大視野對(duì)比常規(guī)視野錐形束CT 在經(jīng)動(dòng)脈化療栓塞術(shù)中的應(yīng)用

周 馨，石 欽,3，周永杰,3，杜 楠,3，施惠斌，梁吉廷，顏志平,3，馬婧 ,3*

1. 國(guó)家放射與治療臨床醫(yī)學(xué)研究中心，上海 200032

2. 復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院介入治療科，上海 200032

3. 上海市影像醫(yī)學(xué)研究所，上海 200032

肝癌發(fā)病率在惡性腫瘤中排名第6 位，惡性程度高、病情發(fā)展快，而全球近50%的肝癌患者在中國(guó)［1］。目前，經(jīng)動(dòng)脈化療栓塞術(shù)（transarterial chemoembolization，TACE）在中晚期肝癌治療中得到廣泛應(yīng)用［2］。數(shù)字減影血管造影（digital substraction angiography，DSA） 是 TACE 術(shù) 最 基本的引導(dǎo)方式。部分腫瘤的血管較為復(fù)雜，如血管重疊、乏血供、動(dòng)脈迂曲等，傳統(tǒng)DSA 引導(dǎo)較為困難，且腫瘤的檢出率、供血?jiǎng)用}識(shí)別及插管精準(zhǔn)率都受到影響［3］。錐形束計(jì)算機(jī)斷層掃描(cone-beam computed tomography, CBCT)是一種較新的成像技術(shù)，目前得到廣泛應(yīng)用［4］。CBCT 能為TACE 術(shù)中腫瘤供血?jiǎng)用}的確定及精準(zhǔn)插管提供幫助，以最大程度避免正常動(dòng)脈分支遭到誤栓［5-7］。

然而，目前DSA 設(shè)備的CBCT 功能較單一，且其成像質(zhì)量與多排螺旋CT（multi-slice spiral CT，MSCT）存在一定差距［8］。CBCT 圖像質(zhì)量的影響因素包括DSA 系統(tǒng)和算法、圖像偽影和噪聲水平、術(shù)中對(duì)比劑注射參數(shù)和患者屏氣條件、軟組織分辨率等［9-11］，且成像范圍局限，導(dǎo)致臨床應(yīng)用受限。大視野（field-of-view, FOV）CBCT 通過(guò)與DSA 技術(shù)相結(jié)合，突破傳統(tǒng)掃描軌跡限制，能提供依據(jù)完整數(shù)據(jù)重建的大容積圖像。同時(shí)，斷層FOV 直徑從 248 mm 提高到 431 mm，能夠?qū)Ω共亢托夭窟M(jìn)行完整重建。本研究通過(guò)比較大FOV CBCT 和常規(guī)視野CBCT 技術(shù)的圖像質(zhì)量和輻射劑量，探討大FOV CBCT 在TACE 中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 前瞻性隨機(jī)納入2021 年10 月至12 月接受TACE 治療的40 例肝癌患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）臨床明確診斷為肝癌；（2）年齡＞18 歲，性別不限；（3）需要進(jìn)行TACE 術(shù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)重心功能、肝功能、腎功能不全，經(jīng)研究者評(píng)估其他不適宜參加臨床試驗(yàn)者。參照隨機(jī)對(duì)照表，將受試者隨機(jī)分配到大視野組和對(duì)照組。大視野組20 例，TACE 術(shù)中用大FOV CBCT 進(jìn)行掃描；對(duì)照組有3 例患者中途退出，最終入組17 例，TACE術(shù)中進(jìn)行常規(guī)CBCT 掃描。兩組患者臨床資料基線值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1）。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)審批（B2021-570R），所有患者或家屬在術(shù)前簽署知情同意書(shū)。

表1 兩組患者基線資料比較

1.2 儀器與方法

1.2.1 常 規(guī) CBCT 使 用 PHILIPS Allura Xper FD20 DSA，TACE 術(shù)中先行常規(guī)正位DSA，了解腫瘤個(gè)數(shù)、部位及供血情況；在栓塞前行CBCT雙期掃描明確腫瘤供血?jiǎng)用}，選擇AbdomenXper，栓塞結(jié)束后，再次行CBCT 平掃評(píng)價(jià)栓塞效果。

