血流彩色編碼成像技術在疾病診斷及治療中的應用

李軍飛，暢智慧，劉兆玉

(中國醫科大學附屬盛京醫院放射科，中國 沈陽 110004)

血流彩色編碼成像技術在疾病診斷及治療中的應用

李軍飛，暢智慧，劉兆玉*

(中國醫科大學附屬盛京醫院放射科，中國 沈陽 110004)

彩色血流編碼成像(CC-DSA)是在DSA基礎上，通過相應軟件(iFlow或Angioviz軟件)對圖像進行再處理，對比相應參數變化，定量分析血流動力學改變的一種技術。CC-DSA具有空間及時間分辨率高、圖像的生成耗時短的特點，且未增加對比劑的使用量及醫患輻射劑量。本文針對近年該技術在各領域的應用進行綜述。

血管造影術，數字減影；血流動力學

彩色血流編碼數字減影血管造影(color-coded digital substraction angiography, CC-DSA)是在DSA的基礎上，通過相應軟件(iFlow或者Angioviz軟件)對圖像進行再處理，將DSA的動態造影圖像以時間進行編碼，利用紅色、淺藍色、深藍色等偽彩色分別標記出血流循環的不同時期(顏色從紅色到藍色的變化代表對比劑到達時間，即對比劑在整個造影序列中流動的早、中、晚時相)，從而獲得偽彩色的血流全循環圖像(即顯示出一個完整的DSA序列)。在CC-DSA圖像上選取病變區域作為ROI，可自動生成相應ROI的時間-濃度(time-contrast intensity, CIt)曲線、血流達峰時間(time to peak, TTP)、曲線下面積(area under curve, AUC)、最大斜率(maximum upslope, MS)、最大強化峰值(contrast intensity peak, CI-Peak)等參數，通過分析這些參數可獲得血流動力學特征，以達動態評估血流動力學的目的[1]。

Hunter等[2]在血管造影的基礎上通過后處理技術將血管造影圖像附以顏色，分析對比劑的時間衰減曲線，評估相應組織的血流灌注情況，并應用該技術量化分析頸動脈狹窄患者的血流灌注延遲時間。目前國內外CC-DSA主要應用于：顱內血管病變、肝癌、下肢動脈狹窄閉塞的介入治療與診斷。本文對CC-DSA在這3個方面的應用進行介紹。

1 在顱內血管病變的診斷及介入治療中的應用

顱內血管疾病(包括腦動脈瘤、腦血管畸形、缺血性腦血管病、部分顱腦外傷及假性動脈瘤等)可導致顱內血管血流動力學的改變。傳統DSA根據病變血管的對比劑充盈時相，多角度造影，通過連續動態觀察做出判斷，因此對醫師的讀片能力及臨床經驗要求較高，同時圖像受投照角度、對比劑速率以及總量等因素影響較大[3]。CC-DSA能更好地顯示顱內血管病變，更準確地觀察顱內血流循環時間及顱內血流動力學的變化。

介入治療頸動脈海綿竇瘺一般是通過動脈彈簧圈栓塞及經靜脈植入覆膜及分流支架進行治療，90%患者可成功治愈[4]。但對于復雜的瘺道結構以及廣泛引流靜脈的存在，DSA較難判斷頸動脈海綿竇瘺的血管分流結構及血流動力學特點。G?litz等[5]應用CC-DSA對頸動脈海綿竇瘺血管結構及血流特點進行評估并與傳統2D-DSA圖像進行對比，結果顯示CC-DSA在復雜瘺道顯示、血流定量分析、靜脈引流道評估方面具有優勢。同時有研究者[6]采用CC-DSA觀察TTP及AUC的變化，分析頸動脈海綿竇瘺栓塞后的效果，并定量控制栓塞程度，因此認為CC-DSA中的TTP可作為頸動脈海綿竇瘺介入治療的重要參考指標。

