不同经验医师测量颅内动脉瘤形态学参数的一致性分析

耿介文 吉喆 沈杰 李利 张鸿祺

颅内动脉瘤的患病率在人群中很高，0.4%～6.0%的成年人患有动脉瘤[1-2]。动脉瘤的年破裂率为0.1%～2.4%[2-4]，发生出血后的总体病死率可高达50%[4]。如果不及时治疗，几小时内再出血率和1个月内再出血率分别高达15%和40%[4]。因此，对于颅内未破裂动脉瘤，评估破裂风险尤为重要，其中最重要的是动脉瘤的形态学评估。动脉瘤的长径、高度、宽度、纵横比、入射角度、长宽比及瘤颈宽度等动脉瘤形态学参数在临床中最为常用[5-10]，用于破裂风险预测及手术术前规划等临床评估。对于这些形态学参数的具体含义可见本中心前期文献报道[11]。

在既往多项关于动脉瘤形态学参数测量的研究中，主要是由两名或两名以上介入放射科医师在三维重组的DSA数据上进行互盲的测量并取平均值[12-14]，但较少有研究涉及到神经介入放射科医师的具体从业时间。不同经验的医师是否因选取角度不同而得出不一样的测量结果，及医师的测量经验是否在测量的准确性中起决定作用仍不得而知。本研究拟比较不同经验医师在动脉瘤形态学参数测量中的一致性。

1 对象与方法

1.1 对象

回顾性连续纳入首都医科大学宣武医院神经外科单中心连续1个月(2017年4月1日至4月31日)治疗的颅内动脉瘤患者28例，对所有动脉瘤进行工作站DSA数据收集。DSA数据纳入标准：包含三维旋转Dicom数据动脉瘤；囊状动脉瘤。排除标准：DSA影像学质量差，重组效果不佳数据(如重组后出现较大缺损)；夹层动脉瘤、梭形动脉瘤；既往治疗过的复发动脉瘤等。最终共收集24例患者，共27个动脉瘤断层Dicom文件。

连续入组的24例动脉瘤患者中，男5例(20.8%)，女19例(79.2%)；年龄32～73(54±9)岁。27个动脉瘤中，侧壁动脉瘤16个(59.3%)，分叉部动脉瘤11个(40.7%)；按动脉瘤部位划分：海绵窦段动脉瘤1个(3.7%)，床突段动脉瘤1个(3.7%)，眼动脉段动脉瘤4个(14.8%)，后交通段动脉瘤8个(29.6%)，颈内动脉末端动脉瘤1个(3.7%)，大脑中动脉瘤4个(14.8%)，前交通动脉动脉瘤4个(14.8%)，基底动脉尖端动脉瘤3个(11.1%)及椎动脉瘤1个(3.7%)。所有动脉瘤断层Dicom数据在本院影像工作站上可以加载断层数据，并可在工作站三维重组模块(CREALIFE,ANYTHINK Angio-3D)进行断层数据的重组及测量。

1.2 研究方法

3名不同经验的神经介入放射科医师在三维重组的DSA数据上对27个动脉瘤进行互盲的测量，测量参数包括长度类形态学参数如动脉瘤长径、高度、宽度、瘤颈宽度及角度类如入射角度等形态学常用参数。动脉瘤长径定义为从动脉瘤顶部到颈部中点的最大距离；动脉瘤高度是从颈部平面到动脉瘤表面的最大距离；动脉瘤宽度是垂直于动脉瘤长径的最长距离；瘤颈宽度指颈部平面的最长直径；动脉瘤入射角度指沿着血流方向的载瘤动脉轴心线与动脉瘤主轴(可认为是动脉瘤长径所在径线)之间的角度[8](图1)。

3名神经介入放射科医师从事脑血管病方面工作年限分别为<5年(3年)、5～10年(9年)及>10年(13年)。测量步骤：工作站调取患者DSA断层数据文件；断层数据文件进行工作站三维模块软件重组，生成血管影像；测量医师旋转三维影像，选择自己认为合适的工作角度；按照定义进行形态学参数测量，并将测量的参数记录在统计表格内，测量图片截图留存。每名医师测量2次，取平均值。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 3名不同经验医师测量结果一致性比较

