黄玉书
(广东省佛山市南方医科大学南海附属医院放射科,广东 南海 528200)
MSCT图像后处理Add Vessel技术在髂动脉闭塞侧支血管成像中的应用价值
黄玉书
(广东省佛山市南方医科大学南海附属医院放射科,广东 南海 528200)
目的:探讨MSCT的VR血管生长(AV)技术在髂动脉(IA)闭塞侧支血管成像中的临床应用价值。方法:选择IA闭塞行MSCTA检查的患者19例,在 ADW 4.3工作站采用Add Vessel技术对侧支循环行选择性血管重建。结果:19例共出现侧支血管93支,其中腹壁上动脉与腹壁下动脉19支;第11、12肋间动脉于腹壁上部与腹壁下动脉交通19支;第12肋间动脉与旋髂深动脉交通3支;双侧旋髂浅动脉交通19支;第4腰动脉与髂腰动脉交通20支,其中1例合并左侧第1腰动脉与骶外侧动脉交通1支;直肠上动脉与直肠下动脉交通3支;骶正中动脉与直肠下动脉交通1支;骶外侧动脉与旋髂深动脉交通8支。结论:AV技术显示血管具有选择性、整体感强及解剖细节清楚等特点,可为临床选择合理的治疗方案提供可靠依据。
髂动脉闭塞;侧支血管;图像重建;体层摄影术,X线计算机;血管造影
目前下肢动脉阻塞性疾病检查多采用MSCTA,主要针对发生在动脉主干或较大分支时对病因、部位、范围及程度等诊断[1-5],对侧支循环情况尚未见专门的研究报道。髂动脉(iliac artery,IA)闭塞后侧支循环复杂,血管细小,采用常规VR等均可能出现显影淡薄的细小血管显示不连续、解剖细节不满意等缺陷。本研究主要探讨 VR血管生长技术(add vessel,AV)在IA闭塞侧支血管成像中的临床应用价值。
1.1 一般资料 搜集2012年1月至2015年6月间IA闭塞(不包括狭窄和单纯髂内动脉闭塞)行MSC-TA检查患者19例,男16例,女3例;年龄33~72岁,平均54.5岁。
1.2 仪器与方法 使用8层螺旋CT(GE Lightspeed Ultra)扫描,扫描范围:膈顶至耻骨联合下缘。扫描参数:120 kV,160~180 mAs,层厚5 mm,层距5 mm,重建层厚1.25 mm,间隔0.625 mm。经肘静脉穿刺,高压注射器注入非离子型对比剂100~120 mL,流率3.5~4.0 mL/s,扫描延迟时间30~35 s。
1.3 图像后处理及分析 将图像传入工作站ADW 4.3,采用AV行血管重建。侧支循环判断标准:管腔增粗、正常状态下不发生供血关系的血管与IA闭塞远端主干或分支交通者。由2位擅长血管重建并熟悉血管解剖的高级职称医师分别对所有图像进行评价。采用电影方式经过反复观察源图像并结合重建图像,将所判断的侧支血管及显影情况作为标准;使用AV对侧支血管逐一进行重建,记录显示最佳者。意见不统一时经讨论达成一致。
19例中,均为髂总动脉并同侧髂内、外动脉闭塞(左侧8例、右侧11例),其中1例合并对侧髂内动脉闭塞。
胸廓内动脉的直接延续支腹壁上动脉,于腹直肌鞘内与起自髂外动脉的腹壁下动脉交通19例19支(图1a)。第11、12肋间动脉于腹壁上部与腹壁下动脉交通14例19支,其中第11、12肋间动脉同时与腹壁下动脉交通10支,分别与腹壁下动脉交通1支(图1a)和8支。第12肋间动脉与旋髂深动脉交通3例3支(图1a)。起自股动脉的旋髂浅动脉,于耻骨联合附近沟通19例19支(图1b)。第4腰动脉与起自髂内动脉的髂腰动脉,于骶椎外后方交通19例20支,其中1例为双侧交通合并左侧第1腰动脉与骶外侧动脉交通1支(图1c)。骶外侧动脉与旋髂深动脉,于髂嵴后方发生侧支交通6例8支,其中1例右侧1支、左侧2支(图1d)。直肠上动脉与直肠下动脉交通3例3支(图1d)。骶正中动脉与直肠下动脉交通1例1支(图1e)。
MSCTA对IA及四肢血管性疾病的诊断具有高度准确性和可靠性[1-2],能明确狭窄、闭塞的原因、发生部位及程度等[3],对显示严重狭窄的远端动脉优于DSA[1],便于对侧支血管进行评价。一般情况下,扫描技术正确、对比剂用量合理并顺利完成检查者,扫描视野内的所有血管信息均包含在源图像内,后处理技术成为显示侧支血管至关重要的因素。
