64层螺旋CT血管造影图像融合技术对血液透析动静脉内瘘功能不全的评价

魏培英，贾秀芬，郑尘非，郑永飞，孔建国，张华，吴恩福

（温州医科大学附属第一医院，浙江 温州 325015，1.放射科；2.肾内科）

·论 著·

64层螺旋CT血管造影图像融合技术对血液透析动静脉内瘘功能不全的评价

魏培英1，贾秀芬1，郑尘非2，郑永飞1，孔建国1，张华1，吴恩福1

（温州医科大学附属第一医院，浙江 温州 325015，1.放射科；2.肾内科）

目的：探讨64层螺旋CT血管造影（64-MSCTA）图像融合技术在血液透析患者动静脉内瘘功能不全评估中的临床应用价值。方法：32例自体动静脉内瘘（AVF）和4例人工血管动静脉内瘘（AVG）功能不全的患者进行血管造影检查后，分别使用最大密度投影（MIP）、容积成像（VR）、曲面重建（CPR）及多平面重建（MPR）等技术对扫描数据进行三维重建，采用VR技术分别重建动脉流入道、静脉流出道（对于AVG患者还包括人工血管），并使之相融合，观察动静脉内瘘血管的显示情况。结果：32例自体AVF中，吻合口狭窄11例，轻度、中度、重度及闭塞分别为1例、1例、8例及1例；流出静脉狭窄18例，轻度、中度、重度及闭塞分别为2例、4例、8例及4例；流入动脉狭窄5例，轻度2例、重度3例。32例自体AVF中合并附壁血栓11例，静脉瘤样扩张13例，侧支循环形成9例，吻合口及流出静脉多发钙化斑2例。4例人工血管AVG中，单纯静脉吻合口端狭窄2例，轻度及中度各1例；人工血管轻度节段性狭窄1例；吻合口及人工血管同时狭窄1例。结论：64-MSCTA图像融合技术能清楚准确地显示内瘘血管解剖空间结构并对其进行评价，对指导临床进一步治疗有重要价值。

血液透析；自体动静脉内瘘；人造血管动静脉内瘘；体层摄影术，X线计算机；血管成像；图像融合技术

长期血液透析的终末期肾病患者，良好的血管通路对其预后和生活质量至关重要[1]。自体动静脉内瘘（arteriovenous fistula，AVF）和人工血管动静脉内瘘（arteriovenous graft，AVG）是主要的血管通路[2]。而内瘘反复穿刺、损伤易出现如血管狭窄、血栓形成等并发症[3]，早期诊断和干预对延长血管通路的寿命具有重要意义[4]。本研究采用64层螺旋CT血管造影（64-MSCTA）图像融合技术重建36例患者的透析血管通路，旨在探讨64-MSCTA图像融合技术对自体AVF和人工血管AVG的显示能力和临床应用价值。

1 资料和方法

1.1 一般资料 收集我院自2012年1月至2014年4月间临床怀疑血管通路功能不全的36例维持性血液透析患者，其中男22例，女14例，年龄30～84岁，平均（55.7±13.1）岁。原发疾病包括慢性肾小球肾炎14例，高血压肾病7例，多囊肾2例，糖尿病肾病6例，肾结石3例，药物性肾损害2例，缺血性肾病1例，红斑狼疮性肾病1例。透析血管通路包括自体AVF 32例（腕部桡动脉-头静脉内瘘29例、前臂贵要静脉转位动静脉内瘘3例），聚四氟乙烯（PTFE）人工血管AVG 4例（分别与肱动脉和贵要静脉端侧吻合），使用时间4个月～11年，平均（34.4±32.9）月。

1.2 CT检查 采用GE公司64排螺旋CT进行扫描。患者取仰卧位，进针肢举过头顶，检查肢屈曲平放于胸前，先行平扫，后经高压注射器从非患肢肘正中静脉注入非离子型对比剂碘海醇（350 mg I/mL），以3.5～4.5 mL/s流速注射约100 mL，随后以4 mL/s流速注射0.9%氯化钠溶液30 mL。扫描参数：探测器准直层厚64 mm×1.25 mm，球管旋转时间为0.50 s/周，120 kV，200～220 mAs，重建层厚1 mm，重建间隔1 mm，扫描范围为动静脉内瘘至右心房，包括整个动脉流入道、吻合口和静脉流出道。增强扫描采用SureStart智能阈值触发扫描，ROI设在升主动脉水平，触发阈值150 HU，延迟时间15 s启动增强扫描。扫描结束后，患者立即进行一次血液透析以加速血液中造影剂的清除。