CC-DSA診斷顱內血管病變亦有實用價值。黃遠亮等[3，7]回顧性分析91例顱內動脈血管病變患者通過對比2D-DSA圖像及CC-DSA圖像發現，CC-DSA圖像不僅可更直觀顯示腦血管解剖結構反映顱內血管血流動力改變，還可以間接體現腦實質血流灌注情況。馬廉亭等[8]回顧性分析了10例腦靜脈竇血栓形成患者的CC-DSA圖像，同時以相應CTA、MRI、2D-DSA作為參照，證實CC-DSA診斷腦靜脈竇血栓形成和制定治療計劃有臨床應用價值。Hung等[9]采用CC-DSA定量分級診斷煙霧病，發現TTP減低程度與煙霧病Suzuki分級呈正相關，為煙霧病的分級提供一種更加簡單的定量分析技術，為病情發展的預測提供參考。

腦組織急性缺血發生后，良好的側支循環形成常提示患者具有更大的血管再通可能、梗死區域腦組織的損傷程度降低、預后效果理想[10-11]。以往評估側支循環的方法主要有DSA、CTA、動態CT血管造影、MR動脈自旋標記技術等，其中DSA是評估側支循環的金標準[12-14]。美國神經介入治療協會對于側支循環的分級(ACG分級)也是基于DSA圖像，但DSA對于血流動力學改變的判斷很大程度取決于介入醫師的診斷水平。Wen等[15]收集了18例急性大腦中動脈閉塞接受腔內治療的患者，分析其CC-DSA圖像ROI中的達峰時間變化值(variation of the time to peak, △TTP)、AUC、CIt、最大強化峰值變化值(variation of the contrast intensity peak, △CI-Peak)等參數，結果指出CI-Peak與ACG分級具有很好的相關性，同時與改良Rankin量表評分亦具有很好的相關性；該研究還證實CC-DSA定量評價顱內動脈閉塞后側支循環及預后具有可行性和可靠性。有學者[16]采用CC-DSA實時監測腦動脈狹窄閉塞疾病術中腦循環狀態，并通過觀察造影過程中各ROI的時間-衰減曲線及達峰時間來對比動脈狹窄閉塞疾病腔內治療前后的血流動力學改變，實時監測腦血流循環狀態。

對顱內動脈瘤患者可應用分流支架限制瘤腔的流入及流出血流，誘導瘤腔內血栓形成，從而達到對動脈瘤的治療效果[17-18]。但分流支架置入后由于可發生無原因的動脈瘤破裂，形成遲發性血腫，同時無法預測動脈瘤內血栓的形成，故治療方法還存在爭議。G?litz等[19]前瞻性收集36例顱內動脈瘤患者接受分流支架置入術，并采用CC-DSA分析動脈瘤腔TDC峰前后段曲線評估流入、流出血流，結果認為CC-DSA可用于預測動脈瘤腔內血栓形成情況。

CC-DSA技術在顱內血管疾病的診斷及介入治療中的臨床價值得到國內外眾多研究的證實。對于顱內缺血性腦血管病(顱內外動脈狹窄或閉塞、腦靜脈竇血栓形成等)、出血性腦血管病(腦血管畸形、腦動脈瘤、假性動脈瘤、頸動脈海綿竇瘺等)的診斷及介入治療中血流動力學分析的優勢愈加凸顯。

2 在肝癌TACE治療中的應用

對于失去手術機會的肝癌患者，TACE是目前最有效、最安全的治療方法。但栓塞不足及栓塞過度的問題困擾著該技術的應用。栓塞不足導致手術療效差；而肝癌患者多合并肝硬化，栓塞過度則可能誘發肝功能衰竭、腫瘤血管的生成。而目前主觀栓塞終點范圍[20]由介入醫師根據2D-DSA判斷，具有極大的主觀性[21]。

