CTA与DSA－DYNA－CT融合图像在腹主动脉瘤腔内修复术中的应用

侯凯 饶圣祥 顾君英 曾蒙苏

（复旦大学附属中山医院放射诊断科，上海 200032）

数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）技术被公认为诊断血管性疾病的金标准［1］，其中三维数字减影血管造影（3D－DSA）近年来发展迅速，其提供的信息优于常规 DSA［2］。3DDSA技术通过旋转从多个角度采集血管影像［3］，经后处理得到可视化的三维动脉血管图像，并应用三维血管路径图（3D－roadmap）技术创建动脉血管路径图，从而能更准确地指导临床腔内修复术的实施。该技术主要用于颅内动脉血管病变的介入治疗，因其可清晰地显示颅内血管病变的解剖细节，为塑形微导管和选择栓塞材料等提供了直观、可靠和准确的依据。但3D－roadmap技术较少被应用于胸腹部大血管中，主要是由于造影剂用量大（＞80 mL）及对造影速率要求高（＞15 mL／s）等因素。新型DSA的三维技术（DYNA－CT），无需注射造影剂，通过旋转重组技术可以建立断面图像，较以前二维图像可提供更多的信息，更好地满足临床介入诊疗过程中对解剖位置的要求。本研究以腹主动脉瘤为研究对象，采用CT血管造影（CT angiography，CTA）图像融合DYNA－CT横断图像替代3D－DSA中的注射造影剂图像，尽量减少造影剂用量，降低造影剂的肾毒性反应［4］实现DSA治疗术中腹主动脉的可视化3D－roadmap，并且了解其血管路径图的准确性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择我院行腹主动脉瘤腔内修复术的15例患者，经患者同意进行3D－roadmap下引导手术。其中男性10例，女性5例；年龄55～81岁，平均（70±3）岁。

1.2 CTA检查方法 患者手术前3 d左右行CTA检查，使用Toshiba Aquilion 320排螺旋CT与MADERO双筒高压注射器。受检者仰卧位，脚先进，扫描范围为胸廓上缘至耻骨联合。采用19 G头皮针经肘中静脉注射对比剂碘帕醇（碘含量370 mg／100 mL）与0.9%氯化钠溶液，造影剂总量1 mL／kg，0.9%氯化钠溶液30 mL，注射速率3～4 mL／s。管电压120 kV，管电流300～550 mA，扫描层厚5 mm，螺距0.5，重建层厚0.5 mm，使用智能对比剂跟踪技术Smart prep触发扫描，监控层面为降主动脉，触发阈值为150 Hu。所获容积数据采用标准算法重建传输至工作站。

1.3 DYNA－CT数据采集 使用西门子公司的ARTIS DTA数字化大型平板探测器血管造影系统，将C臂置于患者左侧位，机架置于0°，探测器置于－90°，DSA 采集系统选取8s－DR方式，采集时间为8 s，高压注射器关闭或不准备，机架进行旋转采集后，将数据传至西门子的ANGIO3D工作站进行两者容积再现（volume rendering，VR）及多平面重建（multiplanar rescontruction，MPR）方式的三维重建。

1.4 CTA与DYNA－CT数据的融合 将CTA薄层的图像与DYNA－CT的数据共同放入西门子DSA工作站中的“inspace”选框中，分别进行VR式的三维重建，然后通过“3D－fusion”功能进行VR图像的骨性对位，融合为一幅以CTA图像为主的VR图像，通过调节窗宽窗位、透明度与色彩，即能够叠加在术中实时透视图像中（西门子的overlay功能），以此作为DSA大血管的3D－roadmap，见图1～6。

1.5 数据融合方法与位移的测量 CTA与DYNA－CT数据传至西门子DSA工作站中的“inspace”，进行MPR，分别在横断位、矢状位、冠状位进行多层面对位（图3）。采用西门子DSA工作站中的“TOOL”栏中的“measure”工具进行两者位移距离的测量。手术造影前行两者数据融合对位，通过调节DYNA－CT中的多层面图像以达到与CTA图像中骨盆及腰椎对位错位＜2 mm（术中定义错位＜2 mm为对位良好，错位2～5 mm为对位较差，错位＞5 mm为对位差）。支架输送系统进入腹主动脉后进行造影，然后测量造影图像中的肾动脉与融合图像中的肾动脉的位移，测量的数值＞2 mm则以融合图像中的肾动脉位置作为参考不具有可行性（肾动脉定位是腹主动脉支架近端释放的重要参照指标［5］，一般支架近端释放于肾动脉开口下方水平，故两者对位质量要求很高）。

