脑血管造影数字化三维重建联合Smart Mask技术在颅内动脉瘤栓塞诊疗中的应用

黄华东 黄海能 李传玉 黄才明 罗琨祥 栗学玉

【摘要】 目的 研究腦血管造影数字化三维重建（3D-DSA）联合Smart Mask技术应用于颅内动脉瘤栓塞微创诊疗的术前、术中评估及栓塞微创诊疗过程中的应用价值。

方法 采用前瞻性研究的方法，连续收集2019年1月至2020年6月右江民族医学院附属医院神经外科收治的59例颅内动脉瘤行血管栓塞微创诊疗的患者为对象，患者均采取常规治疗，行数字化三维重建+Smart Mask技术的31例患者为研究组，行数字化三维重建+常规路径图的28例患者为对照组。观察两组性别、年龄、瘤体大小、瘤体位置、破裂动脉瘤例数、PHASES评分、术前Hunt-Hess分级、术中对比剂用量、X线曝光量、手术时间、术中Raymond分级及术后康复情况等相关指标。

结果 使用Smart Mask技术的研究组和对照组在性别（P=0.763）、年龄（P=0.901）、瘤体大小（P=0.069）、瘤体位置（P=0.314）、破裂动脉瘤例数（P=0.964）、PHASES评分（P=0.314）、术前Hunt-Hess分级（P=0.945）、术中Raymond分级（P=0.600）、改良Rankin量表（mRS）评分（P=0.883）等方面差异无统计学意义（P＞0.05）。而使用Smart Mask技术的研究组手术时间短于对照组，X线曝光量、对比剂用量少于对照组（P均＜0.01）。

结论 在血管内治疗过程中运用Smart Mask技术可以有效缩短手术时间，减少X线辐射量和对比剂的用量，降低手术过程中的风险。Smart Mask技术与常规路径图在瘤体栓塞效果上无明显差异，但对于患者术后远期预后的影响仍需要进一步的临床观察与研究。

【关键词】 数字化三维重建；数字减影血管造影；Smart Mask技术；路径图；颅内动脉瘤栓塞

中图分类号：R739.41   文献标志码：A   DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2023.02.003

Application of digital three-dimensional reconstruction of cerebral angiography combined with Smart Mask technique in the diagnosis and treatment of embolism of intracranial aneurysms

HUANG Huadonga， HUANG Hainenga， LI Chuanyua， HUANG Caimingb， LUO Kunxianga， LI Xueyua

（a. Department of Neurosurgery， b. Department of Radiology， Affiliated Hospital of Youjiang Medical University for Nationalities， Baise 533000， Guangxi， China）

【Abstract】 Objective To study the application and value of three-dimensional digital subtraction angiography （3D-DSA） combined with Smart Mask technology in the preoperative and intraoperative evaluation and minimally invasive diagnosis and treatment of embolism of intracranial aneurysms.

Methods Prospective study method was used， and 59 patients with intracranial aneurysms who underwent  minimally invasive diagnosis and treatment of embolism of intracranial aneurysms in  the Department of Neurosurgery of the Affiliated Hospital of Youjiang Medical University for Nationalities from January 2019 to June 2020 were selected as study subjects. All patients were given routine treatment. 31 patients who underwent 3D-DSA+Smart Mask technology were selected as study group， and 28 patients who underwent 3D-DSA+routine path map were selected as control group. Gender， age， tumor size， tumor location， number of ruptured aneurysms， PHASES score， preoperative Hunt-Hess grade， intraoperative contrast agent dosage， X-ray exposure， operation time， intraoperative Raymond grade and postoperative rehabilitation were observed in the two groups.

Results The study group using Smart Mask technology and the control group were not statistically significantly different in gender （P=0.763）， age （P=0.901）， tumor size （P=0.069）， tumor location （P=0.314）， and the number of ruptured aneurysms （P=0.964）， PHASES score （P=0.314）， preoperative Hunt-Hess grade （P=0.945）， intraoperative Raymond grade （P=0.600）， modified Rankin scale （mRS） score （P=0.883）， etc （P>0.05）. However， the operation time of the study group using Smart Mask technology was shorter than that of the control group， and the amount of X-ray exposure and contrast agent consumption were less than those of the control group （all P<0.01）.

