高分辨率對比增強錐形束CT在顱內支架成形術后評估中的應用價值

萬程,王丹,潘文秋,易根發,胡繼紅,何波,湯志偉,趙衛

顱內支架具有將血流轉向載瘤動脈而遠離動脈瘤的導向作用,增強動脈瘤內血栓形成及瘤頸部內膜形成,從而減少動脈瘤復發,達到治愈動脈瘤的作用,被廣泛用于顱內動脈瘤的輔助治療[1],其主要技術包括支架輔助彈簧圈栓塞術、單獨支架置入術及支架重疊技術等。由于支架金屬覆蓋率高、載瘤動脈迂曲、術者操作不熟練及術后未按規范用藥等原因,可導致支架局部貼壁不良、內膜異常增生及血栓形成等,最終導致缺血性事件的發生[2]。研究報道,金屬材料的使用量會增加血栓栓塞的風險,如支架長度、支架數量和重疊支架等[3]。然而,近三分之一的顱內動脈瘤患者在支架植入后發生非特異性癥狀的缺血事件,如情緒變化、慢性疲勞或難以恢復與工作相關的活動,這些表現在臨床上容易被忽視,從而對患者生活質量產生不利影響[4]。因此,如何準確動態評估血管內支架貼壁情況、內膜增生及支架內血栓等情況,及時調整治療方案,避免缺血事件的發生尤為重要。既往多采用2D-DSA及3D-DSA對顱內支架進行隨訪,但評估較困難并常常容易漏診,因此有必要尋找更簡便、準確的評估方法。筆者發現高分辨率對比增強錐形束CT(high-resolution contrast-enhanced cone beam CT,VasoCT)可快速、準確評估支架貼壁、內膜增生及血栓等情況,對顱內支架植入后的評估具有較大優勢。本文旨在探討VasoCT在評估顱內動脈支架植入術后支架貼壁、內膜增生及支架內血栓情況的應用價值。

材料與方法

1.病例資料

回顧性搜集2019年11月至2021年10月在昆明醫科大學第一附屬醫院因顱內動脈瘤行支架植入治療且術后3個月返院復查的患者共32例。排除頸動脈支架植入者及有嚴重心、肝、腎、肺功能障礙不能耐受檢查者。32例患者中男19例,女13例,年齡19～75歲,平均(46.3±3.2)歲。前循環動脈瘤31例,后循環基底動脈尖動脈瘤1例。32例患者共植入34枚支架,單純Pipline支架植入25枚,Pipline支架輔助彈簧圈栓塞動脈瘤患者7枚,LVIS及Solitaire支架輔助彈簧圈栓塞各1枚。單純支架植入者在三維DSA及常規XperCT的基礎上行VasoCT檢查,支架輔助彈簧圈者結合去金屬偽影(metal artifacts reduction,MAR)技術。

2.圖像采集方法

影像采集均在Phlips FD20 DSA機上進行,XperCT Cereb.HD采集參數:120 kV,250 mA,視野48 cm×48 cm,采集時間20 s,采集速度40幀/s,注射對比劑總量40 mL,流率5 mL/s,壓力200 psi,注射延遲時間為3 s。VasoCT采集圖像,術中首先選擇VasoCTIA,掃描視野則自動變為22 cm×22 cm,后將探測器升至最大射線源到影像板的距離(source to image receptor distance,SID),將感興趣區調整至中心點,將所有物體從C臂旋轉區域中移開,確定結束和開始位置,設置高壓注射器聯動延遲時間,囑患者不要移動,則開始采集圖像。采集圖像前,所有前循環病變患者造影導管均超選至C1段,后循環病變患者導管置于V1段,采集參數:80 kV,260 mA,7 ms,30fps。對比劑為碘佛醇(320 mg I/mL),造影時將對比劑和0.9%氯化鈉溶液按1:9稀釋為濃度10%的低濃度對比劑,注射總量為60～70 mL,流率3 mL/s,壓力為200 psi,注射延遲時間2～3 s,采集時間20～24 s。影像采集完成后傳送至Philips工作站進行圖像處理,采用放大重建、Stent、MAR、MIP等技術根據需要選取30%或50%空間容積及支架優化模式進行圖像重建。

3.圖像質量評價

由2位具有10年以上工作經驗的神經介入醫師對圖像質量進行綜合量化評分。支架貼壁情況評分標準:0分顯示不清,1分不完全顯示,2分完全顯示。支架內內膜增生情況評分標準:0分顯示不清,1分不完全顯示,2分完全顯示。支架內血栓形成情況評分標準:0分顯示不清,1分不完全顯示,2分完全顯示。

