高分辨率對(duì)比增強(qiáng)錐形束CT在顱內(nèi)支架成形術(shù)后評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值

萬程,王丹,潘文秋,易根發(fā),胡繼紅,何波,湯志偉,趙衛(wèi)

顱內(nèi)支架具有將血流轉(zhuǎn)向載瘤動(dòng)脈而遠(yuǎn)離動(dòng)脈瘤的導(dǎo)向作用,增強(qiáng)動(dòng)脈瘤內(nèi)血栓形成及瘤頸部?jī)?nèi)膜形成,從而減少動(dòng)脈瘤復(fù)發(fā),達(dá)到治愈動(dòng)脈瘤的作用,被廣泛用于顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的輔助治療[1],其主要技術(shù)包括支架輔助彈簧圈栓塞術(shù)、單獨(dú)支架置入術(shù)及支架重疊技術(shù)等。由于支架金屬覆蓋率高、載瘤動(dòng)脈迂曲、術(shù)者操作不熟練及術(shù)后未按規(guī)范用藥等原因,可導(dǎo)致支架局部貼壁不良、內(nèi)膜異常增生及血栓形成等,最終導(dǎo)致缺血性事件的發(fā)生[2]。研究報(bào)道,金屬材料的使用量會(huì)增加血栓栓塞的風(fēng)險(xiǎn),如支架長(zhǎng)度、支架數(shù)量和重疊支架等[3]。然而,近三分之一的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤患者在支架植入后發(fā)生非特異性癥狀的缺血事件,如情緒變化、慢性疲勞或難以恢復(fù)與工作相關(guān)的活動(dòng),這些表現(xiàn)在臨床上容易被忽視,從而對(duì)患者生活質(zhì)量產(chǎn)生不利影響[4]。因此,如何準(zhǔn)確動(dòng)態(tài)評(píng)估血管內(nèi)支架貼壁情況、內(nèi)膜增生及支架內(nèi)血栓等情況,及時(shí)調(diào)整治療方案,避免缺血事件的發(fā)生尤為重要。既往多采用2D-DSA及3D-DSA對(duì)顱內(nèi)支架進(jìn)行隨訪,但評(píng)估較困難并常常容易漏診,因此有必要尋找更簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確的評(píng)估方法。筆者發(fā)現(xiàn)高分辨率對(duì)比增強(qiáng)錐形束CT(high-resolution contrast-enhanced cone beam CT,VasoCT)可快速、準(zhǔn)確評(píng)估支架貼壁、內(nèi)膜增生及血栓等情況,對(duì)顱內(nèi)支架植入后的評(píng)估具有較大優(yōu)勢(shì)。本文旨在探討VasoCT在評(píng)估顱內(nèi)動(dòng)脈支架植入術(shù)后支架貼壁、內(nèi)膜增生及支架內(nèi)血栓情況的應(yīng)用價(jià)值。

材料與方法

1.病例資料

回顧性搜集2019年11月至2021年10月在昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院因顱內(nèi)動(dòng)脈瘤行支架植入治療且術(shù)后3個(gè)月返院復(fù)查的患者共32例。排除頸動(dòng)脈支架植入者及有嚴(yán)重心、肝、腎、肺功能障礙不能耐受檢查者。32例患者中男19例,女13例,年齡19～75歲,平均(46.3±3.2)歲。前循環(huán)動(dòng)脈瘤31例,后循環(huán)基底動(dòng)脈尖動(dòng)脈瘤1例。32例患者共植入34枚支架,單純Pipline支架植入25枚,Pipline支架輔助彈簧圈栓塞動(dòng)脈瘤患者7枚,LVIS及Solitaire支架輔助彈簧圈栓塞各1枚。單純支架植入者在三維DSA及常規(guī)XperCT的基礎(chǔ)上行VasoCT檢查,支架輔助彈簧圈者結(jié)合去金屬偽影(metal artifacts reduction,MAR)技術(shù)。

