术中CT在颅内动脉瘤手术中的应用

彭定伟，孙正辉，许百男，武 琛，步 啸，薛 哲，董天翔

解放军总医院，北京 100853 1神经外科；2骨科

颅内动脉瘤破裂出血是引起蛛网膜下腔出血的最常见原因，是高致死率、高致残率的常见脑血管病。动脉瘤夹闭术是目前治疗颅内动脉瘤的主要外科手段之一，但手术中与夹闭相关的血管狭窄或闭塞发生率约6%~21%，瘤颈残留发生率约4%~19%[1-2]。因此，术中确保动脉瘤完全夹闭以及避免正常血管损伤是手术成功的关键。近年来随着术中CT技术的发展，术中CT在神经外科中的应用越来越广。本研究在颅内动脉瘤夹闭术中应用术中CT行CT灌注成像(CT perfusion，PCT)以及CT血管造影(CT angiography，CTA)，及时、准确评估脑血流灌注及脑血管情况，探讨术中CT在颅内动脉瘤夹闭术中的应用价值。

资料和方法

1 一般资料 收集2012年3-7月我科收治的20例颅内动脉瘤患者，男性9例，女性11例，年龄22~70岁，平均51岁。其中16例为破裂动脉瘤，4例为未破裂动脉瘤，按照Hunt-Hess分级， 0级4例，Ⅰ级6例，Ⅱ级8例，Ⅲ级1例，Ⅳ级1例。20例均经CTA或数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)确诊，共计24个动脉瘤，其中前交通动脉动脉瘤6例，后交通动脉动脉瘤3例，大脑中动脉动脉瘤5例，垂体上段动脉瘤1例，外伤性假性动脉瘤1例，多发动脉瘤4例(分别是前交通动脉动脉瘤+后交通动脉动脉瘤、前交通动脉动脉瘤+大脑中动脉动脉瘤、双侧后交通动脉动脉瘤、前交通动脉动脉瘤+颈动脉床突旁段动脉瘤)。所有患者均在术中CT手术室采用翼点入路或扩大翼点入路行开颅手术，术中行体感诱发电位(somatosensory evoked potential，SSEP)及微血管多普勒超声(microvascular doppler ultrasonography，MDU)监测。术前与患者及家属签署知情同意书。有以下情况不能纳入该研究：1)有肾功能不全、甲状腺功能亢进、碘过敏史者；2)因其他基础病不能耐受全麻手术者。

2 术中CT扫描方法 采用术中CT手术室配备的滑动龙门40层螺旋CT(Siemens公司，德国)。患者全麻后，根据手术需要摆放体位并用可透射线的头架(Integra Mayfield公司，美国)固定。CT扫描步骤：手术开始前(术前)先行PCT扫描，处理完动脉瘤后(术后)再次行PCT扫描；最后行CTA扫描。1)PCT扫描：先行头颅CT平扫，层厚10 mm，螺距10 mm，扫描范围从听眦线至颅顶。运用增强CT用高压注射器(ACIST公司，美国)经肘正中静脉以速率为7 ml/s团注碘普罗胺注射液(优维显300)40 ml，随后注入0.9%氯化钠溶液40 ml，延迟5 s后对基底节区所在层面扫描，扫描时间为40 s，层厚7.2 mm，管电压80 kV，管电流100 mA。利用工作站中PCT分析软件处理数据，获得脑血流量(cerebral blood flow，CBF)、脑血容量(cerebral blood volume，CBV)和达峰值时间(time to peak，TTP)伪彩图。根据动脉瘤部位选取术侧半球大脑中动脉供血区或大脑前动脉供血区作为感兴趣区(regions of interest，ROI)，系统将自动选取对侧镜像ROI，获得各灌注参数，即CBF、CBV及TTP值。计算术侧与对侧灌注参数比值，获得相对灌注参数，即rCBF、rCBV及rTTP值。术前和术后两次PCT扫描患者体位及扫描灌注层面相对固定。2)CTA扫描：第2次PCT完毕10 min后行头颈部CTA扫描。扫描范围从主动脉弓至颅顶，对比剂及0.9%氯化钠溶液(同上)经肘正中静脉团注，剂量分别为80 ml及50 ml，速率为5 ml/s。采用造影剂自动跟踪触发技术，将感兴趣区放置于升主动脉内，注射对比剂后，当动脉内阈值达到100 HU时自动触发开始扫描。扫描参数：层厚1.5 mm，管电压120 kV，管电流120 mA。利用工作站处理，重建出0.75 mm层厚的图像，再进行容积重建、最大密度投影及对平面重组等多种重建方法处理，从而获得CTA图像。

