Advantages of 3D-DSA in Neurointervention
-
摘要:
目的 浅析“金标准”内3D-DSA技术较常规2D-DSA在神经介入中的诊断优势和治疗中的应用价值。 方法 收集昆明医科大学附属延安医院2018年1月至2019年12月使用2D及3D-DSA技术行神经介入患者277例。其中:脑血栓取栓111例、动脉瘤106例137个(普通囊状动脉瘤75例97个、巨大型动脉瘤5例6个、宽颈动脉瘤21例29个、夹层动脉瘤等2例2个、梭形动脉瘤2例2个、复杂型动脉瘤1例1个)、动静脉畸形45例、颈动脉狭窄支架置入15例。由工作经验丰富的2位副高以上阅片者采用双盲法对2D和3D的图像进行回顾性分析与测量,进而比较2D、3D图像测量数据差异及疾病检出率。 结果 2D-DSA在普通脑血栓对各段血管的显示率与3D-DSA,差异无统计学意义(P > 0.05);2D-DSA检出动脉瘤93例(122个),3D-DSA检出106例(137个)( P < 0.05),不含假阳性2例;2D-DSA检出动静脉畸形44例,3D-DSA检出45例( P > 0.05);2D-DSA显示颈动脉狭窄15例,3D-DSA检出15例,差异无统计学意义( P > 0.05)。3D-DSA在颅内动脉瘤检出率、瘤颈、瘤体形态、瘤径、载瘤血管、穿支血管显示等方面显示效果明显优于2D-DSA。 结论 3D-DSA技术提高了对神经性疾病的检出率;同时也提高了对疾病的定性、定量诊断准确率;并且对疾病的进一步治疗有重要的指导意义。 Abstract:Objective To analyse the diagnostic advantages and therapeutic value of 3D-DSA compared with conventional 2D-DSA in nerointervention in the “Gold Standard”. Methods A total of 277 cases who underwent neurointerventional therapy using 2D and 3D-DSA were collected from the Affiliated Yan’ an Hospital of Kunming Medical University from January 2018 to December 2019, including 111 cases of cerebral thrombectomy, 106 cases/137 aneurysms (97 common cystic aneurysms in 75 cases, 6 giant aneurysms in 5 cases, 29 wide neck aneurysms in 21 cases, 2 dissecting aneurysms in 2 cases, 2 spindle aneurysms in 2 cases, 1 complex aneurysm in 1 case), 45 cases of arteriovenous malformation and 15 cases of carotid artery stenosis stent implantation. The 2D and 3D images were retrospectively analyzed and measured by two experienced radiologists using double-blind method, and then the difference of the measured data and the detection rate of the disease were compared. Results There was no significant difference between 2D-DSA and 3D-DSA in the detection rate of each segment of cerebral thrombosis (P > 0.05). 122 aneurysms (93 cases) were detected by 2D-DSA, 137 aneurysms (106 cases) were detected by 3D-DSA ( P < 0.05), excepted 2 false positive cases. 44 cases of AVM were detected by 2D-DSA and 45 cases were detected by 3D-DSA ( P > 0.05). 2D-DSA showed carotid artery stenosis in 15 cases and 3D-DSA showed carotid artery stenosis in 15 cases, the difference was not statistically significant ( P > 0.05). 