DSA图像测量技术在动脉瘤和血管狭窄介入治疗中的应用

朱道升

随着介入放射学迅速发展，介入治疗优越性的突显，解决数字减影血管造影（DSA）介入诊断和治疗中遇到的各种难题成为介入医师和技师必须克服的问题。介入医师在进行全身各部位血管造影，发现血管狭窄和动脉瘤，需进行介入治疗时，医师需了解血管参数，以便为介入治疗选择支架、球囊、弹簧圈型号和决定治疗方案提供参考[1-3]。这些参数在感兴趣区（ROI）内有标准校准物（导管、导丝）时，通过软件可以测得；当导管、导丝无法进入兴趣区或进入兴趣区有危险时，这些参数却无法获得，为解决这个问题，结合我院DSA机的特点和使用经验并查阅相关资料，总结了下列经验，以便在任何情况下均可以进行动脉瘤和血管狭窄分析，介绍如下。

1 材料与方法

1.1 设备与材料 PHILIPS INTEGRIS ALLura 12 大型DSA系统，Nemoto 120 S高压注射器，Dell AngioRay后处理影像工作站，柯达 8150 激光打印机。一根长 20 mm，4 F≤直径≤9 F均匀直径的金属丝（直径由游标卡尺测定）或长 20 mm的造影导管（截取）；两枚直径 10 mm钢球（直径由游标卡尺测定）。

1.2 临床资料 选择 2009 年 8 月～2011 年 12 月在我院诊断和治疗的动脉瘤和血管狭窄病例共 19 例，男 11 例，女 8 例；年龄 45～70 岁，平均 55 岁。其中动脉瘤 9 例，血管狭窄 10 例。

1.3 方法

1.3.1 图像采集和测量 当发现ROI内有血管狭窄或动脉瘤时，ROI内有标准校准物—造影导管或导丝时，不需做特殊操作，只需采集到满意的血管造影图像序列即可，利用ROI内造影导管或导丝作为校准物，应用自动血管分析软件，便可获得狭窄血管的各种参数值。对于动脉瘤，应用自动血管分析软件，获得的CF值，在后处理工作站中，利用距离测量软件量出的动脉瘤各种参数的像素数量，利用CF值（像素大小），便可获得动脉瘤各种参数的实际距离。

1.3.2 当造影导管不能到达或到达ROI有危险时，这时还需要了解血管参数时，需要在体表人为加入准备好的校准物，再进行最佳位置造影图像采集。具体操作步骤如下。

1.3.2.1 血管狭窄测量 在体表加入准备好的金属丝或截取的造影导管，按常规采集病变血管图像，采集完图像后，利用血管分析软件，将加入的金属丝或造影导管作为校准物，按照血管分析软件的步骤进行分析，最后得出狭窄血管的各种参数值。以大脑中动脉血管狭窄为例：（1）正位在眉间加入校准物（图 1），采集头颅正位血管图像。然后应用血管分析软件，将校准物当做导管进行校准；（2）在选择导管尺寸步骤，输入校准物直径值，得出CF值（图 2）；（3）应用CF值，得出血管狭窄的结果页，包括狭窄直径；参考直径；狭窄百分比；狭窄长度等血管参数值（图 3），至此，血管狭窄测量和分析完成。

1.3.2.2 动脉瘤测量 加入 10 mm钢球 1 枚或 2 枚，单一位置采集时，加入 1 枚，旋转采集时，加入 2 枚。以脑动脉瘤为例。在动脉瘤的同侧耳廓上，眉间各放 1 枚 10 mm钢球，进行DSA旋转采集，得到 100 帧图像。在后处理工作站，选择瘤颈、瘤体显示最清晰的图像，利用距离测量软件测量钢球直径像素数量，根据像素数量与像素大小的乘积等于视野[4],这里钢球实际直径 10 mm等于视野，算出CF(像素大小)值，再测量动脉瘤和载瘤血管的各种参数的像素数量（图 4），利用CF值，则动脉瘤和载瘤血管的各种实际参数值便可算出。包括瘤颈宽度、瘤体长、瘤体宽、瘤体近端载瘤血管直径、瘤体远端载瘤血管直径等。

图1 眉间加入校准物，应用Automated Vessel Analysis软件，选择Catheter Calibration项，将校准物当作导管进行测量。

图2 选择FF项，输入校准物钢丝直径 1.6 mm（由游标卡尺测定），得出校准参数(CF)值，CF值为 0.127 mm/pix。

图3 通过Measurement with Standard CF测量，最后得出血管狭窄的结果页，包括狭窄直径（Obs.D）:1.42 mm；参考直径（Ref.D）:2.85 mm；狭窄百分比（%D-Sten）:50.31%；狭窄长度（Len.）:9.09 mm等一些血管参数。

图4 旋转采集的图像和钢球、动脉瘤的各种参数的像素数量值。

2 结果

19 例动脉瘤和血管狭窄中，动脉瘤 9 例，血管狭窄 10 例。9 例动脉瘤均为颅内动脉瘤，由于动脉瘤位于颈内动脉较远端，造影导管较难到达或到达有危险，采用在体表外加入 2 枚 10 mm钢球，旋转采集（图 4），在后处理工作站，对动脉瘤进行测量和分析，其中窄颈动脉瘤 7 例，宽颈动脉瘤 2 例，大小在 5～10 mm之间。10 例血管狭窄中，颅内段狭窄 6 例，颅外段狭窄 4 例。4 例颅外段狭窄，由于距主动脉弓相对较近，造影导管很容易到达，可直接应用血管分析软件借助造影导管进行狭窄血管测量和分析。6 例颅内段狭窄血管由于造影导管很难到达或到达有危险，均采用在体表加入已知直径的金属丝或造影导管段，进行正位侧位或多角度造影，然后再利用血管分析软件借助体表加入的金属丝或造影导管段作为校准物进行狭窄血管测量和分析，获得狭窄血管参考血管直径、狭窄百分比、狭窄长度等参数。

