呂福群 向偉楚 白三莉 馬廉亭
腦脊髓血管造影是診斷腦脊髓血管病的金標(biāo)準(zhǔn)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、醫(yī)療設(shè)備的更新、醫(yī)學(xué)影像學(xué)數(shù)字化成像技術(shù)的普及與發(fā)展,我國各級醫(yī)院的大型影像設(shè)備CT、MRI、DSA等已具備數(shù)字化成像能力,既提高了影像的質(zhì)量,又為影像保存、傳輸提供了方便[1~6]。隨著影像后處理技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn),以及各種數(shù)字化應(yīng)用軟件的研制成功,通過DICOM接口把不同模態(tài)成像數(shù)據(jù)輸入影像后處理系統(tǒng),進(jìn)行多模態(tài)影像融合、雙容積成像、多平面成像、3DDSA、4D-DSA,可獲得多模態(tài)融合影像、三維立體影像與四維動態(tài)立體影像,從而使醫(yī)學(xué)影像顯示的解剖結(jié)構(gòu)更多、毗鄰關(guān)系更清晰,明顯提高了診斷準(zhǔn)確性、手術(shù)的精準(zhǔn)性和效果,對科研、教學(xué)有極大的促進(jìn)作用[7~15]。我院2006 年引進(jìn)GE-Innova3100 單C臂DSA 機(jī),2011 年又引進(jìn)了西門子雙C 臂平板DSA機(jī),并配備后處理工作站及全套應(yīng)用軟件,我們?nèi)骈_發(fā)影像后處理功能并于2016年3月在國內(nèi)率先以全媒體形式出版《神經(jīng)系統(tǒng)疾病三維影像融合技術(shù)、應(yīng)用及圖譜》,今年即將以全媒體形式出版《腦脊髓手術(shù)入路多模態(tài)融合影像解剖學(xué)》?,F(xiàn)將我們開展的腦脊髓血管病3D-DSA、4D-DSA技術(shù)及其在腦脊髓血管病中應(yīng)用情況總結(jié)如下。
1.1 病例資料 回顧性分析2018 年1 月至2022 年1月收治的57例腦脊髓血管病的臨床資料,其中男40例,女17例;年齡7~72歲,平均32歲。
1.2 4D-DSA的檢查方法
1.2.1 對病人的要求 平臥在腦脊髓血管造影床上,全身麻醉、神經(jīng)安定麻醉或局部麻醉使頭部不移動,完成3D-DSA、4D-DSA操作。
1.2.2 DSA機(jī)器的設(shè)置參數(shù)3D-DSA:5sDSA 或8sDSA 旋轉(zhuǎn)影像數(shù)據(jù)采集。4D-DSA:“8sDSA”或者“12sDSA”4D采集模式。
1.2.3 高壓注射器的設(shè)置參數(shù)
1.2.3.1 3D-DSA 的設(shè)置參數(shù) 頸內(nèi)動脈3 ml/s,總量18 ml;頸外動脈2 ml/s,總量12 ml;椎動脈2.5 ml/s,總量15 ml;脊髓動脈2 ml/s,總量12 ml;壓力300 psi。
1.2.3.2 4D-DSA 的設(shè)置參數(shù) 頸內(nèi)動脈3 ml/s,總量21 ml;頸外動脈2 ml/s,總量14 ml;椎動脈2.5 ml/s,總量17.5 ml;脊髓動脈2 ml/s,總量14 ml;壓力300 psi。
1.3 工作站后處理程序 使用雙平板DSA 機(jī)和三維影像后處理工作站,選擇雙平板DSA 機(jī)平掃、三維、四維采集獲得的原始影像數(shù)據(jù),發(fā)送至syngo三維后處理工作站,手動重建成各種不同的圖像形式進(jìn)行影像分析。