3D-DSA is significantly better than 2D-DSA in the detection rate of intracranial aneurysm, tumor neck, tumor shape, tumor diameter, tumor tumor-bearing vessels, perforator vessel, etc. Conclusion 3D-DSA technology improves the detection rate of neurological diseases, improves the accuracy of qualitative and quantitative diagnosis of neurological diseases; therefore it has important guiding significance for the further treatment of diseases. -
Key words:
- 3D-DSA /
- Neurointervention /
- Cerebral angiography
-
自20世纪80年代后,神经介入在国内迅速推广和普及[1]。“金标准”DSA下,涌现出了一大批放射科、神经外科医师从事神经介入工作。不同部位、不同性状的病变,各医师惯用的显示技术与治疗方法亦不同。本文以277例神经介入患者的2D、3D-DSA检查作比较,旨在分析3D-DSA技术在神经介入中的优势。
1. 资料与方法
1.1 临床资料
收集昆明医科大学附属延安医院2018年1月至2019年12月使用2D-DSA及3D-DSA行神经介入患者进行回顾性分析。纳入标准:图像质量优良,满足诊断要求者[2]。排除标准:血管明显迂曲、介入治疗不能完成者。共计收集277例患者,其中男146例,女131例,年龄15~91岁,平均(49.16±13.49)岁。
1.2 成像设备及方法
成像设备:GE Innova IGS 540 X线血管造影机;3D-DSA后处理工作站:AW4.7(GE Medical System);高压注射器:MEDRAD Mark 7;对比剂:非离子型对比剂,碘海醇(常用350 mg/mL)。
常规行Seldinger技术在右股动脉穿刺,先用5F猪尾巴导管行主动脉弓造影,了解头臂干、左颈总和左锁骨下动脉的开口部有无血管狭窄或闭塞;然后换成5F脑血管造影导管分别行左右颈总动脉造影,正侧位摄影。用于3D重建的DSA图像是经过球管和增强器的2次200°旋转获得。第1次旋转不注射造影剂采集蒙片,旋转速度为40° /s,共旋转5 s、200°。复位后即自动第2次旋转,中间无停顿。第2次自动旋转时向靶动脉内注射造影剂以获取减影图像。颈内动脉造影剂注射量为流速3mL/s,总量15 mL,压力300 psi;椎动脉造影剂注射量为流速2 mL/s,总量10 mL,压力280 psi,曝光延迟:1.5 s。图像获取速度为7.5桢/s,矩阵为512 ×512,FOV为32 cm。所获取的实时减影图像经工作站处理后获得的3D图像。
1.3 评价标准
由工作经验丰富的2位副高以上放射科医生采用双盲法,分别采取2D和3D 2种方法单独阅片、测量并记录动脉瘤数量。若二者阅片结果不一致,则邀请第3位正高医师共同阅片,直至讨论结果一致为止。
图片评价主要包括:(1)脑血栓的位置及拉栓后原病变血管的远端显示及分支显示情况,“-”表示闭塞远端无显示,“+”表示远端及分支显示可,病变血管可疑有小充盈缺损、分支显示可,“++”表示远端及分支显示良好,闭塞血管再通良好未见重影缺损、分支显示良好;(2)动脉瘤的检出率、检出数量;(3)动脉瘤颈与其载瘤动脉之间的关系,“-”表示动脉瘤颈未显示或显示错误;“+”表示显示尚可或不完全,不能准确对瘤颈宽度进行准确测量;“++”表示可以准确显示动脉瘤颈与其载瘤动脉之间的关系;(4)动脉瘤穿支血管的显示情况;(5)动静脉畸形检出率;(6)颈动脉狭窄的诊断率。
1.4 统计学处理
采用SPSS 25.0软件进行数据分析,计量资料以均数±标准差表示,检出率的描述采用例数(百分比);每例患者2D-DSA、3D-DSA两方法进行自身配对,2D-DSA作为对照组、3D-DSA作为治疗组,采用t检验;2方法对拉栓后血管远端不同程度显示例数、动脉瘤颈不同显示程度数量采用Fisher确切概率法;主观评分等级资料比较采用秩和检验。α = 0.05,P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
277例患者中脑血栓取栓111例,2D-DSA在脑血栓取栓后远端血管显示及分支显示情况与3D-DSA,差异无统计学意义(P > 0.05),见 表1。
