血流彩色編碼成像技術(shù)評(píng)估頸動(dòng)脈植入支架前后血流動(dòng)力學(xué)變化

袁 晨，瞿小峰，鄧小文，李 波，劉一之

(蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院介入科，江蘇 蘇州 215000)

頸動(dòng)脈支架植入術(shù)(carotid artery stenting， CAS)創(chuàng)傷小，術(shù)后患者恢復(fù)快、住院時(shí)間短，臨床應(yīng)用范圍逐漸增大[1]。目前主要采用彩色多普勒超聲、CT灌注成像、PET及SPECT等評(píng)估CAS前后血流動(dòng)力學(xué)變化[2-4]，增加患者輻射劑量及經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，且需于支架植入一段時(shí)間后進(jìn)行，具有一定延時(shí)性。

彩色血流編碼DSA(color coding of DSA， CC-DSA)是基于DSA的一項(xiàng)新技術(shù)[5-6]，利用Syngo iFlow后處理軟件，根據(jù)血管中每個(gè)像素點(diǎn)內(nèi)對(duì)比劑濃度達(dá)到高峰的時(shí)間不同而賦予每個(gè)像素點(diǎn)不同顏色，得到相應(yīng)的彩色血流編碼圖像。目前CC-DSA已廣泛應(yīng)用于神經(jīng)介入、腫瘤介入、外周血管介入等領(lǐng)域，用于診斷疾病、制定治療方案及量化評(píng)估治療前后血流動(dòng)力學(xué)等，效果較好[7-10]。本研究探討以CC-DSA評(píng)估CAS術(shù)前及術(shù)后血流動(dòng)力學(xué)變化的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2016年12月—2018年9月16例于蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院接受CAS治療的頸內(nèi)動(dòng)脈起始段重度狹窄患者，男15例，女1例，年齡61～80歲，平均(70.4±5.8)歲；其中左右側(cè)頸動(dòng)脈病變各8例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①單純一側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈起始段重度狹窄，狹窄率>70%，狹窄遠(yuǎn)端血管正常；②Wills環(huán)完整，無橫竇缺失；③血管造影圖像保留完整；④手術(shù)前后超聲資料完整。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Artis Zeego DSA機(jī)。將4F(長125 cm)單彎導(dǎo)管頭端置于頸總動(dòng)脈分叉處以下約3 cm；注射對(duì)比劑威視派克(每支100 ml，GE)，流率4 ml/s，總量9 ml，注射延遲1 s；圖像采集幀數(shù)4幀/秒，采集至頸靜脈顯影。對(duì)造影圖像進(jìn)行后處理，得到相應(yīng)的彩色血流編碼圖像，分別于頸總動(dòng)脈植入支架段遠(yuǎn)近端，頸內(nèi)動(dòng)脈C1段、大腦中動(dòng)脈M1段及橫竇處設(shè)置感興趣點(diǎn)(point of interest, POI)，記錄上述位置對(duì)比劑濃度達(dá)峰時(shí)間(time to peak, TTP， 即血管內(nèi)某一點(diǎn)對(duì)比劑濃度達(dá)到最大值所需要的時(shí)間)及相對(duì)于頸總動(dòng)脈的相對(duì)達(dá)峰時(shí)間(relative time to peak， rTTP，即血流從頸總動(dòng)脈POI到其他部位POI所需要的時(shí)間)。

采用VIASYS Sonara型血流分析儀，探頭頻率 2 MHz，分別于CAS前后行頸部超聲檢查，檢測頸動(dòng)脈狹窄段和頸內(nèi)動(dòng)脈C1段遠(yuǎn)端(管腔正常處)收縮期峰值流速(peak systolic velocity, PSV)及舒張末期流速(end diastolic velocity, EDV)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料以±s表示，以配對(duì)t檢驗(yàn)比較CAS前后數(shù)據(jù)，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。以Spearman相關(guān)分析觀察參數(shù)間相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 TTP及rTTP CAS后頸內(nèi)動(dòng)脈C1段及大腦中動(dòng)脈M1段TTP及rTTP均較術(shù)前降低(P均<0.05)，CAS前后頸總動(dòng)脈、橫竇TTP及橫竇rTTP差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。見表1、2及圖1。

