三维重建数字减影血管造影技术在颅内动脉瘤诊治中的应用

钟世亮 吴水生 刘学政 杨易

【摘要】 目的：探討三维重建数字减影血管造影技术（3D-DSA）在颅内动脉瘤诊治中的应用情况。方法：回顾性分析2017年4月-2019年4月本院收治的颅内动脉瘤患者69例的临床资料，患者均在本院行介入手术治疗，且在进行介入治疗前同时进行常规DSA检查及3D-DSA检查。分析颅内动脉瘤手术确诊情况;比较常规DSA及3D-DSA检出颅内动脉瘤情况、对颅内动脉瘤的诊断效能;比较常规DSA及3D-DSA检查在载瘤血管跟瘤颈间的关系、动脉瘤形态方面的显示情况。结果：本研究69例患者共检查出动脉瘤81个，其中后交通动脉29个（35.8%）、前交通动脉23个（28.4%）、大脑中动脉10个（12.3%）、大脑前动脉6个（7.4%）、颈内动脉6个（7.4%）、基底动脉5个（6.2%）、小脑后下动脉2个（2.5%）;常规DSA检出动脉瘤72个，3D-DSA检出动脉瘤81个，81个动脉瘤当中，动脉瘤瘤体直径>5 mm时，常规DSA跟3D-DSA均能全部检出，但当动脉瘤瘤体直径<5 mm时，3D-DSA的检出率高于常规DSA（P<0.05）;3D-DSA对颅内动脉瘤的诊断敏感度及特异度均高于常规DSA（P<0.05）;3D-DSA检查在载瘤血管跟瘤颈间的关系、动脉瘤形态方面的显示情况均优于常规DSA（P<0.05）;本研究69例患者中，仅有1例（1.4%）在进行检查的过程当中出现轻微的对比剂反应，其余68例患者在检查过程中并未发生与检查有关的任何并发症。结论：在对颅内动脉瘤患者进行术前检查诊断时，使用3D-DSA能够提高微小颅内动脉瘤的有效检出率，且在颅内动脉瘤方面的检查敏感度及特异度更高;在载瘤血管跟瘤颈间的关系、动脉瘤形态方面有显著的显示优势，从而为介入治疗提供最佳的角度;且安全性高，不会出现对比剂不良反应。

【关键词】 颅内动脉瘤 3D-DSA 并发症 介入治疗

[Abstract] Objective： To explore the application of three-dimensional reconstruction digital subtraction angiography （3D-DSA） in the diagnosis and treatment of intracranial aneurysm. Method： The clinical data of 69 patients with intracranial aneurysms admitted to our hospital from April 2017 to April 2019 were analyzed retrospectively. All patients were treated with interventional surgery in our hospital， and routine DSA and 3D-DSA were performed before interventional therapy. The diagnosis of intracranial aneurysms was analyzed， the detection of intracranial aneurysms and the diagnostic efficacy by routine DSA and 3D-DSA were compared， the relationship between the tumor carrying vessels and the tumor neck and the display of aneurysm shape by routine DSA and 3D-DSA were compared. Result： In this study， 81 aneurysms were detected in 69 patients， included 29 （35.8%） posterior communicating arteries， 23 （28.4%） anterior communicating arteries， 10 （12.3%） middle cerebral arteries， 6 （7.4%） anterior cerebral arteries， 6 （7.4%） internal carotid arteries， 5 （6.2%） basilar arteries and 2 （2.5%） posterior inferior cerebellar arteries. 72 aneurysms were detected by routine DSA and 81 aneurysms were detected by 3D-DSA， among the 81 aneurysms， when the diameter of aneurysms was more than 5 mm， both routine DSA and 3D-DSA could be detected， but when the diameter of aneurysm was less than 5 mm， the detection rate of 3D-DSA was higher than that of routine DSA （P<0.05）. The sensitivity and specificity of 3D-DSA were higher than those of routine DSA （P<0.05）. 3D-DSA was superior to routine DSA in the relationship between the tumor bearing vessels and the tumor neck， and in the shape of the aneurysm （P<0.05）. In this study， only 1 patient （1.4%） had slight contrast reaction during the examination， and the other 68 patients did not have any complications related to the examination. Conclusion： In the preoperative diagnosis of patients with intracranial aneurysms， the use of 3D-DSA can improve the effective detection rate of small intracranial aneurysms， and the sensitivity and specificity of examination in intracranial aneurysms is higher. The relationship between the tumor blood vessel and the neck of the tumor and the morphology of the aneurysm have significant advantages， thus providing the best angle for interventional treatment， the safety is high， and there is no contrast agent adverse reaction.