Conclusion The application of Smart Mask technology in endovascular therapy can effectively shorten the operation time， reduce the amount of X-ray radiation and contrast agent， and reduce the risk of operation. There is no significant difference in the effect of tumor embolization between Smart Mask technique and traditional path map， but the effect on the long-term prognosis of patients still needs further clinical research and observation.

【Key words】 digital three-dimensional reconstruction; digital subtraction angiography; Smart Mask technology; road map; intracranial aneurysm embolization

血管内栓塞技术用于治疗颅内动脉瘤（intracranial aneurysm，IA）在临床上已被广泛认可和推广［1-2］。目前重点关注的目标及研究方向是如何更科学地选择治疗方式、最佳治疗时机及如何完善提高术中操作水平。笔者发现对于提高术中操作水平而言，应在减少手术时间、减少X线辐射量和对比剂的使用量等方面重点研究。Smart Mask技术在整个介入操作过程中因减少重复推注对比剂采集蒙片（Mask）的过程，从而与传统的路径图技术存在较为明显的差异。本文旨在探讨脑血管造影数字化三维重建（digital three-dimensional reconstruction，3D-DSA）联合Smart Mask技术应用于颅内动脉瘤栓塞微创诊疗的术前、术中评估及栓塞微创诊疗过程中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

我院59例颅内动脉瘤行血管栓塞微创诊疗的患者，均采取常规治疗，且本研究征得我院伦理委员会批准，将在治疗过程中采用数字化三维重建+Smart Mask技术的31例患者作为研究组，采用数字化三维重建+常规路径图的28例患者作为对照组。其中男性22例，女性37例，年龄40～69岁，平均（52.61±6.36）岁。动脉瘤大小2.9～7.7 mm，平均（5.45±0.85）mm。前交通动脉瘤13个，大脑中动脉瘤12个，大脑前动脉瘤10个，椎动脉瘤9个，后交通动脉瘤6个，基底动脉瘤4个，颈内动脉瘤 3个，眼動脉瘤1个，大脑后动脉瘤1个。两组患者在性别、年龄、瘤体大小、动脉瘤部位、破裂动脉瘤例数及术前Hunt-Hess分级等方面比较，差异无统计学意义（P均＞0.05）。见表1。

1.2 选取标准

纳入标准：（1）术前经头部CTA或DSA明确诊断为囊状未破裂或破裂动脉瘤；（2）病人及家属同意行血管内介入栓塞治疗并签署相关知情同意书；（3）符合血管内介入栓塞适应证；（4）病人术中使用单纯弹簧圈栓塞技术。排除标准：（1）术中使用球囊或支架辅助技术；（2）术中出现动脉瘤破裂、弹簧圈逃逸及血栓事件等；（3）颅内非囊性动脉瘤，多发颅内动脉瘤或巨大型动脉瘤（最大径≥25 mm）等；（4）颅内动静脉畸形和烟雾病等相关动脉瘤需行动脉瘤外其他治疗；（5）复发性动脉瘤需再次行血管内治疗或外科手术夹闭；（6）合并有其他严重慢性疾病，如心、肝、肾功能不全；（7）患者及家属拒绝参与本研究；（8）术后失访或死亡患者。

1.3 使用器械及材料

大型C臂造影机；高压注射器以及血管内动脉瘤栓塞术的各类材料，包括Codman、Microvention、Stryker各型号颅内支架系统、微导管、微导丝及各型号弹簧圈等，使用对比剂碘海醇注射液50 mL/15g（I）（扬子江药业集团有限公司）。

