探讨全脑多倾斜角数字减影血管造影和3D旋转数字减影血管造影在颅内动脉瘤诊断中的应用价值

罗一纯,刘畅

(四川大学华西医院放射科,四川 成都 610041)

颅内动脉瘤是神经科常见颅脑疾病之一,其中10%～15%患者在未就诊前便因动脉瘤破裂而失去生命,即使经过规范治疗,仍有部分患者复发性出血,此类复发性出血死亡率高达60%～80%,严重威胁患者生命安全[1-2]。及时诊断与治疗是减少颅内动脉瘤出血风险,降低致残致死率的关键。数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)是颅内动脉瘤诊断“金标准”,可反映动脉瘤直径、部位、形状以及与附近血管之间关系等资料,不仅能为患者病情诊断提供有效信息,还可用于指导后续治疗方案的制定[3]。多倾斜角DSA为二维DSA扫描方式,尽管可以从多倾斜角度扫描颅脑,但仍存在局限性,如不能完全清晰显示复杂血管解剖结构[4]。而3D旋转DSA(3D-DSA)则可清楚显示复杂血管解剖结构,可有效弥补多倾斜角DSA局限性[5]。基于此,本研究欲探讨多倾斜角DSA和3D-DSA诊断颅内动脉瘤的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年6月至2022年6月四川大学华西医院收治的119例疑似颅内动脉瘤患者为研究对象,所有患者均进行多倾斜角DSA检查和3D-DSA检查。纳入标准:(1)颅内动脉瘤诊断参照相关诊断标准[6],出现呕吐、裂开样突然剧烈头痛及意识障碍等相关症状;(2)患者均接受全脑DSA检查;(3)患者影像学检查后接受手术或者介入治疗;(4)患者各项资料完整。排除标准:(1)合并其他恶性肿瘤者;(2)存在多器官功能异常或者严重凝血功能异常者;(3)处于妊娠期或者哺乳期等特殊时期者;(4)对DSA使用造影剂过敏者。119例疑似颅内动脉瘤患者中,男性70例,女性49例;年龄(54.02±14.03)岁;就诊原因:颅内血肿25例,蛛网膜下腔出血94例;就诊前症状:头痛53例、恶心78例、呕吐54例。本研究所有患者均知情同意,且经医院医学伦理委员会审核批准。

1.2 方法

DSA检查仪器为Allura XperFD20型号数字平板血管造影机(飞利浦公司),使用平板探测器及X线球管可以绕着患者体轴作等中心旋转检查,最大旋转角度为305 °,扫描全视野矩阵为2 048×2 048,分辨率则选择14 bit。

(1)多倾斜角DSA检查:患者局部麻醉后经股动脉Seldinger法穿刺插管,以300 mg/mL欧乃派克作为注射对比剂,对比剂总体积为9～10 mL,以4～5 mL/s速度注入患者体内,随后进行扫描并采集图像,每个血管均需进行正位及侧位造影,对高度怀疑存在动脉瘤血管则需加用双侧45 °斜投影扫描。

(2)3D-DSA检查:患者完成多倾斜角DSA检查后,确保感兴趣位于显示屏中央,对比剂注入后扫描旋转角度、控制速率、像素矩阵、图像采集帧率以及焦点旋转分别设置为200 °、40 °/s、1 024×1 024、8.8幅/s、0.6 cm;C臂机旋转后收集图像,上传至工作站后进行三维重建,依据三维重建图像判定患者病变血管位置;三维处理后获得扫描最佳角度后将其输入角度定位系统,检查机架后以最佳角度进行造影扫描,再次获得造影图像。由两位经验丰富的影像科医师对获得影像资料进行分析,双盲法阅片以避免人为主观原因对结果干扰,若意见不一则需协商讨论后给出最终诊断结果。

1.3 观察指标

(1)分析颅内动脉瘤多倾斜角DSA、3D-DSA检查的影像学表现,主要包括检出动脉瘤个数、动脉瘤分布部位及直径情况。(2)评价动脉瘤显示情况及图像质量评分,动脉瘤显示情况评分主要包括动脉瘤颈、瘤颈-载瘤血管间关系、动脉瘤形态显示情况,其中1分、2分、3分及4分分别表示不能显示、不能清楚显示、显示情况不佳及可以清楚显示。图像质量评分:1分为远端分支血管不能清楚显示,不能用于诊断;2分为各血管清楚显示,远处分支血管边界不清晰,可以用于诊断;3分为各血管可以清楚显示,对比度优异,血管边界清晰;4分为各血管显示情况优异,对比度高,血管边界显示锐利清晰。(3)记录造影剂剂量与辐射剂量。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 多倾斜角DSA、3D-DSA影像学表现比较

多倾斜角DSA对于动脉瘤瘤体及载瘤动脉显示清楚度欠佳,3D-DSA可以清楚显示动脉瘤及载瘤动脉血管平面情况。见图1及图2。

2.2 多倾斜角DSA、3D-DSA检出颅内动脉瘤的具体情况比较

119例疑似颅内动脉瘤患者经手术检查共检出颅内动脉瘤150个,多倾斜角DSA共检出颅内动脉瘤123个;3D-DSA共检出颅内动脉瘤138个。动脉瘤检出率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。多倾斜角DSA和3D-DSA对不同部位、不同直径颅内动脉瘤检出率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 多倾斜角DSA、3D-DSA检出颅内动脉瘤的具体情况比较 [n(%)]

