大视野对比常规视野锥形束CT 在经动脉化疗栓塞术中的应用

周 馨，石 钦,3，周永杰,3，杜 楠,3，施惠斌，梁吉廷，颜志平,3，马婧 ,3*

1. 国家放射与治疗临床医学研究中心，上海 200032

2. 复旦大学附属中山医院介入治疗科，上海 200032

3. 上海市影像医学研究所，上海 200032

肝癌发病率在恶性肿瘤中排名第6 位，恶性程度高、病情发展快，而全球近50%的肝癌患者在中国［1］。目前，经动脉化疗栓塞术（transarterial chemoembolization，TACE）在中晚期肝癌治疗中得到广泛应用［2］。数字减影血管造影（digital substraction angiography，DSA） 是 TACE 术 最 基本的引导方式。部分肿瘤的血管较为复杂，如血管重叠、乏血供、动脉迂曲等，传统DSA 引导较为困难，且肿瘤的检出率、供血动脉识别及插管精准率都受到影响［3］。锥形束计算机断层扫描(cone-beam computed tomography, CBCT)是一种较新的成像技术，目前得到广泛应用［4］。CBCT 能为TACE 术中肿瘤供血动脉的确定及精准插管提供帮助，以最大程度避免正常动脉分支遭到误栓［5-7］。

然而，目前DSA 设备的CBCT 功能较单一，且其成像质量与多排螺旋CT（multi-slice spiral CT，MSCT）存在一定差距［8］。CBCT 图像质量的影响因素包括DSA 系统和算法、图像伪影和噪声水平、术中对比剂注射参数和患者屏气条件、软组织分辨率等［9-11］，且成像范围局限，导致临床应用受限。大视野（field-of-view, FOV）CBCT 通过与DSA 技术相结合，突破传统扫描轨迹限制，能提供依据完整数据重建的大容积图像。同时，断层FOV 直径从 248 mm 提高到 431 mm，能够对腹部和胸部进行完整重建。本研究通过比较大FOV CBCT 和常规视野CBCT 技术的图像质量和辐射剂量，探讨大FOV CBCT 在TACE 中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 前瞻性随机纳入2021 年10 月至12 月接受TACE 治疗的40 例肝癌患者。纳入标准：（1）临床明确诊断为肝癌；（2）年龄＞18 岁，性别不限；（3）需要进行TACE 术。排除标准：严重心功能、肝功能、肾功能不全，经研究者评估其他不适宜参加临床试验者。参照随机对照表，将受试者随机分配到大视野组和对照组。大视野组20 例，TACE 术中用大FOV CBCT 进行扫描；对照组有3 例患者中途退出，最终入组17 例，TACE术中进行常规CBCT 扫描。两组患者临床资料基线值差异无统计学意义（表1）。本研究获得医院伦理委员会审批（B2021-570R），所有患者或家属在术前签署知情同意书。

表1 两组患者基线资料比较

1.2 仪器与方法

1.2.1 常 规 CBCT 使 用 PHILIPS Allura Xper FD20 DSA，TACE 术中先行常规正位DSA，了解肿瘤个数、部位及供血情况；在栓塞前行CBCT双期扫描明确肿瘤供血动脉，选择AbdomenXper，栓塞结束后，再次行CBCT 平扫评价栓塞效果。

1.2.2 大FOV CBCT 使用UIH uAngio 960 DSA，TACE 术中先行常规正位DSA，了解肿瘤个数、部位及供血情况；在栓塞前行大FOV CBCT 双期扫描，栓塞结束后，再次行大FOV CBCT 平扫评价栓塞效果。

1.3 观察指标

1.3.1 影像图像的评价 TACE 术中图像质量由主刀医师评判，评判内容：透视图像；2D、3D 造影和图像处理；CBCT 扫描下肿瘤的显示情况；肿瘤供血动脉的识别；栓塞后碘油沉积情况。（1）透视图像：优为导丝导管清晰可见；良为可见；差为模糊，难以辨认。（2）2D 造影和图像处理：优为可辨认3 级以下血管分支，边缘清晰；良为可辨认3 级以下血管分支，欠清晰；差为不可辨认3级以下血管分支。（3）3D 造影和图像处理：优为图像清晰度高，血管轮廓清晰，对比明显，轻微伪影，骨骼影像基本不干扰血管成像，分支小动脉（3 级）显示完全，能很好满足介入手术需要；良为图像较清晰，少量伪影，骨骼影像较少干扰血管成像，分支小动脉（3 级）显示基本完全，尚能满足介入手术需要；差为图像模糊，血管边缘不清晰，伪影明显，骨骼影像干扰血管成像，分支小动脉（3 级）显示不完全，无法满足诊断要求。（4）CBCT：优为图像清晰，对比度好，病变显示良好，轻微伪影，能很好满足介入手术需要；良为图像不够清晰、锐度欠佳，能基本显示病变，有少量伪影但不影响图像观察，能基本满足介入手术需要；差为图像清晰度、对比度和锐度均较差，伪影较大，病变部位显示不清楚，不能满足介入手术需要［12］。