4.統計學分析

采用SPSS 26.0軟件進行統計學分析。采用 kruskal-Wallis秩和檢驗比較不同重建方法圖像質量的差異。使用Kappa檢驗對2位醫師評價圖像質量進行一致性檢驗,0.75≤Kappa值<1.00表示一致性較好,0.40≤Kappa值<0.75表示一致性一般,Kappa值<0.40表示一致性差。以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

所有患者術后3個月或更長時間均成功進行隨訪,對9例支架輔助彈簧圈栓塞者,結合去金屬偽影(MAR)技術去除金屬偽影,1例大腦中動脈梭形動脈瘤單純行Pipline支架植入治療,復查顯示支架近端出現內膜中度增生,管腔狹窄,經加強抗血小板治療后1

年復查示內膜增生完全消失(圖1)。結合MAR技術可得到不受金屬偽影影響的清晰圖像(圖2)。

圖1 患者,男,41歲,發現左側大腦中動脈M1段梭形動脈瘤入院。a) DSA示左側大腦中M1段梭囊狀動脈瘤(箭);b)行Pipeline支架植入,VasoCT提示支架位置、貼壁良好(箭);c) 3個月后三維DSA復查示支架近端充盈缺損(箭);d) VasoCT提示支架貼壁良好,支架內可見充盈缺損(箭),考慮內膜增生,予加強抗血小板治療;e) 與圖1c相比,術后1年三維DSA復查示支架近端充盈缺損消失(箭),血流通暢;f) VasoCT提示支架近端內未見充盈缺損(箭),支架位置、貼壁良好。

圖2 患者,女,50歲,因頭痛入院。a)3D-DSA示左側頸內動脈眼段巨大動脈瘤,行Pipline+彈簧圈栓塞。b)術后即刻VasoCT示支架位置、擴張良好,動脈瘤腔內彈簧圈金屬偽影較重(箭);c)結合MAR后,消除彈簧圈金屬偽影,清晰顯示支架情況。

從表1秩和檢驗對應的秩次值可得出,VasoCT以及VasoCT結合MAR技術在評估支架貼壁、內膜增生及支架內血栓情況等方面可提供較好的圖像質量;在支架貼壁情況(χ2=46.360,P<0.001)、內膜增生情況(χ2=46.460,P<0.001)及支架內血栓情況(χ2=45.539,P<0.001)等方面,與三維DSA及常規XperCT評估相比差異有統計學意義。為了驗證兩位醫師對圖像質量評價的一致性,選取VasoCT組及XperCT組分別進行Kappa一致性檢驗,Kappa值均大于0.75(表2、3),P<0.001,表明兩位醫師對圖像質量評價的一致性較好。

表1 不同重建方法評估支架貼壁、內膜增生及支架內血栓情況

表2 VasoCT組一致性檢驗結果

術后依據DSA工作站輻射劑量表格中的劑量面積乘積(dose-area product,DAP)、累計空氣比釋動能(cumulative air kerma,CAK)、累計透視時間及手術時間等指標,使用輻射劑量軟件空氣比釋動能計算輻射劑量。經統計本組患者的平均DAP為136.25 Gycm2(85.99～220.33 Gycm2),CAK為1171.67 mGy(366.28～2430.67 mGy),累計透視時間為77.92 min (25.63～112.32 min),手術時間為220.1 min(122～347 min)。使用輻射劑量評估軟件計算的頭部DAP為15.33 Gycm2,CAK為155.40 mGy,皮膚最大劑量峰值為0.784 Gy。

討 論

當顱內支架尺寸選擇不當、術中支架局部打開不良、支架頭端因血管迂曲與載瘤動脈成角、過度栓塞動脈瘤腔至支架變形或彈簧圈部分脫出均可導致支架貼壁不良、血管內膜異常增生以及血栓形成。一篇關于不同類型支架的支架輔助彈簧圈的文獻綜述發現,手術等相關并發癥的發生率為19%,死亡率為2%[5]。因此,及時準確評估、早期干預是降低并發癥的關鍵。有研究報道術中使用VasoCT及時評估支架及彈簧圈情況,有助于降低術中并發癥的發生率[6],降低血栓栓塞事件發生率[7]。