1.2.2 大FOV CBCT 使用UIH uAngio 960 DSA，TACE 術(shù)中先行常規(guī)正位DSA，了解腫瘤個(gè)數(shù)、部位及供血情況；在栓塞前行大FOV CBCT 雙期掃描，栓塞結(jié)束后，再次行大FOV CBCT 平掃評(píng)價(jià)栓塞效果。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 影像圖像的評(píng)價(jià) TACE 術(shù)中圖像質(zhì)量由主刀醫(yī)師評(píng)判，評(píng)判內(nèi)容：透視圖像；2D、3D 造影和圖像處理；CBCT 掃描下腫瘤的顯示情況；腫瘤供血?jiǎng)用}的識(shí)別；栓塞后碘油沉積情況。（1）透視圖像：優(yōu)為導(dǎo)絲導(dǎo)管清晰可見(jiàn)；良為可見(jiàn)；差為模糊，難以辨認(rèn)。（2）2D 造影和圖像處理：優(yōu)為可辨認(rèn)3 級(jí)以下血管分支，邊緣清晰；良為可辨認(rèn)3 級(jí)以下血管分支，欠清晰；差為不可辨認(rèn)3級(jí)以下血管分支。（3）3D 造影和圖像處理：優(yōu)為圖像清晰度高，血管輪廓清晰，對(duì)比明顯，輕微偽影，骨骼影像基本不干擾血管成像，分支小動(dòng)脈（3 級(jí)）顯示完全，能很好滿足介入手術(shù)需要；良為圖像較清晰，少量偽影，骨骼影像較少干擾血管成像，分支小動(dòng)脈（3 級(jí)）顯示基本完全，尚能滿足介入手術(shù)需要；差為圖像模糊，血管邊緣不清晰，偽影明顯，骨骼影像干擾血管成像，分支小動(dòng)脈（3 級(jí)）顯示不完全，無(wú)法滿足診斷要求。（4）CBCT：優(yōu)為圖像清晰，對(duì)比度好，病變顯示良好，輕微偽影，能很好滿足介入手術(shù)需要；良為圖像不夠清晰、銳度欠佳，能基本顯示病變，有少量偽影但不影響圖像觀察，能基本滿足介入手術(shù)需要；差為圖像清晰度、對(duì)比度和銳度均較差，偽影較大，病變部位顯示不清楚，不能滿足介入手術(shù)需要［12］。

1.3.2 安全性 收集并分析TACE 手術(shù)輻射參數(shù)數(shù)據(jù)，包括曝光次數(shù)、累計(jì)透視時(shí)間、累計(jì)曝光時(shí)間、單位時(shí)間內(nèi)劑量面積乘積（dose area product，DAP）、空氣比釋動(dòng)能等。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所有數(shù)據(jù)采用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量數(shù)據(jù)以x±s 表示，計(jì)數(shù)資料以n(%)表示。計(jì)量數(shù)據(jù)的組間比較根據(jù)數(shù)據(jù)分布情況采用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)（方差齊、正態(tài)分布）；分類數(shù)據(jù)采用卡方檢驗(yàn)或精確概率法，等級(jí)資料采用Mann-Whitney U 檢驗(yàn)。所有的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)均為雙側(cè)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)（α）為0.05。

2 結(jié) 果

2.1 圖像質(zhì)量 大視野組大FOV CBCT 的3D圖像質(zhì)量達(dá)優(yōu)率為90%，優(yōu)于對(duì)照組常規(guī)CBCT（58.82%），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.028，表2）。常規(guī)CBCT 橫斷位圖像中部分肝臟、脾臟未能納入視野；大FOV CBCT 橫斷位圖像中腹腔臟器完整納入視野（圖1）。

圖 1 栓塞前后CBCT 掃描重建圖像

表2 兩組患者CBCT 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)情況

2.2 輻射安全性 兩組TACE 術(shù)中平均曝光次數(shù)、平均累計(jì)透視時(shí)間、平均累計(jì)曝光時(shí)間、空氣比釋動(dòng)能差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；大視野組單位時(shí)間內(nèi)DAP 低于對(duì)照組（P=0.002，表3）。

