数字减影血管造影在脑血管病临床诊断中的应用研究进展

谢名洋(综述)，杜端明(审校)

(1.汕头大学医学院第一附属医院介入科,广东 汕头 515041;2.深圳市第二人民医院介入科，广东 深圳 518029)



数字减影血管造影在脑血管病临床诊断中的应用研究进展

谢名洋1(综述)，杜端明2※(审校)

(1.汕头大学医学院第一附属医院介入科,广东 汕头 515041;2.深圳市第二人民医院介入科，广东 深圳 518029)

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.05.037

脑血管病是指各种原因引起脑动脉系统与静脉系统发生病理改变，导致脑内任一部位出现短暂、持久的缺血或出血，从而引起的神经功能紊乱。脑血管病是临床常见的疾病，是造成人类死亡的三大疾病之一，致残原因之首。根据世界卫生组织及我国国家卫生和计划生育委员会(原卫生部)最新的调查结果显示，脑血管病是造成中国城乡居民第一位的致死原因[1-2]，对于50岁以上的人群危害更大。脑血管病分类方法很多，根据疾病进程可分为急性脑血管病和慢性脑血管病，根据基本病理学表现，急性脑血管病可分为出血性和缺血性，出血性根据其出血部位可分为发生于蛛网膜下腔或脑室系统的蛛网膜下腔出血或脑室出血和脑实质内或破入脑实质的脑出血。脑血管病发生后，一般病情进展快，病死率、致残率极高，因此早诊断、早治疗对提高脑血管病患者生存率、改善患者生活质量有重要意义。目前脑血管病的临床影像诊断已经不可或缺，主要诊断技术包括CT、磁共振成像、数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)、经颅多普勒超声。脑血管造影技术早于20世纪初由Moniz[3]首次介绍并完成脑血管造影，1953年，Seldinger[4]创立了经皮股动脉穿刺插管全脑血管造影。现就DSA检查技术在常见脑血管病诊断中的临床应用及研究进展予以综述。

1DSA在颅内出血性疾病中的应用

颅内动脉瘤是由于局部血管异常改变产生的脑血管瘤样突起，女性比例高于男性。其主要症状多由出血引起或部分瘤体压迫、动脉痉挛及栓塞造成。动脉瘤通常发生于颅内大血管分叉处，绝大多数位于Willis环或大脑中动脉分又处，约85%发生在前循环，其中前交通动脉和后交通动脉段占30%～35%，大脑中动脉分叉处约20%，椎基底动脉系统占15%,多位于基底动脉分叉处和小脑后下动脉起始部[5]。动脉瘤破裂出血常致患者残疾或死亡。国外流行病学研究表明，颅内动脉瘤患者中60%死亡或发生严重残疾[6]。幸存者再次出血的可能性很大，未经治疗的动脉瘤至少有50%以上在半年内再出血。动脉瘤居于脑血管意外患者中的第3位，仅次于脑血栓形成及高血压脑出血。颅内未破裂动脉瘤是指没有近期或远期的蛛网膜下腔出血史，或与以前出血无关的动脉瘤。研究表明，未行治疗的未破裂颅内动脉瘤患者45%～80%死于蛛网膜下腔出血[7-8]。因此，及早并正确诊断颅内动脉对于患者的治疗、预后有非常重要的意义。

目前治疗颅内动脉瘤的方法有外科开颅手术和血管内介入手术。近年来，由于血管内介入手术技术的开展以及栓塞材料应用与发展，经血管内栓塞动脉瘤的疗效与安全性大大提高，达到了近似甚至优于开颅手术的治疗效果[9]。栓塞治疗尽管取得很好的疗效，但仍有血管痉挛、破裂出血、过度栓塞等并发症，因此在栓塞治疗过程中要特别注意动脉瘤瘤体和瘤颈的大小、是否伴有穿动脉，以及瘤颈和载瘤动脉的空间关系等，栓塞前必须对其进行分析评估方能拟定治疗方案。CT血管造影(CT amgiography,CTA)检查技术的发展十分迅速，随着多排螺旋CT的广泛使用，近10余年来，国内外大量的临床资料显示[10-11]，3D-CTA对诊断颅内动脉瘤具有高度的敏感性和准确性，准确性为96%～100%，虽然在诊断动脉瘤的敏感性上不及3D-DSA，但在阳性率上已无明显差异，国内有学者将3D-CTA作为脑动脉瘤的首选影像学诊断方法，其缺点是对直径<3 mm尤其是颅底动脉瘤的检出率较低[12-13]。而DSA能够了解有无动脉痉挛、同时观察有无其他脑血管病变、侧支循环、血流动力学变化和大脑血管优势侧，尤其对颅内小型动脉瘤、远端动脉瘤、夹层动脉瘤的诊断更具优势。脑血管造影在成像技术上已从二维进展至三维空间，在普通血管造影时数字平板进行旋转获得旋转三维影像，后经三维图像工作站重建的影像称为3D-DSA，为近10年新发展起来的检查技术。