2.3 多倾斜角DSA、3D-DSA对颅内动脉瘤的诊断价值比较

119例疑似颅内动脉瘤患者经手术检查共确诊颅内动脉瘤112例,非颅内动脉瘤7例。以手术检查结果为“金标准”,多倾斜角DSA诊断颅内动脉瘤的敏感度、特异度及准确率分别为84.82%、42.86%、82.35%;3D-DSA诊断颅内动脉瘤的敏感度、特异度及准确率分别为100.00%、57.14%、97.48%。3D-DSA诊断颅内动脉瘤的灵敏度、准确率高于多倾斜角DSA(χ2=18.396、15.014,P<0.001),但特异度比较,差异无统计学意义(P=1.000)。见表2。

表2 多倾斜角DSA、3D-DSA诊断结果(例)

2.4 多倾斜角DSA、3D-DSA检查颅内动脉瘤显示情况及图像质量评分比较

3D-DSA检查动脉瘤颈、瘤颈-载瘤血管间关系、动脉瘤形态显示评分及图像质量评分均高于多倾斜角DSA组(P<0.05)。见表3。

表3 多倾斜角DSA、3D-DSA检查颅内动脉瘤显示情况及图像质量评分比较分)

2.5 多倾斜角DSA、3D-DSA检查的造影剂剂量与辐射剂量比较

3D-DSA检查的造影剂剂量与辐射剂量均少于多倾斜角DSA检查(P<0.05)。见表4。

表4 两组患者造影剂剂量与辐射剂量比较

3 讨论

颅脑动脉瘤诊断应用DSA检查时,为了深入了解动脉瘤累及血管解剖结构具体情况,需要不同旋转C臂,寻找合适工作位,即最佳观察角[7]。多倾斜角DSA检查时医生需要按照其临床经验旋转观察角,多次造影,扫描耗时较长,且相对费力[8]。3D旋转DSA联合应用旋转及血管三维重建技术经由旋转投照获得清晰图片质量优异三维血管图像,可以克服多倾斜角DSA中不足[9-10]。

本研究中多倾斜角DSA与3D-DSA分别检出颅内动脉瘤123个与138个,3D-DSA颅内动脉瘤检出率高于多倾斜角DSA。往期研究[11-12]认为多倾斜角DSA仅能够获得单一层面图像,大动脉遮盖、复杂血管弯曲以及颅底结构所致伪影等均会影响微小颅内动脉瘤诊断;而3D-DSA获得图像经三维创建后可以清楚显示动脉瘤结构及其附近血管空间立体结构,有助于发现微小颅内动脉瘤;如3D-DSA最大密度投影技术可沿着某一轴位重建、旋转以及观察,表面阴影法则可以提高血管解剖结构立体度,容积再现重建则能够提高血管空间度,上述处理方式均可为动脉瘤的发现提供有力参考依据。本研究中,两种造影技术对不同部位、不同直径的颅内动脉瘤检出率差异无统计学意义。陈美丹等[13]研究显示3D-DSA在检出直径<5 mm的微小动脉瘤上优势更明显,这与本研究结论不一致。考虑与样本代表性、DSA检查参数不同、影像学医师专业技能和检查经验存在差异有关,若扩大样本量或可获得统计学差异。

本研究发现,3D-DSA组对颅内动脉瘤的诊断灵敏度及准确率均高于多倾斜角DSA,显示3D-DSA检查有助于提高对颅内动脉瘤诊断价值。分析原因:3D-DSA为旋转采集图像,在行三维重建处理后可以以任意角度旋转,观察血管立体情况,避开与其他血管之间重叠,清晰显示动脉瘤情况[14]。谢成仁[15]研究也显示,3D-DSA对脑血管疾病检出率高于多倾斜角DSA(100%vs91.25%),表明相对于多倾斜角DSA,3D-DSA可以为脑血管疾病判定提供更多、更有效信息,这与3D-DSA可清楚显示载瘤动脉及动脉瘤颈关系密切。本研究还显示,3D-DSA检查动脉瘤颈、瘤颈-载瘤血管间关系、动脉瘤形态显示评分及图像质量评分均高于多倾斜角DSA,这也是3D-DSA诊断颅内动脉瘤效能更佳的重要原因[16]。3D-DSA扫描可以根据球管二次旋转获得数字剪影图像,经计算机重建处理后可获得血管三维图像,清楚显示动脉瘤具体情况及其与附近血管间的关系,同时也可对动脉瘤及载瘤血管进行检查[17-18],因此3D-DSA对于动脉瘤显示情况及图像质量均优于多倾斜角DSA。DSA患者辐射剂量包括造影及透视两部分,会增加患者电离辐射危险及癌变风险,进而威胁患者生命健康,因此研究者们对于DSA检查辐射剂量的关注越来越多。研究[19]显示,头部DSA检查患者所有累及辐射剂量达(1 288.8±682.3)mGy,仅次于冠状动脉造影,严重影响患者生命健康。本研究结果3D-DSA组患者造影剂剂量与辐射剂量均少于多倾斜角DSA组,分析认为尽管多倾斜角DSA具有快捷方便优势,但是由于其需要多次移动C臂机进行多角度照射,以获得最佳工作角度,这在一定程度上增加了患者及医师在检查期间接受的辐射剂量,3D-DSA检查一次性进行多角度透射,不仅能够显示动脉瘤三维结构,还可以通过软件测定瘤体直径,多次旋转以确定动脉瘤与附近血管之间的关系,有效减少了对比剂使用量及辐射剂量,有助于提高DSA检查安全性[20]。一项针对脑血管疾病介入治疗研究[21]显示,应用3D-DSA检查患者成像次数、造影剂剂量及X射线辐射剂量均少于2D-DSA,显示出3D-DSA可能更方便安全,与本研究中相关结论一致。

综上,相对于多倾斜角DSA,颅内动脉瘤采用旋转3D-DSA检查可以清楚显示动脉瘤情况,图像质量高,有助于提高对颅内动脉瘤的诊断价值,同时还可以减少患者辐射剂量,检查安全性高。