64層螺旋CT血管造影圖像融合技術對血液透析動靜脈內(nèi)瘺功能不全的評價

魏培英，賈秀芬，鄭塵非，鄭永飛，孔建國，張華，吳恩福

（溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院，浙江 溫州 325015，1.放射科；2.腎內(nèi)科）

·論 著·

64層螺旋CT血管造影圖像融合技術對血液透析動靜脈內(nèi)瘺功能不全的評價

魏培英1，賈秀芬1，鄭塵非2，鄭永飛1，孔建國1，張華1，吳恩福1

（溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院，浙江 溫州 325015，1.放射科；2.腎內(nèi)科）

目的：探討64層螺旋CT血管造影（64-MSCTA）圖像融合技術在血液透析患者動靜脈內(nèi)瘺功能不全評估中的臨床應用價值。方法：32例自體動靜脈內(nèi)瘺（AVF）和4例人工血管動靜脈內(nèi)瘺（AVG）功能不全的患者進行血管造影檢查后，分別使用最大密度投影（MIP）、容積成像（VR）、曲面重建（CPR）及多平面重建（MPR）等技術對掃描數(shù)據(jù)進行三維重建，采用VR技術分別重建動脈流入道、靜脈流出道（對于AVG患者還包括人工血管），并使之相融合，觀察動靜脈內(nèi)瘺血管的顯示情況。結(jié)果：32例自體AVF中，吻合口狹窄11例，輕度、中度、重度及閉塞分別為1例、1例、8例及1例；流出靜脈狹窄18例，輕度、中度、重度及閉塞分別為2例、4例、8例及4例；流入動脈狹窄5例，輕度2例、重度3例。32例自體AVF中合并附壁血栓11例，靜脈瘤樣擴張13例，側(cè)支循環(huán)形成9例，吻合口及流出靜脈多發(fā)鈣化斑2例。4例人工血管AVG中，單純靜脈吻合口端狹窄2例，輕度及中度各1例；人工血管輕度節(jié)段性狹窄1例；吻合口及人工血管同時狹窄1例。結(jié)論：64-MSCTA圖像融合技術能清楚準確地顯示內(nèi)瘺血管解剖空間結(jié)構(gòu)并對其進行評價，對指導臨床進一步治療有重要價值。

血液透析；自體動靜脈內(nèi)瘺；人造血管動靜脈內(nèi)瘺；體層攝影術，X線計算機；血管成像；圖像融合技術

長期血液透析的終末期腎病患者，良好的血管通路對其預后和生活質(zhì)量至關重要[1]。自體動靜脈內(nèi)瘺（arteriovenous fistula，AVF）和人工血管動靜脈內(nèi)瘺（arteriovenous graft，AVG）是主要的血管通路[2]。而內(nèi)瘺反復穿刺、損傷易出現(xiàn)如血管狹窄、血栓形成等并發(fā)癥[3]，早期診斷和干預對延長血管通路的壽命具有重要意義[4]。本研究采用64層螺旋CT血管造影（64-MSCTA）圖像融合技術重建36例患者的透析血管通路，旨在探討64-MSCTA圖像融合技術對自體AVF和人工血管AVG的顯示能力和臨床應用價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料 收集我院自2012年1月至2014年4月間臨床懷疑血管通路功能不全的36例維持性血液透析患者，其中男22例，女14例，年齡30～84歲，平均（55.7±13.1）歲。原發(fā)疾病包括慢性腎小球腎炎14例，高血壓腎病7例，多囊腎2例，糖尿病腎病6例，腎結(jié)石3例，藥物性腎損害2例，缺血性腎病1例，紅斑狼瘡性腎病1例。透析血管通路包括自體AVF 32例（腕部橈動脈-頭靜脈內(nèi)瘺29例、前臂貴要靜脈轉(zhuǎn)位動靜脈內(nèi)瘺3例），聚四氟乙烯（PTFE）人工血管AVG 4例（分別與肱動脈和貴要靜脈端側(cè)吻合），使用時間4個月～11年，平均（34.4±32.9）月。

