肝癌肝動(dòng)脈DSA 圖像質(zhì)量的影響因素分析

李豪

復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院微創(chuàng)治療中心DSA 手術(shù)室 （上海 201321）

肝癌是常見的惡性腫瘤之一。近年來(lái)，肝癌的發(fā)病率和死亡率呈上升趨勢(shì)，且男性多于女性，并隨年齡的增加而增加[1]。肝癌的治療手段主要包括手術(shù)、放療、化療、介入栓塞、消融等，臨床中常需要綜合運(yùn)用這些治療手段，最大程度地降低發(fā)病率和死亡率，提高患者的生命質(zhì)量。隨著微創(chuàng)介入治療技術(shù)與新材料、新藥物的不斷發(fā)展，經(jīng)導(dǎo)管肝動(dòng)脈化療栓塞術(shù)（transcatheter arterial chemoembolization，TACE）在肝癌治療領(lǐng)域發(fā)揮的作用越來(lái)越大，已獲得廣泛應(yīng)用并取得滿意的臨床效果。數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）是肝癌進(jìn)行介入診療的前提與保證，肝動(dòng)脈DSA 圖像質(zhì)量?jī)?yōu)劣與介入診療的成功與否密切相關(guān)。成像參數(shù)及設(shè)備性能等因素影響著肝動(dòng)脈DSA 圖像的質(zhì)量，雖有學(xué)者對(duì)此進(jìn)行過(guò)相關(guān)研究，但仍需進(jìn)一步探討。本研究從醫(yī)學(xué)影像技術(shù)與醫(yī)、技、護(hù)、患者角度進(jìn)行探討，分析肝動(dòng)脈DSA 圖像質(zhì)量的影響因素，提出解決措施，保證臨床診療的準(zhǔn)確性，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 一般資料

選取2021年5月至2022年4月我院收治的1 200例肝癌患者的肝動(dòng)脈DSA 圖像資料進(jìn)行回顧性分析，其中男743 例，女457 例，年齡19～96 歲，平均56.5 歲。所有患者均應(yīng)用微導(dǎo)管技術(shù)進(jìn)行肝動(dòng)脈DSA、藥物灌注和栓塞術(shù)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者知情并簽署知情同意書。

納入標(biāo)準(zhǔn)：臨床及實(shí)驗(yàn)室檢查符合肝癌的診斷標(biāo)準(zhǔn)；成年人。排除標(biāo)準(zhǔn)：肝動(dòng)脈、病灶血管破裂出血性嚴(yán)重；肝動(dòng)脈嚴(yán)重狹窄、扭曲硬化，微導(dǎo)管無(wú)法超選；孕婦。

1.2 成像設(shè)備及材料

DSA 系統(tǒng)（荷蘭皇家飛利浦公司，型號(hào)：UNIQ FD20），高壓注射器（拜耳公司，型號(hào)：Mark 7 Arterion），造影導(dǎo)管（天津哈娜好醫(yī)材有限公司，型號(hào)：5F-RH 100CM，起造影導(dǎo)引作用），微導(dǎo)管（波士頓科學(xué)公司，型號(hào)：2.8F 130CM，起造影診斷與治療作用）。

1.3 成像方法及參數(shù)

患者仰臥于造影臺(tái)上，常規(guī)皮膚消毒，穿刺點(diǎn)局部麻醉，采用Seldinger 法，經(jīng)皮右側(cè)股動(dòng)脈穿刺[2]，術(shù)畢經(jīng)導(dǎo)管鞘送入導(dǎo)管，在DSA 透視下，先使用RH 導(dǎo)管進(jìn)行腸系膜上動(dòng)脈、腹腔干動(dòng)脈非選擇性造影，觀察有無(wú)副肝動(dòng)脈、異常血供及交通支，尤其是首次接受治療患者，避免遺漏病灶。行肝動(dòng)脈DSA 后，超選擇性插入血管，再行微導(dǎo)管造影。造影劑選用碘克沙醇[江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字H20103675，100 ml∶32 g（I）]，或者釓噴酸葡胺（北京北陸藥業(yè)股份有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字H10860002，10 ml∶4.69 g）。高壓注射器參數(shù)設(shè)定：RH 導(dǎo)管造影時(shí)，注射液量12～20 ml/次，流速3～5 ml/s，壓力限制300～400 psi；微導(dǎo)管造影時(shí)，注射液量2～12 ml/次，流速0.5～3 ml/s，壓力限制400～500 psi；高壓注射器注射延遲X 線0.5 s，與X 線曝光開關(guān)聯(lián)動(dòng)。采集常規(guī)正位圖像，必要時(shí)可采集側(cè)位以及斜位圖像。根據(jù)患者體重信息選擇對(duì)應(yīng)患者體型參數(shù)（Very small：＜50 kg，Small：55～70 kg，Normal：70～90 kg，Large：＞90 kg）進(jìn)行曝光條件腹部自動(dòng)設(shè)定。圖像采集幀率為3～6 fps，SID 為100～120 cm，F(xiàn)D 為48 cm，曝光時(shí)間持續(xù)12～20 s，采集肝動(dòng)脈期、門脈期、延時(shí)期全過(guò)程。

