高 鵬 陳佳俊 何 俊 徐 強(qiáng) 王天佑 洪 泳
基于平板探測(cè)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(fù)雜程度及圖像采集方式不同:CBCT 放射源來(lái)自與曲面斷層設(shè)備相似的低能固定陽(yáng)極發(fā)生器;同時(shí)采用圓錐狀X 線束獲得圖像,且接收器呈平板[1]。21 世紀(jì)初運(yùn)用于臨床以來(lái),迅速推廣至神經(jīng)介入外科[2]。無(wú)論其二維斷層圖像,還是通過(guò)旋轉(zhuǎn)獲得的三維重建,在神經(jīng)介入類手術(shù)中都起到了至關(guān)重要的指導(dǎo)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(shù)后內(nèi)漏或出血等并發(fā)癥。近年來(lái),CBCT 配合稀釋造影技術(shù),越來(lái)越多地用以手術(shù)即刻觀察(密網(wǎng))支架血管壁的三維關(guān)系。
在CBCT 的三維圖像中,未稀釋的對(duì)比劑和支架的密度接近,幾乎無(wú)法判別血管和支架的相對(duì)關(guān)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(duì)比劑,人為降低對(duì)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(guān)鍵。
密網(wǎng)支架是一種新類型的支架,這類支架既達(dá)到了傳統(tǒng)覆膜支架減小血液對(duì)動(dòng)脈瘤壓力及剪切力、促使動(dòng)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(dǎo)血流流入分支[3]。近年來(lái),該類型的支架廣泛應(yīng)用于神經(jīng)外科血管介入領(lǐng)域,尤其是復(fù)雜顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的治療[4]。相應(yīng)的國(guó)內(nèi)外臨床研究主要關(guān)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(guān)研究。事實(shí)上,術(shù)者常會(huì)提出這類問(wèn)題:如何將密網(wǎng)支架的貼壁情況進(jìn)行準(zhǔn)確顯示?本文通過(guò)對(duì)照研究,尋找最佳的三維造影參數(shù),嘗試回答這個(gè)問(wèn)題。
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(dòng)脈瘤的患者,其中6 例大型動(dòng)脈瘤、3 例巨大型動(dòng)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(duì)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(duì)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(jì)18 次CBCT 三維掃描,每組含6 次掃描。
復(fù)合手術(shù)室內(nèi)數(shù)字減影血管造影機(jī)(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(duì)比劑用300mgI/ml 的碘帕醇(典比樂(lè)?)。密網(wǎng)支架使用:TubridgeTM 血管重建裝置;PipelineTM Flex 血管導(dǎo)向栓塞器械。
影像采集:患者取仰臥位,暴露股動(dòng)脈區(qū),常規(guī)消毒鋪巾后Seldinger 法穿刺股動(dòng)脈,留置動(dòng)脈鞘。從右側(cè)股動(dòng)脈將5F 造影導(dǎo)管分別放置于左右頸總動(dòng)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(dòng)脈或椎動(dòng)脈行正側(cè)位全腦血管造影。設(shè)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(duì)密網(wǎng)支架放置后的病灶的具體位置行2 次不同對(duì)比劑稀釋比例的三維高清CBCT 檢查?;颊邿o(wú)需轉(zhuǎn)移,在控制臺(tái)主機(jī)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(duì)比劑,并設(shè)置參數(shù):FOV16cm,C 臂旋轉(zhuǎn)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。
在AW 后處理工作站自動(dòng)重建三維MIP 圖,可手動(dòng)對(duì)圖像進(jìn)行修剪,但不進(jìn)行亮度對(duì)比度等調(diào)節(jié)。所有圖像制作過(guò)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(duì)圖像進(jìn)行VAS(Visual Analogue Scale)評(píng)價(jià) (分值范圍0 ~10 分,0 分為支架與血管完全無(wú)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(píng)價(jià)打分過(guò)程中,圖像的先后順序隨機(jī),3 位評(píng)價(jià)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(jì)與分析。
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(duì)圖像進(jìn)行VAS 評(píng)分。其中A 組的對(duì)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(dòng)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(dú)立樣本Kruskal-Wallis 檢驗(yàn)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(yàn)結(jié)果( 圖2) 為:H=11.714,P=0.003,按照α=0.05 的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),拒絕H0,可以認(rèn)為三組影像資料在VAS 評(píng)分中水平有差別。經(jīng)過(guò)兩兩比較,A 組與B 組之間的VAS 評(píng)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(wú)差別(調(diào)整后P=1)。
在神經(jīng)外科介入手術(shù),尤其是巨大動(dòng)脈瘤支架植入術(shù)一類的手術(shù)中,臨床常規(guī)使用CBCT 下稀釋造影三維重建來(lái)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(guān)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(jié)構(gòu)上至關(guān)重要。本文通過(guò)對(duì)照研究,嘗試回答了臨床上困擾技師和術(shù)者的這個(gè)問(wèn)題:怎樣的稀釋造影參數(shù)能將密網(wǎng)支架的貼壁情況準(zhǔn)確顯示?