1.3.2 安全性 收集并分析TACE 手术辐射参数数据，包括曝光次数、累计透视时间、累计曝光时间、单位时间内剂量面积乘积（dose area product，DAP）、空气比释动能等。

1.4 统计学处理 所有数据采用SPSS 26.0 统计软件进行分析，计量数据以x±s 表示，计数资料以n(%)表示。计量数据的组间比较根据数据分布情况采用独立样本t 检验（方差齐、正态分布）；分类数据采用卡方检验或精确概率法，等级资料采用Mann-Whitney U 检验。所有的统计检验均为双侧，检验水准（α）为0.05。

2 结 果

2.1 图像质量 大视野组大FOV CBCT 的3D图像质量达优率为90%，优于对照组常规CBCT（58.82%），差异有统计学意义（P＝0.028，表2）。常规CBCT 横断位图像中部分肝脏、脾脏未能纳入视野；大FOV CBCT 横断位图像中腹腔脏器完整纳入视野（图1）。

图 1 栓塞前后CBCT 扫描重建图像

表2 两组患者CBCT 图像质量评价情况

2.2 辐射安全性 两组TACE 术中平均曝光次数、平均累计透视时间、平均累计曝光时间、空气比释动能差异均无统计学意义；大视野组单位时间内DAP 低于对照组（P=0.002，表3）。

表3 两组患者透视和曝光时间、辐射剂量对比

3 讨 论

CBCT 利用C 臂的旋转运动，经平板探测器采集和计算机重建形成三维断层CT 图像，不仅具有普通DSA 功能，还可行容积成像及三维血管重建［13］。

在TACE 术中，CBCT 通过多平面重组（MPR）和容积再现（VR）等图像后处理技术，获得肝脏的三维容积数据，并得到与普通多层螺旋CT 相似的肿瘤增强图像和CT 血管造影（CTA）图像［14-16］，能直观显示肿瘤的个数、分布情况和供血血管，从而帮助术者制定栓塞方案、评估TACE 术中操作的难易程度，选择术中导管头端的形状及对导管塑形，进而更好地引导超选择精准插管，提高手术效率［17-19］。研究［19］显示，在 TACE 术中，CBCT 对栓塞靶点和肿瘤供血血管的识别、栓塞后评估碘油沉积有重要指导价值。

对于体型较大或病灶较大、较多的受试者，常规CBCT 平板探测器扫描面积有限，1 次旋转不能完全涵盖整个躯干部截面，图像视野相对于螺旋CT 小，存在无法完全扫描的情况，因此术中需根据患者体型不断进行体位调整。相较于常规CBCT，大FOV CBCT 既没有增加新的硬件装置，也不改变射线在平板探测器上的能量分布，在保证重建图像均匀性和图像质量的基础上，可将重建直径由常规 CBCT 的 248 mm 增加至 431 mm，扫描视野扩大了73.79%，可以覆盖整个腹部（图2、图3）。

图 2 CBCT 视野测量与计算方法

图3 CBCT 图像视野

本研究显示，相比常规CBCT，大FOV CBCT有更大成像视野，能获得更优的图像质量，可帮助医师在术中更准确、全面地评估患者情况，在TACE 中具有重要指导意义。因常规CBCT 视野及其覆盖面积有限，在TACE 术中有时需进行2 次或多次图像采集，增加术者和患者所受辐射量，且易造成漏诊［20］。而大 FOV CBCT 能在保证图像质量的前提下，一次性覆盖更大的成像范围，减少漏诊，降低重复采集次数。本研究采用的大 FOV 锥形束CT 辐射剂量小，单位时间内DAP 低于对照组（P=0.002）。

但是，本临床试验未进行后期随访。同时，大FOV CBCT 图像质量的影响因素较多，包括成像参数、对比剂注射参数、患者屏气条件及病灶部位等，其成像机制有待进一步研究，理论体系有待进一步完善，扫描过程中辐射剂量标准尚待制订，因此其安全性和有效性需进一步深入研究。

综上所述，本研究表明，大FOV CBCT 技术在TACE 术中图像质量优于常规CBCT，单位时间内DAP 低于常规CBCT，能安全、有效地应用于TACE 手术，为肿瘤精准治疗提供了更好选择。由于技术较新，相关应用标准尚待进一步研究后制订，因此其有效性和安全性也有待增加样本量并进行较长随访后确定。

利益冲突：所有作者声明不存在利益冲突。