3D影像融合技术在颅内动脉瘤介入栓塞术中的应用

吴菲

摘要：目的 浅析颅内动脉瘤介入栓塞术中应用3D影像融合技术的临床效果。方法 回顾性分析2021年6月～2022年2月柳州市工人医院行颅内动脉瘤介入栓塞术的患者41例，均以3D影像融合技术进行术中栓塞引导及术后评价动脉瘤栓塞效果。结果 41例患者共发现43枚动脉瘤（2例为多发动脉瘤），均顺利进行介入栓塞术（其中36枚动脉瘤单纯行弹簧圈栓塞，7枚动脉瘤在支架或球囊辅助下栓塞）。在融合图像的41例患者中：27例动脉瘤内无造影剂充填，9例瘤颈处见造影剂显影，瘤体部无造影剂显影，5例瘤体内见造影剂显影。结论 对于颅内动脉瘤介入栓塞术中应用3D影像融合技术，有利于术者在术中引导及术后评估动脉瘤栓塞的治疗效果，可在治疗过程中提供清晰可靠的影像参考。

关键词：颅内动脉瘤;介入栓塞治疗;3D影像融合技术;残留动脉瘤

【中图分类号】  R651.1【文献标识码】A 【文章编号】1673-9026（2022）12--01

动脉瘤其发病机理是血管中的血流压力将薄弱部分的动脉壁向外挤形成膨出。动脉瘤最大的威胁是其破裂造成卒中或颅内大量出血[1]。近年来，逐渐涌现出针对不同脑血管疾病介入治疗的专用材料，介入材料是神经介入治疗的重要环节，在增加手术方式选择的同时也大大提高了患者的治疗效果。而介入材料多样化的同时，也对影像技术提出了更高的要求，需能实现对不同结构材质材料的精准成像、术中导航以及疗效评估。数字减影血管造影（DSA）是颅内动脉瘤术前诊断，术中引导及术后效果评估的主要方式，而能把多源、多模影像相结合，支持将来源于不同设备的影像信息相整合，将会为介入医生提供更详尽丰富的影像学信息。介入手术在此工作平台上进行，较之以往将更真实、安全、可靠。目前随着平板、球管、影像链技术的革新，以及后处理软件功能的研发，基于常规二维（2D）-DSA技术衍生出来的多模三维（3D）影像融合技术能实现更高的空间、密度、时间分辨率，以及从解剖学成像到功能学成像的过渡，对于观察动脉瘤的体积、形态、载瘤动脉，及对周围血管关系的显示具有极大的优势。可为颅内动脉瘤的诊断与介入栓塞治疗提供更可靠的参考[2-3]。鉴于此，本文就颅内动脉瘤介入栓塞术中应用3D影像融合技术的临床效果进行分析，结果如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2021年6月～2022年2月柳州市工人医院行颅内动脉瘤介入栓塞术的患者41例，男性27例，女性14例，年龄31～78岁，平均（52.73±3.98）岁，共发现前交通动脉瘤11枚、后交通动脉瘤 18枚、大脑中动脉瘤8例、基底动脉瘤4例。

1.2 方法

造影：选用仪器为西门子ARTIS pheno数字血管造影机，高压注射器注射对比剂（非离子型碘克沙醇），使用传统Seldinger技术穿刺右侧股动脉，分别于左右颈总动脉及椎动脉置入5F造影导管，对比剂注射速度4ml/s，输注量5～6ml，压力200psi，延迟曝光0.5s;对头颈部进行二维图像采集，而后对疑似或确定责任的动脉瘤血管给予3D-DAS造影采集，导管超选目标血管到位，对比剂注射速度4ml/s，输注量16ml，壓力250psi，射线延迟曝光2s;选择4sDCT Head（1 .50°/f）程序进行旋转扫描，在工作站获得目标动脉的3D血管图像。

术中：利用脑血管三维重建技术显示脑血管三维形态和空间关系，排除了血管成角、重叠造成的干扰，根据动脉瘤及载瘤动脉的形态给予量化详细的分析，包括动脉瘤瘤体的高度及宽度，瘤颈口区域的角度及长度等参数计算。DualVolume双容积技术在不同模式同时显示颅骨与血管，明确病灶所在位置，入路途径，帮助确定动脉瘤的最佳治疗方法是选择介入栓塞或外科夹闭。3D模式下选择栓塞工作角度并传输投照角度到C臂系统，一键发送至C臂同步，或使3D图像根据当前C臂位置进行同步旋转。用3D Roadmap（3D路途）功能将采集生成的血管路径图与实时透视相叠加。栓塞透视过程中3D路途随 C臂、SID 视野大小及床的运动自动更新，避免重复使用对比剂。在一些临床特殊情况下，如多发病变需术中了解完整的血管树信息或碘离子造影剂过敏的患者，则通过 Fusion Package（多源融合） 功能实现将来源于不同设备的影像配准融合， 例如利用术前的 CTA、MRA影像融合并形成 3D 路途，引导动脉瘤的栓塞治疗。