表 1 2D-DSA、3D-DSA在脑血栓取栓后远端血管显示及分支显示统计[n(%)]Table 1. Comparison of 2D-DSA and 3D-DSA in displaying distal vessels and branches after thrombectomy [n(%)]项目 2D-DSA 3D-DSA P − 15(13.9) 15(13.5) 1.000 + 15(13.9) 19(17.1) 0.835 ++ 78(72.2) 77(69.4) 0.731 总计 108 111 0.679 2D-DSA检出动脉瘤动脉瘤93例(122个),不含假阳性2个、假阴性1个。3D-DSA检出106例137个,两者在普通囊状动脉瘤及宽颈动脉瘤检出率,差异有统计学意义(P < 0.05),见 表2。
表 2 2D-DSA、3D-DSA在脑动脉瘤颈与载瘤动脉关系统计[n(%)]Table 2. Comparison of 2D-DSA and 3D-DSA in aneurysm neck and parent artery [n(%)]项目 2D-DSA 3D-DSA P 普通囊状动脉瘤 71(51.8) 97(70.8) 0.012* 巨大型动脉瘤 2(1.5) 2(1.5) 1.000 宽颈动脉瘤 25(18.2) 29(21.2) 0.042* 夹层动脉瘤 2(1.5) 2(1.5) 1.000 梭形动脉瘤 2(1.5) 2(1.5) 1.000 复杂型动脉瘤 1(0.7) 1(0.7) 1.000 总计 122 137 0.009* *P < 0.05。 3D-DSA在动脉瘤颈与载瘤血管显示方面均优于2D-DSA(如图1~3),两者差异均具有统计学意义(P < 0.05)见 表3。
表 3 不同形态动脉瘤显示统计[n(%)]Table 3. Comparison of different shapes of aneurysms [n(%)]项目 2D-DSA 3D-DSA P − 5(16.1) 0 − + 5(16.1) 3(9.6) < 0.001* ++ 14(45.1) 27(87.1) < 0.001* 总计 24(77.4) 31(100) 0.019* *P < 0.05。 载瘤血管显示情况,3D-DSA清晰显示动脉瘤与载瘤血管的关系,见图1。
动脉瘤穿支血管显示,2D-DSA显示5例6支、不含假阳性1例,见图2。3D-DSA显示10例11支,两者差异有统计学意义(P < 0.05), 图3a 2D-DSA显示动脉瘤可疑穿支血管,图3b 3D-DSA清晰显示穿支血管情况。
2D-DSA检出动静脉畸形44例,3D-DSA检出动静脉畸形45例,两者差异无统计学意义(P > 0.05),在动静脉畸形显示上,肉眼观察无差别,见 图4。
2D-DSA检出颈动脉狭窄15例,与3D-DSA差异无统计学意义(P > 0.05)。
3. 讨论
颅内动脉瘤是严重威胁人类健康的脑血管疾病,其破裂将引起脑出血、蛛网膜下腔出血、脑积水、血管痉挛、低钠血症、脑水肿、脑功能损害甚至造成出血性脑卒中、缺血性脑卒中等,首次出血致死率达32%~67%,早期致残率达10%~20%,再次出血的病死率可高达60%~70%[3-4],是最常见的引发致残和致死的血管疾病之一。对于颅内动脉瘤的及时干预非常重要,临床上对于颅内动脉瘤的治疗,微创介入为首选方法,2020年中华神经外科杂志发表的《血流导向装置治疗颅内动脉瘤的中国专家共识》,指出动脉瘤治疗的主要目标是重建载瘤动脉[5],因此在颅内动脉瘤瘤体、瘤颈、载瘤血管的清晰显示方法尤为重要。
近年来,国内学者利用DSA设备开展神经介入的专科化检查治疗在质和量两方面都取得了长足的发展[6]。微创介入开创了介入神经疾病学新篇章。然而,神经介入亦不是万能,同病异质、同病异形、异病异性等方面使得介入手术在造影方式、操作角度、风险程度以及术后疗效方面存在较大差异。不同神经介入医师手法、习惯及工作角度选择亦然不同。广义的DSA为诸多疾病诊断的金标准,“金标准”下,不同技术的运用,在疾病细微结构显示以及工作角度选择方面存在较大差异,国内亦有不少报道[7-8]。
2D-DSA为常规正侧斜位,由于脑血管走形迂曲、跨度较大、临近血管丰富等因素导致部分细微结构显示方面容易出现漏诊,以及重叠干扰出现假阳性、假阴性病例。3D-DSA较常规DSA多了多个角度的原始数据,诸多原始数据不是简单的叠加,而是通过复杂算法还原真实的细微结构,通过重建的三维数据可以进行同步放大、旋转,从而更精细的观察病变结构、制定良好的手术方案以及选择良好的工作角度[9]。
本研究表明,在脑血栓取栓术后靶血管再通、远端及分支显示情况、动静脉畸形检出率、颈动脉狭窄诊断率上,2D-DSA与3D-DSA没有明显差别。但脑动静脉畸形方面,3D-DSA可以精准的提供异常血管团的大小、供血动脉、血流速度、回流静脉等,从各个角度观察瘘口位置,从而选择最佳的工作角度、明确微导管走形方向以及正确评价栓塞程度[10](如图4)。在小动脉瘤检出率、动脉瘤颈与载瘤血管显示方面、动脉瘤穿支血管显示方面,3D-DSA存在明显优势,故3D-DSA常作为诸多影像对照的金标准[11]。2D-DSA造影中颅内动脉瘤与载瘤动脉及邻近血管之间常相互重叠,寻找最佳角度主要靠医生经验判断,需要投照多次来寻找,检查难度大,辐射剂量反而增加。