3 图像评价和分析 PCT和CTA图像评价和分析由两名有经验的影像诊断医师以及1名神经外科医师协助完成。根据图像有无伪影、动脉期血管是否显影良好，用1~5分评价图像质量：优秀(1分)，好(2分)，满意(3分)，欠佳(4分)，不可用(5分)[3]。术后行PCT扫描后，若与术前比较发现脑组织灌注变差，立即再次开展手术，查找原因，采取措施如调整动脉瘤夹、罂粟碱改善血管痉挛等，再次行PCT扫描；若脑灌注未变差，再行头颈部CTA扫描。比较术中CT(术中PCT和CTA联合评价)、SSEP及MDU在评价动脉瘤夹闭效果中的作用。SSEP以打开硬膜为基线，分别记录术前及术后的SSEP。SSEP异常评判标准：波幅降幅大于基线的50%或潜伏期延长＞10%[4]。MDU在临时阻断载瘤动脉前及动脉瘤处理后，分别测量载瘤动脉及邻近血管的血流速度。MDU变化评判标准：根据术前后血流速度的比较，血流速度增加或减少程度超过10%[5]。

结 果

1 手术及预后 20例手术共处理动脉瘤23个，其中21个动脉瘤行动脉瘤夹闭术，1个动脉瘤行动脉瘤孤立加颅内外血管高流量架桥术，1个动脉瘤行动脉瘤切除加颅内血管吻合术。1例双侧后交通动脉动脉瘤只夹闭单侧责任动脉瘤。术后随访2~6个月，根据GOS评分：好(4~5分)19例(95%)、差(3分)1例(5%)。

2 术中PCT及CTA图像质量 20例共行PCT扫描41次，CTA扫描20次。其中图像质量良好(1~3分)57次(93.4%)， 差(4~5分)4次(6.6%)。3次PCT伪彩图因头架或头钉有较明显的伪影，不能准确获取灌注参数，1次CTA图像动脉期血管显影不佳。

3 术中PCT及CTA与SSEP、MDU比较 在图像质量良好的患者中，1例在术后PCT中发现脑灌注明显变化，术中调整动脉瘤夹位置，其余17例变化不明显；CTA提示无动脉瘤残颈及载瘤动脉闭塞。2例SSEP有明显变化，术后预后良好；MDU有3例有变化，给予罂粟碱改善血管痉挛后，血流恢复正常。PCT有明显变化的患者为左侧后交通动脉动脉瘤，在动脉瘤夹闭后行PCT扫描中发现术侧半球脑灌注异常，表现为rCBF下降(-16.3%)、rCBV下降(-8.9%)、rTTP延长(39.6%)。术中SSEP提示波幅下降，MDU提示颈内动脉、大脑中动脉血流通畅。及时调整动脉瘤夹后，再次行PCT扫描，见术侧半球脑灌注较前明显好转，表现为rCBF轻度下降(-6.1%)，rCBV基本恢复(-1.0%)、rTTP稍延长(18.0%)。行CTA扫描提示动脉瘤夹闭满意，载瘤动脉及远端通畅。术后患者恢复良好。见图1。

4 术后CT平扫 在术后PCT扫描前行CT平扫，均未见术区出血，其中2例蛛网膜下腔出血伴血肿者，血肿清除满意。

讨 论

动脉瘤夹闭手术中，与手术质量及患者预后密切相关的因素主要有两个：动脉瘤残留或夹闭不全，术后再出血死亡；载瘤动脉、穿支动脉狭窄或闭塞，术后偏瘫、脑梗死甚至死亡。因此，术中评价能及时发现问题并纠正，可显著提高动脉瘤夹闭手术质量和患者预后。随着各种技术的发展，目前应用于动脉瘤夹闭术中的评估手段有多种。