1.3 图像重建 将原始图像传到GE Advantage4.6工作站，由2位经验丰富的放射科医师对扫描数据进行最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）、容积再现（volume rendering，VR）、曲面重建（curved planner reconstruction，CPR）、多平面重建（multiple planar reconstruction，MPR）技术进行三维重建。然后运用VR成像将增强数据分别重建出动脉流入道、静脉流出道，并分别添加红色、蓝色伪彩，采用图像融合技术将两者融合在一起；对于PTFE人造血管AVG，另外重建出人工血管，并添加黄色伪彩，再将三者融合在一起，同时可将骨骼融合进血管重建图像内。

1.4 图像分析 所有图像由2位具有多年心血管系统影像诊断经验的放射科医师共同评阅，以一致意见为判读结果。评价内容包括：内瘘血管的流入动脉、流出静脉、吻合口及人造血管有无狭窄，狭窄的程度、范围及部位，有无侧支循环及瘤样扩张，有无管腔内血栓、管壁钙化斑块及周围软组织异常情况等。测量狭窄部位的血管内径及相邻正常血管内径来判定血管狭窄程度，狭窄程度分为：轻度或无狭窄（0%～49%），中度狭窄（50%～74%），重度狭窄（75%～99%），完全闭塞（100%）。评价者可在工作站对图像进行编辑，通过调节窗宽、窗位、不同结构的透光度或亮度以满足对目标结构的最佳显示。

2 结果

36例患者扫描图像均达到诊断要求并获得良好的血管成像效果，采用VR、MIP等技术重建后图像结合融合图像清晰地显示了内瘘的血管情况，包括血管狭窄、侧支循环形成、管壁及管腔内情况等。32例自体AVF中，吻合口狭窄11例，轻度、中度、重度及闭塞分别为1例、1例、8例及1例；流出静脉狭窄18例，轻度、中度、重度及闭塞分别为2例、4例、8例及4例；流入动脉狭窄5例，轻度2例、重度3例。其中单纯吻合口狭窄3例；单纯流出静脉狭窄17例；吻合口及流出静脉同时狭窄6例；流入动脉及流出静脉同时狭窄3例；流入动脉、流出静脉及吻合口均狭窄2例；仅1例见头静脉流出道瘤样扩张及侧支循环形成而未见明显狭窄。32例中合并附壁血栓11例，静脉瘤样扩张13例，侧支循环形成9例，吻合口及流出静脉多发钙化斑2例（见图1-3）。

4例人工血管AVG中，单纯静脉吻合口端狭窄2例，轻度及中度各1例，轻度者伴有狭窄处动脉粥样斑块及前臂巨大血肿，中度者吻合口区及人工血管见散在动脉粥样斑块；人工血管轻度节段性狭窄1例，伴有狭窄处动脉粥样斑块；吻合口及人工血管同时狭窄1例，狭窄的人工血管伴有多发附壁血栓（见图4）。

根据64-MSCTA结果及患者本人意愿，对36例患者的血管通路进行了相应的干预，其中15例行动静脉内瘘手术重建，7例患者行经皮腔内血管成形术，8例新建内瘘，2例行支架置入，4例行溶栓术。全部患者经干预后血流量明显提高，能满足血液透析的需要，手臂肿胀减轻。

图1 右前臂贵要静脉转位动静脉内瘘[A：普通VR像；B：VR融合图像；C：加入骨骼的VR融合图像（骨骼透明化）；D：MIP可较准确地估计狭窄程度。流入动脉（长箭所示）及流出动脉（短箭所示）同时狭窄]图2 左腕部桡动脉-头静脉内瘘[VR融合图像显示流出静脉狭窄（长箭所示）伴流出静脉瘤样扩张（短箭所示）]

图3 左腕部桡动脉-头静脉内瘘[VR融合图像显示前臂流出静脉截断（短箭示截断点）伴侧支循环形成（长箭所示）]图4 左前臂人工血管AVG[A：普通VR像；B：VR融合图像；C：加入骨骼的VR融合图像（骨骼透明化）；D：MIP清楚地显示了吻合口狭窄程度。长箭示人造血管静脉端吻合口狭窄]

3 讨论

自体AVF从1966年由Brescia和Cimino首次作出描述，就被作为维持性血液透析患者的首选通路[5]，其中最常用的是腕部桡动脉-头静脉内瘘。当各种原因导致前臂头静脉无法利用时，贵要静脉转位内瘘亦可成为一种替代通路[6]，而在自体血管不能再利用时可采用人工血管AVG。透析血管通路出现失功最常见的原因是狭窄引起的血栓，有湍流、血管内膜受到机械应力或局部损伤的部位易发生有平滑肌增生的血管炎性反应，从而导致血管腔内阻力增加、血流量减少，最终血栓形成[7-8]。