1.4 治疗方法

完善所有患者各项术前准备，常规行术前PHASES评分及Hunt-Hess分级。术前禁食、禁饮8小时，患者在气管插管全麻状态下进行微创介入治疗，体位为常规仰卧位。采用Seldinger技术穿刺右侧股动脉，全身肝素化后（首次肝素剂量按照体重的2/3 mg静脉推注）每隔1小时补充一次肝素，剂量为上1小时剂量的1/2（不足10 mg 则按照10 mg补充）。在常规正侧位DSA造影的基础上，选择经颈动脉或者椎动脉行全脑血管造影进行三维旋转采集。数据经工作站处理后重建全脑三维血管图像，通过多角度观察和精确测量，选择工作角度，确定治疗体位，完成微导管头部蒸汽塑形，预选栓塞弹簧圈形状、规格大小等工作。对于采用常规路径图法患者，在微导丝引导下将导管送至责任载瘤血管，选择传统路径图模式，手推造影剂直至脑动脉充盈最佳时停止透视工作，经工作站行数字减影处理后形成仅显示颅内动脉血管和导管影像的路径图。而对于使用Smart Mask技术的患者，在全脑血管造影后观察瘤体部位、大小、与载瘤动脉位置关系后，C形臂最佳工作位置及术中观察最优位置进行造影，选取最符合栓塞手术角度关注点的一帧，点击造影机Smart Mask选项，再次透视后即可在屏幕上显示血管路径影像。在传统路径图及Smart Mask技术指引下进入瘤腔后根据瘤体及瘤颈情况选择单纯弹簧圈栓塞技术，术中基于两种路线图与任何C形臂或放射床位置、角度和放大倍数下的实时透视同步［3］，填塞完毕后继续行DSA检查，对填塞瘤体行Raymond分级判断填塞情况以及是否需要继续填塞，确保成功栓塞动脉瘤腔。所有入组患者介入手术均由同一手术团队的两位高级职称医师合作完成。术后常规给予抗脑血管痉挛、抗凝、抗感染等常规治疗。

1.5 观察指标

1.5.1 性别、年龄、瘤体大小、动脉瘤部位、破裂动脉瘤数目及术前Hunt-Hess分级

Hunt-Hess级别：0级为未破裂动脉瘤；Ⅰ～Ⅴ级为破裂动脉瘤，其中Ⅰ级为无症状，或轻微头痛和颈强直；Ⅱ级为头痛较重，颈强直，动眼神经等脑神经麻痹，无其他神经症状；Ⅲ级为轻度意识障碍，躁动不安和轻度脑症状；Ⅳ级为半昏迷、偏瘫、早期去脑强直和自主神经障碍；Ⅴ级为深昏迷、去脑强直、濒危状态。

1.5.2 瘤体破裂风险程度

采用PHASES评分表评估，根据种族、高血压、年龄、瘤体大小、既往有无蛛网膜下腔出血史及瘤体部位进行评分，＞3分为破裂高风险，≤3分为破裂低风险。

1.5.3 术中瘤体栓塞程度

根据Raymond分级标准评估。Ⅰ级：完全栓塞，动脉瘤腔及瘤颈部无对比剂充盈；Ⅱ级：次全栓塞，动脉瘤腔及瘤颈部残留少许对比剂充盈；Ⅲ级：不完全栓塞，动脉瘤腔内仍有明显对比剂充盈。

1.5.4 对比剂用量、X线曝光量、手术时间的差异

两种方法均需要术中行全脑血管DSA，在进行螺旋三维脑血管重建时所接受到的放射剂量大体相同，故本研究对于X线曝光量用透视时间表示。

1.5.5 预后情况

采用改良Rankin量表（mRS）评分标准，完全没有症状为0分；有症状但没有明显的功能障碍为1分；轻度功能障碍为2分；中度功能障碍为3分；中重度功能障碍为4分；重度功能障碍为5分；死亡为6分。其中 0～2分判断为预后佳，3～6分为预后差。

1.6 统计学方法

使用SPSS 26.0软件包进行数据统计分析。计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较行两独立样本t检验；计数资料采用频数和百分率（%）表示，组间比较采用四格表资料的χ2检验或者Fisher确切概率法。检验水准：α=0.05，双侧检验。

2 结  果

2.1 两组术前破裂风险比较

术前两组患者PHASES评分比较差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

2.2 两组栓塞效果比较

术中瘤体填塞后根据Raymond分级标准进行评估。术中造影均未见患者出现Raymond Ⅲ级，两组患者Raymond分级比较差异无统计学意义（P＞0.05），暂不能认为两种不同方法对动脉瘤瘤体的栓塞效果有差别。见表3。

2.3 两组患者对比剂用量、X 线曝光量、手术时间的比较

两组患者对比剂用量、X线曝光量、手术时间的差异有统计学意义（P均＜0.01）。术中使用Smart Mask的研究组手术时间短于对照组，X线曝光量、对比剂用量少于对照组。见表4。

