探討全腦多傾斜角數字減影血管造影和3D旋轉數字減影血管造影在顱內動脈瘤診斷中的應用價值

羅一純,劉暢

(四川大學華西醫院放射科,四川 成都 610041)

顱內動脈瘤是神經科常見顱腦疾病之一,其中10%～15%患者在未就診前便因動脈瘤破裂而失去生命,即使經過規范治療,仍有部分患者復發性出血,此類復發性出血死亡率高達60%～80%,嚴重威脅患者生命安全[1-2]。及時診斷與治療是減少顱內動脈瘤出血風險,降低致殘致死率的關鍵。數字減影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)是顱內動脈瘤診斷“金標準”,可反映動脈瘤直徑、部位、形狀以及與附近血管之間關系等資料,不僅能為患者病情診斷提供有效信息,還可用于指導后續治療方案的制定[3]。多傾斜角DSA為二維DSA掃描方式,盡管可以從多傾斜角度掃描顱腦,但仍存在局限性,如不能完全清晰顯示復雜血管解剖結構[4]。而3D旋轉DSA(3D-DSA)則可清楚顯示復雜血管解剖結構,可有效彌補多傾斜角DSA局限性[5]。基于此,本研究欲探討多傾斜角DSA和3D-DSA診斷顱內動脈瘤的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年6月至2022年6月四川大學華西醫院收治的119例疑似顱內動脈瘤患者為研究對象,所有患者均進行多傾斜角DSA檢查和3D-DSA檢查。納入標準:(1)顱內動脈瘤診斷參照相關診斷標準[6],出現嘔吐、裂開樣突然劇烈頭痛及意識障礙等相關癥狀;(2)患者均接受全腦DSA檢查;(3)患者影像學檢查后接受手術或者介入治療;(4)患者各項資料完整。排除標準:(1)合并其他惡性腫瘤者;(2)存在多器官功能異常或者嚴重凝血功能異常者;(3)處于妊娠期或者哺乳期等特殊時期者;(4)對DSA使用造影劑過敏者。119例疑似顱內動脈瘤患者中,男性70例,女性49例;年齡(54.02±14.03)歲;就診原因:顱內血腫25例,蛛網膜下腔出血94例;就診前癥狀:頭痛53例、惡心78例、嘔吐54例。本研究所有患者均知情同意,且經醫院醫學倫理委員會審核批準。

1.2 方法

DSA檢查儀器為Allura XperFD20型號數字平板血管造影機(飛利浦公司),使用平板探測器及X線球管可以繞著患者體軸作等中心旋轉檢查,最大旋轉角度為305 °,掃描全視野矩陣為2 048×2 048,分辨率則選擇14 bit。

(1)多傾斜角DSA檢查:患者局部麻醉后經股動脈Seldinger法穿刺插管,以300 mg/mL歐乃派克作為注射對比劑,對比劑總體積為9～10 mL,以4～5 mL/s速度注入患者體內,隨后進行掃描并采集圖像,每個血管均需進行正位及側位造影,對高度懷疑存在動脈瘤血管則需加用雙側45 °斜投影掃描。

(2)3D-DSA檢查:患者完成多傾斜角DSA檢查后,確保感興趣位于顯示屏中央,對比劑注入后掃描旋轉角度、控制速率、像素矩陣、圖像采集幀率以及焦點旋轉分別設置為200 °、40 °/s、1 024×1 024、8.8幅/s、0.6 cm;C臂機旋轉后收集圖像,上傳至工作站后進行三維重建,依據三維重建圖像判定患者病變血管位置;三維處理后獲得掃描最佳角度后將其輸入角度定位系統,檢查機架后以最佳角度進行造影掃描,再次獲得造影圖像。由兩位經驗豐富的影像科醫師對獲得影像資料進行分析,雙盲法閱片以避免人為主觀原因對結果干擾,若意見不一則需協商討論后給出最終診斷結果。