以往評估肝內病灶血流動力學的非侵入方法主要有超聲多普勒成像、MRA、CTA三種。但傳統超聲多普勒成像僅可提供單個點的血流動力學改變，不能提供詳細的血流整體分布情況，且空間分辨率低、易受骨、氣體信號干擾及受探頭角度、機器型號的影響，同時很大程度依賴操作者的技術水平。因此超聲對于肝癌患者血流的評估具有很大的局限性[22]。MRA通過相位對比技術(phase contrast， PC)和時間飛躍法(time of flight， TOF)評估血流速度，具有非侵入性、無輻射、高分辨率的特點，是目前一種高效的評估血管血流動力學的技術，但MRA并不能提供血流方向的信息[23]。CTA可提供高空間分辨率的二維或三維血管圖像，很好地顯示病變的血管分布及與周圍組織的關系，但不能提供病灶血管的血流動力學信息。

Wang等[21]回顧性收集35例接受TACE的肝癌患者并分析肝癌病灶供血動脈ROI參數，結果表明ROI的血流動力學參數改變與主觀栓塞終點范圍分級(subjective angiographic chemoembolization endpoint, SACE)具有相關性，為TACE栓塞終點的選擇提供了量化方法。Ho等[22]應用CC-DSA評估TACE術后門靜脈血流動力學改變，其結果與超聲多普勒的血流動力學評估結果具有相關性。肝癌患者在TACE術后，其門靜脈血流明顯減慢，減慢程度與Child-Pugh評分呈正相關，因此認為CC-DSA技術可定量分析TACE術后肝內門靜脈血流動力學的變化。

CC-DSA技術在肝臟介入治療方面仍缺乏定量分析，如對門靜脈高壓致脾功能亢進患者進行選擇性脾栓塞治療栓塞范圍的定量分析、經頸靜脈肝內門體分流術的肝內通道建立后血流速度的術中實時分析等。

3 在下肢動脈狹窄閉塞介入治療中的應用

目前踝肱指數(ankle-brachial index, ABI)是廣泛認可的、評價下肢微循環狀況的指標。但ABI的測量具有延時性，且需保持體表皮膚的完整性，故ABI對手術的指導意義有限[24]。CC-DSA為下肢動脈狹窄閉塞的介入術中評估及血管再通后的血流動力學評估提供了一種簡單、直觀的定量方法[5.7.25]。研究者[26-27]收集下肢動脈狹窄閉塞患者術前、術后CC-DSA圖像，分析ROI的CIt曲線、TTP值，結果表明TTP變化率與ABI具有明顯相關性。同時有學者[27]認為，對于皮膚破潰或下肢疼痛而無法安靜接受ABI測量的下肢動脈狹窄閉塞患者，CC-DSA可作為ABI的一種替代方法，為術后血流動力學的評估提供一種定量指標。

總之，CC-DSA具有高空間分辨率和高時間分辨率的優點，同時其在傳統DSA技術的基礎上可定量分析血流動力學；并且其圖像生成耗時短，不增加對比劑的使用量及輻射劑量，故該技術在顱內血管病變診斷及介入治療方面具有廣泛的應用前景。

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Application of color-coded digital substraction angiography in diagnosis and treatment of diseases

LIJunfei,CHANGZhihui,LIUZhaoyu*

(DepartmentofRadiology,ShengjingHospitalofChinaMedicalUniversity,Shenyang110004,China)

Objective Color-coded digital substraction angiography (CC-DSA) was based on DSA and takes image post-processing via corresponding software (iFlow or Angioviz). It can observe the change of datas, which will be used to analysis the hemodynamics. CC-DSA has advantages of high temporal and spatal resolution. Meanwhile it spends less time and dose not increase the quantity of contrast-medium and X-ray. The application of CC-DSA in recent years were reviewed in this paper.

Angiography， digital substraction; Hemodynamic

李軍飛(1991—)，男，河北邯鄲人，在讀碩士，醫師。研究方向：影像診斷與介入治療。E-mail: junfei_leo@163.com

劉兆玉，中國醫科大學附屬盛京醫院放射科，110004。

E-mail: liuzy@sj-hospital.org

2016-10-22

2017-03-28

R814.4

A

1003-3289(2017)06-0959-04

10.13929/j.1003-3289.201610095