2.2 PSV及EDV CAS后頸動(dòng)脈狹窄段PSV及EDV均較術(shù)前降低，頸內(nèi)動(dòng)脈C1段遠(yuǎn)端PSV較術(shù)前升高(P均<0.05)，CAS前后頸內(nèi)動(dòng)脈C1段遠(yuǎn)端EDV差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

2.3 相關(guān)性 CAS前后頸內(nèi)動(dòng)脈C1段TTP變化值與其遠(yuǎn)端(管腔正常處)超聲參數(shù)PSV、EDV變化值均呈正相關(guān)(rs=0.500、0.522，P=0.049、0.038)。

3 討論

CC-DSA基于原始DSA灰階圖像獲得每個(gè)像素點(diǎn)從圖像開始采集到對(duì)比劑充盈達(dá)到TTP的時(shí)間，TTP反映血流速度，TTP值越小，血流速度越快，操作簡單，可快速對(duì)DSA的灰階圖像進(jìn)行后處理及量化而不延長手術(shù)時(shí)間[11]。既往研究[12]報(bào)道，CC-DSA能輔助臨床醫(yī)師、特別是低年資醫(yī)師診斷腦血管疾病。GOLITZ等[13]發(fā)現(xiàn)CC-DSA能將頸內(nèi)動(dòng)脈海綿竇瘺(carotid cavernous fistula， CCF)復(fù)雜的瘺口可視化，從而更精確評(píng)估靜脈引流方式，并能量化分析手術(shù)前后血流變化，為進(jìn)一步治療提供客觀參考。CHO等[14]通過CC-DSA量化評(píng)估兒童煙霧病旁路術(shù)后新血管狀態(tài)，進(jìn)而預(yù)測患兒血管搭橋術(shù)預(yù)后。ZHOU等[15]將CC-DSA用于評(píng)估血管內(nèi)治療腹主動(dòng)脈瘤后內(nèi)瘺情況，為后續(xù)治療提供參考。

表1 CAS前后各POI的TTP值比較(s，±s，n=16)

表1 CAS前后各POI的TTP值比較(s，±s，n=16)

時(shí)間點(diǎn)TTP頸總動(dòng)脈頸內(nèi)動(dòng)脈C1段大腦中動(dòng)脈M1段橫竇CAS前3.23±0.514.75±1.655.48±1.4614.35±5.84CAS后3.37±0.603.52±0.464.18±0.6312.00±1.80t值-0.9213.2233.4481.806P值0.3720.0060.0040.091

表2 CAS前后各POI的rTTP值比較(s，±s，n=16)

表2 CAS前后各POI的rTTP值比較(s，±s，n=16)

時(shí)間點(diǎn)rTTP頸內(nèi)動(dòng)脈C1段大腦中動(dòng)脈M1段橫竇CAS前1.53±1.432.26±1.2411.12±5.77CAS后0.15±0.410.82±0.678.63±1.53t值3.7263.6631.872P值0.0020.0020.081

表3 CAS前后頸動(dòng)脈狹窄段及頸內(nèi)動(dòng)脈C1段遠(yuǎn)端PSV、EDV比較(cm/s，±s，n=16)

表3 CAS前后頸動(dòng)脈狹窄段及頸內(nèi)動(dòng)脈C1段遠(yuǎn)端PSV、EDV比較(cm/s，±s，n=16)

時(shí)間點(diǎn)PSV頸動(dòng)脈狹窄段頸內(nèi)動(dòng)脈C1段遠(yuǎn)端EDV頸動(dòng)脈狹窄段頸內(nèi)動(dòng)脈C1段遠(yuǎn)端CAS前421.48±144.7696.00±41.67189.42±115.1542.06±19.80CAS后129.79±73.10118.52±33.4545.00±31.4145.74±14.19t值9.845-1.8375.983-0.558P值<0.0010.017<0.0010.584

圖1 患者男，62歲，因右側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈起始段重度狹窄接受CAS A.術(shù)前CC-DSA圖像，頸內(nèi)動(dòng)脈C1段rTTP=1.87 s，大腦中動(dòng)脈M1段rTTP=3.73 s，橫竇rTTP=11.47 s； B.術(shù)后CC-DSA圖像，頸內(nèi)動(dòng)脈C1段rTTP=1.33 s，大腦中動(dòng)脈M1段rTTP=2.93 s，橫竇rTTP=8.80 s