2.圖像采集方法

影像采集均在Phlips FD20 DSA機(jī)上進(jìn)行,XperCT Cereb.HD采集參數(shù):120 kV,250 mA,視野48 cm×48 cm,采集時(shí)間20 s,采集速度40幀/s,注射對(duì)比劑總量40 mL,流率5 mL/s,壓力200 psi,注射延遲時(shí)間為3 s。VasoCT采集圖像,術(shù)中首先選擇VasoCTIA,掃描視野則自動(dòng)變?yōu)?2 cm×22 cm,后將探測(cè)器升至最大射線源到影像板的距離(source to image receptor distance,SID),將感興趣區(qū)調(diào)整至中心點(diǎn),將所有物體從C臂旋轉(zhuǎn)區(qū)域中移開,確定結(jié)束和開始位置,設(shè)置高壓注射器聯(lián)動(dòng)延遲時(shí)間,囑患者不要移動(dòng),則開始采集圖像。采集圖像前,所有前循環(huán)病變患者造影導(dǎo)管均超選至C1段,后循環(huán)病變患者導(dǎo)管置于V1段,采集參數(shù):80 kV,260 mA,7 ms,30fps。對(duì)比劑為碘佛醇(320 mg I/mL),造影時(shí)將對(duì)比劑和0.9%氯化鈉溶液按1:9稀釋為濃度10%的低濃度對(duì)比劑,注射總量為60～70 mL,流率3 mL/s,壓力為200 psi,注射延遲時(shí)間2～3 s,采集時(shí)間20～24 s。影像采集完成后傳送至Philips工作站進(jìn)行圖像處理,采用放大重建、Stent、MAR、MIP等技術(shù)根據(jù)需要選取30%或50%空間容積及支架優(yōu)化模式進(jìn)行圖像重建。

3.圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)

由2位具有10年以上工作經(jīng)驗(yàn)的神經(jīng)介入醫(yī)師對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行綜合量化評(píng)分。支架貼壁情況評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):0分顯示不清,1分不完全顯示,2分完全顯示。支架內(nèi)內(nèi)膜增生情況評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):0分顯示不清,1分不完全顯示,2分完全顯示。支架內(nèi)血栓形成情況評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):0分顯示不清,1分不完全顯示,2分完全顯示。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。采用 kruskal-Wallis秩和檢驗(yàn)比較不同重建方法圖像質(zhì)量的差異。使用Kappa檢驗(yàn)對(duì)2位醫(yī)師評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量進(jìn)行一致性檢驗(yàn),0.75≤Kappa值<1.00表示一致性較好,0.40≤Kappa值<0.75表示一致性一般,Kappa值<0.40表示一致性差。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

所有患者術(shù)后3個(gè)月或更長(zhǎng)時(shí)間均成功進(jìn)行隨訪,對(duì)9例支架輔助彈簧圈栓塞者,結(jié)合去金屬偽影(MAR)技術(shù)去除金屬偽影,1例大腦中動(dòng)脈梭形動(dòng)脈瘤單純行Pipline支架植入治療,復(fù)查顯示支架近端出現(xiàn)內(nèi)膜中度增生,管腔狹窄,經(jīng)加強(qiáng)抗血小板治療后1

年復(fù)查示內(nèi)膜增生完全消失(圖1)。結(jié)合MAR技術(shù)可得到不受金屬偽影影響的清晰圖像(圖2)。

圖1 患者,男,41歲,發(fā)現(xiàn)左側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段梭形動(dòng)脈瘤入院。a) DSA示左側(cè)大腦中M1段梭囊狀動(dòng)脈瘤(箭);b)行Pipeline支架植入,VasoCT提示支架位置、貼壁良好(箭);c) 3個(gè)月后三維DSA復(fù)查示支架近端充盈缺損(箭);d) VasoCT提示支架貼壁良好,支架內(nèi)可見充盈缺損(箭),考慮內(nèi)膜增生,予加強(qiáng)抗血小板治療;e) 與圖1c相比,術(shù)后1年三維DSA復(fù)查示支架近端充盈缺損消失(箭),血流通暢;f) VasoCT提示支架近端內(nèi)未見充盈缺損(箭),支架位置、貼壁良好。

圖2 患者,女,50歲,因頭痛入院。a)3D-DSA示左側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈眼段巨大動(dòng)脈瘤,行Pipline+彈簧圈栓塞。b)術(shù)后即刻VasoCT示支架位置、擴(kuò)張良好,動(dòng)脈瘤腔內(nèi)彈簧圈金屬偽影較重(箭);c)結(jié)合MAR后,消除彈簧圈金屬偽影,清晰顯示支架情況。