目前，临床中诊断颅内动脉瘤的主要方式就是影像学，其“金标准”治疗方法就是对脑血管进行数字减影血管造影（DSA）[1]。但是在存在较多血管重叠的动脉瘤当中，常规DSA很难及时进行有效、清晰的显示。针对不能进行明确诊断的动脉瘤来说，常规DSA需要多方位的投照才可以[2]。而三维重建DSA（3D-DSA）技术能够全方位、清晰地将动脉瘤结构跟周围组织间的关系进行显示，使得动脉瘤检出率显著提高，为手术治疗提供更加清晰、满意的数据及图像，从而进一步提高疗效、预后[3]。本次研究选取2017年4月-2019年4月本院收治的颅内动脉瘤患者69例，对所有患者的诊疗资料进行回顾性的分析，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2017年4月-2019年4月本院收治的颅内动脉瘤患者69例的临床资料，患者均在本院行介入手术治疗，且在进行介入治疗前同时进行常规DSA检查及3D-DSA检查。其中男31例，女38例;年龄28～75岁，平均（52.1±1.1）岁;发病至就诊时间3 h～5 d，平均（2.4±0.6）d;首发临床症状：患者主诉出现突发性的头晕及头痛，部分患者合并出现意识方面的障碍及单纯性的动眼神经麻痹。（1）纳入标准：均符合颅脑动脉瘤相关诊断标准;根据手术确诊为颅脑动脉瘤;年龄28～75岁。（2）排除标准：外伤性动脉瘤患者;颅内动脉瘤合并其他脑血管畸形患者;肝肾功能异常患者。患者及家属均知晓同意此次检查，且研究获取医院伦理委员会的认证及审核。

1.2 方法

1.2.1 仪器 数字血管机（厂家：西门子，型号：Artis Zee floor）进行DSA，数据处理软件：5 s DSA程序、影像工作站（Syngo XWP VB20D软件）。

1.2.2 常规DSA检查 对所有患者使用seldinger技术实施股动脉穿刺后进行插管，成功穿刺之后先将动脉鞘（规格：6F）放置其中，再将造影导管（规格：5F）送入到动脉鞘当中。对比剂选择碘海醇非离子型，剂量300 mgI/mL，手推至患者体内后，确定待检血管后与高压注射系统相连接。在检查颈总动脉时，将对比剂的注射容积设定为7 mL，注射速度5 mL/s;检查椎动脉时，对比剂容量5 mL，注射速度3 mL/s，帧率4 f/s。每支血管常规实施正侧位造影检查并采集图像，对疑似或确诊存在动脉瘤者，再另外增加45°双侧斜位造影检查。

1.2.3 3D-DSA检查 完成常规DSA检查之后，继续进行三维图像重建：回归C臂系统至患者的头位，在主机系统当中选择5 s DSA程序，确定头部为正侧位且在影像中心位置，高压注射器设置以颈动脉为例，对比剂容量18 mL，注射速率3 mL/s，最大注射压力300 psi，设定延迟曝光1.5～2.0 s。高压注射器准备好后，按曝光手柄，采集旋转数据两次，第1次不使用对比剂，采集蒙片，C臂回至原先后，再采集第2次，本次采集使用对比剂。采集参数：覆盖角度-100°～100°，共200°;旋转速度：45°/s，采集时间：4.5 s，每次都进行133幅图像的采集;获得的两次影像数据进行自动处理配对后，将影像自动传送至工作站当中，进行进一步的处理，可以依据不同患者的病变情况选取不相同的图像重建，主要包括：仿真內窥镜（VE）、容积再现显示（VRD）、表面阴影显示（SSD）、最大密度投影（VRD）。全面分析重建三维图像，选取可以最佳显示动脉瘤的检查角度。