术中DSA是较早应用于动脉瘤夹闭术中的评估方法，是术中评价动脉瘤夹闭的金标准。据报道，在动脉瘤夹闭手术中，术中DSA发现动脉瘤残留及载瘤动脉闭塞发生率为11%~12.4%[6-7]。但其可能导致一些并发症，如栓子脱落、肝素化加重术中出血等，发生率约0.4%~2.6%[7-8]。同时，由于术中DSA价格昂贵、需要专业操作人员、耗时等原因，限制了其广泛应用。术中荧光造影是近年来应用于动脉瘤夹闭术中的评估方法。其可以在术中对动脉瘤夹闭情况和载瘤动脉及穿支血管是否通畅做出及时、准确评价，尤其是一些小穿支血管方面作用尤为突出[9-10]。但其只能观察到显微镜视野范围内浅部动脉，不能被脑组织、静脉血管、神经等遮挡[9]。术中MDU是在动脉瘤夹闭术中直接检测血管内血流动力学变化，及时发现血管是否发生痉挛、狭窄或闭塞，该方法安全、无创伤性、耗时短[11]。但是其对细小穿支血管敏感性差，不能评估远端侧支血流情况，也不能发现动脉瘤瘤颈残留。术中SSEP是一种无创性术中评价手段，对于脑缺血比较敏感，但不能提供动脉瘤是否完全夹闭和血管闭塞等情况，且其存在假阴性的结果，另外麻醉药物对其也有影响[12]。术中核磁共振成像(MRI)在动脉瘤夹闭术中应用也有报道，但其价格昂贵、图像处理复杂限制了其应用[13]。

本研究中，应用术中CT在动脉瘤夹闭术中行PCT及CTA联合扫描，与上述术中监测方法相比，术中CT有以下优势：1)术中PCT可以及时、准确提供脑灌注情况。本研究中，1例在动脉瘤夹闭后，术中SSEP波幅下降，MDU未见异常，但PCT发现术侧半球脑灌注异常，及时调整动脉瘤夹后，再次行PCT提示脑灌注较前明显好转，患者预后良好。另1例术中SSEP有变化，但PCT提示脑灌注无变化，术后预后良好。因此，与SSEP及MDU比较，PCT可通过术前及术后相对灌注参数比较，准确地提供脑灌注变化。同时，我们从动脉瘤夹闭后准备开始PCT扫描，到获取灌注图像后再次开始手术的时间约为10 min，因此可及时调整治疗方案，防止脑组织缺血时间过长导致脑梗死。2)术中CTA可以明确动脉瘤是否完全夹闭、载瘤动脉及穿支动脉是否通畅。Dinesh等[14]报道，在6例动脉瘤夹闭术中，术中CTA发现1例瘤颈残留，6例载瘤动脉均通畅。本组病例中，术中CTA未见动脉瘤夹闭不全、载瘤动脉及穿支血管闭塞等情况。3)术中CT可以明确术区有无出血及术中血肿清除是否满意。在脑血管病手术中，术者最担心的是术区再出血。在行PCT扫描前，需行常规CT平扫，可以明确术区有无出血。同时，对于需清除颅内血肿者，CT平扫可以明确血肿清除情况。4)术中CT安全、成像速度快、无创伤性。本研究中，完成术中PCT及CTA扫描的总时间约21 min，可及时纠正术中问题。20例术后均未出现与造影剂有关的不良反应。

本研究中，共行PCT扫描41次，CTA扫描20次。57次图像质量良好(93.4%)，4次图像质量差(6.6%)。影像图像质量的因素很多，最主要的因素是头钉[14]。术中应用的是金属头钉，可以产生大量金属伪影，因此在扫描时要避开头钉所在层面。其次是头架，尽管术中应用的头架可透射线，但如果头架在灌注扫描层面内也容易出现伪影。在3次图像质量差的PCT扫描中，伪影有2次是头架造成的，1次是头钉造成的。近年有一种由聚对苯共聚物构成的头钉应用于术中CT可显著减小伪影[15]。操作者经验对图像质量也有影响，本研究中1次CTA动脉显影不佳，就是由于操作者经验不足造成的。