隨著血流導向裝置、編織EndoBridge等新興材料在神經介入中的運用不斷增加,簡化了手術操作流程,并提高了手術安全性,但傳統的評估技術往往受限。VasoCT采用非像素融合技術,具有超高的空間分辨率。與XperCT相比,其采用小視野(22 cm×22 cm)、低kV(80 kV)、Non binned讀取方式,提供了最高的空間分辨率(體素大小為0.1～0.3 mm3)和適合的密度分辨率(10 HU),可清晰顯示顱內支架以及支架與血管、支架與彈簧圈的關系[8]。對于支架輔助彈簧圈栓塞者,使用VasoCT 結合MAR技術可有效去除來自支架和線圈的金屬偽影,清晰顯示支架與彈簧圈、血管壁及瘤頸口的關系和彈簧圈栓塞填充的密度,改善圖像質量,從而潛在地減少并發癥和動脈瘤的復發[9]。在本組病例中,共有32枚支架為Pipline支架,由于金屬覆蓋率較高,常規成像方法金屬偽影較重,難以準確評估支架情況。使用VasoCT檢查,評估支架貼壁、內膜增生及血栓情況明顯優于常規Xper-CT;與三維DSA相比,VasoCT圖像可進行多方位、多角度顯示,具有更高的對比度分辨率及較少的對比劑用量等優勢。

目前,評估頭頸部支架貼壁情況、內膜增生及血栓形成情況的影像學方法主要有VasoCT[10]、頻域光學相干斷層掃描(frequnce domain optical coherence tomography,FD-OCT)以及相關影像學重建技術[11]等。FD-OCT可清晰顯示支架與內膜的關系、內膜異常增生情況及支架內血栓形成等情況[12],但腦血管樹高度迂曲的解剖結構對OCT導管的導航提出了較大挑戰[13];目前多用于頸動脈支架及較直的血管內[14],并多以體外實驗及病例報道居多[15]。有學者采用MRI T1-mapping及T2-mapping技術對兔頸總動脈血栓進行定量評價,有望用于鑒別顱內不同類型血栓[16]。在我們前期的研究中,FD-OCT主要用于C5段以下血管,對于C5段以上血管及血管重度狹窄者,操作難度及風險較高。近年來,有學者介紹了一種神經血管高頻光學相干斷層掃描系統[17],在體內、外實驗中獲得成功,在顱內動脈中使用具有較大的潛力及優越性。

Caroff等[18]使用VasoCT評估經編織 EndoBridge (WEB)栓塞動脈瘤腔后,動態隨訪WEB的形狀,可以精確定量評估WEB尺寸及其與靶血管的關系。術中對比劑的稀釋比例、對比劑的總量、注射流率、注射壓力及時間、造影導管位置均可影響VasoCT圖像質量,目前沒有統一標準。術中筆者將對比劑碘佛醇(320 mg I/mL)與0.9%生理鹽水按1:9比例進行稀釋,造影導管置于頸內動脈C1段進行VasoCT,可清晰顯示支架整體形態、支架貼壁情況及內膜情況。對栓塞動脈瘤腔患者,結合MRA技術可明顯減少瘤頸部的金屬偽影,提高支架與瘤頸口的分辨率。本組患者中1例內膜異常增生致血管狹窄,未發現血栓形成及支架貼壁不良者,VasoCT可清晰顯示支架內增厚的內膜伴管腔狹窄,圖像質量較好,但本研究樣本量較少,仍需進一步擴大樣本量同時需延長隨訪時間行進一步研究。相關文獻報道[19],VasoCT數據采集的CT輻射劑量指數在80 kV時為49 mGy,120 kV時XperCT數據采集的CT劑量指數為45 mGy,低于標準常規CT血管造影。本組患者的DAP、CAK及皮膚最大劑量峰值等均低于規定范圍[20-21]。但檢查方式的增加,輻射劑量也會相應增加,因此選擇最佳成像技術及時進行評估,在縮短手術時間的同時可降低輻射劑量。

綜上所述,VasoCT是一種高分辨率3D成形技術,在評估顱內支架貼壁、內膜增生及支架內血栓情況等方面具有明顯優勢,可用于術中及時評估及術后隨訪,但圖像質量與執行注射協議明顯相關。對支架輔助彈簧圈栓塞動脈瘤患者,VasoCT結合MAR技術可去除金屬偽影,在評估支架與鄰近結構的關系上具有獨特優勢。