基于3D-DSA雙容積重建的單模融合技術在顱內(nèi)動脈瘤栓塞術后隨訪中的應用價值

范良好 熊葉 趙兵 鐘鳴 譚顯西 鄭匡 李則群

基于3D-DSA雙容積重建的單模融合技術在顱內(nèi)動脈瘤栓塞術后隨訪中的應用價值

范良好 熊葉 趙兵 鐘鳴 譚顯西 鄭匡 李則群

目的 探討基于3D-DSA雙容積重建的單模融合技術在顱內(nèi)動脈瘤栓塞術后隨訪中的應用價值。方法 回顧性分析2013年5月至2015年4月經(jīng)血管內(nèi)顱內(nèi)動脈瘤栓塞術后隨訪的137例患者的臨床及全腦血管造影檢查資料。結果 137例患者中共152個顱內(nèi)動脈瘤，其中多發(fā)顱內(nèi)動脈瘤患者15例。所有患者均行血管內(nèi)栓塞術治療，其中117個顱內(nèi)動脈瘤行單純彈簧圈栓塞治療，35個行支架輔助彈簧圈栓塞。隨訪發(fā)現(xiàn)動脈瘤完全閉塞123個（80.9%），瘤頸殘留17個（11.2%），瘤腔殘留12個（7.9%）。結論 基于3D-DSA雙容積重建的單模融合技術能夠更好發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)動脈瘤栓塞術后殘留或復發(fā)，并能排除金屬偽影的干擾，提供更直觀、清晰的重建影像，在DSA隨訪中具有重要應用價值。

3D-DSA 顱內(nèi)動脈瘤 圖像融合 隨訪

顱內(nèi)動脈瘤破裂是造成蛛網(wǎng)膜下腔出血的首位病因，目前經(jīng)血管內(nèi)動脈瘤栓塞術已成為顱內(nèi)動脈瘤治療的首選方法[1]，數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）是顱內(nèi)動脈瘤術前診斷及術后隨訪的金標準，而基于常規(guī)的二維（2D）-DSA技術衍生出的三維（3D）-DSA圖像重建技術對于顱內(nèi)動脈瘤的診斷更加精準，其多種圖像后處理技術均可應用于顱內(nèi)動脈瘤的診斷和術中指導[2-3]。3D-DSA雙容積重建的單模融合技術是3D-DSA圖像重建技術中的一種處理技術，其在顱內(nèi)動脈瘤栓塞術后隨訪中的應用目前國內(nèi)尚未見于報道。為探究基于3D-DSA雙容積重建的單模融合技術在顱內(nèi)動脈瘤栓塞術后隨訪中的應用價值，本研究回顧性分析了我院近年來顱內(nèi)動脈瘤栓塞術后隨訪的137例患者的影像學資料，現(xiàn)報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 2013年5月至2015年4月我院經(jīng)血管內(nèi)顱內(nèi)動脈瘤栓塞術后的隨訪患者共137例，其中男42例，女95例，男女比例1∶2.26；年齡24～81歲，平均56歲。共152個動脈瘤，其中多發(fā)動脈瘤15例。117個動脈瘤行單純彈簧圈栓塞治療，35個行支架輔助動脈瘤栓塞治療。所有患者術后均隨訪3個月以上，均行2DDSA與旋轉血管造影即3D-DSA，多次隨訪患者以最后一次檢查為準。

1.2 儀器設備及方法

1.2.1 儀器 數(shù)字減影血管造影機（GE Innova 4100IQ），后處理工作站（GE AW4.6-05.003-SLED-11），后處理軟件（Volume Viewer 11.3-2.2），高壓注射器（MEPRAD Mark V Provis）。

1.2.2 方法 患者取仰臥位，暴露股動脈區(qū)，常規(guī)消毒鋪巾后Seldinger法穿刺股動脈，留置動脈鞘，常規(guī)行雙側頸總動脈、雙側椎動脈正側位2D-DSA，對比劑為碘海醇注射液。對比劑注射速率：頸總動脈5ml/s，總量10ml；椎動脈4ml/s，總量8ml。高壓注射器壓力均為300PSI，再行患側3D-DSA，旋轉造影參數(shù)：頸總動脈5ml/s，總量25ml；椎動脈4ml/s，總量16ml。3D旋轉角度為200度，速度40度/s，采集圖像294幀。將3D造影圖像傳至AW 4.6工作站重建獲取3D-DSA容積成像（VR）、梯度成像（GR）、最大密度投影（MIP）重建圖像和融合圖像（SUB+MASK），獲得栓塞后彈簧圈和載瘤動脈的最佳角度，再次行2D-DSA，確認動脈瘤殘留或復發(fā)情況。