一致性检验结果显示，3名不同经验医师测量结果在动脉瘤长径、高度、瘤颈宽度及宽度4组形态学参数中均保持极好的一致性(ICC=0.936～0.995)；入射角度方面，5年以内经验医师与5～10年之间经验医师一致性中等(ICC=0.561)，但均与10年以上医师一致性较差(ICC分别为 0.465、 0.284)(表1)。

表1 不同经验医师对27个颅内动脉瘤形态学参数测量结果的两两间类内相关系数

2.2 3名不同经验医师测量结果的差异性分析

K-W秩和检验结果显示，3名医师在测量动脉瘤长径、高度、瘤颈宽度及宽度 4个方面测量值差异均无统计学意义(均P>0.05)，但入射角度测量值差异有统计学意义(P=0.006；表2)，且在不同的工作角度下进行入射角度的测量，差异较大(图2)。

表2 不同经验医师对27个颅内动脉瘤形态学参数测量结果比较

3 讨论

动脉瘤的形态学参数对于动脉瘤破裂风险预测、动脉瘤治疗决策、介入术中栓塞材料大小的选取以及术后随访观察均有十分重要的意义。国外的研究开始应用智能化的测量模式进行形态学参数测量，并提出了一些新的衍生参数[16-17]，但目前大多数研究还是采取动脉瘤图像上的直接测量，这种测量的优势在于直观、简便。然而有研究表明，这种测量极大地受医师测量工作视角的影响，导致不同医师测量结果出现偏差[15]。本研究通过3名不同经验医师对动脉瘤形态学参数进行测量，对于不同经验医师测量结果是否存在差异进行了研究与分析。

3.1 长度类形态学参数

将瘤长、瘤宽、颈宽等单位为长度测量单位的形态学参数统称为长度类形态学参数。本研究结果表明，对于给出了定义的长度类形态学参数，不同经验医师测量结果差异无统计学意义，不同经验医师之间有较好的测量一致性。通过这一结果我们可以得出结论，即既往形态学参数相关研究中多名医师测量取平均值的方法在长度类形态学参数中是可行的，无需考虑测量医师的经验问题。另一方面原因可能是，不同经验的测量医师有着相似的测量习惯，如将动脉瘤三维图像旋转至与载瘤动脉于在同一平面时进行测量，导致不同经验医师在测量长度方面也可以具有很好的一致性。

3.2 角度类形态学参数

与长度类形态学参数测量所不同的是，不同经验医师间入射角度测量值有比较大的差异，原因可能为不同工作角度测量对于动脉瘤入射角度值影响更大，远大于长度类参数。

此外，对于形态学复杂尤其是伴有多个小阜或子瘤的动脉瘤，其瘤内血流方向难以确定，不同医师评价动脉瘤主轴方向可能得到不同结论。Baharoglu等[8]在其研究中认为，动脉瘤瘤内最长径方向为血流的入射方向，但这种主轴方向的判断可能会有较大误差，得到的方向向量与血流真正入射的方向相差较远。因此对于复杂动脉瘤入射角的判断目前仍无定论。

由此可见，动脉瘤入射角度的概念在提出之时很有可能忽略了工作角度及动脉瘤复杂程度对于入射角度测量的影响，导致测量结果不够精密。既往一些关于入射角度与动脉瘤破裂风险相关性的研究中，入射角度测量结果的准确性可能应被质疑。进一步改进的方法包括进一步精细定义入射角度的概念，或利用人工智能的方法让机器不断学习入射角度的测量，从而给出统一的测量方法。

由本研究可以得到，不同经验医师对于动脉瘤形态学参数测量中的长度类参数，其测量一致性较高，而对于入射角度的测量，其一致性较差，既往关于入射角度的相关研究中，测量精确度应进一步验证。