3D-DSA在缺血性脑血管病造影与治疗中的应用

黄文诺,王立富,王书祥,孙 陵,吕朋华,王福安,蔡明玉,耿素萍,葛 俊

(江苏省苏北人民医院介入科,江苏扬州,225001)

脑中风以及与脑中风相关的死亡越来越引起人们的关注,已成为人类死亡的第3大原因。近年来随着微创介入技术的迅速发展,颈动脉、椎动脉以及颅内血管支架成形术已成为脑中风二级预防的安全有效手段。常规数字剪影血管造影(DSA)对某一体位进行检查时,病变血管与正常血管呈不同程度重叠,给诊断病变大小、形态以及与周围血管的关系带来很多困难。三维成像(3D-DSA)在区分复杂的血管解剖结构方面具有相当大的优势,可从多个角度得到血管影像,同时该血管影像以一个连续的过程呈现一种立体的、直观的效果,可以全面评价狭窄血管病变性质、范围、程度,对治疗有着决定性的指导作用。

1 资料与方法

1.1 患者资料

对256例缺血性脑血管病患者先行常规DSA造影,其中76例因发现病变或病变部分血管显示欠佳,行3D-DSA检查。男性45例,女性31例,年龄42～89岁。

1.2 仪器

数字减影血管造影机(包括Innova3100IQ及Advantage 4.4工作站,美国GE公司),主要用于二维血管造影图像系列上再现血管网络的三维(3D)模式。

1.3 图像采集

检查体位:患者仰卧在检查床上,采用穿刺股动脉或桡动脉,采用Liebel-Flarsheim高压注射器,注射剂量 7～18 mL/次,速率2～5 mL/s,延时注射0.5 s,压力200～500 psi,使用非离子性造影剂。校准采集:使用一个被称为“螺旋”人体模型和一个被称为“格栅”人体模型,然后使用快速旋转影采集规程,采集后自动传送到Advantage工作站进行处理。旋转采集:图像采集范围220℃,球管旋转40°/s,1 024×1 024像素。设置参数后,检测C型臂并使之自动定位,然后曝光。

1.4 图像后处理

SSD:采用3D表面重建模式,将感兴趣区(ROI)经切割去除阈值内非用的影像建成3D影像。阈值选择不当可造成信息丢失。MIP:在3D重建模式基础上选择MIP程序显示感内最大密度成分,低密度组织被遮盖,可全方位旋转,血管影像清晰。RAYSUM:在3D重建基础上,选择适当阈值去掉阈值内造影剂影像,重建透明影像。其他功能:曲面矫正,自动适位等。

2 结 果

在行3D-DSA的76例患者中,28例3DDSA与常规DSA无显著差异,其中颈总动脉分叉处病变15例,椎动脉病变4例,颈内动脉颅内段病变9例。48例中,37例通过三维重建在常规DSA基础上丰富了狭窄的范围和程度;常规DSA显示颈内动脉颅内段多发狭窄,狭窄程度难以全面评价,三维重建后颈内动脉颅内段多处轻度狭窄,虹吸段段偏心性狭窄达80%(图1-2),为治疗提供了可靠保证。11例常规DSA不能排除狭窄,三维重建后明确诊断为阳性;其中5例位于椎动脉开口处(图3-4),6例位于颈内动脉颅内段,3D-DSA通过多角度观察确定狭窄程度,并通过后处理系统确定斑块位置、范围。

图1 2D-DSA显示颈内动脉颅内段多处不规则狭窄

图2 3D-DSA显示颈内动脉虹吸段段偏心性狭窄达80%

图3 常规位置左椎动脉开口显示不清

图4 三维重建后,清晰显示左椎动脉开口狭窄达80%

3 讨 论

血管硬化和斑块形成导致脑血管狭窄与闭塞、血流减少、血栓形成及局部缺血状态,其所引起的中风,在欧美国家的死亡率已占第3位,而斑块导致的血管狭窄及不稳定斑块的脱落,是急性脑血管疾病发生的主要原因[1]。CTA、MRA的无创性血管成像在临床上应用广泛,由于饱和作用,血管的扭曲、分叉及局部狭窄可导致信号丢失,容易使狭窄程度、范围出现夸大现象。在有血管狭窄的情况下,仍然需进一步DSA检查。本组256例患者均先行CTA或MRA造影。