20 世紀(jì)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(diǎn),可提高影像診斷的準(zhǔn)確性,且較之醫(yī)用螺旋 CT,又降低了輻射劑量和費(fèi)用[5],很快在各臨床學(xué)科推廣應(yīng)用[6-8]。準(zhǔn)確地說(shuō),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(xiàng)新技術(shù)[7]。最初,由于神經(jīng)外科介入手術(shù)的術(shù)前術(shù)后常規(guī)需要CT 檢查,而相對(duì)方便、無(wú)需移動(dòng)患者的CBCT 則承擔(dān)了一部分術(shù)后觀察內(nèi)漏等并發(fā)癥的作用。隨著CBCT 技術(shù)迅速在神經(jīng)介入外科推開(kāi),新的應(yīng)用逐漸在臨床中被開(kāi)發(fā)出來(lái)。CBCT 腦血管成像在顱內(nèi)動(dòng)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(shù)等腦血管疾病的診療中已顯示出其臨床應(yīng)用價(jià)值。
與此同時(shí),隨著介入技術(shù),包括復(fù)合手術(shù)室、多種多樣的介入材料、影像技術(shù)等的進(jìn)步,神經(jīng)介入外科的疾病譜逐漸向復(fù)雜精細(xì)手術(shù)邁進(jìn)。針對(duì)大型或巨大型復(fù)雜動(dòng)脈瘤支架植入栓塞術(shù)的密網(wǎng)支架血流重建(導(dǎo)向)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生[8]。本文主要使用的是TubridgeTM 血管重建裝置與PipelineTMFlex 血管導(dǎo)向栓塞器械。這兩種裝置的密網(wǎng)孔設(shè)計(jì)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(shè)計(jì),大幅增加了對(duì)于動(dòng)脈瘤與載瘤動(dòng)脈的血流動(dòng)力學(xué)影響[9]。而相較于覆膜支架,又可以保證部分的側(cè)支循壞,臨床應(yīng)用大大拓寬。當(dāng)然,密網(wǎng)孔設(shè)計(jì)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(duì)比劑和支架的密度(灰度)接近,無(wú)法將兩者區(qū)別出來(lái)。通過(guò)稀釋對(duì)比劑造影,降低對(duì)比劑的密度,從而區(qū)別血管和密網(wǎng)支架,進(jìn)而分析兩者的三維關(guān)系,即支架的貼壁情況。在臨床實(shí)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(wú)定論。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)和臨床經(jīng)驗(yàn),我們使用的造影參數(shù)為:FOV 16cm,C 臂旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(chǔ)上,開(kāi)展盲法對(duì)照研究,研究稀釋比例對(duì)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(guò)肉眼(visual analogue scale,VAS)主觀判斷成像質(zhì)量,而不是通過(guò)測(cè)量三維圖像灰度差,更貼近臨床實(shí)際的同時(shí),在定量分析上依然會(huì)存在不足。本研究基于新的影像技術(shù)于臨床、于影像學(xué)上的新規(guī)范進(jìn)行探索,其帶來(lái)的更多定量研究還有待于更新的技術(shù)、更完備的臨床研究來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)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(guān)系,該應(yīng)用為臨床帶來(lái)很大的便利,同時(shí)也利于臨床探索更復(fù)雜疑難的血管疾病。在臨床實(shí)踐和臨床研究的結(jié)合中,能夠?yàn)樾录夹g(shù)和新應(yīng)用建立規(guī)范。