去金屬偽影成像技術在腦動脈瘤血管內治療中的應用

呂福群 向偉楚 馬廉亭

隨著介入栓塞材料的發展，支架輔助彈簧圈栓塞技術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用，會產生金屬偽影，會掩蓋術后復查頭顱CT影像中相應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：其一是用機器生產廠家專門發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]；其二經過我們多年的實踐，總結出了結合臨床調整一些合適的參數重建影像，能夠去除大部分金屬偽影。現將我們的經驗總結如下。

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機器進行治療的腦動脈瘤40例，均應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。均有蛛網膜下腔出血。

1.2 設備及方法 使用雙平板DSA 機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后，選擇雙平板數字減影血管造影機20秒DynaCT 平掃原始數據，獲得DynaCT 三維容積影像數據，將原始數據發送至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）模式的數據，可以顯示出全腦平掃情況。

方法一：將20 秒DynaCT 原始數據傳輸到三維后處理工作站，打開重建模式“Interaclive Reconstruction”勾選SMART，其它參數不用改變，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，利用系統自帶的軟件進行三維重建等處理，影像能夠顯示彈簧圈以及支架間的關系，是否受壓、清晰度、準確性、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量，尤其是對一些細節顯示的情況，驗證從容積圖像轉化來的圖像精度是否達到臨床要求（圖1）

圖1 顱內動脈瘤支架輔助彈簧圈栓塞治療后影像學表現

方法二：采集到的原始數據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，重建影像數據。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 顱內動脈瘤支架輔助彈簧圈栓塞治療后影像

2 結果

本文40例腦動脈瘤栓塞術后進行重建，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，支架未發現有血栓形成，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 主要是通過旋轉采集CBCT數據，對原始投影數據進行重建并將金屬區域單獨分割出來；然后，對分割出來的金屬區域進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域；之后，利用金屬邊緣區域的數據對受到偽影干擾的區域進行非線性插值處理，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 去金屬偽影技術的臨床應用 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，與術前的無偽影影像的DynaCT的圖像質量接近[9，10]。

圖3 腦動靜脈畸形Onyx膠栓塞治療后Dyna CT掃描

3.3 去金屬偽影技術的優點 有效抑制金屬偽影，更好地觀察栓塞術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掃描發現有較強的金屬偽影，進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生的放射狀金屬偽影，更好地評估并降低術中、術后并發癥，使手術更加安全（圖12）。

3.4 去金屬偽影技術的應用展望 在許多動脈瘤病例中，SMART提高了介入治療后Dyna CT圖像質量，SMART 技術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，提高了小型動脈瘤的可見性[12]。對于幕上病變，特別是顱內小動脈瘤栓塞后的成像質量也因此技術顯著改善；而與顱內大動脈瘤相比，顱內小動脈瘤更可能發生術中破裂；因此，使用SMART技術有助于提高顱內動脈瘤術中破裂的可檢測性。

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