2.4 两组预后情况比较

术后6个月进行电话回访，根据mRS评分标准对预后进行评估。两组患者mRS评分分级比较差异无统计学意义（P＞0.05），暂不能认为Smart Mask技术与传统路径图技术对患者预后产生不同影响。见表5。两组破裂动脉瘤患者（研究组19例，对照组17例）的mRS评分差异无统计学意义（P＞0.05），不能认为Smart Mask技术与常规路径图技术对破裂动脉瘤患者预后产生不同影响。见表6。

3 讨  论

介入术中清晰、准确地显示超选择路径是颅内动脉瘤栓塞治疗的关鍵，3D-DSA技术通过全方位的螺旋扫描获取丰富的血管影像资料，使用工作站对血管影像资料进行三维重建，清晰、全面地显示出动脉瘤的形态、大小、位置、与载瘤动脉的关系及与周围组织结构的解剖关系，为后续的介入治疗提供准确指导［4］。使用3D-DSA技术相对于2D-DSA技术能够更加全方位、清晰、准确地显示动脉瘤瘤体与周围相邻组织间的解剖关系，使得动脉瘤检出率显著提高，同时也提高了手术治疗的疗效，改善患者的预后［5］。使用Smart Mask技术获得的图像更加清晰，细节更加全面，使用它的造影图像作为蒙片（Mask），与不使用造影剂的直接透视图像在工作站的帮助下利用数字减影血管造影技术从而得到血管路径影像作为蒙片，相比于常规路径图需要手推注射对比剂在充盈像获得蒙片［6］，Smart Mask技术所使用的蒙片更加立体清晰全面，而且选择Smart Mask技术的蒙片可以事先根据瘤体的大小、部位、与载瘤动脉的关系等方面选择最佳的工作角度图像，所得到血管路径图相较于常规路径图有更好的操作视野，避免因术中血管显示不清反复调整造影床和C形臂位置情况，避免因手推对比剂出现血管显示不佳而反复推注对比剂的情况，Smart Mask技术的使用有不足的地方，因为其图像采集与蒙片采集来自全脑血管造影的影像，在手术过程中若是出现血管的移位，将会导致Smart Mask技术使用失败，出现血管位置与减影图像不匹配，使血管路径图像失去指导作用。但是对于常规路径图而言，可能因手术时间延长而改变，即使影像在手术过程中移动，工作站的放射技术医师也可以修正路线图［7-8］。

为了避免Smart Mask技术在应用过程中失去作用，最关键的是要保证血管和机器的相对空间位置固定。在全脑血管造影后尽早使用Smart Mask技术，并且使用过程中保持患者头部、C臂、造影床位置固定，并且建议在全麻患者血管内治疗过程中使用Smart Mask技术［9］，治疗过程中注意C臂与麻醉机的距离，避免发生碰撞而改变患者头部位置。但由于柔韧血管段有可能未被正确描绘，或在导丝导管前移时，挤压或拖动血管可以相应地移动，而融合图像保持在原来的位置，出现路线图和实际血管位置不匹配，可能会导致血管意外的发生［10］，即使在有路径图的引导下仍需要轻柔、缓慢操作。

本文统计分析的59例行血管内单纯弹簧圈治疗的单发颅内囊性动脉瘤患者，随机分组后采取不同的方式获取血管路径影像，两组患者在性别、年龄、瘤体大小、动脉瘤部位、破裂动脉瘤例数、术前Hunt-Hess分级、术前瘤体破裂风险等方面无统计学意义，术中栓塞的效果基本一致。分析发现3D-DSA联合Smart Mask技术组手术时间短于常规路径图组，X线曝光量、对比剂用量少于常规路径图组，这一结果与牟连生等［11］的研究结果一致。研究证明减少对比剂的使用和辐射暴露可以有效避免肾脏损害［12］。本文未发现患者采用3D-DSA联合Smart Mask技术后对预后带来有利的影响，使用该技术并未对减少并发症和降低复发率等方面有积极的作用，这与牟连生等［11］的结果略有不同，考虑与本次研究术后随访时间过短，病人数量较少有关，后续仍需要多中心大样本随机的前瞻性研究来证实。

参 考 文 献

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（收稿日期：2022-03-21 修回日期：2022-06-28）

（编辑：潘明志）