目前國內(nèi)外對(duì)于選擇POI尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。為使被選取的POI更有代表性，本研究分別選擇病變血管顱外段及顱內(nèi)段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，但造影導(dǎo)管位置可能因支架植入而發(fā)生變化，且支架植入前后對(duì)比劑注射速度不一致，而植入支架前后患者血壓、心率等生命體征變化等不確定因素均可能影響手術(shù)前后TTP值。為減少由此帶來的誤差，本研究不僅對(duì)各POI的CAS前后TTP值進(jìn)行分析，而且進(jìn)一步計(jì)算出rTTP進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。本研究結(jié)果顯示，CAS后頸內(nèi)動(dòng)脈C1段及大腦中動(dòng)脈M1段TTP及rTTP均較術(shù)前降低，而CAS前后頸總動(dòng)脈、橫竇TTP及橫竇rTTP差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示植入支架后狹窄遠(yuǎn)端及顱內(nèi)血流速度明顯加快。CAS后頸總動(dòng)脈TTP值較術(shù)前升高，考慮由于頸動(dòng)脈狹窄時(shí)正常血流前行受到阻力影響而形成渦流，使血管內(nèi)血流速度加快，支架植入解除狹窄后血流阻力減小，血流層流恢復(fù)，故血流速度降低；但本組CAS前后頸總動(dòng)脈TTP值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，考慮與樣本量不足有關(guān)。

將頸總動(dòng)脈POI設(shè)置為參照點(diǎn)，獲得頸內(nèi)動(dòng)脈C1段rTTP，代表血流從頸總動(dòng)脈到頸內(nèi)動(dòng)脈所需要的時(shí)間，可反映顱外段血流動(dòng)力學(xué)情況。大腦中動(dòng)脈M1段rTTP代表血流從頸總動(dòng)脈到大腦中動(dòng)脈所需要的時(shí)間，反映顱內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)情況；橫竇處rTTP代表血流從頸總動(dòng)脈到橫竇所需要的時(shí)間，可間接反映腦循環(huán)時(shí)間。本研究結(jié)果顯示，CAS后頸內(nèi)動(dòng)脈C1段rTTP及大腦中動(dòng)脈M1段rTTP均較術(shù)前明顯降低，提示植入支架后顱外段血流及顱內(nèi)血流速度加快；而橫竇處rTTP值雖較術(shù)前降低，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能由于橫竇引流的是雙側(cè)頸動(dòng)脈及雙側(cè)椎動(dòng)脈血流，一側(cè)頸動(dòng)脈狹窄對(duì)其影響較小。

經(jīng)顱多普勒超聲通過頻譜形態(tài)來判斷所測血管存在一定誤差，但可清楚顯示血管的解剖特征，能更好定位相應(yīng)血管，所測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高，已有多項(xiàng)研究[16-18]證實(shí)了彩色多普勒超聲評(píng)估支架植入術(shù)后血流動(dòng)力學(xué)改善情況的價(jià)值。本研究發(fā)現(xiàn)支架植入后狹窄段PSV、EDV均較術(shù)前降低，提示狹窄解除后血流動(dòng)力學(xué)好轉(zhuǎn)；支架植入后狹窄遠(yuǎn)端PSV較術(shù)前升高，提示支架植入后狹窄遠(yuǎn)端血流速度得到改善；而CC-DSA所測血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)結(jié)果與之相符，均提示植入支架后患側(cè)血管血流動(dòng)力學(xué)得到改善，表明利用CC-DSA評(píng)估CAS后血流動(dòng)力學(xué)變化情況是可行的，可為手術(shù)醫(yī)師提供可靠的參考依據(jù)。對(duì)CAS前后參數(shù)變化值進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)CAS前后頸內(nèi)動(dòng)脈C1段TTP變化值與其遠(yuǎn)端(管腔正常處)超聲參數(shù)PSV、EDV變化值均呈弱相關(guān)。分析原因，可能在于超聲所測參數(shù)為血流速度，而CC-DSA所測參數(shù)為某一POI內(nèi)對(duì)比劑充盈TTP，所測參數(shù)不同，導(dǎo)致二者數(shù)值變化趨勢相關(guān)性相對(duì)較弱；另外，本研究為回顧性分析，設(shè)定的POI位置不同于超聲測量狹窄遠(yuǎn)段血流動(dòng)力學(xué)時(shí)的血管位置，導(dǎo)致相關(guān)性不高。

本研究樣本量小，需加大樣本進(jìn)一步完善，并對(duì)所獲結(jié)果加以驗(yàn)證。