3D-DSA在神经介入治疗中具有特殊的优越性：①动脉瘤瘤颈的精确显示；②动脉瘤的形态；③载瘤动脉的确诊；④直径<5 mm的细小动脉瘤的确诊；⑤巨大动脉瘤瘤腔内有无“危险”动脉分支；⑥旋转图像获得介入手术的“工作体位”。与普通的二维脑血管造影图像相比，3D-DSA提供的丰富的影像学资料可为神经外科医师提供清晰的解剖关系，有助于动脉瘤的诊断以及了解是否合适行动脉瘤血管内治疗，较普通2D-DSA减少了曝光次数及对肾功能有害的对比剂剂量，因此可节省检查和治疗时间，减少造影检查手术的并发症；在术后复查评估方面，3D-DSA较普通2D-DSA可发现更多残余的动脉瘤[14]。因此，DSA检查特别是3D-DSA检查目前仍然是诊断颅内动脉瘤的金标准[15-19]。

2DSA在脑缺血性疾病中的应用

脑缺血性疾病主要表现为脑血管狭窄或闭塞，引起脑血管狭窄和闭塞的病因有脑动脉硬化、血管内斑块形成、先天畸形、外伤、炎症、肿瘤、动脉瘤和手术损伤等。脑缺血性疾病约占所有脑血管意外的60%[20]。脑缺血性疾病以往复发率高，Wade等[21]报道34例仅行内科治疗后随访过程中有18例又发生了新的脑血管事件，其原因是内科治疗只注重对症治疗，忽视对病因的诊断及对因处理。近年来随着神经血管影像诊断技术和介入治疗技术的发展，临床医师对缺血性脑血管病的认识和治疗策略有了很大转变。近年来，脑血管造影及血管内支架成形术以其微创、安全、恢复快等特点，越来越受到关注。

颈动脉狭窄是造成脑缺血的最主要原因。颈动脉狭窄引起的脑卒中占脑缺血性卒中的15%，颈动脉狭窄>70%的患者年脑卒中率高达13%[22]。目前，颈动脉治疗的目的是改善脑部供血情况，缓解脑缺血症状以及减少脑卒中的发生，而治疗方法有药物治疗、手术治疗和介入治疗。最新发表的CREST研究进一步证明了颈动脉支架置入术的治疗效果与传统的外科手术颈动脉内膜切除术相当[23]。不可否认的一点是，颈动脉颅外段狭窄支架血管内成形术作为一项相对较新的手术方式，不论器材及医师的经验技术都有很大的提升空间，会有愈加重要和稳固的地位[24]。

目前虽然非创伤性影像学检查手段已经越来越广泛应用于颈部动脉病变的诊断，但在精确评价病变和确定治疗方案特别是手术方案(不论颈动脉内膜剥脱术还是颈动脉颅外段狭窄支架血管内成形术)上，DSA仍是诊断颈动脉狭窄的金标准[25-26]。颈动脉狭窄的DSA检查应包括主动脉弓造影、双侧颈总动脉选择造影、颅内段颈动脉选择性造影、双侧椎动脉选择性造影，进行对侧颈总动脉造影时可行压迫病变侧颈总动脉的Matas试验以了解对侧颈总动脉的代偿情况。DSA可详细地了解病变部位、范围和程度及侧支形成情况，帮助确定病变性质，如溃疡、钙化病变和远端血栓形成等；并可以了解并存血管病变，如动脉瘤或血管畸形等。了解侧支循环的建立情况，对判断脑梗死的预后有重要作用。造影需要观察动脉期、毛细血管期、静脉期才能做出准确诊断，在这方面DSA有其他影像学检查不可比拟的优点。在颈动脉狭窄病变行颈动脉支架置入术时，应用3D技术的血管分析功能，可以在病变狭窄部位做虚拟支架，预测所用支架的长度、直径及形态规格。血管分析中的仿真内镜技术，可清晰显示血管腔内壁及血管分叉部的形态，还可以显示狭窄管腔内及较大动脉瘤内的附壁血栓斑块和较大夹层动脉瘤的开口，提示术者注意术中避免血栓脱落或导管导丝误入夹层动脉瘤内造成动脉瘤破裂，防止手术并发症的发生。

3DSA在脑血管畸形中的应用

脑血管畸形是指脑血管发育障碍引起的局部血管数量和结构异常，并对正常脑血管血流产生影响。Russell和Rubinstein[27]将脑血管畸形根据其病理学特征分为4类：动静脉畸形、海绵状血管瘤、毛细血管扩张、静脉畸形。

脑动静脉畸形是一种常见的先天性血管畸形，颅内出血是脑动静脉畸形的最常见症状，其发病率为41%～79%，年出血率为2%～4%，每次出血事件的病死率有10%，而致残率为30%～50%[28]。Mast等[29]随访142例破裂脑动静脉畸形(8.2个月)与139例未破裂脑动静脉畸形(12个月)，年出血率分别为17.8%和2.2%。血管内治疗已成为脑动静脉畸形的主要治疗方法，但治疗前必须明确血管结构、供血动脉、引流静脉、血流速度及是否合并有动脉瘤等问题[30]。