血液透析患者动静脉内瘘不全的评估有多种影像学检查方法。目前临床最为常用的是多普勒超声检查，具有方便、经济、无创等优点，但对操作者水平的依赖性较高，对中央静脉和细小血管的显示差，且不能提供血管通路的全景图[9]。DSA仍是诊断内瘘狭窄的金标准[10]，同时可进行血管介入治疗，但其操作复杂、有创，限制了其临床应用。磁共振血管造影近来亦被用于检查血管内瘘，具有无创性和不含碘造影剂等优点，但仍受限于其相对较低的空间分辨率和运动伪影等缺陷[11]。

3.1 64-MSCTA评价动静脉内瘘功能不全的临床应用价值 64-MSCTA有较高的时间和空间分辨率、较短的扫描时间，已广泛应用于各种血管疾病检查[12]。原始图像三维后处理有多种方法，应用最多的是VR和MIP技术[13]。VR技术可三维立体地显示血管，选择适当的显示阈值和透明度可以清楚地显示整个透析血管通路，易于找到内瘘的位置以及病变的部位及范围，但不能准确地进行评估。MIP技术可以更清晰地显示血管的狭窄程度及其内部情况，但不能显示可作为对比背景的周围其他组织结构。

3.2 图像融合技术在内瘘血管评估中的价值 图像融合技术现已被应用于术前评价胃周动静脉系统、肾血管系统等[14-15]，将不同时相的动静脉图像融合在一起，取得了满意的结果，但目前鲜有该技术在透析动静脉内瘘方面应用的报道。本研究采用图像融合技术对36例患者透析血管通路进行了VR重建及添加伪彩，将流入动脉、流出静脉、人工血管（对于人工血管AVG）分别添以不同颜色，更易识别和观察，特别是对于变异较大的静脉。同时可将骨骼融合进血管重建图像内，通过在三维融合图像上任意角度立体直观地显示整个血管通路的走行、病变的位置、范围等，并可通过分别调节骨骼、流入动脉、流出静脉的透光度，重点观察某一结构而不受组织重叠的影响。特别有利于临床医师全面、客观、准确地掌握失功动静脉内瘘血管解剖空间结构，有助于制订详细的手术干预方案，减少并发症的发生。

总之，64-MSCTA能精确地评价透析血管通路情况，为临床医师提供必需的血管解剖信息，尤其是联合图像融合技术的应用，更能立体、直观、准确、多方位、多角度地显示内瘘血管，有利于临床医师术前准确全面地掌握失功的内瘘情况，有重要的临床应用价值。

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（本文编辑：吴健敏）

·论 著·

Objective:To evaluate the clinical value of 64-multislice spiral computed tomography angiography (64-MSCTA) with image fusion for failing arteriovenous fistula in hemodialysis patients.Methods:Thirty-two hemodialysis patients with failing autogenous arteriovenous fstula (AVF) and 4 patients with failing synthetic arteriovenous graft (AVG) underwent 64-MSCTA. After axial source images were obtained, maximum intensity projection (MIP), volume rendering (VR), curved planner reconstruction (CPR), multiple planar reconstruction (MPR) images were constructed. Using VR technique, computed tomography angiography (CTA) of infow artery and outfow vein (the polytetrafuoroethylene loop graft also was included in patients with AVG) were reconstructed respectively, and then the images were fused together.Results:Among 32 hemodialysis patients with failing AVF, the anastomotic stenosis in 11 cases, the cases of mild (0%～49%), moderate(50%～74%), severe (75%～99%) and occlusion (100%) stenosis were 1, 1, 8 and 1, respectively. Outfow vein stenosis was found in 18 cases, the cases of mild, moderate, severe and occlusion were 2, 4, 8 and 4, respectively. Infow artery stenosis was found in 5 cases, mild in 2 and severe in 3. Mural thrombus was displayed by MIP in 11 cases, vein tumor-like expansion in 13 cases, multiple calcifed plaques in 2 cases. Among 4 hemodialysis patients with AVG, 2 cases stenosis was at the venous anastomosis, mild in 1 and severe in 1. One cases stenosis was at PTEE loop graft and was of mild segmental stenosis. One case stenosis at anastomosis and loop graft simultaneously.Conclusion: 64-MSCTA with image fusion can accurately evaluate arteriovenous fstulas and grafts, which is helpful for customize future intervention.

hemodialysis; arteriovenous fistula; arteriovenous grafts; tomography, X-ray computed; angiography; fusion imaging technique

R816.2

A

1000-2138（2014）12-0892-04

2014-06-26

魏培英（1989-），女，陕西汉中人，硕士生。

吴恩福，主任医师，教授，硕士生导师，Email：wzwef@163.com。

Assessment of 64-slice spiral computed tomography angiography with image fusion for failing arteriovenous fstulas and grafts in hemodialysis patients

WEI Peiying1, JIA Xiufen1, ZHENG Chenfei2, ZHENG Yongfei1, KONG Jianguo1, ZHANG Hua1, WU Enfu1. 1.Department of Radiology, the First Affliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325015; 2.Department of Nephrology, the First Affliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325015