表3 兩組患者透視和曝光時(shí)間、輻射劑量對(duì)比

3 討 論

CBCT 利用C 臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)平板探測(cè)器采集和計(jì)算機(jī)重建形成三維斷層CT 圖像，不僅具有普通DSA 功能，還可行容積成像及三維血管重建［13］。

在TACE 術(shù)中，CBCT 通過(guò)多平面重組（MPR）和容積再現(xiàn)（VR）等圖像后處理技術(shù)，獲得肝臟的三維容積數(shù)據(jù)，并得到與普通多層螺旋CT 相似的腫瘤增強(qiáng)圖像和CT 血管造影（CTA）圖像［14-16］，能直觀顯示腫瘤的個(gè)數(shù)、分布情況和供血血管，從而幫助術(shù)者制定栓塞方案、評(píng)估TACE 術(shù)中操作的難易程度，選擇術(shù)中導(dǎo)管頭端的形狀及對(duì)導(dǎo)管塑形，進(jìn)而更好地引導(dǎo)超選擇精準(zhǔn)插管，提高手術(shù)效率［17-19］。研究［19］顯示，在 TACE 術(shù)中，CBCT 對(duì)栓塞靶點(diǎn)和腫瘤供血血管的識(shí)別、栓塞后評(píng)估碘油沉積有重要指導(dǎo)價(jià)值。

對(duì)于體型較大或病灶較大、較多的受試者，常規(guī)CBCT 平板探測(cè)器掃描面積有限，1 次旋轉(zhuǎn)不能完全涵蓋整個(gè)軀干部截面，圖像視野相對(duì)于螺旋CT 小，存在無(wú)法完全掃描的情況，因此術(shù)中需根據(jù)患者體型不斷進(jìn)行體位調(diào)整。相較于常規(guī)CBCT，大FOV CBCT 既沒(méi)有增加新的硬件裝置，也不改變射線在平板探測(cè)器上的能量分布，在保證重建圖像均勻性和圖像質(zhì)量的基礎(chǔ)上，可將重建直徑由常規(guī) CBCT 的 248 mm 增加至 431 mm，掃描視野擴(kuò)大了73.79%，可以覆蓋整個(gè)腹部（圖2、圖3）。

圖 2 CBCT 視野測(cè)量與計(jì)算方法

圖3 CBCT 圖像視野

本研究顯示，相比常規(guī)CBCT，大FOV CBCT有更大成像視野，能獲得更優(yōu)的圖像質(zhì)量，可幫助醫(yī)師在術(shù)中更準(zhǔn)確、全面地評(píng)估患者情況，在TACE 中具有重要指導(dǎo)意義。因常規(guī)CBCT 視野及其覆蓋面積有限，在TACE 術(shù)中有時(shí)需進(jìn)行2 次或多次圖像采集，增加術(shù)者和患者所受輻射量，且易造成漏診［20］。而大 FOV CBCT 能在保證圖像質(zhì)量的前提下，一次性覆蓋更大的成像范圍，減少漏診，降低重復(fù)采集次數(shù)。本研究采用的大 FOV 錐形束CT 輻射劑量小，單位時(shí)間內(nèi)DAP 低于對(duì)照組（P=0.002）。

但是，本臨床試驗(yàn)未進(jìn)行后期隨訪。同時(shí)，大FOV CBCT 圖像質(zhì)量的影響因素較多，包括成像參數(shù)、對(duì)比劑注射參數(shù)、患者屏氣條件及病灶部位等，其成像機(jī)制有待進(jìn)一步研究，理論體系有待進(jìn)一步完善，掃描過(guò)程中輻射劑量標(biāo)準(zhǔn)尚待制訂，因此其安全性和有效性需進(jìn)一步深入研究。

綜上所述，本研究表明，大FOV CBCT 技術(shù)在TACE 術(shù)中圖像質(zhì)量?jī)?yōu)于常規(guī)CBCT，單位時(shí)間內(nèi)DAP 低于常規(guī)CBCT，能安全、有效地應(yīng)用于TACE 手術(shù)，為腫瘤精準(zhǔn)治療提供了更好選擇。由于技術(shù)較新，相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)尚待進(jìn)一步研究后制訂，因此其有效性和安全性也有待增加樣本量并進(jìn)行較長(zhǎng)隨訪后確定。

利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。