從表1秩和檢驗(yàn)對(duì)應(yīng)的秩次值可得出,VasoCT以及VasoCT結(jié)合MAR技術(shù)在評(píng)估支架貼壁、內(nèi)膜增生及支架內(nèi)血栓情況等方面可提供較好的圖像質(zhì)量;在支架貼壁情況(χ2=46.360,P<0.001)、內(nèi)膜增生情況(χ2=46.460,P<0.001)及支架內(nèi)血栓情況(χ2=45.539,P<0.001)等方面,與三維DSA及常規(guī)XperCT評(píng)估相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。為了驗(yàn)證兩位醫(yī)師對(duì)圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)的一致性,選取VasoCT組及XperCT組分別進(jìn)行Kappa一致性檢驗(yàn),Kappa值均大于0.75(表2、3),P<0.001,表明兩位醫(yī)師對(duì)圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)的一致性較好。

表1 不同重建方法評(píng)估支架貼壁、內(nèi)膜增生及支架內(nèi)血栓情況

表2 VasoCT組一致性檢驗(yàn)結(jié)果

術(shù)后依據(jù)DSA工作站輻射劑量表格中的劑量面積乘積(dose-area product,DAP)、累計(jì)空氣比釋動(dòng)能(cumulative air kerma,CAK)、累計(jì)透視時(shí)間及手術(shù)時(shí)間等指標(biāo),使用輻射劑量軟件空氣比釋動(dòng)能計(jì)算輻射劑量。經(jīng)統(tǒng)計(jì)本組患者的平均DAP為136.25 Gycm2(85.99～220.33 Gycm2),CAK為1171.67 mGy(366.28～2430.67 mGy),累計(jì)透視時(shí)間為77.92 min (25.63～112.32 min),手術(shù)時(shí)間為220.1 min(122～347 min)。使用輻射劑量評(píng)估軟件計(jì)算的頭部DAP為15.33 Gycm2,CAK為155.40 mGy,皮膚最大劑量峰值為0.784 Gy。

討 論

當(dāng)顱內(nèi)支架尺寸選擇不當(dāng)、術(shù)中支架局部打開不良、支架頭端因血管迂曲與載瘤動(dòng)脈成角、過度栓塞動(dòng)脈瘤腔至支架變形或彈簧圈部分脫出均可導(dǎo)致支架貼壁不良、血管內(nèi)膜異常增生以及血栓形成。一篇關(guān)于不同類型支架的支架輔助彈簧圈的文獻(xiàn)綜述發(fā)現(xiàn),手術(shù)等相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率為19%,死亡率為2%[5]。因此,及時(shí)準(zhǔn)確評(píng)估、早期干預(yù)是降低并發(fā)癥的關(guān)鍵。有研究報(bào)道術(shù)中使用VasoCT及時(shí)評(píng)估支架及彈簧圈情況,有助于降低術(shù)中并發(fā)癥的發(fā)生率[6],降低血栓栓塞事件發(fā)生率[7]。

隨著血流導(dǎo)向裝置、編織EndoBridge等新興材料在神經(jīng)介入中的運(yùn)用不斷增加,簡(jiǎn)化了手術(shù)操作流程,并提高了手術(shù)安全性,但傳統(tǒng)的評(píng)估技術(shù)往往受限。VasoCT采用非像素融合技術(shù),具有超高的空間分辨率。與XperCT相比,其采用小視野(22 cm×22 cm)、低kV(80 kV)、Non binned讀取方式,提供了最高的空間分辨率(體素大小為0.1～0.3 mm3)和適合的密度分辨率(10 HU),可清晰顯示顱內(nèi)支架以及支架與血管、支架與彈簧圈的關(guān)系[8]。對(duì)于支架輔助彈簧圈栓塞者,使用VasoCT 結(jié)合MAR技術(shù)可有效去除來自支架和線圈的金屬偽影,清晰顯示支架與彈簧圈、血管壁及瘤頸口的關(guān)系和彈簧圈栓塞填充的密度,改善圖像質(zhì)量,從而潛在地減少并發(fā)癥和動(dòng)脈瘤的復(fù)發(fā)[9]。在本組病例中,共有32枚支架為Pipline支架,由于金屬覆蓋率較高,常規(guī)成像方法金屬偽影較重,難以準(zhǔn)確評(píng)估支架情況。使用VasoCT檢查,評(píng)估支架貼壁、內(nèi)膜增生及血栓情況明顯優(yōu)于常規(guī)Xper-CT;與三維DSA相比,VasoCT圖像可進(jìn)行多方位、多角度顯示,具有更高的對(duì)比度分辨率及較少的對(duì)比劑用量等優(yōu)勢(shì)。