1.4 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)

通過(guò)我院資深介入醫(yī)師、影像技師盲法觀察評(píng)定分析，以影像學(xué)資料為依據(jù)對(duì)DSA 圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)級(jí)，圖像質(zhì)量越高評(píng)級(jí)越高，分為優(yōu)、良、差3 個(gè)等級(jí)。優(yōu)級(jí)：圖像清晰，能較好地顯示病灶大小和位置，血管及血供關(guān)系顯示清楚，無(wú)偽影；良級(jí)：圖像較為清晰，能顯示病灶大小和位置，細(xì)小血管略顯模糊，偽影不明顯；差級(jí)：圖像模糊，僅顯示病灶大致輪廓，血管顯示不清，偽影明顯（在1 例患者的RH 導(dǎo)管造影和微導(dǎo)管造影中，出現(xiàn)1 次圖像質(zhì)量差，則評(píng)級(jí)為差，通過(guò)DSA 圖像處理之后不能消除偽影的，則質(zhì)量級(jí)別降級(jí)）。

2 結(jié)果

在1 200 例肝癌肝動(dòng)脈DSA 圖像中，成像質(zhì)量?jī)?yōu)級(jí)的978 例，占81.50%；成像質(zhì)量良級(jí)的147 例，占12.25%；成像質(zhì)量差級(jí)的75 例，占6.25%；整體優(yōu)良率為93.75%。對(duì)成像質(zhì)量非優(yōu)級(jí)（良級(jí)和差級(jí)）的222 例進(jìn)行總結(jié)分析，其具體影響因素如表1 所示，質(zhì)量非優(yōu)級(jí)成像示例如圖1～6 所示。

表1 肝癌肝動(dòng)脈DSA 圖像質(zhì)量影響因素

圖1 患者屏氣效果不佳，產(chǎn)生呼吸運(yùn)動(dòng)偽影

圖2 肺底與肝臟膈面密度反差較大，產(chǎn)生飽和狀偽影，膈下肝動(dòng)脈顯示不清

圖3 X 線球管、平板探測(cè)器與患者距離設(shè)置不當(dāng)，SID＜100 cm，使濾線柵影像出現(xiàn)在圖像中

圖4 高壓注射器設(shè)置造影劑液量、流速、壓力限制參數(shù)過(guò)小，肝動(dòng)脈DSA 后血管顯影不清晰

圖5 RH 導(dǎo)管頭段插入位置太淺，造影時(shí)導(dǎo)管被彈出，導(dǎo)致肝動(dòng)脈DSA 失敗

圖6 肝臟圖像未包全，導(dǎo)致肝動(dòng)脈顯影不完全

3 討論

肝動(dòng)脈DSA 圖像質(zhì)量對(duì)肝癌的診斷、治療和預(yù)后評(píng)價(jià)都非常重要，從成像質(zhì)量非優(yōu)級(jí)的病例結(jié)果可以看出，圖像質(zhì)量受患者呼吸運(yùn)動(dòng)、成像技術(shù)的設(shè)置和造影劑注射參數(shù)等多種因素的影響，要提高圖像的優(yōu)良率，需在整個(gè)肝癌介入診療過(guò)程中克服和避免這些因素，從多個(gè)方面進(jìn)行相互配合，把握好DSA 過(guò)程中的各項(xiàng)技術(shù)要求，才能保證肝癌介入治療手術(shù)的順利完成。

3.1 患者配合度

術(shù)前要了解患者的病史資料，包括性別、年齡、體形、臨床診斷、是否完善實(shí)驗(yàn)室等相關(guān)檢查，確認(rèn)患者是否有碘過(guò)敏史，是否禁食2～4 h 并做好腸道清潔，耐心做好解釋工作，消除患者的緊張和憂慮情緒。評(píng)級(jí)為良級(jí)和差級(jí)的222 例造影圖像中，有137 例（占比61.71%）是造影時(shí)患者未有效控制呼吸運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的偽影，患者屏氣不佳成為影響圖像質(zhì)量的主要因素。若未對(duì)患者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，隨意地深吸氣后屏氣，膈肌下降的幅度太大導(dǎo)致肺底與肝臟膈面密度反差較大，容易產(chǎn)生飽和狀偽影，不利于觀察細(xì)小血管；隨意地深呼氣后屏氣，膈肌上升使肺底與肝臟膈面交界處圖像變黑，甚至造成肝臟移出采集視野而不能完全顯示的情況。所以，肝動(dòng)脈DSA 前應(yīng)重視對(duì)患者進(jìn)行呼吸屏氣訓(xùn)練，對(duì)于屏氣不佳的患者進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練。在平靜呼吸屏氣的情況下，盡量延長(zhǎng)屏氣時(shí)間，最好20 s 以上或者達(dá)到30 s 來(lái)滿足圖像順利曝光的要求，從而減少造影的次數(shù)，提高造影圖像的質(zhì)量和肝癌診療價(jià)值。對(duì)高齡、屏氣困難的患者可以囑其用手緊捏鼻子屏氣配合完成圖像采集，采集完成后可連接鼻氧管給予氧氣緩解。