1.2.4 手术治疗 依据3D-DSA检查时获得的最佳显示图像进行再一次的视野放大，进行常规DSA检查;通过路图技术的辅助指引，为患者选取适合的栓塞材料，为患者实施介入手术治疗。同时依据患者的治疗情况，指导患者定期复查，或随访影像学。

1.2.5 图像评分及分析 高年资影像学技师1名，神经放射科医师2名，使用盲法对相同患者的相同血管常规DSA及3D-DSA检查结果进行判定，当判定结果发生异议的时候，通过协商为原则解决。

1.3 观察指标及判定标准 （1）分析颅内动脉瘤手术确诊情况。（2）比较常规DSA及3D-DSA检出颅内动脉瘤情况。（3）比较常规DSA检查及3D-DSA检查在颅内动脉瘤方面的诊断效能。（4）比较常规DSA检查及3D-DSA检查在载瘤血管跟瘤颈间的关系、动脉瘤形态方面的显示情况。对上述指标均使用4分法来进行判断，4分：可以清楚显示;3分：显示情况一般;2分：可以显示，但是不能清楚显示;1分：显示错误，或者不能显示[4]。（5）观察所有患者在检查过程中发生并发症的情况。

1.4 统计学处理 使用SPSS 22.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，组间比较采用t检验;计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 颅内动脉瘤手术确诊情况 69例患者共检查出动脉瘤81个，其中后交通动脉29个（35.8%）、前交通动脉23个（28.4%）、大脑中动脉10个（12.3%）、大脑前动脉6个（7.4%）、颈内动脉6个（7.4%）、基底动脉5个（6.2%）、小脑后下动脉2个（2.5%）。

2.2 常规DSA及3D-DSA检出颅内动脉瘤情况比较 常规DSA检出动脉瘤72个，3D-DSA检出动脉瘤81个;81个动脉瘤当中，动脉瘤瘤体直径>5 mm时，常规DSA及3D-DSA均能全部检出，两种检查方法对5 mm≤动脉瘤瘤体直径<16 mm、16 mm≤动脉瘤瘤体直径≤25 mm、动脉瘤瘤体直径>25 mm的检出率比较，差异均无统计学意义（P>0.05），3D-DSA检查动脉瘤瘤体直径<5 mm的检出率高于常规DSA检查（P<0.05）。见表1。

2.3 常规DSA及3D-DSA检查在颅内动脉瘤方面的诊断效能比较 3D-DSA对颅内动脉瘤的诊断敏感度及特异度均高于常规DSA（字2=6.182、5.945，P<0.05），见表2。

2.4 常规DSA及3D-DSA检查在载瘤血管跟瘤颈间的关系、动脉瘤形态方面的显示情况比较 3D-DSA检查在载瘤血管跟瘤颈间的关系、动脉瘤形态方面的显示情况均优于常规DSA（P<0.05），见表3。

2.5 检查过程并发症发生情况分析 本研究69例患者中，仅有1例（1.4%）在进行检查的过程当中出现轻微的对比剂反应，其余68例患者在检查过程中并未发生与检查有关的任何并发症。

3 讨论

临床神经内科当中最常见的一种血管性疾病就是颅内动脉瘤，因为其较高的发病率及致死率，开始逐渐受到临床学者的关注及重视[5]。假如不能对患者进行及时、有效、合理的处理干预，会对患者及家属造成十分严重的不良影响;假如可以给予患者进行准确、及时的诊断及干预治疗，可显著改善患者的预后[6]。

