3D-DSA在缺血性腦血管病造影與治療中的應用

黃文諾,王立富,王書祥,孫 陵,呂朋華,王福安,蔡明玉,耿素萍,葛 俊

(江蘇省蘇北人民醫院介入科,江蘇揚州,225001)

腦中風以及與腦中風相關的死亡越來越引起人們的關注,已成為人類死亡的第3大原因。近年來隨著微創介入技術的迅速發展,頸動脈、椎動脈以及顱內血管支架成形術已成為腦中風二級預防的安全有效手段。常規數字剪影血管造影(DSA)對某一體位進行檢查時,病變血管與正常血管呈不同程度重疊,給診斷病變大小、形態以及與周圍血管的關系帶來很多困難。三維成像(3D-DSA)在區分復雜的血管解剖結構方面具有相當大的優勢,可從多個角度得到血管影像,同時該血管影像以一個連續的過程呈現一種立體的、直觀的效果,可以全面評價狹窄血管病變性質、范圍、程度,對治療有著決定性的指導作用。

1 資料與方法

1.1 患者資料

對256例缺血性腦血管病患者先行常規DSA造影,其中76例因發現病變或病變部分血管顯示欠佳,行3D-DSA檢查。男性45例,女性31例,年齡42～89歲。

1.2 儀器

數字減影血管造影機(包括Innova3100IQ及Advantage 4.4工作站,美國GE公司),主要用于二維血管造影圖像系列上再現血管網絡的三維(3D)模式。

1.3 圖像采集

檢查體位:患者仰臥在檢查床上,采用穿刺股動脈或橈動脈,采用Liebel-Flarsheim高壓注射器,注射劑量 7～18 mL/次,速率2～5 mL/s,延時注射0.5 s,壓力200～500 psi,使用非離子性造影劑。校準采集:使用一個被稱為“螺旋”人體模型和一個被稱為“格柵”人體模型,然后使用快速旋轉影采集規程,采集后自動傳送到Advantage工作站進行處理。旋轉采集:圖像采集范圍220℃,球管旋轉40°/s,1 024×1 024像素。設置參數后,檢測C型臂并使之自動定位,然后曝光。

1.4 圖像后處理

SSD:采用3D表面重建模式,將感興趣區(ROI)經切割去除閾值內非用的影像建成3D影像。閾值選擇不當可造成信息丟失。MIP:在3D重建模式基礎上選擇MIP程序顯示感內最大密度成分,低密度組織被遮蓋,可全方位旋轉,血管影像清晰。RAYSUM:在3D重建基礎上,選擇適當閾值去掉閾值內造影劑影像,重建透明影像。其他功能:曲面矯正,自動適位等。

2 結 果

在行3D-DSA的76例患者中,28例3DDSA與常規DSA無顯著差異,其中頸總動脈分叉處病變15例,椎動脈病變4例,頸內動脈顱內段病變9例。48例中,37例通過三維重建在常規DSA基礎上豐富了狹窄的范圍和程度;常規DSA顯示頸內動脈顱內段多發狹窄,狹窄程度難以全面評價,三維重建后頸內動脈顱內段多處輕度狹窄,虹吸段段偏心性狹窄達80%(圖1-2),為治療提供了可靠保證。11例常規DSA不能排除狹窄,三維重建后明確診斷為陽性;其中5例位于椎動脈開口處(圖3-4),6例位于頸內動脈顱內段,3D-DSA通過多角度觀察確定狹窄程度,并通過后處理系統確定斑塊位置、范圍。

圖1 2D-DSA顯示頸內動脈顱內段多處不規則狹窄

圖2 3D-DSA顯示頸內動脈虹吸段段偏心性狹窄達80%

圖3 常規位置左椎動脈開口顯示不清

圖4 三維重建后,清晰顯示左椎動脈開口狹窄達80%

3 討 論

血管硬化和斑塊形成導致腦血管狹窄與閉塞、血流減少、血栓形成及局部缺血狀態,其所引起的中風,在歐美國家的死亡率已占第3位,而斑塊導致的血管狹窄及不穩定斑塊的脫落,是急性腦血管疾病發生的主要原因[1]。CTA、MRA的無創性血管成像在臨床上應用廣泛,由于飽和作用,血管的扭曲、分叉及局部狹窄可導致信號丟失,容易使狹窄程度、范圍出現夸大現象。在有血管狹窄的情況下,仍然需進一步DSA檢查。本組256例患者均先行CTA或MRA造影。