3.2 醫(yī)務(wù)人員專業(yè)度

醫(yī)務(wù)人員要有豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)、熟練的專業(yè)操作技能、高度的責(zé)任心和熱情的工作態(tài)度，醫(yī)務(wù)人員之間相互配合，有良好的默契。（1）介入操作醫(yī)師在造影前應(yīng)透視定位，控制“C”型臂調(diào)節(jié)好X 線球管、患者與平板探測(cè)器3 者之間的距離，調(diào)整好視野，圖像盡量包全肝臟或者病灶部位；醫(yī)師的插管技術(shù)也會(huì)影響造影圖像質(zhì)量，根據(jù)流體力學(xué)可知，液體在血管中心軸流速最快，離血管壁越近則越慢[3]，造影時(shí)導(dǎo)管頭端位置應(yīng)盡量與血管走向相平行，避免掛靠在血管壁上，否則造影劑流速過(guò)慢被血液稀釋，使血管顯影變淡，圖像質(zhì)量變差。導(dǎo)管頭端插入腹腔干、肝動(dòng)脈的位置不要過(guò)淺，否則部分造影劑可能分流進(jìn)入脾動(dòng)脈，使肝動(dòng)脈內(nèi)的造影劑濃度降低，肝動(dòng)脈顯影效果不佳，甚至位置太淺使導(dǎo)管彈出而導(dǎo)致造影失敗。（2）技術(shù)人員嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)操作規(guī)程，訓(xùn)練患者屏氣，根據(jù)不同部位血管、不同造影導(dǎo)管和介入操作醫(yī)師的要求，準(zhǔn)確無(wú)誤地設(shè)置好高壓注射器注射參數(shù)，保證DSA 設(shè)備的良好運(yùn)行，并做好X 線防護(hù)工作；術(shù)中能快速、準(zhǔn)確地理解介入操作醫(yī)師的意圖選定參考圖像，調(diào)閱影像資料配合醫(yī)師順利進(jìn)行肝癌患者介入診療，術(shù)后及時(shí)分析和評(píng)價(jià)DSA 造影圖像質(zhì)量，記錄機(jī)器運(yùn)行狀況和對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔和維護(hù)。（3）護(hù)士耐心做好患者心理護(hù)理工作，消除患者的緊張和憂慮情緒，幫助患者樹立信心，介紹經(jīng)導(dǎo)管肝動(dòng)脈化療栓塞術(shù)對(duì)肝癌診療的優(yōu)越性和成功病例，作好解釋并取得家屬和患者的配合；做好術(shù)前準(zhǔn)備后，應(yīng)加強(qiáng)巡視，主動(dòng)關(guān)心患者，告知患者進(jìn)行造影時(shí)體內(nèi)有發(fā)熱的感覺(jué)是正?，F(xiàn)象，身體應(yīng)保持不動(dòng)，避免因產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影而降低圖像質(zhì)量；術(shù)后及時(shí)對(duì)藥品、材料、醫(yī)療器械等庫(kù)存進(jìn)行清點(diǎn)，注意藥材保質(zhì)期，從而提高手術(shù)的安全性，節(jié)省手術(shù)時(shí)間，避免因缺少藥材、器械而無(wú)法順利完成肝動(dòng)脈DSA。

3.3 成像技術(shù)設(shè)置

成像鏈的設(shè)置：管電壓控制在60～80 kV，管電流量控制在12～20 mAs，合理使用軟濾過(guò)板可以降低密度反差率，減少飽和狀偽影[4]。序列設(shè)置：蒙片選擇在減影序列開始的0.5 s 處，此時(shí)患者屏氣良好，無(wú)呼吸運(yùn)動(dòng)偽影。采集幀率：DSA 的采集幀率越高，X 線量越大，圖像噪聲越大，圖像信噪比下降。在不影響DSA 診療的前提下，適當(dāng)降低采集幀率，提高信噪比，可以減少輻射劑量[5]，減輕X 線球管負(fù)荷，提高圖像質(zhì)量和DSA 檢查質(zhì)量。DSA 系統(tǒng)性能與圖像質(zhì)量密切相關(guān)，為減少手術(shù)過(guò)程中機(jī)器的故障率，平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)器系統(tǒng)、軟件、硬件及整機(jī)的調(diào)試、維護(hù)和保養(yǎng)。