3.1 VR方法 VR利用了原始图像所有的容积数据进行后处理,将所有组织结构自动成像,根据CT值的不同进行色彩编码,并以不同伪彩色、颜色深浅及透亮度表现出来[6-7]。选择CT值阈值范围及调节不透亮度百分率,是VR显示血管最重要的2个参数,两者的低值对细小血管的显示至关重要。根据软件所提供的重建模式,CT值阈值固定,在阈值低值以下的结构被消除,可能使部分显影淡薄的细小血管不显影,低值以上所有结构全部显示,侧支血管丰富的区域出现交叉重叠。不透明度百分率可以调节,其对血管结构、层次、立体感及边缘锐利度等有重要影响,降低百分率增加细小血管显影机会,但也增加了周围组织显影,血管锐利度、图像的层次及立体感降低,影响解剖结构观察;提高百分率使图像的透明度增加、亮度减低、层次更丰富、立体感增强,对大血管及分支显示良好,同时细小血管被掩盖。本组选择“腹部模式”,按不透亮度百分率软件默认范围102%~602%,显影较好的侧支血管均能得到良好显示,亦可在-1 024%~3 062%之间任意调节。将低值调节到-30%~30%之间,高值适当调节到850%~1 050%,消除部分同时成像的周围软组织,是绝大多数显影淡薄的小血管能被显示的较理想范围。本组部分显影淡薄的侧支血管在上述范围内调节,多数能满足诊断要求,在上述范围之外,符合诊断要求血管均随着低值逐渐减小或增大而减少。
3.2 AV方法 AV是常规VR的一种技术,所显示的结构需人工操作。本研究的具体方法:在工作站上选定MSCTA源图像,导入VR软件中的“Add Ves-sel”,选中“腹部模式”,用鼠标在源图像上选定目标血管,软件自动将所指血管的CT值认定为成像阈值,按住鼠标左键即可逐渐生长出与阈值相近且与目标血管相连的血管,即密度示踪成像,后按VR方法进行适当的不透明度百分率调节即可。AV的本质仍是VR,图像除同样具备层次丰富、立体感强等特点外,还可分次对不同目标血管进行重建,一次扫描相当于多次超选择性DSA[8]。AV采用密度示踪技术,目标血管的CT值作为成像阈值,可将密度接近的血管重建在一幅图像上或选择逐支血管重建,针对目标血管进行不透明度百分率的调节,避免了VR所有血管重建在一幅图像上、CT值低于阈值下限的血管被消除、调节不透亮度百分率使显影淡薄的侧支血管被掩盖等缺陷;图像背景干净,解剖结构一目了然,可依临床和交流的需要及便于解剖细节的描述,采用相同的方法将有解剖标记特征的结构(如肋骨、腹主动脉等)重建在一幅图像上。
3.3 AV不足 AV血管重建由人为选择,需选准目标血管,对操作者血管解剖知识及操作技巧要求较高。受扫描时机的选择、不同侧支血管血流量及循环速度不一致等因素影响,不同血管的增强可能有较大差异[9-10],为清晰、直观显示解剖细节,需逐支血管重建,产生多幅局部图像,不利于观片和交流。有学者采用图像融合技术将VR胃周动、静脉图像融合,进行腹腔镜术前血管评价,取得较好的效果[11]。笔者将AV局部图像进行不同伪彩色处理后融合进主图像,亦得到非常好的显示血管整体性的图像,但对显示侧支血管和解剖细节并无更多帮助。
IA闭塞后,行血管移植手术或溶栓、血管成形支架植入术等治疗才能彻底改善下肢供血[12],MSCTA能对侧支循环与患者血供代偿进行评估,为临床保守治疗方案提供依据[13]。部分患者因侧支循环形成充分,可代偿下肢供血,在无合并股动脉以远动脉及分支闭塞时,多不出现患肢缺血坏死及严重跛行等,不影响日常生活。本研究9例合并患肢缺血坏死者,均合并远段动脉及分支狭窄闭塞病变,10例单纯IA闭塞者均无患肢缺血坏死,因此,单纯IA闭塞而侧支循环形成充分者,可考虑暂不行血管移植或支架植入术。
总之,MSCT应用于下肢血管成像,利用图像后处理 AV技术对目标血管进行选择性重建,掌握CT值阈值范围及不透亮度百分率的调节方法,能避开周围血管等重叠干扰,清楚、直观、完整地显示侧支血管及解剖细节,并能对下肢供血量进行初步评价,为临床选择和制订治疗方案提供依据。
图1 男,40岁,左侧髂总、髂外动脉及双侧髂内动脉闭塞 图1a~1e 均为VR血管生长技术重建图像 图1a 左侧腹壁上动脉(长箭)、第10肋间动脉与腹壁下动脉(中箭)、第11肋间动脉与旋髂深动脉(短箭)交通 图1b 双侧旋髂浅动脉交通(长箭) 图1c 左侧第1腰动脉(长箭)与左侧骶外侧动脉(短箭)交通,其间见2支交通支与旋髂深动脉(箭头)交通,第4腰动脉(中箭)与骶正中动脉共干,分支与髂腰动脉交通 图1d 右侧直肠上动脉分别与直肠下动脉(长箭)、旋髂分侧动脉(短箭)、髂腰动脉及第4腰动脉(中箭)交通 图1e 增粗的骶正中动脉(长箭)与左侧直肠下动脉交通(短箭)