总之，术中CT是一种简单易行、成像时间短、能提供高质量图像的技术，其不但可以明确脑内血管开放程度，还可以提供脑组织灌注情况。利用术中CT行PCT及CTA联合成像可以作为动脉瘤夹闭术中评价动脉瘤是否残留、载瘤动脉及穿支动脉是否狭窄或闭塞的另一种重要检查手段。尤其在复杂动脉瘤的手术中，术中CT的作用更加明显。

1 Carvi y Nievas MN. Assessment of the clipping efficacy of intracranial aneurysms： analysis of the employed methodology in relation to case difficulty［J］. Neurol Res， 2007， 29(5)：506-516.

2 Dashti R， Laakso A， Niemelä M， et al. Microscope-integrated near-infrared indocyanine green videoangiography during surgery of intracranial aneurysms： the Helsinki experience［J］. Surg Neurol，2009， 71(5)：543-550.

3 Dorn F， Liebig T， Muenzel D， et al. Order of CT stroke protocol (CTA before or after CTP)： impact on image quality［J］. Neuroradiology，2012， 54(2)：105-112.

4 Chandanwale AS， Ramteke AA， Barhate S. Intra-operative somatosensory-evoked potential monitoring［J］. J Orthop Surg(Hong Kong)， 2008， 16(3)：277-280.

5 Amin-Hanjani S， Meglio G， Gatto R， et al. The utility of intraoperative blood flow measurement during aneurysm surgery using an ultrasonic perivascular flow probe［J］. Neurosurgery， 2008，62(6 Suppl 3)：1346-1353.

6 Chiang VL， Gailloud P， Murphy KJ， et al. Routine intraoperative angiography during aneurysm surgery［J］. J Neurosurg， 2002，96(6)：988-992.

7 Tang G， Cawley CM， Dion JE， et al. Intraoperative angiography during aneurysm surgery： a prospective evaluation of efficacy［J］.J Neurosurg， 2002， 96(6)：993-999.

8 Klopfenstein JD， Spetzler RF， Kim LJ， et al. Comparison of routine and selective use of intraoperative angiography during aneurysm surgery： a prospective assessment［J］. J Neurosurg， 2004，100(2)：230-235.

9 Schnell O， Morhard D， Holtmannspötter M， et al. Near-infrared indocyanine green videoangiography (ICGVA) and intraoperative computed tomography (iCT)： are they complementary or competitive imaging techniques in aneurysm surgery?［J］. Acta Neurochir (Wien)，2012， 154(10)：1861-1868.

10 Faber F， Thon N， Fesl G， et al. Enhanced analysis of intracerebral arterioveneous malformations by the intraoperative use of analytical indocyanine green videoangiography： technical note［J］. Acta Neurochir (Wien)， 2011， 153(11)：2181-2187.

11 Kapsalaki EZ， Lee GP， Iii JR， et al. The role of intraoperative micro-Doppler ultrasound in verifying proper clip placement in intracranial aneurysm surgery［J］. J Clin Neurosci， 2008， 15(2)： 153-157.

12 Fielmuth S， Uhlig T. The role of somatosensory evoked potentials in detecting cerebral ischaemia during carotid endarterectomy［J］. Eur J Anaesthesiol， 2008， 25(8)：648-656.

13 König RW， Heinen CP， Antoniadis G， et al. Image guided aneurysm surgery in a Brainsuite® ioMRI Miyabi 1.5 T environment［J］. Acta Neurochir Suppl， 2011， 109：107-110.

14 Dinesh SK， Thomas J， Ng I. Intraoperative computed tomographic angiography in cerebral aneurysm surgery： a pilot feasibility study［J］ .Neurosurgery， 2010， 66(2)：349-352.

15 Ardeshiri A， Radina C， Edlauer M， et al. Evaluation of new radiolucent polymer headholder pins for use in intraoperative computed tomography［J］. J Neurosurg， 2009， 111(6)：1168-1174.