肝癌肝动脉DSA 图像质量的影响因素分析

李豪

复旦大学附属肿瘤医院微创治疗中心DSA 手术室 （上海 201321）

肝癌是常见的恶性肿瘤之一。近年来，肝癌的发病率和死亡率呈上升趋势，且男性多于女性，并随年龄的增加而增加[1]。肝癌的治疗手段主要包括手术、放疗、化疗、介入栓塞、消融等，临床中常需要综合运用这些治疗手段，最大程度地降低发病率和死亡率，提高患者的生命质量。随着微创介入治疗技术与新材料、新药物的不断发展，经导管肝动脉化疗栓塞术（transcatheter arterial chemoembolization，TACE）在肝癌治疗领域发挥的作用越来越大，已获得广泛应用并取得满意的临床效果。数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）是肝癌进行介入诊疗的前提与保证，肝动脉DSA 图像质量优劣与介入诊疗的成功与否密切相关。成像参数及设备性能等因素影响着肝动脉DSA 图像的质量，虽有学者对此进行过相关研究，但仍需进一步探讨。本研究从医学影像技术与医、技、护、患者角度进行探讨，分析肝动脉DSA 图像质量的影响因素，提出解决措施，保证临床诊疗的准确性，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 一般资料

选取2021年5月至2022年4月我院收治的1 200例肝癌患者的肝动脉DSA 图像资料进行回顾性分析，其中男743 例，女457 例，年龄19～96 岁，平均56.5 岁。所有患者均应用微导管技术进行肝动脉DSA、药物灌注和栓塞术。本研究经医院伦理委员会批准，患者知情并签署知情同意书。

纳入标准：临床及实验室检查符合肝癌的诊断标准；成年人。排除标准：肝动脉、病灶血管破裂出血性严重；肝动脉严重狭窄、扭曲硬化，微导管无法超选；孕妇。

1.2 成像设备及材料

DSA 系统（荷兰皇家飞利浦公司，型号：UNIQ FD20），高压注射器（拜耳公司，型号：Mark 7 Arterion），造影导管（天津哈娜好医材有限公司，型号：5F-RH 100CM，起造影导引作用），微导管（波士顿科学公司，型号：2.8F 130CM，起造影诊断与治疗作用）。

1.3 成像方法及参数

患者仰卧于造影台上，常规皮肤消毒，穿刺点局部麻醉，采用Seldinger 法，经皮右侧股动脉穿刺[2]，术毕经导管鞘送入导管，在DSA 透视下，先使用RH 导管进行肠系膜上动脉、腹腔干动脉非选择性造影，观察有无副肝动脉、异常血供及交通支，尤其是首次接受治疗患者，避免遗漏病灶。行肝动脉DSA 后，超选择性插入血管，再行微导管造影。造影剂选用碘克沙醇[江苏恒瑞医药股份有限公司，国药准字H20103675，100 ml∶32 g（I）]，或者钆喷酸葡胺（北京北陆药业股份有限公司，国药准字H10860002，10 ml∶4.69 g）。高压注射器参数设定：RH 导管造影时，注射液量12～20 ml/次，流速3～5 ml/s，压力限制300～400 psi；微导管造影时，注射液量2～12 ml/次，流速0.5～3 ml/s，压力限制400～500 psi；高压注射器注射延迟X 线0.5 s，与X 线曝光开关联动。采集常规正位图像，必要时可采集侧位以及斜位图像。根据患者体重信息选择对应患者体型参数（Very small：＜50 kg，Small：55～70 kg，Normal：70～90 kg，Large：＞90 kg）进行曝光条件腹部自动设定。图像采集帧率为3～6 fps，SID 为100～120 cm，FD 为48 cm，曝光时间持续12～20 s，采集肝动脉期、门脉期、延时期全过程。

1.4 图像质量评价

通过我院资深介入医师、影像技师盲法观察评定分析，以影像学资料为依据对DSA 图像质量进行评级，图像质量越高评级越高，分为优、良、差3 个等级。优级：图像清晰，能较好地显示病灶大小和位置，血管及血供关系显示清楚，无伪影；良级：图像较为清晰，能显示病灶大小和位置，细小血管略显模糊，伪影不明显；差级：图像模糊，仅显示病灶大致轮廓，血管显示不清，伪影明显（在1 例患者的RH 导管造影和微导管造影中，出现1 次图像质量差，则评级为差，通过DSA 图像处理之后不能消除伪影的，则质量级别降级）。