常规血管造影成像是从3D空间到2D空间的投影成像,在临床诊断过程中复杂病变仅仅通过一个或者几个方向很难反映病灶的真实血管情况[2]。3D-DSA是利用C臂的旋转运动和平板探测器(FPD)的采集,计算机重组得到的图像,通过使用SSD、MIP、MMR及VE等容积重建技术对旋转DSA的二维图像进行处理,得到目的血管的三维图像[3]。将3D-DSA高质量的解剖分辨率和CTA及MRA的三维血管显像能力结合起来,比常规DSA提供更丰富的血管信息。

头颈部的血管走行迂曲复杂,正常血管、狭窄病变和迂曲段可发生相互重叠,很多临床患者呈多发病变,且狭窄段较长,迂曲、折返也较多,常规DSA受角度限制往往不能完全评价狭窄血管,使得血管内治疗难以准确定位。偏心性狭窄则由于显示位置的限制,影响诊断狭窄程度的准确率,给临床制定治疗策略带来困难。DSA是评判动脉狭窄的“金标准”,而平板DSA的3D图像可以任意角度观察目的血管,当血管出现重叠分支、不典型狭窄时,可使我们更加清楚地辨别正常及异常的血管解剖结构,为疾病治疗决策的制定及治疗措施的实施提供重要帮助[4-6]。3D-DSA能够准确判断动脉狭窄的程度,选择合适的支架尽量覆盖狭窄段,并消除突向腔内的斑块,使得管腔重新恢复光整。对血管狭窄性病变,还可以从不同角度观察狭窄段血管腔轮廓的改变,发现最大的狭窄角度,并能容积再现和仿真内镜技术显示相应的管腔内部改变,如管腔变窄变细,表面不平等,为经皮血管成形术或外科治疗提供更丰富的信息。本组头颈部造影76例,常规造影显示狭窄或显示欠清均行3D-DSA,取得了很好的诊断和治疗效果。

三维成像亦存在不足之处,如:①它旋转出来的动态图像效果有时不太理想,主要原因它是动态的,不减影的图像,我们通常使用的视野是20 cm或16 cm,以保证图像质量;②对患者的要求比较高,在旋转的时候患者头部6 s内不能有移动,否则会影响图像质量,旋转前需要耐心告之并取得患者的充分合作;③后处理技术会对结果产生人为影响[7-8]。

常规血管造影技术,通过正、侧位及多个斜位的投照来描述一个复杂的三维血管解剖,检查的效果是有限的。3D-DSA对于动脉狭窄的评估有着重要作用,能够清晰显示动脉的形态、程度,精确测量动脉的大小,这些对血管病变的判断和治疗是非常重要的。三维成像解决了很多问题,大大提高诊断准确率,减少手术时间,减轻患者痛苦,使缺血性脑血管疾病的治疗更加安全、有效,是对常规DSA造影的重要补充。

[1]何玉圣,吕维富,鲁东,等.平板3D-DSA在颅内动脉瘤诊断和介入治疗中的价值[J].中国介入影像与治疗,2008,5(2):102.

[2]赵慧玭,李慎茂,张广平.椎动脉起始部支架置入术后再狭窄的病因及防治[J].介入放射学杂志,2010,19:1000.

[3]陈左权,顾斌贤,张桂运,等.旋转DSA三维重建成像对观察血管空间解剖关系的价值[J].中国介入影像与治疗学,2009,6(1):79.

[4]Rigatelli G,Dell Avvocata F,Zattoni L,et al.Three-dimensional rotational digital angiog raphy for difficult internaliliac artery embolization in endovascular aneurysm repair candidates[J].Cardiovasc Revasc Med,2008,9(1):62.

[5]Agostoni P,Biondi-Zoccai G,Van Langenhove G,et al.Comparison of assessment of native coronary arteries by standard versus three-dimensional coronary angiography[J].Am J Cardiolo,2008,102(3):272.

[6]Gorge G,Kunz T,Kirstein M.A prospective study on ultrasoundguided compression therapy or thrombin injection for treatmeat of iatrogenic false aneurysms in patients receiving full-dose anti-platelet therapy[J].Zeits Fuer Kardiol,2003,92(7):564.

[7]Abe T,Hirohata M,Tanaka N,et al.Clinical benefits of rotational 3D anjiography in endovascular treatment of ruptured cerebral aneurysm[J].AJNR,2002,23(4):686.

[8]Villablanca J P,Jahan R,HooshiP.Detection and charactcrization of very small cerebral aneurysms by using 2D and 3D helical CT angiography[J].Am J Neurorakiol,2002,23(8):1187.