目前影像学检查是对颅内动脉瘤进行诊断及治疗的一项重要评估参考依据;临床中公认的金标准检查方法为DSA检查[7]。在手术前进行DSA检查，可以协助医生对颅内动脉瘤的位置、大小及形态进行详细的分析，同时还可以顯示动脉瘤跟相邻血管之间存在的关系，对指导手术治疗具有十分重要的积极意义[8]。但是常规DSA检查因为投照角度存在一定的局限性，对位置特殊、多发性动脉瘤很难清晰的进行显示[9]。

本研究结果提示，3D-DSA对颅内动脉瘤的诊断敏感度及特异度均高于常规DSA（P<0.05）。3D-DSA的基本检查原理是代数重建法，在这一检查过程当中，包括原始图像影像的检查信息，同时还包括X线球管所发出的精准锥体线束信息[10]，使结合C臂机架的旋转以及获取影像接收器的相关检查数据，再通过计算机对检查数据进行重建，最终得到三维立体的检查影像[11]。使用3D-DSA检查能够显著的提高颅内动脉瘤的检出率;同时在动脉瘤大小、形态及跟周围血管之间的关系方面，3D-DSA的显示情况比常规DSA更加理想、清晰[12]。本研究结果显示，3D-DSA检查在载瘤血管跟瘤颈间的关系、动脉瘤形态方面的显示情况均优于常规DSA（P<0.05）。3D-DSA检查的一个主要优点就是在空间分辨率方面的显示效果较好，可以更为准确地显示较小直径的小病灶血管影响信息[13]。其同时具备的三维成像及旋转功能，可以从多角度方面提供更加清晰的显示，排除重叠及血管成角等的干扰作用。

与此同时，应用3D-DSA检查技术，在动脉瘤的临床诊断和合理治疗方案的制定方面都具有十分大的辅助作用。针对使用介入弹簧圈栓塞术进行治疗的颅内动脉瘤患者来说，怎样准确判断介入治疗的预想效果，尤其是在动脉瘤栓塞颈部跟填塞弹簧圈间的关系位置方面的显示，具有十分重要的作用，甚至对患者的疗效起到决定性的作用。常规DSA检查不能有效的显示弹簧圈的相关影像信息;而3D-DSA当中的双容积重建技术，能够将血管单纯的重建三维影像跟栓塞材料影像进行融合，再将栓塞进入血管当中的弹簧圈信息、载瘤血管及动脉瘤颈的信息通过不同色彩进行区分，为判断手术效果及再次介入治疗手术的顺利实施方面均提供了更为丰富、清晰的影像学参考资料[14-18]。3D-DSA还能够对手术切口进行图像模拟，从而更好地对动脉瘤空间位置进行观察，为医生在手术过程当中更为迅速地寻找到动脉瘤，并进行及时处理都提供了十分丰富的参考资料及信息，对颅内动脉瘤患者的成功治疗提供了更加坚实的后盾及辅助。

本研究69例患者中，仅有1例在进行检查的过程当中出现轻微的对比剂反应，其余患者在检查过程中并未发生与检查有关的任何并发症。研究发现，通过对人颅骨进行模拟，观察常规DSA及3D-DSA检查后的皮肤峰值剂量结果显示，3D-DSA检查模式下，中心点主要为颅骨后方，皮肤峰值剂量约15 mGy，而常规DSA检查下，中心点同样为颅骨后方，但皮肤峰值剂量约在58 mGy;累积剂量：3D-DSA检查累积剂量约为33 mGy，而常规DSA检查的累积剂量约为53 mGy;3D-DSA使得累积照射剂量比常规DSA检查少约40%[15-16]。由此可知，使用3D-DSA进行检查的过程当中，患者受到辐射剂量显著低于常规DSA检查，在辐射剂量安全性方面，3D-DSA检查更为显著。

综上所述，在对颅内动脉瘤患者进行术前检查诊断时，使用3D-DSA能够提高微小颅内动脉瘤的有效检出率，且颅内动脉瘤方面的检查敏感度及特异度更高;在载瘤血管跟瘤颈间的关系、动脉瘤形态方面有显著的显示优势，从而为介入治疗提供最佳的角度。

参考文献

[1]梁华新，徐熙鹏，刘乃杰，等.颅内动脉瘤显微外科手术时机与患者近期及远期预后的关系[J].中华实验外科杂志，2017，34（1）：130-133.