1.3 評價方法 由2位副高職稱以上的神經(jīng)放射學專家對2D-DSA、3D-DSA圖像進行獨立評價。顱內(nèi)動脈瘤隨訪結果分為3級：（1）完全栓塞，指無對比劑充盈動脈瘤；（2）瘤頸殘留，指對比劑只充盈瘤頸部；（3）瘤腔殘留，指對比劑通過瘤頸充盈瘤腔，瘤頸和瘤腔均顯影。

2 結果

137例顱內(nèi)動脈瘤栓塞患者術后均獲得隨訪，除2例患者難以控制頭部運動，產(chǎn)生運動偽影，重建圖像不清晰外，其余患者均能夠清楚顯示彈簧圈的位置、形態(tài)，載瘤動脈及顱內(nèi)大血管情況，并可顯示載瘤動脈與彈簧圈之間的空間解剖關系。隨訪發(fā)現(xiàn)152個動脈瘤中完全閉塞123個（80.9%），瘤頸殘留17個（11.2%），瘤腔殘留12個（7.9%），見圖1-2。

圖1 顱內(nèi)動脈瘤患者栓塞前后及術后隨訪DSA圖像[A：栓塞前2D-DSA；B：栓塞后2D-DSA；C-D：術后6個月復查3D-DSA重建圖像（VR和GR），示彈簧圈與瘤頸殘留對比劑充盈密度接近，難以區(qū)分殘留情況]

圖2 顱內(nèi)動脈瘤患者栓塞術后隨訪DSA圖像（A：術后58個月復查2D-DSA檢查僅顯示瘤頸部分殘留，瘤體被高密度的彈簧圈掩蓋；B：3D-DSA融合圖像，清晰顯示瘤頸及瘤體殘留，對比劑與彈簧圈清楚分離）

3 討論

目前，2D-DSA是顱內(nèi)動脈瘤術前診斷及術后隨訪的金標準，而基于2D-DSA技術衍生出的3D-DSA圖像重建技術對于顱內(nèi)動脈瘤的診斷更加精準，其多種圖像后處理技術（包括VR、GR、MIP等3種）均可應用于顱內(nèi)動脈瘤的診斷和術中指導，3種不同后期圖像重建技術有其各自的特點。醫(yī)學圖像融合技術作為信息融合技術的一個極具特色的應用領域，是90年代才發(fā)展起來的醫(yī)學圖像后處理技術之一[4-5]。圖像融合是指不同或相同圖像空間配準后，以一種新的圖像方式顯示源圖像所包含信息的方式，包括單模融合、多模融合和模板融合3種類型[6]。筆者在隨訪中發(fā)現(xiàn)，采用雙容積重建的單模融合結合偽彩色顯示用于顱內(nèi)動脈瘤栓塞術后隨訪的評估有其獨特價值，究其原因主要有以下幾方面，一是單模融合為建立在3D-DSA雙容積重建技術上的相同成像方式融合，融合過程中圖像的配準精度高，不存在圖像轉換和定位，全部由計算機自動實現(xiàn)像素級的點對點融合，其圖像顯示清楚；二是由于人眼對彩色圖像的分辨能力是灰度圖像的幾千倍，因此對融合圖像采用偽彩色顯示可大大提高觀察者對圖像特征的識別能力[4]。融合后的三維數(shù)據(jù)可以任意角度旋轉顯示，可從任意角度觀察彈簧圈中對比劑的位置、含量，從而明確瘤頸處、瘤體內(nèi)的栓塞情況，同時便于觀察者更直觀地觀察病灶的空間解剖位置及其與載瘤動脈的關系，在制定栓塞術后殘留或復發(fā)的治療策略方面具有較高參考價值。而傳統(tǒng)的三維重建技術無法把對比劑和彈簧圈影像分開顯示，重建圖像在清楚顯示栓塞術后動脈瘤殘留時，容易導致載瘤動脈顯影減弱或變淡，誤以為血管狹窄，導致更高的載瘤動脈狹窄顯示率，而2D-DSA則未見狹窄，載瘤動脈正常通暢[7]。如果動脈瘤未被彈簧圈完全栓塞，動脈瘤內(nèi)的對比劑圖像很容易被高密度的彈簧圈掩蓋，導致重建圖像被誤認為完全栓塞。

隨訪發(fā)現(xiàn)152個動脈瘤中，彈簧圈栓塞術后完全閉塞123個（80.9%），瘤頸殘留17個（11.2%），瘤腔殘留12個（7.9%），復發(fā)再通率19.1%，與文獻報道中顱內(nèi)動脈瘤患者栓塞術后長期隨訪的影像復發(fā)再通率17.0%～33.6%較吻合。本組大部分為瘤頸殘留的復發(fā)。再通是介入治療醫(yī)師所關心的問題，它與隨訪時間的長短、瘤頸寬度、瘤頸比、瘤體體積、彈簧圈類型以及是否使用支架等有關，還受原發(fā)栓塞治療不徹底（動脈瘤頸部或體部殘留）的影響[8-10]。因此，對該病長期規(guī)律的隨訪及選擇合適的檢查技術是非常必要的。在目前幾種臨床常用的影像學診斷技術中，輔以三維容積再現(xiàn)（3D VR）重建技術的旋轉DSA因其高度的敏感性成為檢測和評估顱內(nèi)動脈瘤及彈簧圈栓塞術后隨訪的金標準[11]。