1.2 CT檢查 采用GE公司64排螺旋CT進行掃描。患者取仰臥位，進針肢舉過頭頂，檢查肢屈曲平放于胸前，先行平掃，后經(jīng)高壓注射器從非患肢肘正中靜脈注入非離子型對比劑碘海醇（350 mg I/mL），以3.5～4.5 mL/s流速注射約100 mL，隨后以4 mL/s流速注射0.9%氯化鈉溶液30 mL。掃描參數(shù)：探測器準直層厚64 mm×1.25 mm，球管旋轉(zhuǎn)時間為0.50 s/周，120 kV，200～220 mAs，重建層厚1 mm，重建間隔1 mm，掃描范圍為動靜脈內(nèi)瘺至右心房，包括整個動脈流入道、吻合口和靜脈流出道。增強掃描采用SureStart智能閾值觸發(fā)掃描，ROI設在升主動脈水平，觸發(fā)閾值150 HU，延遲時間15 s啟動增強掃描。掃描結(jié)束后，患者立即進行一次血液透析以加速血液中造影劑的清除。

1.3 圖像重建 將原始圖像傳到GE Advantage4.6工作站，由2位經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)師對掃描數(shù)據(jù)進行最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）、容積再現(xiàn)（volume rendering，VR）、曲面重建（curved planner reconstruction，CPR）、多平面重建（multiple planar reconstruction，MPR）技術進行三維重建。然后運用VR成像將增強數(shù)據(jù)分別重建出動脈流入道、靜脈流出道，并分別添加紅色、藍色偽彩，采用圖像融合技術將兩者融合在一起；對于PTFE人造血管AVG，另外重建出人工血管，并添加黃色偽彩，再將三者融合在一起，同時可將骨骼融合進血管重建圖像內(nèi)。

1.4 圖像分析 所有圖像由2位具有多年心血管系統(tǒng)影像診斷經(jīng)驗的放射科醫(yī)師共同評閱，以一致意見為判讀結(jié)果。評價內(nèi)容包括：內(nèi)瘺血管的流入動脈、流出靜脈、吻合口及人造血管有無狹窄，狹窄的程度、范圍及部位，有無側(cè)支循環(huán)及瘤樣擴張，有無管腔內(nèi)血栓、管壁鈣化斑塊及周圍軟組織異常情況等。測量狹窄部位的血管內(nèi)徑及相鄰正常血管內(nèi)徑來判定血管狹窄程度，狹窄程度分為：輕度或無狹窄（0%～49%），中度狹窄（50%～74%），重度狹窄（75%～99%），完全閉塞（100%）。評價者可在工作站對圖像進行編輯，通過調(diào)節(jié)窗寬、窗位、不同結(jié)構(gòu)的透光度或亮度以滿足對目標結(jié)構(gòu)的最佳顯示。

2 結(jié)果

36例患者掃描圖像均達到診斷要求并獲得良好的血管成像效果，采用VR、MIP等技術重建后圖像結(jié)合融合圖像清晰地顯示了內(nèi)瘺的血管情況，包括血管狹窄、側(cè)支循環(huán)形成、管壁及管腔內(nèi)情況等。32例自體AVF中，吻合口狹窄11例，輕度、中度、重度及閉塞分別為1例、1例、8例及1例；流出靜脈狹窄18例，輕度、中度、重度及閉塞分別為2例、4例、8例及4例；流入動脈狹窄5例，輕度2例、重度3例。其中單純吻合口狹窄3例；單純流出靜脈狹窄17例；吻合口及流出靜脈同時狹窄6例；流入動脈及流出靜脈同時狹窄3例；流入動脈、流出靜脈及吻合口均狹窄2例；僅1例見頭靜脈流出道瘤樣擴張及側(cè)支循環(huán)形成而未見明顯狹窄。32例中合并附壁血栓11例，靜脈瘤樣擴張13例，側(cè)支循環(huán)形成9例，吻合口及流出靜脈多發(fā)鈣化斑2例（見圖1-3）。