1.3.1 3D-DSA 的概念及成像技術(shù)3D-DSA 是腦脊髓血管造影的三維重建影像,是單一時間點的腦脊髓血管的靜態(tài)立體成像。3D-DSA 的成像技術(shù):利用采集到的原始的5sDSA 或8sDSA 影像數(shù)據(jù),在System Syngo X-WP 三維后處理工作站上進(jìn)行雙容積重建。3D-DSA 可在電腦屏幕上,旋轉(zhuǎn)兩個360°,從而看清楚被血管遮蓋著的微小病變,如微小動脈瘤。
1.3.2 4D-DSA 的概念及成像技術(shù)4D-DSA 是腦脊髓血管造影的四維重建影像,包括動脈期、靜脈期、靜脈竇期的全程、動態(tài)連續(xù)立體影像。4D-DSA 成像技術(shù):利用采集到的原始8sDSA或12sDSA的影像數(shù)據(jù),在System Syngo XWP 后處理工作站上進(jìn)行后處理,重建4D-DSA影像。4D-DSA可以動態(tài)連續(xù)顯示腦血管造影、脊髓血管造影的全過程立體影像,從而看清楚腦脊髓血管病變的解剖結(jié)構(gòu),對腦脊髓血管病變的血流動力學(xué)及解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,指導(dǎo)臨床診斷、治療、科研與教學(xué)。
2.1 檢查結(jié)果57例均行2D-DSA、3D-DSA、4D-DSA數(shù)據(jù)采集,對圖像進(jìn)行分析,4D-DSA 均做出正確診斷,指導(dǎo)顯微手術(shù)或血管內(nèi)治療,取得滿意效果。57例中,腦動靜脈畸形37例,硬腦膜動靜脈瘺10例,硬脊膜動靜脈瘺5 例,脊髓髓周動靜脈瘺2 例,脊髓動靜脈畸形2例,硬脊膜外動靜脈瘺1例。
2.2 典型病例
病例1:49 歲男性,因突發(fā)頭痛伴四肢乏力6 h入院。入院后完善術(shù)前準(zhǔn)備,在全麻下行全腦血管造影,4D-DSA 診斷右側(cè)枕頂葉硬腦膜動靜脈瘺。經(jīng)微導(dǎo)管緩慢注入Onyx膠1.2 ml,彌散良好,造影示供血動脈完全栓塞,瘺口閉塞,但仍殘留枕動脈分支供血的瘺口。再次將導(dǎo)引導(dǎo)管送至左側(cè)腦膜中動脈靠下的分支動脈,依次經(jīng)Echelon 10 微導(dǎo)管分別交替置入彈簧圈3枚,并緩慢注入Onyx 18膠1.6 ml,彌散良好,造影示瘺口完全栓塞。見圖1。
圖1 右側(cè)枕頂葉硬腦膜動靜脈瘺栓塞治療前后影像
病例2:8 歲女孩,因左側(cè)肢體乏力2 個月余入院。外院頭顱MRI 平掃示右側(cè)額頂部血管畸形可能。完善術(shù)前準(zhǔn)備,行全腦血管造影檢查,4D-DSA診斷右側(cè)額頂葉多發(fā)軟腦膜動靜脈瘺。經(jīng)scepter封堵球囊導(dǎo)管向供血動脈狹窄處置入彈簧圈多枚,隨后經(jīng)封堵球囊導(dǎo)管緩慢注入0nyx 18 膠0.6 ml,10 min 后,緩慢松弛球囊再次造影示靜脈瘤未顯影,右側(cè)大腦前動脈顯影可,循環(huán)時間正常,其余血管未見明顯異常,循環(huán)時間正常。術(shù)后半年造影復(fù)查未見復(fù)發(fā)。見圖2。
圖2 左頂葉軟腦膜動靜脈瘺栓塞治療前后造影表現(xiàn)
病例3:50男性,因雙下肢乏力伴腰腹部束帶感1 個月余入院。入院后完善相關(guān)準(zhǔn)備,急診局麻下行脊髓血管造影,4D-DSA診斷T12水平髓周動靜脈瘺,由右側(cè)T9水平肋間動脈參與供血,瘺口位于T12水平,經(jīng)腹側(cè)及背側(cè)擴(kuò)張脊髓靜脈引流。局麻下行髓周動靜脈瘺栓塞木,栓塞后復(fù)查造影見少量造影劑彌散至引流靜脈顯影(靜脈末期),雙下肢麻木乏力好轉(zhuǎn)。見圖3。