[2]李淦诚，张炘，范海燕，等.支架辅助弹簧圈栓塞治疗颅内动脉瘤围手术期并发症的危险因素分析[J].中华神经医学杂志，2019，18（2）：136-143.

[3] Philipp L R，McCracken D J，McCracken C E，et al.Comparison Between CTA and Digital Subtraction Angiography in the Diagnosis of Ruptured Aneurysms[J].Neurosurgery，2017，80（5）：769-777.

[4]张炘，段传志，何旭英，等.3D-DSA三维重建联合TCCD评估Willis环变异及血流动力学改变对AcoA动脉瘤形成的影响[J].中华神经医学杂志，2018，17（2）：176-183.

[5] Briganti F，Leone G，Ugga L，et al.Mid-term and long-term follow-up of intracranial aneurysms treated by the p64 Flow Modulation Device：a multicenter experience[J].J Neurointerv Surg，2017，9（1）：70-76.

[6]王童，刘阳，徐剑峰，等.3D-DSA双容积重建技术在复杂动脉瘤中的应用价值[J].重庆医学，2019，48（2）：255-258，262.

[7]林宇佳，张国栋，廖政贤，等.双容积图像融合技术在颅内动脉瘤介入血管内栓塞术中的作用[J].实用医学杂志，2017，33（10）：1685-1688.

[8] Malik K M，Anjum S M，Soltanian-Zadeh H，et al.ISADAQ：A Framework for Intracranial Saccular Aneurysm Detection and Quantification using Morphological Analysis of Cerebral Angiograms[J].IEEE Access，2018，6（99）：7970-7986.

[9]柳昂，許伟，徐浩，等.三维-数字减影血管造影技术在肝动脉化学治疗栓塞术中的应用价值探讨[J].中华肝脏病杂志，2018，26（6）：436-440.

[10]王永刚，史振宇，符伟国，等.Endurant支架治疗短瘤颈腹主动脉瘤临床疗效分析[J].中华外科杂志，2017，55（6）：451-454.

[11] Caroff J，Mihalea C，Da Ros V，et al.A computational fluid dynamics（CFD） study of WEB-treated aneurysms：Can CFD predict WEB “compression” during follow-up？[J].J Neuroradiol，2017，44（4）：262-268.

[12]汪宁，张保朝，温昌明.MSCTA及其三维重建在颅内动脉瘤诊断中的临床应用[J].中国CT和MRI杂志，2019，17（1）：19-21.

[13]马俊，魏明湘.DSA影像中大尺寸目标测量误差的探讨[J].中国医学装备，2018，15（12）：168-170.

[14] Dorn F，Herzberg M.Response to Letter to the Editor “Preoperative Digital Subtraction Angiography in Incidental Unruptured Intracranial Aneurysms”[J].Clinical Neuroradiology，2018，28（3）：439.

[15]王光明，成毅，胡克亮.超低温保存自体颅骨与数字化三维成形钛网颅骨修补的临床疗效比较[J].中国医学创新，2014，11（32）：122-125.

[16]王建明，毛俊，陈海东，等.双源Flash扫描模式CTA结合迭代重建诊断脑血管病变[J].中国介入影像与治疗学，2018，15（11）：661-665.

[17]刘子燕，王荣耀，李艳明，等.3D打印技术在颅内动脉瘤介入栓塞术中的应用[J].中外医学研究，2017，15（29）：71-73.

[18]张伟.CTA与DSA诊断40例颅内动脉瘤的效果对比[J].中外医学研究，2017，15（5）：59-61.

（收稿日期：2019-09-16） （本文编辑：董悦）