血流彩色编码成像技术在疾病诊断及治疗中的应用

李军飞，畅智慧，刘兆玉

(中国医科大学附属盛京医院放射科，中国 沈阳 110004)

血流彩色编码成像技术在疾病诊断及治疗中的应用

李军飞，畅智慧，刘兆玉*

(中国医科大学附属盛京医院放射科，中国 沈阳 110004)

彩色血流编码成像(CC-DSA)是在DSA基础上，通过相应软件(iFlow或Angioviz软件)对图像进行再处理，对比相应参数变化，定量分析血流动力学改变的一种技术。CC-DSA具有空间及时间分辨率高、图像的生成耗时短的特点，且未增加对比剂的使用量及医患辐射剂量。本文针对近年该技术在各领域的应用进行综述。

血管造影术，数字减影；血流动力学

彩色血流编码数字减影血管造影(color-coded digital substraction angiography, CC-DSA)是在DSA的基础上，通过相应软件(iFlow或者Angioviz软件)对图像进行再处理，将DSA的动态造影图像以时间进行编码，利用红色、浅蓝色、深蓝色等伪彩色分别标记出血流循环的不同时期(颜色从红色到蓝色的变化代表对比剂到达时间，即对比剂在整个造影序列中流动的早、中、晚时相)，从而获得伪彩色的血流全循环图像(即显示出一个完整的DSA序列)。在CC-DSA图像上选取病变区域作为ROI，可自动生成相应ROI的时间-浓度(time-contrast intensity, CIt)曲线、血流达峰时间(time to peak, TTP)、曲线下面积(area under curve, AUC)、最大斜率(maximum upslope, MS)、最大强化峰值(contrast intensity peak, CI-Peak)等参数，通过分析这些参数可获得血流动力学特征，以达动态评估血流动力学的目的[1]。

Hunter等[2]在血管造影的基础上通过后处理技术将血管造影图像附以颜色，分析对比剂的时间衰减曲线，评估相应组织的血流灌注情况，并应用该技术量化分析颈动脉狭窄患者的血流灌注延迟时间。目前国内外CC-DSA主要应用于：颅内血管病变、肝癌、下肢动脉狭窄闭塞的介入治疗与诊断。本文对CC-DSA在这3个方面的应用进行介绍。

1 在颅内血管病变的诊断及介入治疗中的应用

颅内血管疾病(包括脑动脉瘤、脑血管畸形、缺血性脑血管病、部分颅脑外伤及假性动脉瘤等)可导致颅内血管血流动力学的改变。传统DSA根据病变血管的对比剂充盈时相，多角度造影，通过连续动态观察做出判断，因此对医师的读片能力及临床经验要求较高，同时图像受投照角度、对比剂速率以及总量等因素影响较大[3]。CC-DSA能更好地显示颅内血管病变，更准确地观察颅内血流循环时间及颅内血流动力学的变化。

介入治疗颈动脉海绵窦瘘一般是通过动脉弹簧圈栓塞及经静脉植入覆膜及分流支架进行治疗，90%患者可成功治愈[4]。但对于复杂的瘘道结构以及广泛引流静脉的存在，DSA较难判断颈动脉海绵窦瘘的血管分流结构及血流动力学特点。Gölitz等[5]应用CC-DSA对颈动脉海绵窦瘘血管结构及血流特点进行评估并与传统2D-DSA图像进行对比，结果显示CC-DSA在复杂瘘道显示、血流定量分析、静脉引流道评估方面具有优势。同时有研究者[6]采用CC-DSA观察TTP及AUC的变化，分析颈动脉海绵窦瘘栓塞后的效果，并定量控制栓塞程度，因此认为CC-DSA中的TTP可作为颈动脉海绵窦瘘介入治疗的重要参考指标。

CC-DSA诊断颅内血管病变亦有实用价值。黄远亮等[3，7]回顾性分析91例颅内动脉血管病变患者通过对比2D-DSA图像及CC-DSA图像发现，CC-DSA图像不仅可更直观显示脑血管解剖结构反映颅内血管血流动力改变，还可以间接体现脑实质血流灌注情况。马廉亭等[8]回顾性分析了10例脑静脉窦血栓形成患者的CC-DSA图像，同时以相应CTA、MRI、2D-DSA作为参照，证实CC-DSA诊断脑静脉窦血栓形成和制定治疗计划有临床应用价值。Hung等[9]采用CC-DSA定量分级诊断烟雾病，发现TTP减低程度与烟雾病Suzuki分级呈正相关，为烟雾病的分级提供一种更加简单的定量分析技术，为病情发展的预测提供参考。

脑组织急性缺血发生后，良好的侧支循环形成常提示患者具有更大的血管再通可能、梗死区域脑组织的损伤程度降低、预后效果理想[10-11]。以往评估侧支循环的方法主要有DSA、CTA、动态CT血管造影、MR动脉自旋标记技术等，其中DSA是评估侧支循环的金标准[12-14]。美国神经介入治疗协会对于侧支循环的分级(ACG分级)也是基于DSA图像，但DSA对于血流动力学改变的判断很大程度取决于介入医师的诊断水平。Wen等[15]收集了18例急性大脑中动脉闭塞接受腔内治疗的患者，分析其CC-DSA图像ROI中的达峰时间变化值(variation of the time to peak, △TTP)、AUC、CIt、最大强化峰值变化值(variation of the contrast intensity peak, △CI-Peak)等参数，结果指出CI-Peak与ACG分级具有很好的相关性，同时与改良Rankin量表评分亦具有很好的相关性；该研究还证实CC-DSA定量评价颅内动脉闭塞后侧支循环及预后具有可行性和可靠性。有学者[16]采用CC-DSA实时监测脑动脉狭窄闭塞疾病术中脑循环状态，并通过观察造影过程中各ROI的时间-衰减曲线及达峰时间来对比动脉狭窄闭塞疾病腔内治疗前后的血流动力学改变，实时监测脑血流循环状态。