圖3 T12水平髓周動靜脈瘺栓塞前影像
3.1 適應(yīng)證及臨床應(yīng)用價值 我們認(rèn)為,3D-CTA、3D-DSA與4D-CTA、4D-DSA的區(qū)別在于:3D-CTA、3D-DSA 是血管造影全程某單一時間點的靜態(tài)立體影像,而4D-CTA、4D-DSA 是血管造影全程(動脈期、靜脈期與靜脈竇期)動態(tài)立體成像[16,17]。DSA 雖是有創(chuàng)檢查,但它是腦脊髓血管病診斷的金標(biāo)準(zhǔn)[18,19]。從目前數(shù)字影像學(xué)的進(jìn)展看,除2D-DSA 外,診斷金標(biāo)準(zhǔn)還應(yīng)包括動態(tài)DSA、3D-DSA、4D-DSA 及多模態(tài)融合影像,這樣才能體現(xiàn)診斷金標(biāo)準(zhǔn)的含金量。至于無創(chuàng)的4D-CTA 能否取代或部分取代DSA作為首選診斷手段?既往,我們應(yīng)用DSA 與320-CTA對診斷顱內(nèi)動脈瘤進(jìn)行對比研究,發(fā)現(xiàn)有1%的誤差,提示可部分取代,但不能完全取代。在行血管內(nèi)介入治療時,目前尚無CT引導(dǎo)下的血管內(nèi)介入治療技術(shù),血管內(nèi)介入治療仍必須在DSA 機(jī)器下完成。因此,DSA 檢查仍是目前臨床應(yīng)用的不可完全取代的檢查、治療手段。
3.2 腦脊髓血管病3D-DSA、4D-DSA 的關(guān)鍵技術(shù)要點3D-DSA 是單一時間點的腦脊髓血管靜態(tài)立體血管影像,采集成像相對簡單、實用[19]。4D-DSA 是連續(xù)、動態(tài)、全循環(huán)、立體影像,能夠重建各種參數(shù)的血管影像,比如動脈期、靜脈期、靜脈竇期,造影注藥需要的時間長(7 s),病人注射造影劑、采集成數(shù)據(jù)需要保持頭部不動時間長(約30 s),才能夠完成動脈期、靜脈期、靜脈竇期血管成像數(shù)據(jù)的釆集。與2DDSA和3D-DSA相比,4D-DSA對病變的血管構(gòu)筑的顯示更加清晰,尤其是畸形團(tuán)內(nèi)部血管結(jié)構(gòu),使得診斷更加精準(zhǔn)[20,21]。要想獲得精準(zhǔn)的4D-DSA影像,一定要保持病人頭部不動,最理想的是氣管插管全麻,造影時暫停呼吸,DSA 機(jī)與高壓注射器設(shè)定條件完全符合造影要求。
3.3 4D-DSA技術(shù)的應(yīng)用展望 隨著技術(shù)的進(jìn)步,4DDSA 技術(shù)開始被應(yīng)用于臨床,可提供腦或脊髓等血管造影全過程連續(xù)、動態(tài)、立體影像,詳細(xì)分析供血動脈數(shù)量及多支供血方式,引流靜脈數(shù)量及多支引流方式,顯示出整個流進(jìn)、流出的動態(tài)過程,看清常規(guī)成像技術(shù)展現(xiàn)不出的細(xì)節(jié),比如囊內(nèi)病變(動脈瘤、靜脈瘤、瘺)、動靜脈瘺的瘺口情況(位置、數(shù)量、主要瘺口)等[20~22]。除了達(dá)到精準(zhǔn)診斷、指導(dǎo)臨床精準(zhǔn)治療外,還可利用4D-DSA 全循環(huán)成像研究腦動脈瘤、動靜脈瘺、動靜脈畸形等血管病變的血流動力學(xué)變化[20]。我科在馬廉亭教授的帶領(lǐng)下,積極開發(fā)應(yīng)用4D-DSA成像技術(shù)、多模態(tài)影像融合技術(shù),使影像顯示出更多細(xì)節(jié),為術(shù)者提供更多的影像信息,從而使手術(shù)達(dá)到滿意的治療效果。