4例人工血管AVG中，單純靜脈吻合口端狹窄2例，輕度及中度各1例，輕度者伴有狹窄處動脈粥樣斑塊及前臂巨大血腫，中度者吻合口區(qū)及人工血管見散在動脈粥樣斑塊；人工血管輕度節(jié)段性狹窄1例，伴有狹窄處動脈粥樣斑塊；吻合口及人工血管同時狹窄1例，狹窄的人工血管伴有多發(fā)附壁血栓（見圖4）。

根據(jù)64-MSCTA結(jié)果及患者本人意愿，對36例患者的血管通路進行了相應的干預，其中15例行動靜脈內(nèi)瘺手術重建，7例患者行經(jīng)皮腔內(nèi)血管成形術，8例新建內(nèi)瘺，2例行支架置入，4例行溶栓術。全部患者經(jīng)干預后血流量明顯提高，能滿足血液透析的需要，手臂腫脹減輕。

圖1 右前臂貴要靜脈轉(zhuǎn)位動靜脈內(nèi)瘺[A：普通VR像；B：VR融合圖像；C：加入骨骼的VR融合圖像（骨骼透明化）；D：MIP可較準確地估計狹窄程度。流入動脈（長箭所示）及流出動脈（短箭所示）同時狹窄]圖2 左腕部橈動脈-頭靜脈內(nèi)瘺[VR融合圖像顯示流出靜脈狹窄（長箭所示）伴流出靜脈瘤樣擴張（短箭所示）]

圖3 左腕部橈動脈-頭靜脈內(nèi)瘺[VR融合圖像顯示前臂流出靜脈截斷（短箭示截斷點）伴側(cè)支循環(huán)形成（長箭所示）]圖4 左前臂人工血管AVG[A：普通VR像；B：VR融合圖像；C：加入骨骼的VR融合圖像（骨骼透明化）；D：MIP清楚地顯示了吻合口狹窄程度。長箭示人造血管靜脈端吻合口狹窄]

3 討論

自體AVF從1966年由Brescia和Cimino首次作出描述，就被作為維持性血液透析患者的首選通路[5]，其中最常用的是腕部橈動脈-頭靜脈內(nèi)瘺。當各種原因?qū)е虑氨垲^靜脈無法利用時，貴要靜脈轉(zhuǎn)位內(nèi)瘺亦可成為一種替代通路[6]，而在自體血管不能再利用時可采用人工血管AVG。透析血管通路出現(xiàn)失功最常見的原因是狹窄引起的血栓，有湍流、血管內(nèi)膜受到機械應力或局部損傷的部位易發(fā)生有平滑肌增生的血管炎性反應，從而導致血管腔內(nèi)阻力增加、血流量減少，最終血栓形成[7-8]。

血液透析患者動靜脈內(nèi)瘺不全的評估有多種影像學檢查方法。目前臨床最為常用的是多普勒超聲檢查，具有方便、經(jīng)濟、無創(chuàng)等優(yōu)點，但對操作者水平的依賴性較高，對中央靜脈和細小血管的顯示差，且不能提供血管通路的全景圖[9]。DSA仍是診斷內(nèi)瘺狹窄的金標準[10]，同時可進行血管介入治療，但其操作復雜、有創(chuàng)，限制了其臨床應用。磁共振血管造影近來亦被用于檢查血管內(nèi)瘺，具有無創(chuàng)性和不含碘造影劑等優(yōu)點，但仍受限于其相對較低的空間分辨率和運動偽影等缺陷[11]。

3.1 64-MSCTA評價動靜脈內(nèi)瘺功能不全的臨床應用價值 64-MSCTA有較高的時間和空間分辨率、較短的掃描時間，已廣泛應用于各種血管疾病檢查[12]。原始圖像三維后處理有多種方法，應用最多的是VR和MIP技術[13]。VR技術可三維立體地顯示血管，選擇適當?shù)娘@示閾值和透明度可以清楚地顯示整個透析血管通路，易于找到內(nèi)瘺的位置以及病變的部位及范圍，但不能準確地進行評估。MIP技術可以更清晰地顯示血管的狹窄程度及其內(nèi)部情況，但不能顯示可作為對比背景的周圍其他組織結(jié)構(gòu)。

