇性腹腔動(dòng)脈造影，再行超選擇性肝動(dòng)脈造影，造影劑濃度300 mg I/mL。造影流率5～6 mL/s，每次15～18 mL，壓力限制150～300 PSI，攝影幀數(shù)3～6 fp/s，成像模式IADSA，注射延遲，曝光延時(shí)1 s。

旋轉(zhuǎn)DSA三維成像：在血管造影系統(tǒng)Xper模塊上選擇Abdomen 3D roll位，除去周圍障礙物，將探測(cè)器升高到SID最大，移動(dòng)機(jī)架到適當(dāng)位置，移動(dòng)床面讓圖像正中心顯示感興趣區(qū)域，Store1按鈕閃爍后機(jī)架開始運(yùn)行，長(zhǎng)按Recall1按鈕直至機(jī)架停止運(yùn)行。Store2按鈕閃爍后，長(zhǎng)按Recall2按鈕使機(jī)架運(yùn)行至開始位置，機(jī)架停止運(yùn)動(dòng)后松開按鈕。對(duì)高壓注射器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，造影劑濃度370 mg I/mL，首先按照12 mL/s的流速注射24 mL，然后按照6 mL/s的流速注射24 mL。注射完成后進(jìn)行曝光旋轉(zhuǎn)并采集圖像，曝光延時(shí)1 s。采集圖像后傳送至3DRA工作站進(jìn)行三維重建，利用3DRA工作站做容積再現(xiàn)(VR)、多平面重組(MPR)、最大密度投影(MIP)、表面陰影遮蓋(SSD)處理，對(duì)各后處理程序的閾值進(jìn)行調(diào)整后，從各個(gè)角度的三維空間觀察血管圖像。手術(shù)醫(yī)師可單獨(dú)設(shè)定機(jī)架角度，指導(dǎo)手術(shù)插管。

三、觀察指標(biāo)

記錄兩組患者的造影劑用量、碘油沉積完全率、超選擇動(dòng)脈插管成功率、手術(shù)時(shí)間。

由兩名資深的影像學(xué)醫(yī)師，采用雙盲法對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括：①圖像清晰度，即甲級(jí)片(無偽影或異物影，血管邊緣清晰，圖像信噪比高，肝段動(dòng)脈和亞段動(dòng)脈完整，腫瘤及其供血?jiǎng)用}位置關(guān)系明確)占比；②動(dòng)脈(腫瘤側(cè)支循環(huán)血管、腫瘤供血?jiǎng)用}、小病灶側(cè)支循環(huán)、小病灶供血?jiǎng)用})及小病灶顯示率；③肝動(dòng)脈分級(jí)檢出率，肝動(dòng)脈左右支為1級(jí)，肝動(dòng)脈屬支及分支為2級(jí)，其他區(qū)域?yàn)?～4級(jí)。

四、療效評(píng)價(jià)

手術(shù)療效標(biāo)準(zhǔn)參考實(shí)體瘤的療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(RECIST1.1)[5]：病灶全部消失，且能維持至少4周為完全緩解(CR)；腫瘤最大直徑與最大垂直直徑乘積至少縮小50%，其他病變無增大，且能維持至少4周為部分緩解(PR)；腫瘤最大直徑與最大垂直直徑乘積縮小不足50%或增大不超過25%，且能維持至少4周為病情穩(wěn)定(SD)；腫瘤最大直徑與最大垂直直徑乘積增大超過25%為病情進(jìn)展(PD)。總緩解率=(CR+PR)/總例數(shù)×100%。

五、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

一、造影劑用量、碘油沉積完全率、超選擇動(dòng)脈插管成功率、手術(shù)時(shí)間對(duì)比

與常規(guī)組相比，三維組的碘油沉積完全率、超選擇動(dòng)脈插管成功率更高(P<0.05)，手術(shù)時(shí)間更短(P<0.05)，兩組的造影劑用量比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組的造影劑用量、碘油沉積完全率、超選擇動(dòng)脈插管成功率、手術(shù)時(shí)間對(duì)比