目前,評(píng)估頭頸部支架貼壁情況、內(nèi)膜增生及血栓形成情況的影像學(xué)方法主要有VasoCT[10]、頻域光學(xué)相干斷層掃描(frequnce domain optical coherence tomography,FD-OCT)以及相關(guān)影像學(xué)重建技術(shù)[11]等。FD-OCT可清晰顯示支架與內(nèi)膜的關(guān)系、內(nèi)膜異常增生情況及支架內(nèi)血栓形成等情況[12],但腦血管樹高度迂曲的解剖結(jié)構(gòu)對(duì)OCT導(dǎo)管的導(dǎo)航提出了較大挑戰(zhàn)[13];目前多用于頸動(dòng)脈支架及較直的血管內(nèi)[14],并多以體外實(shí)驗(yàn)及病例報(bào)道居多[15]。有學(xué)者采用MRI T1-mapping及T2-mapping技術(shù)對(duì)兔頸總動(dòng)脈血栓進(jìn)行定量評(píng)價(jià),有望用于鑒別顱內(nèi)不同類型血栓[16]。在我們前期的研究中,FD-OCT主要用于C5段以下血管,對(duì)于C5段以上血管及血管重度狹窄者,操作難度及風(fēng)險(xiǎn)較高。近年來,有學(xué)者介紹了一種神經(jīng)血管高頻光學(xué)相干斷層掃描系統(tǒng)[17],在體內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)中獲得成功,在顱內(nèi)動(dòng)脈中使用具有較大的潛力及優(yōu)越性。

Caroff等[18]使用VasoCT評(píng)估經(jīng)編織 EndoBridge (WEB)栓塞動(dòng)脈瘤腔后,動(dòng)態(tài)隨訪WEB的形狀,可以精確定量評(píng)估WEB尺寸及其與靶血管的關(guān)系。術(shù)中對(duì)比劑的稀釋比例、對(duì)比劑的總量、注射流率、注射壓力及時(shí)間、造影導(dǎo)管位置均可影響VasoCT圖像質(zhì)量,目前沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。術(shù)中筆者將對(duì)比劑碘佛醇(320 mg I/mL)與0.9%生理鹽水按1:9比例進(jìn)行稀釋,造影導(dǎo)管置于頸內(nèi)動(dòng)脈C1段進(jìn)行VasoCT,可清晰顯示支架整體形態(tài)、支架貼壁情況及內(nèi)膜情況。對(duì)栓塞動(dòng)脈瘤腔患者,結(jié)合MRA技術(shù)可明顯減少瘤頸部的金屬偽影,提高支架與瘤頸口的分辨率。本組患者中1例內(nèi)膜異常增生致血管狹窄,未發(fā)現(xiàn)血栓形成及支架貼壁不良者,VasoCT可清晰顯示支架內(nèi)增厚的內(nèi)膜伴管腔狹窄,圖像質(zhì)量較好,但本研究樣本量較少,仍需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量同時(shí)需延長(zhǎng)隨訪時(shí)間行進(jìn)一步研究。相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[19],VasoCT數(shù)據(jù)采集的CT輻射劑量指數(shù)在80 kV時(shí)為49 mGy,120 kV時(shí)XperCT數(shù)據(jù)采集的CT劑量指數(shù)為45 mGy,低于標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)CT血管造影。本組患者的DAP、CAK及皮膚最大劑量峰值等均低于規(guī)定范圍[20-21]。但檢查方式的增加,輻射劑量也會(huì)相應(yīng)增加,因此選擇最佳成像技術(shù)及時(shí)進(jìn)行評(píng)估,在縮短手術(shù)時(shí)間的同時(shí)可降低輻射劑量。

綜上所述,VasoCT是一種高分辨率3D成形技術(shù),在評(píng)估顱內(nèi)支架貼壁、內(nèi)膜增生及支架內(nèi)血栓情況等方面具有明顯優(yōu)勢(shì),可用于術(shù)中及時(shí)評(píng)估及術(shù)后隨訪,但圖像質(zhì)量與執(zhí)行注射協(xié)議明顯相關(guān)。對(duì)支架輔助彈簧圈栓塞動(dòng)脈瘤患者,VasoCT結(jié)合MAR技術(shù)可去除金屬偽影,在評(píng)估支架與鄰近結(jié)構(gòu)的關(guān)系上具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。