3.2 圖像融合技術在內(nèi)瘺血管評估中的價值 圖像融合技術現(xiàn)已被應用于術前評價胃周動靜脈系統(tǒng)、腎血管系統(tǒng)等[14-15]，將不同時相的動靜脈圖像融合在一起，取得了滿意的結(jié)果，但目前鮮有該技術在透析動靜脈內(nèi)瘺方面應用的報道。本研究采用圖像融合技術對36例患者透析血管通路進行了VR重建及添加偽彩，將流入動脈、流出靜脈、人工血管（對于人工血管AVG）分別添以不同顏色，更易識別和觀察，特別是對于變異較大的靜脈。同時可將骨骼融合進血管重建圖像內(nèi)，通過在三維融合圖像上任意角度立體直觀地顯示整個血管通路的走行、病變的位置、范圍等，并可通過分別調(diào)節(jié)骨骼、流入動脈、流出靜脈的透光度，重點觀察某一結(jié)構(gòu)而不受組織重疊的影響。特別有利于臨床醫(yī)師全面、客觀、準確地掌握失功動靜脈內(nèi)瘺血管解剖空間結(jié)構(gòu)，有助于制訂詳細的手術干預方案，減少并發(fā)癥的發(fā)生。

總之，64-MSCTA能精確地評價透析血管通路情況，為臨床醫(yī)師提供必需的血管解剖信息，尤其是聯(lián)合圖像融合技術的應用，更能立體、直觀、準確、多方位、多角度地顯示內(nèi)瘺血管，有利于臨床醫(yī)師術前準確全面地掌握失功的內(nèi)瘺情況，有重要的臨床應用價值。

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（本文編輯：吳健敏）

·論 著·

Objective:To evaluate the clinical value of 64-multislice spiral computed tomography angiography (64-MSCTA) with image fusion for failing arteriovenous fistula in hemodialysis patients.Methods:Thirty-two hemodialysis patients with failing autogenous arteriovenous fstula (AVF) and 4 patients with failing synthetic arteriovenous graft (AVG) underwent 64-MSCTA. After axial source images were obtained, maximum intensity projection (MIP), volume rendering (VR), curved planner reconstruction (CPR), multiple planar reconstruction (MPR) images were constructed. Using VR technique, computed tomography angiography (CTA) of infow artery and outfow vein (the polytetrafuoroethylene loop graft also was included in patients with AVG) were reconstructed respectively, and then the images were fused together.Results:Among 32 hemodialysis patients with failing AVF, the anastomotic stenosis in 11 cases, the cases of mild (0%～49%), moderate(50%～74%), severe (75%～99%) and occlusion (100%) stenosis were 1, 1, 8 and 1, respectively. Outfow vein stenosis was found in 18 cases, the cases of mild, moderate, severe and occlusion were 2, 4, 8 and 4, respectively. Infow artery stenosis was found in 5 cases, mild in 2 and severe in 3. Mural thrombus was displayed by MIP in 11 cases, vein tumor-like expansion in 13 cases, multiple calcifed plaques in 2 cases. Among 4 hemodialysis patients with AVG, 2 cases stenosis was at the venous anastomosis, mild in 1 and severe in 1. One cases stenosis was at PTEE loop graft and was of mild segmental stenosis. One case stenosis at anastomosis and loop graft simultaneously.Conclusion: 64-MSCTA with image fusion can accurately evaluate arteriovenous fstulas and grafts, which is helpful for customize future intervention.

hemodialysis; arteriovenous fistula; arteriovenous grafts; tomography, X-ray computed; angiography; fusion imaging technique

R816.2

A

1000-2138（2014）12-0892-04

2014-06-26

魏培英（1989-），女，陜西漢中人，碩士生。

吳恩福，主任醫(yī)師，教授，碩士生導師，Email：wzwef@163.com。

Assessment of 64-slice spiral computed tomography angiography with image fusion for failing arteriovenous fstulas and grafts in hemodialysis patients

WEI Peiying1, JIA Xiufen1, ZHENG Chenfei2, ZHENG Yongfei1, KONG Jianguo1, ZHANG Hua1, WU Enfu1. 1.Department of Radiology, the First Affliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325015; 2.Department of Nephrology, the First Affliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325015