二、圖像清晰度對(duì)比

三維組中甲級(jí)片50張，占92.59%(50/54)，常規(guī)組中甲級(jí)片34張，占68.00%(34/50)。三維組的甲級(jí)片占比明顯高于常規(guī)組(χ2=10.109，P<0.05)。

三、動(dòng)脈及小病灶顯示率

三維組的腫瘤側(cè)支循環(huán)、腫瘤供血?jiǎng)用}、小病灶、小病灶供血?jiǎng)用}、小病灶側(cè)支循環(huán)顯示率分別為50.00%(27/54)、100.00%(54/54)、25.93%(14/54)、25.93%(14/54)和31.48%(17/54)；常規(guī)組的腫瘤側(cè)支循環(huán)、腫瘤供血?jiǎng)用}、小病灶、小病灶供血?jiǎng)用}、小病灶側(cè)支循環(huán)顯示率分別為24.00%(12/50)、100.00%(50/50)、6.00%(3/50)、6.00%(3/50)、0(0)。兩組的腫瘤供血?jiǎng)用}顯示率一致，相比常規(guī)組，三維組的腫瘤側(cè)支循環(huán)顯示率、小病灶顯示率、小病灶供血?jiǎng)用}顯示率、小病灶側(cè)支循環(huán)顯示率均明顯更高(χ2=7.488、7.538、7.538、18.817，P<0.05)。

四、肝動(dòng)脈分級(jí)檢出率對(duì)比

三維組的肝動(dòng)脈1級(jí)、2級(jí)、3/4級(jí)檢出率分別為100.00%(54/54)、100.00%(54/54)和96.30%(52/54)，常規(guī)組分別為100.00%(50/50)、98.00%(49/50)和68.00%(34/50)。兩組的肝動(dòng)脈1級(jí)、2級(jí)檢出率比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.091，P>0.05)；但是三維組肝動(dòng)脈3/4級(jí)檢出率明顯高于常規(guī)組(χ2=14.524，P<0.05)。

五、兩組患者近期療效比較

三維組中CR 16例、PR 22例、SD 15例、PD 1例，總緩解率為70.37%(38/54)；常規(guī)組中CR 7例、PR 15例、SD 15例、PD 13例，總緩解率為44.00%(22/50)。三維組的總緩解率明顯高于常規(guī)組(Z=6.325，P<0.05)。

討 論

既往臨床主要采用傳統(tǒng)DSA技術(shù)來評(píng)估腫瘤周圍供血情況，其利用X線投照體位，在供血血管超選擇下能夠明確相關(guān)診斷信息，但由于腫瘤供血?jiǎng)用}較易發(fā)生血管影像重疊，所以血管圖像的清晰度并不理想，進(jìn)而影響到TACE的治療效果[6]。本研究發(fā)現(xiàn)常規(guī)DSA檢查的甲級(jí)片占比僅為68.00%，這也反映出常規(guī)DSA的圖像清晰度并不高。相比常規(guī)DSA，旋轉(zhuǎn)DSA三維重建組的甲級(jí)片占比明顯更高，達(dá)到了92.59%。說明旋轉(zhuǎn)DSA三維重建技術(shù)獲取的圖片清晰度要比常規(guī)DSA更高，這與同類文獻(xiàn)報(bào)道相符[7]。這是因?yàn)閮煞NDSA技術(shù)的工作原理存在差異，旋轉(zhuǎn)DSA三維重建利用C臂機(jī)在DSA X線管曝光時(shí)對(duì)患者進(jìn)行環(huán)繞旋轉(zhuǎn)，該操作能夠獲得更加豐富、準(zhǔn)確的減影圖像和充盈圖像。另一方面，相比常規(guī)DSA的二維成像機(jī)制，DSA三維成像技術(shù)對(duì)肝腫瘤供血血管解剖信息的展示更加立體、全面、清晰，并且對(duì)微小腫瘤病灶、異常病變有更好的顯示率，所以圖像質(zhì)量更好[8-9]。