2 结果

在1 200 例肝癌肝动脉DSA 图像中，成像质量优级的978 例，占81.50%；成像质量良级的147 例，占12.25%；成像质量差级的75 例，占6.25%；整体优良率为93.75%。对成像质量非优级（良级和差级）的222 例进行总结分析，其具体影响因素如表1 所示，质量非优级成像示例如图1～6 所示。

表1 肝癌肝动脉DSA 图像质量影响因素

图1 患者屏气效果不佳，产生呼吸运动伪影

图2 肺底与肝脏膈面密度反差较大，产生饱和状伪影，膈下肝动脉显示不清

图3 X 线球管、平板探测器与患者距离设置不当，SID＜100 cm，使滤线栅影像出现在图像中

图4 高压注射器设置造影剂液量、流速、压力限制参数过小，肝动脉DSA 后血管显影不清晰

图5 RH 导管头段插入位置太浅，造影时导管被弹出，导致肝动脉DSA 失败

图6 肝脏图像未包全，导致肝动脉显影不完全

3 讨论

肝动脉DSA 图像质量对肝癌的诊断、治疗和预后评价都非常重要，从成像质量非优级的病例结果可以看出，图像质量受患者呼吸运动、成像技术的设置和造影剂注射参数等多种因素的影响，要提高图像的优良率，需在整个肝癌介入诊疗过程中克服和避免这些因素，从多个方面进行相互配合，把握好DSA 过程中的各项技术要求，才能保证肝癌介入治疗手术的顺利完成。

3.1 患者配合度

术前要了解患者的病史资料，包括性别、年龄、体形、临床诊断、是否完善实验室等相关检查，确认患者是否有碘过敏史，是否禁食2～4 h 并做好肠道清洁，耐心做好解释工作，消除患者的紧张和忧虑情绪。评级为良级和差级的222 例造影图像中，有137 例（占比61.71%）是造影时患者未有效控制呼吸运动而产生的伪影，患者屏气不佳成为影响图像质量的主要因素。若未对患者进行呼吸训练，随意地深吸气后屏气，膈肌下降的幅度太大导致肺底与肝脏膈面密度反差较大，容易产生饱和状伪影，不利于观察细小血管；随意地深呼气后屏气，膈肌上升使肺底与肝脏膈面交界处图像变黑，甚至造成肝脏移出采集视野而不能完全显示的情况。所以，肝动脉DSA 前应重视对患者进行呼吸屏气训练，对于屏气不佳的患者进行反复训练。在平静呼吸屏气的情况下，尽量延长屏气时间，最好20 s 以上或者达到30 s 来满足图像顺利曝光的要求，从而减少造影的次数，提高造影图像的质量和肝癌诊疗价值。对高龄、屏气困难的患者可以嘱其用手紧捏鼻子屏气配合完成图像采集，采集完成后可连接鼻氧管给予氧气缓解。

3.2 医务人员专业度

医务人员要有丰富的临床经验、熟练的专业操作技能、高度的责任心和热情的工作态度，医务人员之间相互配合，有良好的默契。（1）介入操作医师在造影前应透视定位，控制“C”型臂调节好X 线球管、患者与平板探测器3 者之间的距离，调整好视野，图像尽量包全肝脏或者病灶部位；医师的插管技术也会影响造影图像质量，根据流体力学可知，液体在血管中心轴流速最快，离血管壁越近则越慢[3]，造影时导管头端位置应尽量与血管走向相平行，避免挂靠在血管壁上，否则造影剂流速过慢被血液稀释，使血管显影变淡，图像质量变差。导管头端插入腹腔干、肝动脉的位置不要过浅，否则部分造影剂可能分流进入脾动脉，使肝动脉内的造影剂浓度降低，肝动脉显影效果不佳，甚至位置太浅使导管弹出而导致造影失败。（2）技术人员严格执行各项操作规程，训练患者屏气，根据不同部位血管、不同造影导管和介入操作医师的要求，准确无误地设置好高压注射器注射参数，保证DSA 设备的良好运行，并做好X 线防护工作；术中能快速、准确地理解介入操作医师的意图选定参考图像，调阅影像资料配合医师顺利进行肝癌患者介入诊疗，术后及时分析和评价DSA 造影图像质量，记录机器运行状况和对设备进行清洁和维护。（3）护士耐心做好患者心理护理工作，消除患者的紧张和忧虑情绪，帮助患者树立信心，介绍经导管肝动脉化疗栓塞术对肝癌诊疗的优越性和成功病例，作好解释并取得家属和患者的配合；做好术前准备后，应加强巡视，主动关心患者，告知患者进行造影时体内有发热的感觉是正常现象，身体应保持不动，避免因产生运动伪影而降低图像质量；术后及时对药品、材料、医疗器械等库存进行清点，注意药材保质期，从而提高手术的安全性，节省手术时间，避免因缺少药材、器械而无法顺利完成肝动脉DSA。