2 结 果

CTA与DYNA－CT数据的融合作为三维血管路径，其中10例CTA与DYNA－CT能够进行良好的骨性对位（CTA与DYNA－CT的骨盆及腰椎对位错位小于2 mm），术中以CTA图像作为三维血管路径能够良好对位，术中能够很好地同步检查床的移动与C臂的旋转；其余5例中，3例因为CTA与DYNA－CT对位不良（CTA与DYNA－CT的骨盆或腰椎对位错位2～5 mm），2例DYNA－CT数据采集后术中患者位置有移动（融合后图像与实时透视图像骨性错位 ＞5 mm），以致术中的血管三维路径图在检查床移动的情况下，必须要重新进行实时的手动调节融合的图像与实时透视图像的骨性对位。由于经过手动调节后骨性位移都可＜2 mm，所以15例融合的图像均能作为术中三维血管路径图。

输送器系统进入腹主动脉后，实时透视图像中的肾动脉与融合图像中的肾动脉位移主要表现为左右位移且上下位移，其中左右位移＜2 mm且上下位移＜2 mm5例，左右位移2～5 mm且上下位移＜2 mm 3例，左右位移＞5 mm且上下位移2～5 mm有3例，左右位移＞5 mm且上下位移＞5 mm有4例。由于融合图像与实时透视的图像有较大的位移，其中上下位移＞2 mm 的7例（7／15，46.7%），左右位移＞2 mm的10例（10／15，66.7%），故以融合图像中的肾动脉来精确定位支架近端不具备可行性。

3 讨 论

3D－fusion的功能是充分有效地利用CTA的图像资料。通常CTA图像仅被用于患者术前诊断和术后随访评估等。本研究中腹主动脉瘤腔内修复术中的三维路径图，作为医师术中直观的参考路线图，不仅可以减少手术时间，还可减少患者的造影剂用量与接受的辐射剂量。参考2012年6月份行常规腹主动脉瘤腔内修复术的18例患者，手术透视时间为（12±4）min，辐射剂量为（450±100）mGy，造影剂用量为（70±15）mL。而本次研究的15例腹主动脉瘤病人经统计手术透视总时间为（8±2）min，辐射剂量为（325±100）mGy，造影剂用量为（50±10）mL。

手术中，支架输送器送入腹主动脉后常规行腹主动脉造影时，可以通过旋转融合的三维路径图来选择最佳的造影角度，从而能够更好地显示双肾动脉及其他脏器的动脉。在术中支架释放且输送器系统移出腹主动脉后，融合的CTA路径图与实时透视中的血管位置恢复到较好的对位，此时可以观察支架在CTA的血管中的位置，能够多角度了解支架与血管的贴壁情况，且能够通过旋转C臂来进行多角度观察支架与周围血管的情况。此外，CTA的三维路径图在支架短臂的导丝超选择中，发挥了一定重要作用，即在CTA为背景的透视中，能够准确地观察出短臂支架在瘤体中的空间位置，在导丝进入短臂支架的血管腔内的过程中，可以多角度观察导丝与短臂支架的空间位置，提高了导丝进入短臂支架血管内的准确性，并且缩短了导丝超选择的时间。

3D－fusion软件也有它固有的不足和局限性，CTA图像与DYNA－CT数据融合中，因患者两次检查的体位不同，骨性对位的轻度差异难以避免，且在实现三维路径图后，术中患者不能有任何移动，否则每次检查床移动后，需进行手动式重新定位，补偿血管三维路径图与实时透视的骨性对位差异。

术中精确定位肾动脉解剖细节是腹主动脉瘤腔内修复术的一个重要步骤。输送系统导入后纠正了瘤颈、瘤体和入路动脉的扭曲，解剖位置发生了改变，需要再次造影来确定肾动脉的位置。如果仅采用CTA和DYNA－CT的融合三维路径图来确定肾动脉的位置，则可靠性较低。本组有4例的上下位移和左右移位均在5 mm以上。因此，实践中尚需谨慎视之。

3D－DSA与三维CTA的图像融合技术，在腹主动脉瘤腔内修复术中的应用具有一定临床价值，其有待于扩展至更多影像数据的领域，如利用PET数据资料与3D－DSA横断图像进行融合后，可以在不采用造影的情况下，定位肿瘤。3D－DSA横断位图像与其他领域影像图像的融合技术，有待深入研究。

［1］戴伟英，靳松，崔世民，等.颅内静脉窦栓塞的CT、MRI、DSA诊断［J］.中国医学影像技术，2002，18（3）：218－219.

［2］Amarenco P，Rosengart A，Dewitt LD，et al.Anterior inferior cerebellar artery territory infarcts.Mechanisms and clinical features［J］.Arch Neurol，1993，50（2）：154－161.

［3］Okahara M，Kiyosue H，Yamashita M，et al.Diagnostic accuracy of magnetic resonance angiography for cerebral aneurysms in correlation with 3D2 digital subtraction angiographic images：A study of 133 aneurysms［J］.Stroke，2002，33（7）：1803－1808.

［4］Ru dnick MR，Berns J S，Cohen RM，et al.Contrast mediaassociated nephrot oxicit y［J］.Semin－Nephrol，1997，17（1）：15－26.

［5］符伟国，董智慧.腹主动脉瘤的治疗方法和中远期效果评价［J］.中国现代手术学杂志，2007，11（2）：85－88.