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Application and evaluation of Add Vessel technique based on multi-slice spiral CT angiography for collateral vessels with iliac artery occlusion
HUANG Yushu.Department of Radiology,the Affiliated Nanhai Hospital of Nanfang Medical Uni-
versity,Foshan,528200,China.
Objective:To explore the clinical value of volume rendering-add vessel(VR-AV)for the imaging of collateral ves-sels with iliac artery occlusion(IA)based on multi-slice spiral CT angiography(MSCTA).Methods:Images of 19 patients with IA underwent MSCTA were processed by VR-AV at 4.3 workstation after abdominal multi-phase contrast enhancement.Results:93 collateral vessels were showed in 19 patients,including 19 connecting superior epigastric artery with inferior epigastric artery,19 connecting the 11th and 12th intercostal artery with inferior epigastric artery at the upper abdominal wall,3 connect-ing the 12th intercostal artery with deep circumflex iliac artery,19 connecting one side superficial circumflex iliac artery with another,20 connecting the 4th lumbar artery with iliolumbar artery(of which one case accompanying 1 connecting the 1st left lumbar artery with lateral sacral artery),3 connecting superior rectal artery with inferior rectal artery,1 connecting middle sacral artery with inferior rectal artery and 8 connecting lateral sacral artery with deep circumflex iliac artery.Conclusion:According to its significance of super-selectivity,strong sense of wholeness and rich anatomical details in showing collateral vessels with I-A,VR-AV can provide reliable imaging basis for reasonable clinical treatment.
Iliac artery occlusion;Collateral vessel;Reconstruction;Multi-slice CT angiography
2016-08-03)
10.3969/j.issn.1672-0512.2017.02.014