總之，基于3D-DSA雙容積重建的單模融合技術能夠更好發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)動脈瘤栓塞術后的殘留或復發(fā)，并能排除金屬偽影的干擾，提供更直觀、清晰的重建影像，在顱內(nèi)動脈瘤栓塞術后的DSA隨訪中具有重要應用價值。

[1]Molyneux A J,Kerr R S,Yu L M,et al.International subarachnoid aneurysm trial(ISAT)of neurosurgical clipping versus endovascular coiling in 2143 patients with ruptured intracranialaneurysms: a randomised comparison of effects on survival,dependency, seizures,rebleeding,subgroups,and aneurysm occlusion[J]. Lancet,2005,366(9488):809-817.

[2]Kim S J,Kim S H,Chun YM,et al.Clinicalcomparison of conventional and remnant-preserving transtibial single-bundle posterior cruciate ligament reconstruction combined with posterolateral corner reconstruction[J].Am J Sports Med,2012,40(3):640-649.

[3]Killer M,McCoy M R,Vestal M C,et al.Use of CT angiography in comparison with other imaging techniques for the determination of embolus and remnant size in experimental aneurysms embolized with hydrogel filaments[J].AJNR Am J Neuroradiol,2011,32(5): 923-928.

[4]文明,李少林.醫(yī)學圖像融合技術及其臨床應用價值[J].中國醫(yī)學影像學雜志,2005,13(3):223-225.

[5]謝明萱,董愛生,孔令山.醫(yī)學圖像融合技術及其臨床應用[J].中華國際醫(yī)學雜志,2003,3(4):358-360.

[6]曹麗珍,李坤成.醫(yī)學圖像融合的臨床應用價值[J].臨床放射學雜志, 2004,23(3):254-256.

[7]石會,趙兵,鐘鳴,等.三維數(shù)字減影血管造影對顱內(nèi)動脈瘤夾閉術后殘留的評價及應用[J].實用醫(yī)學雜志,2014,30(7):1024-1027.

[8]Gallas S,JanuelAC,Pasco A,et al.Long-term follow-up of 1036 cerebral aneurysms treated by bare coils:a multicentric cohort treated between 1998 and 2003[J].AJNR Am J Neuroradiol,2009, 30(10):1986-1992.

[9]Taschner C A,Thines L,El-Mahdy M,et al.GDC 360 degrees for the endovascular treatment of intracranialaneurysms: a matched-pair study analysing angiographic outcomes with GDC 3D Coils in 38 patients[J].Neuroradiology,2009,51(1):45-52.

[10]Vin uela F,Duckwiler G,Mawad M.Guglielmidetachable coilembolization ofacute intracranialaneurysm:perioperative anatomical and clinical outcome in 403 patients.1997[J].J Neurosurg, 2008,108(4):832-839.

[11]Zhou B,LiM H,Wang W,et al.Three-dimensional volume-rendering technique in the angiographic follow-up of intracranial aneurysms embolized with coils[J].J Neurosurg,2010,112(3): 674-680.

Application of three-dimensional fusion digital subtraction angiography in postoperative follow up of patients with intracranial aneurysms embolization

FAN Lianghao,XIONG Ye,ZHAO Bing,et al.Department of Interventional,the First Hospital of Wenzhou Medical University,Wenzhou 325000,China

Objective To evaluate the application ofthree-dimensionalfusion digitalsubtraction angiography(3D-DSA)in postoperative follow up of patients with intracranial aneurysm embolization. Methods One hundred and thirty seven patients with intracranial aneurysm (152 lesions),including 42 males and 95 females aged 24～81 years,were treated with endovascular embolization(coil embolization for 117 aneurysms,covered-stent placement for 35 aneurysms)from May 2013 to April 2015.The patients underwent three-dimensional fusion digitalsubtraction angiography during postoperative follow up,and the angiographic findings were retrospectively analyzed. Results Follow-up found that among 152 aneurysms,123 were embolized completely, 17 had neck remnants and 12 had dome remnant. Conclusion Three-dimensional fusion DSA can eliminate the interference of the metal artifacts and provide more intuitive,clear and the restructuring images,it is of value in follow-up of patients with intracranialaneurysm embolization.

Three-dimensionaldigitalsubtraction angiography Intracranialaneurysm Image fusion Follow-up

2015-05-21）

（本文編輯：胥昀）

溫州市科技局基金（Y 20140041）

325000 溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院介入科（范良好），神經(jīng)外科（熊葉、趙兵、鐘鳴、譚顯西、鄭匡、李則群）

熊葉，E-m ai l：xi ongye2310@163.com