术后造影：栓塞后动脉瘤后应用双容积技术观察动脉瘤栓塞情况。使弹簧圈图像与血管容积图像重叠显示，以便观察弹簧圈与载瘤动脉及周围毗邻血管的关系，对颅骨三维图像使用剪切功能去除多余颅骨，留下弹簧圈影像图，弹簧圈呈白色;再将减影后血管图像给予容积重建，血管颜色呈红色，最后将弹簧圈、血管容积图像相互重叠显示，此时的双容积重建影像可清晰显示造影剂充盈的血管、支架以及显示弹簧圈中有无对比剂显影，从而评估动脉瘤栓塞情况及载瘤血管血流情况。

2 结果

41例患者均在全麻基础上完成3D融合造影与动脉瘤弹簧圈栓塞术，术后予以双容积图像融合评估弹簧栓塞状况。通过影像疗效，依据Raymond分级栓塞标准予以评估[4]，结果显示，完全栓塞27例（65.85%）即1级栓塞，次全栓塞9例（21.95%）即2级栓塞，不全栓塞5例（12.20%）即3级栓塞;9例次全栓塞患者中有3例患者因瘤颈太大弹簧圈难以固定于瘤腔内，血流冲击较大，弹簧圈被压缩，造成瘤颈无法栓塞，从而引发瘤颈残留。

3 讨论

随着血管内介入操作技术的迅猛发展，弹簧圈介入栓塞术可对大部分血管内动脉瘤进行有效的治疗，但也存在一定局限性，使用弹簧圈栓塞会存在难以致密栓塞情况，动脉瘤存在一定的复发率[5]。现今，颅内动脉瘤的术前诊断及术后随访仍主要采用2D-DSA，然而随着平板、球管、影像链技术的革新，后处理软件功能已可将多种影像功能与高级应用相结合 ，使得3D-DSA影像融合技术能更精确地应用于颅内动脉瘤的术前诊断，手术规划，术中引导及术后评估[6]。

融合图像技术是一种临床较新颖的图像后处理技术，是指将相同或不同图像空间进行配准形成全新的图像形式，其包含多模融合、模板融合及单模融合三种类型。3D影像融合技术包含：Dyna3D 脑血管三维重建，3D Roadmap三维实时路途， DualVolume 双容积重建，DynaCT软组织的类 CT 重建，Fusion Package 多源影像融合等等，Fusion Package更是实现了将来源于不同设备的影像之间配准融合。常规的数字减影血管造影（DSA）是诊断颅内动脉瘤的“金标准”，而3D-DSA可更有效显示颅内动脉瘤的三维形态大小及与空间关系，能有效排除血管成角、重叠造成的干扰，从而提高诊断的准确性，对制定有效的治疗方案具有积极意义。本次研究结果显示，41例患者即刻影像评估疗效：27例动脉瘤内无造影剂充填，9例瘤颈处见造影剂显影，瘤体部无造影剂显影，5例瘤体内见造影剂显影，术中可有效的显影。由此可见颅内动脉瘤栓塞术后给予3D-DSA影像融合技术可多角度、多方位显示动脉瘤栓塞状况，并能显示弹簧圈与载瘤动脉的关系，观察血流状况，但针对体积较大的动脉瘤（直径≥1.0cm）栓塞后，因弹簧圈体积较大，密度大，造成对比剂显影掩盖，例如颅内巨大动脉瘤患者栓塞程度为不全栓塞是，因瘤体体积较大，瘤体的对比剂与弹簧圈重叠，难以显示对比剂，误诊为致密栓塞。

总而言之， 3D-DSA图像融合技术对颅内动脉瘤的弹簧圈介入栓塞术较之常规2D-DSA更具有一定优势，不仅术前可根据动脉瘤及载瘤动脉的形态可预先计划帮助避开过度弯曲的血管段，有效覆盖瘤颈，避免对重要穿支（分支）血管的影响，如合并支架置入辅助栓塞时，更能细致全面的对颅内支架的细微结构，网丝网眼等形态学進行评估，帮助更清晰的观察支架展开情况、贴壁性、支架与弹簧圈的关系，观察有无出血，更好的评估并降低术后并发症。

参考文献：

[1] 任伟，汪姝. 颅内动脉瘤栓塞术后随访中3D-DSA双容积重建的单模融合技术的应用效果观察[J]. 国际医药卫生导报，2018，24（5）：644-646.

[2] 付培基，李腾飞，马骥，等. 高分辨C臂CT联合3D-DSA双容积重建融合技术在颅内动脉瘤血流导向装置（Tubridge）置入术贴壁评估中的初步应用[J]. 中国实用神经疾病杂志，2020，23（10）：833-838.

[3] 张翔圣，张鑫，张庆荣，等. 三维DSA与MRI或CT融合技术在颅内动静脉畸形治疗中的应用价值[J]. 中国脑血管病杂志，2015（9）：449-455.

[4] 向伟楚，杨铭，李俊，等. DSA与MRI或MRA双三维影像融合技术要点及在颅内动脉瘤诊治中的应用[J]. 中国临床神经外科杂志，2015（2）：65-70.

[5] 杨森源，周晓斌，赖润龙，等. 3D-Slicer软件在颅内病变手术定位中的应用[J]. 临床外科杂志，2020，28（10）：978-981.

[6] 张翔圣，张鑫，张庆荣，等. MRI与3D-DSA融合技术在脑动静脉畸形手术的应用研究[J]. 中华神经外科疾病研究杂志，2016，15（4）：334-337.