本研究顯示：三維組的腫瘤側(cè)支循環(huán)顯示率、小病灶顯示率、小病灶供血?jiǎng)用}顯示率、小病灶側(cè)支循環(huán)顯示率以及肝動(dòng)脈3/4級(jí)檢出率均比常規(guī)組更高。這證實(shí)了常規(guī)DSA對(duì)腫瘤側(cè)支循環(huán)、隱蔽小病灶、微小供血?jiǎng)用}的顯示效果不佳，而旋轉(zhuǎn)DSA三維重建正好彌補(bǔ)了這一不足，其能充分顯示各微小病灶及血管，腫瘤血管顯影質(zhì)量較好。陳國(guó)慧[10]的報(bào)道指出，在肝癌介入治療中引入旋轉(zhuǎn)DSA三維重建可清晰顯示腫瘤及周圍血供情況，其臨床應(yīng)用優(yōu)勢(shì)比常規(guī)DSA更顯著，這與本研究結(jié)果相符。本研究顯示，三維組的碘油沉積完全率、超選擇動(dòng)脈插管成功率要比常規(guī)組更高，手術(shù)時(shí)間比常規(guī)組更短。這是因?yàn)樾D(zhuǎn)DSA三維重建能夠立體展示肝癌病灶大小、位置、形態(tài)，以及病灶與周圍血管的解剖關(guān)系，術(shù)中應(yīng)用該技術(shù)可提高血管超選擇及穿刺定位的準(zhǔn)確性，所以患者的超選擇動(dòng)脈插管成功率更高，同時(shí)在注入造影劑后也更有利于碘油的完全沉積，進(jìn)而縮短手術(shù)時(shí)間[11]。

本研究顯示三維組的總緩解率要比常規(guī)組更高，這與朱武剛等[12]的報(bào)道相符。由此說明旋轉(zhuǎn)DSA三維重建技術(shù)的應(yīng)用有助于提高肝癌介入治療的臨床療效，這可能是因?yàn)楦闻K腫瘤的血供豐富，腫瘤供血?jiǎng)用}常和其他動(dòng)脈血管重疊，常規(guī)DSA難以區(qū)分重疊血管，所以在介入治療中很難完成逐支靶血管的介入栓塞，并且還有可能發(fā)生錯(cuò)誤插管，進(jìn)而影響治療效果。旋轉(zhuǎn)DSA三維重建能夠消除血管重疊，臨床醫(yī)師在其協(xié)助下能夠輕松找到最佳的投射角度，提高肝臟血管分流的顯示率，獲得最佳的顯影效果，準(zhǔn)確插管，實(shí)現(xiàn)逐支靶血管的介入栓塞，進(jìn)而獲得更好的治療效果[13]。

綜上所述，旋轉(zhuǎn)DSA三維重建技術(shù)能夠清晰顯示微小病灶及供血?jiǎng)用}，圖像清晰度且分辨率較高，能夠提高肝癌介入治療的插管成功率，保證精準(zhǔn)度，提高治療療效。值得注意的是，旋轉(zhuǎn)DSA三維重建與常規(guī)DSA在圖像信噪比、血管邊緣清晰銳利度方面仍有差異，前者所用非離子型對(duì)比劑的碘濃度更高，這會(huì)增加患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[14]。旋轉(zhuǎn)DSA需要患者變換多種體位配合，這可能并不適用于重癥患者。此外，三維重建對(duì)操作者的圖像后處理能力及知識(shí)有較高要求，否則可能影響到檢查結(jié)果及圖像質(zhì)量。目前，對(duì)于旋轉(zhuǎn)DSA技術(shù)存在的失真及畸變校正仍是臨床研究的重難點(diǎn)[15]。