3.3 成像技术设置

成像链的设置：管电压控制在60～80 kV，管电流量控制在12～20 mAs，合理使用软滤过板可以降低密度反差率，减少饱和状伪影[4]。序列设置：蒙片选择在减影序列开始的0.5 s 处，此时患者屏气良好，无呼吸运动伪影。采集帧率：DSA 的采集帧率越高，X 线量越大，图像噪声越大，图像信噪比下降。在不影响DSA 诊疗的前提下，适当降低采集帧率，提高信噪比，可以减少辐射剂量[5]，减轻X 线球管负荷，提高图像质量和DSA 检查质量。DSA 系统性能与图像质量密切相关，为减少手术过程中机器的故障率，平时应加强对机器系统、软件、硬件及整机的调试、维护和保养。

3.4 高压注射器参数设置

高压注射器注射造影剂的液量、流速、压力限制是DSA 造影成功的关键，应根据患者的情况进行合理设置。如果单位时间内注射流速及液量太小，造影剂容易被血液稀释，导致血管不能完全充盈，将严重影响图像的清晰度；如果注射流速过快、压力太大，造影剂可能会回流、外溢，损伤血管内膜甚至导致血管破裂出血[6]。因此，建议先采用手推方式注入造影剂，观察肝动脉直径大小，选择合适的流速及液量，再进行肝动脉DSA，一般微导管造影的肝动脉较细，流速及液量需进一步调整到0.5～1 ml/s，更为合适。造影剂类型及注入方式也值得注意，一般肝癌患者应首选经肾脏排泄的非离子型造影剂，如碘克沙醇、碘海醇，过敏反应及不良反应小，显影效果较好。而对于碘过敏患者，术前可以静脉注射地塞米松5 mg，以预防过敏反应发生[7]；同时选用磁共振造影剂，如钆喷酸葡胺，采用手推的方式，经微导管注入后可使肝动脉显影，但显影效果不如碘克沙醇，图像质量无法保证最优化，只能满足少部分患者的临床治疗需求。

3.5 图像后处理

充分利用数字减影血管造影系统的图像后处理功能，对获得的影像资料进行优化、纠正和调整，以获得最佳图像质量。如调整合适的窗宽窗位、对肝动脉DSA 图像进行测量标注，有利于观察病灶大小、形态、位置和周围血供关系；选择合适的蒙片、移动像素，如将蒙片的像素向其他方向移动到合适的位置，并与对应的像素进行良好的配准，以减少曝光时因患者屏气不佳或心跳、胃肠蠕动等微小运动导致的减影错位，精确减影后可仅留下肝动脉影像，从而改善组织、脏器重叠度和图像模糊度；对图像进行边缘增强、边缘平滑、区域均衡等处理，以改善图像的对比度、清晰度和灰雾度，提高图像质量。

3.6 不足之处

因不同公司生产的DSA 成像设备功能存在差异，提高肝动脉DSA 图像质量的方法仍需进一步探索。我院使用荷兰皇家飞利浦公司的UNIQ FD20 数字减影血管造影系统，目前只能进行常规二维平面肝动脉DSA，依靠采集正、侧位及斜位图像观察复杂肝动脉结构的作用有限，难免存在部分血管、组织重叠，无法充分显示肝动脉的细小分支、畸形及副肝动脉的发出位置和走行。而旋转DSA 成像设备从三维立体角度观察肝动脉，能充分显示病灶属性及与周围细小血管的关系[8]，且有利于提高肝癌微小病灶的检出率。今后可及时更新DSA 成像设备和系统，综合运用多种方法，进一步提高肝动脉DSA 的图像质量。

综上所述，医务人员应积极、主动与患者进行有效沟通，提高患者的配合度，注意操作规程并熟练操作技巧，有效设置成像参数和高压注射器参数，分析肝动脉DSA 图像质量控制影响因素，针对不同因素提出处理方案，使图像质量更上一个台阶。