根据测量结果对 19 例病例分别选择不同型号的支架、球囊和弹簧圈进行介入治疗，反过来再根据治疗结果评估根据测量结果所选择的支架、球囊和弹簧圈是否合适，对测量结果进行评估。评估结果：19 例病例介入治疗均达到满意效果（如图 5、图 6、图 7、图 8），测量结果可以作为介入诊断和治疗的依据。

3 讨论

3.1 校准物放在体表的位置对测量结果的影响 校准物放在体表与病变存在距离，由于放大率不同，会产生测量上的误差。这种误差是可以控制的，可通过调整校准物与病变的距离，校准物、病变与X线管球及影像增强器的距离控制。校准物与病变的距离越近；校准物、病变与X线管球的距离越远，与影像增强器距离越近，误差越小[5]。当校准物与所测量的病灶或血管距离无限接近，距离为零时，误差为零。因此，校准物的放置要遵循校准物放置原则。

图5 显示颈内动脉狭窄，狭窄直径：0.77 mm,参考直径：4.05 mm,狭窄长度：11.98 mm,狭窄百分比：80.99%。

图6 与图 5 为同一病例，放入直径 5.00 mm,长度为 20 mm支架后，狭窄百分比变为 39.19%。

图7 颅内一窄颈动脉瘤。

图8 与图 7 为同一病例，选择合适的弹簧圈栓塞治疗后，动脉瘤基本百分之百闭塞。

校准物放置原则 校准物的放置必须遵循：在病变的同侧，靠近病变且不遮盖病变，与血管的走行方向相同，最大限度地与病变在同一投照水平为原则，目的是使校准物与病变的放大率相同[6]。如颈内动脉颅内段病变时，正位，将校准物放在眉间；侧位，将校准物放在同侧耳廓上方。颈总动脉分叉部或颈内动脉颅外段病变时，将校准物放在同侧下颌角下方颈椎旁。颅内动脉瘤，观察瘤颈情况和动脉瘤大小时，进行旋转采集，将 2 枚 10 mm钢球分别放在同侧耳廓上方和眉间，进行旋转采集。

3.2 校准物的选择对测量结果的影响 选择已知直径的金属丝或截取的一段造影导管作为校准物，一是因为金属丝和导管的直径在各个方向不变，二是因为PHILIPS INTEGRIS ALLura 12 DSA系统自动血管分析软件应用的也是校准物的已知直径作为标准距离来获取CF值，来进一步获得血管狭窄的各种参数。应用正圆形 10 mm不锈钢球，一是因为它是正圆形实体，二是因为它在各个投影方向上不变形，使用也比较方便。一般血管狭窄时，选择已知直径的金属丝或截取的一段造影导管作为校准物比较方便。动脉瘤时，选择正圆形 10 mm不锈钢球比较方便。

3.3 应用DSA图像测量技术应注意的几个问题 （1）尽可能选择减影图像进行测量；（2）应用钢球作校准物进行测量时，选择钢球的测量方向与被测血管或病灶方向相同，这样测量的数据会更准确；（3）为了减少测量操作者的主观意识对测量结果的影响，操作者应正面直视图像屏幕，减少测量者自身因素对测量精确度的影响；（4）测量前，调整好图像的亮度、对比度、边缘增强等，减少对测量结果的影响。

3.4 介入材料的选择标准 选择支架治疗时，所选支架直径比参考血管直径宽 0.5～1 mm，长度比实际狭窄长度和瘤颈宽度（宽颈动脉瘤需支架辅助栓塞时）长 0.5～1 cm[7-8]。弹簧圈选择直径大于动脉瘤颈，等于瘤体的弹簧圈[1]。

DSA图像测量对动脉瘤和血管狭窄的介入治疗具有重要的指导意义。人为加入校准物，应用DSA图像测量技术对动脉瘤和血管狭窄进行测量，在适当考虑放大率和遵循校准物放置原则的情况下，测量的参数可以作为介入诊断和治疗的依据,方法可行。

[1]黄胜平，凌锋，戴琳孙，等.机械性可脱式弹簧圈栓塞治疗颅内动脉瘤[J].中华放射学杂志，1996，30(9):591-594.

[2]吴中学，王忠诚，刘爱华，等.106 例颅内复杂动脉瘤的支架应用[J].中华神经外科杂志，2005，21(2):71-74.

[3]李慎茂，缪中荣，朱风水，等.颈动脉支架治疗颈动脉狭窄的并发症[J].介入放射学杂志，2007，16(5):291-294.

[4]张泽宝.医学影像物理学[M].北京:人民卫生出版社，2000:50.

[5]孟代英.X线投照技术[M].济南:山东科学技术出版社，1987:57-58.

[6]王金龙，凌锋，李慎茂，等.DSA图像测量技术在缺血性脑血管病介入治疗中的应用[J].医学影像学杂志，2005，15(8):627-630.

[7]姜桂生，曲怀谦，贾秀华，等.经皮血管内支架术治疗颈动脉狭窄九例报告[J].中华神经医学杂志，2005，4(11):1157-1159.

[8]曲友直，赵振伟，高国栋，等.颅内宽颈动脉瘤的血管内治疗[J].中华神经外科疾病研究杂志，2007，6(2):111-114.