3.4 高壓注射器參數(shù)設(shè)置

高壓注射器注射造影劑的液量、流速、壓力限制是DSA 造影成功的關(guān)鍵，應(yīng)根據(jù)患者的情況進(jìn)行合理設(shè)置。如果單位時(shí)間內(nèi)注射流速及液量太小，造影劑容易被血液稀釋，導(dǎo)致血管不能完全充盈，將嚴(yán)重影響圖像的清晰度；如果注射流速過(guò)快、壓力太大，造影劑可能會(huì)回流、外溢，損傷血管內(nèi)膜甚至導(dǎo)致血管破裂出血[6]。因此，建議先采用手推方式注入造影劑，觀察肝動(dòng)脈直徑大小，選擇合適的流速及液量，再進(jìn)行肝動(dòng)脈DSA，一般微導(dǎo)管造影的肝動(dòng)脈較細(xì)，流速及液量需進(jìn)一步調(diào)整到0.5～1 ml/s，更為合適。造影劑類型及注入方式也值得注意，一般肝癌患者應(yīng)首選經(jīng)腎臟排泄的非離子型造影劑，如碘克沙醇、碘海醇，過(guò)敏反應(yīng)及不良反應(yīng)小，顯影效果較好。而對(duì)于碘過(guò)敏患者，術(shù)前可以靜脈注射地塞米松5 mg，以預(yù)防過(guò)敏反應(yīng)發(fā)生[7]；同時(shí)選用磁共振造影劑，如釓噴酸葡胺，采用手推的方式，經(jīng)微導(dǎo)管注入后可使肝動(dòng)脈顯影，但顯影效果不如碘克沙醇，圖像質(zhì)量無(wú)法保證最優(yōu)化，只能滿足少部分患者的臨床治療需求。

3.5 圖像后處理

充分利用數(shù)字減影血管造影系統(tǒng)的圖像后處理功能，對(duì)獲得的影像資料進(jìn)行優(yōu)化、糾正和調(diào)整，以獲得最佳圖像質(zhì)量。如調(diào)整合適的窗寬窗位、對(duì)肝動(dòng)脈DSA 圖像進(jìn)行測(cè)量標(biāo)注，有利于觀察病灶大小、形態(tài)、位置和周圍血供關(guān)系；選擇合適的蒙片、移動(dòng)像素，如將蒙片的像素向其他方向移動(dòng)到合適的位置，并與對(duì)應(yīng)的像素進(jìn)行良好的配準(zhǔn)，以減少曝光時(shí)因患者屏氣不佳或心跳、胃腸蠕動(dòng)等微小運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的減影錯(cuò)位，精確減影后可僅留下肝動(dòng)脈影像，從而改善組織、臟器重疊度和圖像模糊度；對(duì)圖像進(jìn)行邊緣增強(qiáng)、邊緣平滑、區(qū)域均衡等處理，以改善圖像的對(duì)比度、清晰度和灰霧度，提高圖像質(zhì)量。

3.6 不足之處

因不同公司生產(chǎn)的DSA 成像設(shè)備功能存在差異，提高肝動(dòng)脈DSA 圖像質(zhì)量的方法仍需進(jìn)一步探索。我院使用荷蘭皇家飛利浦公司的UNIQ FD20 數(shù)字減影血管造影系統(tǒng)，目前只能進(jìn)行常規(guī)二維平面肝動(dòng)脈DSA，依靠采集正、側(cè)位及斜位圖像觀察復(fù)雜肝動(dòng)脈結(jié)構(gòu)的作用有限，難免存在部分血管、組織重疊，無(wú)法充分顯示肝動(dòng)脈的細(xì)小分支、畸形及副肝動(dòng)脈的發(fā)出位置和走行。而旋轉(zhuǎn)DSA 成像設(shè)備從三維立體角度觀察肝動(dòng)脈，能充分顯示病灶屬性及與周圍細(xì)小血管的關(guān)系[8]，且有利于提高肝癌微小病灶的檢出率。今后可及時(shí)更新DSA 成像設(shè)備和系統(tǒng)，綜合運(yùn)用多種方法，進(jìn)一步提高肝動(dòng)脈DSA 的圖像質(zhì)量。

綜上所述，醫(yī)務(wù)人員應(yīng)積極、主動(dòng)與患者進(jìn)行有效溝通，提高患者的配合度，注意操作規(guī)程并熟練操作技巧，有效設(shè)置成像參數(shù)和高壓注射器參數(shù)，分析肝動(dòng)脈DSA 圖像質(zhì)量控制影響因素，針對(duì)不同因素提出處理方案，使圖像質(zhì)量更上一個(gè)臺(tái)階。