1.3 觀察指標

(1)分析顱內動脈瘤多傾斜角DSA、3D-DSA檢查的影像學表現,主要包括檢出動脈瘤個數、動脈瘤分布部位及直徑情況。(2)評價動脈瘤顯示情況及圖像質量評分,動脈瘤顯示情況評分主要包括動脈瘤頸、瘤頸-載瘤血管間關系、動脈瘤形態顯示情況,其中1分、2分、3分及4分分別表示不能顯示、不能清楚顯示、顯示情況不佳及可以清楚顯示。圖像質量評分:1分為遠端分支血管不能清楚顯示,不能用于診斷;2分為各血管清楚顯示,遠處分支血管邊界不清晰,可以用于診斷;3分為各血管可以清楚顯示,對比度優異,血管邊界清晰;4分為各血管顯示情況優異,對比度高,血管邊界顯示銳利清晰。(3)記錄造影劑劑量與輻射劑量。

1.4 統計學分析

2 結果

2.1 多傾斜角DSA、3D-DSA影像學表現比較

多傾斜角DSA對于動脈瘤瘤體及載瘤動脈顯示清楚度欠佳,3D-DSA可以清楚顯示動脈瘤及載瘤動脈血管平面情況。見圖1及圖2。

2.2 多傾斜角DSA、3D-DSA檢出顱內動脈瘤的具體情況比較

119例疑似顱內動脈瘤患者經手術檢查共檢出顱內動脈瘤150個,多傾斜角DSA共檢出顱內動脈瘤123個;3D-DSA共檢出顱內動脈瘤138個。動脈瘤檢出率比較,差異有統計學意義(P<0.05)。多傾斜角DSA和3D-DSA對不同部位、不同直徑顱內動脈瘤檢出率比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 多傾斜角DSA、3D-DSA檢出顱內動脈瘤的具體情況比較 [n(%)]

2.3 多傾斜角DSA、3D-DSA對顱內動脈瘤的診斷價值比較

119例疑似顱內動脈瘤患者經手術檢查共確診顱內動脈瘤112例,非顱內動脈瘤7例。以手術檢查結果為“金標準”,多傾斜角DSA診斷顱內動脈瘤的敏感度、特異度及準確率分別為84.82%、42.86%、82.35%;3D-DSA診斷顱內動脈瘤的敏感度、特異度及準確率分別為100.00%、57.14%、97.48%。3D-DSA診斷顱內動脈瘤的靈敏度、準確率高于多傾斜角DSA(χ2=18.396、15.014,P<0.001),但特異度比較,差異無統計學意義(P=1.000)。見表2。

表2 多傾斜角DSA、3D-DSA診斷結果(例)

2.4 多傾斜角DSA、3D-DSA檢查顱內動脈瘤顯示情況及圖像質量評分比較

3D-DSA檢查動脈瘤頸、瘤頸-載瘤血管間關系、動脈瘤形態顯示評分及圖像質量評分均高于多傾斜角DSA組(P<0.05)。見表3。

表3 多傾斜角DSA、3D-DSA檢查顱內動脈瘤顯示情況及圖像質量評分比較分)

2.5 多傾斜角DSA、3D-DSA檢查的造影劑劑量與輻射劑量比較

3D-DSA檢查的造影劑劑量與輻射劑量均少于多傾斜角DSA檢查(P<0.05)。見表4。

表4 兩組患者造影劑劑量與輻射劑量比較

3 討論

顱腦動脈瘤診斷應用DSA檢查時,為了深入了解動脈瘤累及血管解剖結構具體情況,需要不同旋轉C臂,尋找合適工作位,即最佳觀察角[7]。多傾斜角DSA檢查時醫生需要按照其臨床經驗旋轉觀察角,多次造影,掃描耗時較長,且相對費力[8]。3D旋轉DSA聯合應用旋轉及血管三維重建技術經由旋轉投照獲得清晰圖片質量優異三維血管圖像,可以克服多傾斜角DSA中不足[9-10]。