对颅内动脉瘤患者可应用分流支架限制瘤腔的流入及流出血流，诱导瘤腔内血栓形成，从而达到对动脉瘤的治疗效果[17-18]。但分流支架置入后由于可发生无原因的动脉瘤破裂，形成迟发性血肿，同时无法预测动脉瘤内血栓的形成，故治疗方法还存在争议。Gölitz等[19]前瞻性收集36例颅内动脉瘤患者接受分流支架置入术，并采用CC-DSA分析动脉瘤腔TDC峰前后段曲线评估流入、流出血流，结果认为CC-DSA可用于预测动脉瘤腔内血栓形成情况。

CC-DSA技术在颅内血管疾病的诊断及介入治疗中的临床价值得到国内外众多研究的证实。对于颅内缺血性脑血管病(颅内外动脉狭窄或闭塞、脑静脉窦血栓形成等)、出血性脑血管病(脑血管畸形、脑动脉瘤、假性动脉瘤、颈动脉海绵窦瘘等)的诊断及介入治疗中血流动力学分析的优势愈加凸显。

2 在肝癌TACE治疗中的应用

对于失去手术机会的肝癌患者，TACE是目前最有效、最安全的治疗方法。但栓塞不足及栓塞过度的问题困扰着该技术的应用。栓塞不足导致手术疗效差；而肝癌患者多合并肝硬化，栓塞过度则可能诱发肝功能衰竭、肿瘤血管的生成。而目前主观栓塞终点范围[20]由介入医师根据2D-DSA判断，具有极大的主观性[21]。

以往评估肝内病灶血流动力学的非侵入方法主要有超声多普勒成像、MRA、CTA三种。但传统超声多普勒成像仅可提供单个点的血流动力学改变，不能提供详细的血流整体分布情况，且空间分辨率低、易受骨、气体信号干扰及受探头角度、机器型号的影响，同时很大程度依赖操作者的技术水平。因此超声对于肝癌患者血流的评估具有很大的局限性[22]。MRA通过相位对比技术(phase contrast， PC)和时间飞跃法(time of flight， TOF)评估血流速度，具有非侵入性、无辐射、高分辨率的特点，是目前一种高效的评估血管血流动力学的技术，但MRA并不能提供血流方向的信息[23]。CTA可提供高空间分辨率的二维或三维血管图像，很好地显示病变的血管分布及与周围组织的关系，但不能提供病灶血管的血流动力学信息。

Wang等[21]回顾性收集35例接受TACE的肝癌患者并分析肝癌病灶供血动脉ROI参数，结果表明ROI的血流动力学参数改变与主观栓塞终点范围分级(subjective angiographic chemoembolization endpoint, SACE)具有相关性，为TACE栓塞终点的选择提供了量化方法。Ho等[22]应用CC-DSA评估TACE术后门静脉血流动力学改变，其结果与超声多普勒的血流动力学评估结果具有相关性。肝癌患者在TACE术后，其门静脉血流明显减慢，减慢程度与Child-Pugh评分呈正相关，因此认为CC-DSA技术可定量分析TACE术后肝内门静脉血流动力学的变化。

CC-DSA技术在肝脏介入治疗方面仍缺乏定量分析，如对门静脉高压致脾功能亢进患者进行选择性脾栓塞治疗栓塞范围的定量分析、经颈静脉肝内门体分流术的肝内通道建立后血流速度的术中实时分析等。

3 在下肢动脉狭窄闭塞介入治疗中的应用

目前踝肱指数(ankle-brachial index, ABI)是广泛认可的、评价下肢微循环状况的指标。但ABI的测量具有延时性，且需保持体表皮肤的完整性，故ABI对手术的指导意义有限[24]。CC-DSA为下肢动脉狭窄闭塞的介入术中评估及血管再通后的血流动力学评估提供了一种简单、直观的定量方法[5.7.25]。研究者[26-27]收集下肢动脉狭窄闭塞患者术前、术后CC-DSA图像，分析ROI的CIt曲线、TTP值，结果表明TTP变化率与ABI具有明显相关性。同时有学者[27]认为，对于皮肤破溃或下肢疼痛而无法安静接受ABI测量的下肢动脉狭窄闭塞患者，CC-DSA可作为ABI的一种替代方法，为术后血流动力学的评估提供一种定量指标。

总之，CC-DSA具有高空间分辨率和高时间分辨率的优点，同时其在传统DSA技术的基础上可定量分析血流动力学；并且其图像生成耗时短，不增加对比剂的使用量及辐射剂量，故该技术在颅内血管病变诊断及介入治疗方面具有广泛的应用前景。

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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

李军飞(1991—)，男，河北邯郸人，在读硕士，医师。研究方向：影像诊断与介入治疗。E-mail: junfei_leo@163.com

刘兆玉，中国医科大学附属盛京医院放射科，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