常規血管造影成像是從3D空間到2D空間的投影成像,在臨床診斷過程中復雜病變僅僅通過一個或者幾個方向很難反映病灶的真實血管情況[2]。3D-DSA是利用C臂的旋轉運動和平板探測器(FPD)的采集,計算機重組得到的圖像,通過使用SSD、MIP、MMR及VE等容積重建技術對旋轉DSA的二維圖像進行處理,得到目的血管的三維圖像[3]。將3D-DSA高質量的解剖分辨率和CTA及MRA的三維血管顯像能力結合起來,比常規DSA提供更豐富的血管信息。

頭頸部的血管走行迂曲復雜,正常血管、狹窄病變和迂曲段可發生相互重疊,很多臨床患者呈多發病變,且狹窄段較長,迂曲、折返也較多,常規DSA受角度限制往往不能完全評價狹窄血管,使得血管內治療難以準確定位。偏心性狹窄則由于顯示位置的限制,影響診斷狹窄程度的準確率,給臨床制定治療策略帶來困難。DSA是評判動脈狹窄的“金標準”,而平板DSA的3D圖像可以任意角度觀察目的血管,當血管出現重疊分支、不典型狹窄時,可使我們更加清楚地辨別正常及異常的血管解剖結構,為疾病治療決策的制定及治療措施的實施提供重要幫助[4-6]。3D-DSA能夠準確判斷動脈狹窄的程度,選擇合適的支架盡量覆蓋狹窄段,并消除突向腔內的斑塊,使得管腔重新恢復光整。對血管狹窄性病變,還可以從不同角度觀察狹窄段血管腔輪廓的改變,發現最大的狹窄角度,并能容積再現和仿真內鏡技術顯示相應的管腔內部改變,如管腔變窄變細,表面不平等,為經皮血管成形術或外科治療提供更豐富的信息。本組頭頸部造影76例,常規造影顯示狹窄或顯示欠清均行3D-DSA,取得了很好的診斷和治療效果。

三維成像亦存在不足之處,如:①它旋轉出來的動態圖像效果有時不太理想,主要原因它是動態的,不減影的圖像,我們通常使用的視野是20 cm或16 cm,以保證圖像質量;②對患者的要求比較高,在旋轉的時候患者頭部6 s內不能有移動,否則會影響圖像質量,旋轉前需要耐心告之并取得患者的充分合作;③后處理技術會對結果產生人為影響[7-8]。

常規血管造影技術,通過正、側位及多個斜位的投照來描述一個復雜的三維血管解剖,檢查的效果是有限的。3D-DSA對于動脈狹窄的評估有著重要作用,能夠清晰顯示動脈的形態、程度,精確測量動脈的大小,這些對血管病變的判斷和治療是非常重要的。三維成像解決了很多問題,大大提高診斷準確率,減少手術時間,減輕患者痛苦,使缺血性腦血管疾病的治療更加安全、有效,是對常規DSA造影的重要補充。

[1]何玉圣,呂維富,魯東,等.平板3D-DSA在顱內動脈瘤診斷和介入治療中的價值[J].中國介入影像與治療,2008,5(2):102.

[2]趙慧玭,李慎茂,張廣平.椎動脈起始部支架置入術后再狹窄的病因及防治[J].介入放射學雜志,2010,19:1000.

[3]陳左權,顧斌賢,張桂運,等.旋轉DSA三維重建成像對觀察血管空間解剖關系的價值[J].中國介入影像與治療學,2009,6(1):79.

[4]Rigatelli G,Dell Avvocata F,Zattoni L,et al.Three-dimensional rotational digital angiog raphy for difficult internaliliac artery embolization in endovascular aneurysm repair candidates[J].Cardiovasc Revasc Med,2008,9(1):62.

[5]Agostoni P,Biondi-Zoccai G,Van Langenhove G,et al.Comparison of assessment of native coronary arteries by standard versus three-dimensional coronary angiography[J].Am J Cardiolo,2008,102(3):272.

[6]Gorge G,Kunz T,Kirstein M.A prospective study on ultrasoundguided compression therapy or thrombin injection for treatmeat of iatrogenic false aneurysms in patients receiving full-dose anti-platelet therapy[J].Zeits Fuer Kardiol,2003,92(7):564.

[7]Abe T,Hirohata M,Tanaka N,et al.Clinical benefits of rotational 3D anjiography in endovascular treatment of ruptured cerebral aneurysm[J].AJNR,2002,23(4):686.

[8]Villablanca J P,Jahan R,HooshiP.Detection and charactcrization of very small cerebral aneurysms by using 2D and 3D helical CT angiography[J].Am J Neurorakiol,2002,23(8):1187.