3D技术在脑动脉瘤脑血管造影中的应用探讨

梅建原，赵世平，柳建军，薄进保

3D（three dimensions）是近年来使图像实现三维化的新技术，已应用到各个领域。在医学领域血管造影中3D技术的引入，使过去二维图像成为三维图像。过去的DSA（digital subtraction angiography）数字减影血管造影技术可以显示脑血管动脉期、实质期和静脉期，实现多时间期的连续观察，易于发现血管病变。如：动脉瘤、动脉狭窄、动脉闭塞、脑部肿瘤等［1］。但是显示的图像为二维图像，图像有重叠，有时无法分辨之间的径线。3D技术的引进实现图像的三维化，呈现三维的立体图像［2，3］。可能任意多角度旋转图像，从空间结构层面观察图像，从而清晰显示病变与血管之间的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本组25例患者，男19例，女6例。年龄29岁～73岁，平均43岁。血管造影机使用PHILIPS Allura Xper FD20数字平板血管造影机、美国Liebel-Flarsheim高压注射器。用于图像后处理的计算机工作站采用PHILIPS 3DRA工作站做三维图像的后处理。

1.2 影像学方法 采用Seldinger技术经股动脉穿刺，选择性双侧颈内动脉和两侧椎动脉插管，对患者行常规正、侧位脑血管造影，发现或疑有病变的血管进一步检查。方法：首先从正、侧位透视下确定对等中心，将感兴趣区置于图像中心，随后在系统中选择Head 3D应用模式。在造影床旁操作模块上存储起始和终止位置。曝光参数由系统自动设定。高压注射器设置为联动模式，设定注射延时1 s，注射速率（3～4）ml／s，总量（18～24）m L，压力极限300 PSI。造影剂使用非离子型的优维显或碘海醇。非全麻患者应叮嘱其闭上眼睛，头颅保持不动（必要时使用头颅固定装置头架固定头颅），进行旋转采集。图像自动传输到3DRA工作站进行图像后处理，再通过技术人员的精细化调节和裁剪，形成三维血管图像。

2 结 果

虽然常规DSA正侧位像在所有病例中均能不同程度显示动脉瘤病变或可疑存在动脉瘤，但由于脑血管生长的特殊性，分支血管重叠多，仅有少数病变能明确显示动脉瘤瘤颈形态和载瘤动脉与瘤体的关系。而通过3DRA三维重建图像处理，25例中23例（92%）清晰显示了脑动脉瘤瘤体、瘤颈形态与载瘤动脉关系。2例（8%）由于血管走行复杂，3DRA三维重建图像处理后仍无法完全分辨血管之间的关系。

3 讨 论

脑血管造影在脑血管病变诊断中的应用，脑血管造影的图像质量，临床诊断信息量的获取是其他检查手段所不能取代的，因而仍被公认为血管性疾病诊断的“金标准”［4］。常规脑血管造影正侧位影像中，颅内动脉瘤与载瘤动脉及邻近血管及其分支血管之间常互相重叠，若想观察其相互关系必须通过旋转X线管选择最佳角度，并需进行多次投照来寻找，检查难度大，造影剂用量多。应用3DRA三维重建成像技术可以通过一次造影获得满意的三维血管影像，减少造影次数，缩短检查时间，同时也大大减少患者接受辐射的剂量［2，3］。

由于造影次数的减少，血管造影剂使用量也大大减少。虽然现在所使用的造影剂为非离子型，但造影剂的用量与造影剂过敏性反应及反应的程度有相关性。所以造影剂用量的减少也降低了造影剂过敏性反应的发生率，同时也减轻了患者的医疗费用负担。3DRA三维重建成像技术所形成的图像能更加清楚展示出靶血管的开口和走行情况，同时能够提供准确的患者体位和C臂成像角度等数据。能够准确地指导调整C臂的旋转角度，使治疗超选择插管时能得到良好的路径指示，使超选择插管变得准确而便捷。三维图像能清晰显露出动脉瘤体、瘤颈、载瘤动脉及与周围血管解剖关系，对影像可在三维空间做任意角度的旋转观察，有效避免邻近血管重叠或掩盖。极大地方便了介入诊疗操作，有助于治疗方法的选择和血管内治疗方案的设计，使手术成功率及手术质量均得到明显提高。在进行3DRA过程中，术前对感兴趣区域做对等中心调整直接影响造影的成败。对等中心是在透视下从标准正、侧位两个方向确定感兴趣区域在图像的中心位置。其一，存储起始和终止位置时，数字平板或X线球管与造影床碰撞无法设置起始或终止位置，无法实施3DRA。其二，能按步骤进行3DRA，但经过三维重建处理后的造影图像有部分图像没有包括在内，结果造成图像不完整和漏诊。

在进行3DRA过程中造影剂的用量、注射速率、注射时机直接影响造影的成败。造影剂用量原则上在造影全过程要保持使造影剂完全充盈血管。注射速率按脑血管造影一般（3 m L～4 m L），FD20做3DRA旋转一般需（6～8）s，这样总量（18～24）m L基本满足造影需要。造影剂用量过少，血管内造影剂充盈不佳，三维血管影像效果也不好。注射时机也直接影响造影效果，注射过早，造影剂提前用完，血管造影末期造影充盈不好使三维血管影像不清晰或注射延迟，血管造影早期血管内没有造影剂，血管造影早期三维血管影像缺少不完整。

在3DRA工作站上进行图像处理，尤其是进行血管以外的骨骼和软组织裁剪时，应反复调节图像对比度和亮度，一边旋转一边小范围逐步进行初步裁剪。初步裁剪完成后将图像放大，进行精确裁剪。裁剪中切记不可进行大范围裁剪，要熟悉脑血管结构走行，避免将血管误裁，影响影像诊断需要。

3D技术在脑血管造影的应用，大大提高了脑血管造影的质量，提高了对脑血管病变的诊断和治疗水平。尤其是在脑血管病变的介入治疗中方便了介入诊疗操作，有助于治疗方法的选择和血管内治疗方案的设计，使手术成功率及手术质量均得到明显提高。

［1］ 李江涛，王朝华.旋转DSA及三维重建技术在颅内动脉瘤诊断中的应用价值［J］.实用放射学，2008，24（2）：145-147.

［2］ 刘豫晖，周海东.脑血管三维重建技术（3D）在脑血管造影中的实际应用［J］.当代医学，2010，16（17）：279-282.

［3］ 徐力扬，李京雨.旋转DSA及三维重建技术在脑血管造影中的应用［J］.中国医学影像技术，2003，19（10）：1377-1379.

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