本研究中多傾斜角DSA與3D-DSA分別檢出顱內動脈瘤123個與138個,3D-DSA顱內動脈瘤檢出率高于多傾斜角DSA。往期研究[11-12]認為多傾斜角DSA僅能夠獲得單一層面圖像,大動脈遮蓋、復雜血管彎曲以及顱底結構所致偽影等均會影響微小顱內動脈瘤診斷;而3D-DSA獲得圖像經三維創建后可以清楚顯示動脈瘤結構及其附近血管空間立體結構,有助于發現微小顱內動脈瘤;如3D-DSA最大密度投影技術可沿著某一軸位重建、旋轉以及觀察,表面陰影法則可以提高血管解剖結構立體度,容積再現重建則能夠提高血管空間度,上述處理方式均可為動脈瘤的發現提供有力參考依據。本研究中,兩種造影技術對不同部位、不同直徑的顱內動脈瘤檢出率差異無統計學意義。陳美丹等[13]研究顯示3D-DSA在檢出直徑<5 mm的微小動脈瘤上優勢更明顯,這與本研究結論不一致。考慮與樣本代表性、DSA檢查參數不同、影像學醫師專業技能和檢查經驗存在差異有關,若擴大樣本量或可獲得統計學差異。

本研究發現,3D-DSA組對顱內動脈瘤的診斷靈敏度及準確率均高于多傾斜角DSA,顯示3D-DSA檢查有助于提高對顱內動脈瘤診斷價值。分析原因:3D-DSA為旋轉采集圖像,在行三維重建處理后可以以任意角度旋轉,觀察血管立體情況,避開與其他血管之間重疊,清晰顯示動脈瘤情況[14]。謝成仁[15]研究也顯示,3D-DSA對腦血管疾病檢出率高于多傾斜角DSA(100%vs91.25%),表明相對于多傾斜角DSA,3D-DSA可以為腦血管疾病判定提供更多、更有效信息,這與3D-DSA可清楚顯示載瘤動脈及動脈瘤頸關系密切。本研究還顯示,3D-DSA檢查動脈瘤頸、瘤頸-載瘤血管間關系、動脈瘤形態顯示評分及圖像質量評分均高于多傾斜角DSA,這也是3D-DSA診斷顱內動脈瘤效能更佳的重要原因[16]。3D-DSA掃描可以根據球管二次旋轉獲得數字剪影圖像,經計算機重建處理后可獲得血管三維圖像,清楚顯示動脈瘤具體情況及其與附近血管間的關系,同時也可對動脈瘤及載瘤血管進行檢查[17-18],因此3D-DSA對于動脈瘤顯示情況及圖像質量均優于多傾斜角DSA。DSA患者輻射劑量包括造影及透視兩部分,會增加患者電離輻射危險及癌變風險,進而威脅患者生命健康,因此研究者們對于DSA檢查輻射劑量的關注越來越多。研究[19]顯示,頭部DSA檢查患者所有累及輻射劑量達(1 288.8±682.3)mGy,僅次于冠狀動脈造影,嚴重影響患者生命健康。本研究結果3D-DSA組患者造影劑劑量與輻射劑量均少于多傾斜角DSA組,分析認為盡管多傾斜角DSA具有快捷方便優勢,但是由于其需要多次移動C臂機進行多角度照射,以獲得最佳工作角度,這在一定程度上增加了患者及醫師在檢查期間接受的輻射劑量,3D-DSA檢查一次性進行多角度透射,不僅能夠顯示動脈瘤三維結構,還可以通過軟件測定瘤體直徑,多次旋轉以確定動脈瘤與附近血管之間的關系,有效減少了對比劑使用量及輻射劑量,有助于提高DSA檢查安全性[20]。一項針對腦血管疾病介入治療研究[21]顯示,應用3D-DSA檢查患者成像次數、造影劑劑量及X射線輻射劑量均少于2D-DSA,顯示出3D-DSA可能更方便安全,與本研究中相關結論一致。

綜上,相對于多傾斜角DSA,顱內動脈瘤采用旋轉3D-DSA檢查可以清楚顯示動脈瘤情況,圖像質量高,有助于提高對顱內動脈瘤的診斷價值,同時還可以減少患者輻射劑量,檢查安全性高。