DSA诊断脑动静脉畸形的金标准[31]，是目前观察畸形血管团大小、供血动脉、血流速度、回流静脉的最佳影像学检查手段。脑动静脉畸形的治疗策略很大程度上取决于其供血动脉、引流静脉及病变部位、与周围血管关系，而常规2D-DSA对于相对复杂的脑动静脉畸形不能提供神经外科医师所需要了解的详细信息，3D-DSA通过常规旋转造影后，再利用蒙片图像减影获得更加清晰、准确的畸形血管团形态，判断其供血动脉、引流静脉及其是否位于重要功能区，满足外科医师血管内介入治疗或手术治疗所需要的重要指导信息[32]。

4颈动脉海绵窦瘘

颈动脉海绵窦瘘(carotid cavernous fistula，CCF)是颈动脉和海绵窦之间的动静脉交通，通常表现为搏动性突眼，CCF的供血动脉可以是颈动脉，也可以是供应脑膜的动脉。CCF根据血管结构分为直接瘘和间接瘘。CCF本身很少导致死亡，其危险性在于瘘可“全盗血”患侧脑供血，严重时可发生脑缺血。同时，异常静脉引流造成静脉高压后可引起视力下降乃至失明和颅内出血，严重时威胁患者生命。目前治疗CCF的主要治疗方法是血管内介入治疗[33-34]。在介入治疗中，不恰当的栓塞会引起颅内神经的压迫或栓塞不全面引起症状加重或反复。因此，供血动脉的来源、瘘口的位置和大小、静脉的引流方向及脑动脉的盗血情况和对侧脑动脉的代偿情况对瘘口的理解显得尤为重要。

DSA作为CCF最具诊断价值的检查方法[35-36]，可以提供CCF的准确位置、供血动脉的来源、瘘口的位置和大小，直接决定手术方案和手术时机[37]，此外还可以提供准确的静脉引流方向及脑动脉的盗血情况和对侧脑动脉的代偿情况等信息。全面的脑血管造影应该包括双侧颈总动脉、患侧颈内动脉和颈外动脉的选择造影，压迫患侧颈总动脉行健侧的颈内动脉造影，以及压迫患侧颈总动脉行优势椎动脉造影，这些检查手法是CTA、磁共振血管成像不可完成也不可比拟的。

5小结

DSA是诊断脑血管病的重要方法。在大部分脑血管病包括动脉瘤、蛛网膜下腔出血、脑动脉狭窄或闭塞、颅内血管畸形、CCF等主要脑血管病的影像学诊断上被视为金标准。3D-DSA是近年发展起来的检测技术，在脑血管病变的诊断上提供了更丰富有益而且更加准确的影像学资料，有助于分析复杂的血管解剖结构，为血管性病变的诊断和治疗提供最佳投照角度，配合在可同时进行的2D-DSA造影图像，可满足神经外科医师术前、术中及术后判断病变血管部位、性质、大小等参数以及全脑血流动力学情况的需要，更好地指导临床治疗。

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摘要：数字减影血管造影(DSA)作为一项检查技术于1980年公布以来取得了很大进步，目前脑血管DSA已经成为诊断颅脑血管病变和一些肿瘤性病变不可替代的检查手段，在观察脑内血管情况尤其是在颈动脉分叉处病变、动脉瘤、颅内动静脉畸形、颈动脉海绵窦瘘、动静脉瘘等脑血管病的诊断中被认为是金标准。另外，利用计算机成像技术将三维图像与DSA有机结合，获得脑血管的三维影像，可从多角度观察病变血管及周围组织情况。

关键词：脑血管病；数字减影；血管造影术；三维重建

Research Advance in the Application of Digital Subtraction Angiography in the Diagnosis of Cerebral Vascular DiseasesXIEMing-yang1,DUDuan-ming2.(1.DepartmentofInterventionalRadiology,theFirstAffiliatedHospitalofShantouUniversityMedicalCollege,Shantou515041,China; 2.DepartmentofInterventionalRadiology,ShenzhenSecondPeople′sHospital,Shenzhen518029,China)

Abstract:Since published in 1980,digital subtraction angiography(DSA) has been further developed and become an irreplaceable means of inspection in the diagnosis of cerebral vascular diseases and some neoplastic lesions.It has been considered as the ‘Golden Standard’ in the diagnosis of cerebral vascular diseases,especially carotid stenosis,aneurysm,arteriovenous malformations,carotid cavernous fistula, arteriovenous fistula,etc.Moreover,by using computer-generated imagery technique,three-dimensional digital subtraction angiography(3D-DSA) can obtain the three-dimensional imaging of the cerebral vessels and observe vascular and surrounding tissues from multi angles.

Key words:Cerebral vascular diseases; Digtal subtraction; Vascular angiography; Three-dimensional reconstruction

收稿日期：2013-06-17修回日期：2014-09-15编辑：伊姗

中图分类号：R445.4

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)05-0868-03