部分微小动脉瘤体积较小,易被大血管覆盖或遮挡,2D-DSA难免要发生漏诊和误诊[12]。3D-DSA技术通过球管2次旋转行数字减影血管造影后获得接近实际的三维图像,对颅内动脉瘤瘤颈、瘤体形态、瘤径、载瘤血管等方面,特别是对瘤颈及其与载瘤动脉关系的显示、对小动脉瘤的确诊、对多发性动脉瘤的确诊、对巨大动脉瘤瘤腔内有无“危险”动脉分支的辨别等方面较2D-DSA有明显的优越性。此外,还可避免2D-DSA上因血管陡弯而误诊的假阳性“动脉瘤”[13]。治疗上,3D-DSA可以计算出瘤体和瘤颈的大小,有助于弹簧圈(直径、长度、二维或三维弹簧圈等)和栓塞方法(弹簧圈栓塞、球囊辅助、支架辅助等)的选择。在清楚显示载瘤动脉与瘤颈的最佳位置后,很好地提供微导管头端塑型的参考角度,以便微导管能够顺利到位,提高了栓塞治疗的成功率。
综上所述,神经介入在大而显的疾病诊断和治疗方面,2D-DSA与3D-DSA基本没有差异,在小动脉瘤检出率、动脉瘤颈与载瘤血管显示方面、动脉瘤穿支血管显示方面以及动静脉畸形治疗方面,3D-DSA存在明显优势[14]。对于脑血管疾病来说,诊断上细微的差异,将意味着疗效的较大差别。本次研究不足之处在于样本量偏少,且疾病类型较多。在今后将把更多的神经介入影像学资料和长期随访的影像学资料结合起来讨论。特别是人工智能下4D-CTA对颅内动脉瘤以及瘤体变异率等资料进行比对[15-16],更好地评估及研究3D-DSA在神经介入中的优势和应用价值。
-
表 1 2D-DSA、3D-DSA在脑血栓取栓后远端血管显示及分支显示统计[n(%)]
Table 1. Comparison of 2D-DSA and 3D-DSA in displaying distal vessels and branches after thrombectomy [n(%)]
项目 2D-DSA 3D-DSA P − 15(13.9) 15(13.5) 1.000 + 15(13.9) 19(17.1) 0.835 ++ 78(72.2) 77(69.4) 0.731 总计 108 111 0.679 表 2 2D-DSA、3D-DSA在脑动脉瘤颈与载瘤动脉关系统计[n(%)]
Table 2. Comparison of 2D-DSA and 3D-DSA in aneurysm neck and parent artery [n(%)]
项目 2D-DSA 3D-DSA P 普通囊状动脉瘤 71(51.8) 97(70.8) 0.012* 巨大型动脉瘤 2(1.5) 2(1.5) 1.000 宽颈动脉瘤 25(18.2) 29(21.2) 0.042* 夹层动脉瘤 2(1.5) 2(1.5) 1.000 梭形动脉瘤 2(1.5) 2(1.5) 1.000 复杂型动脉瘤 1(0.7) 1(0.7) 1.000 总计 122 137 0.009* *P < 0.05。 表 3 不同形态动脉瘤显示统计[n(%)]
Table 3. Comparison of different shapes of aneurysms [n(%)]
项目 2D-DSA 3D-DSA P − 5(16.1) 0 − + 5(16.1) 3(9.6) < 0.001* ++ 14(45.1) 27(87.1) < 0.001* 总计 24(77.4) 31(100) 0.019* *P < 0.05。 -
[1] 陆军,王大明. 中国神经介入发展略览[J]. 中国神经免疫学和神经病学杂志,2019,26(4):237-239. doi: 10.3969/j.issn.1006-2963.2019.04.001 [2] 董富山,史帅涛,姜喜峰,等. 3D-DSA脑血管造影诊断脑动脉瘤技术中的质量控制[J]. 实用诊断与治疗杂志,2008,22(8):612-613. [3] Lauric A,Heller RS,Schimansky S,et al. Benefit of cone-beam CT angiography in visualizing aneurysm shape and identification of exact rupture site.[J]. J Neuroimaging,2015,25(1):56-61. doi: 10.1111/jon.12120 [4] Choi J H,Park H S. The incidence and characteristics of patients with small ruptured aneurysms (< 5 mm) in subarachnoid hemorrhage[J]. J Korean Neurosurg Soc,2017,60(4):424-432. doi: 10.3340/jkns.2016.0910.003 [5] 中国医师协会神经介入专业委员会出血性脑血管病神经介入专业委员会(学组),中国医师协会神经外科医师分会神经介入专业委员会,中国医师协会介入医师分会神经介入专业委员会. 血流导向装置治疗颅内动脉瘤的中国专家共识[J]. 中华神经外科杂志,2020,36(5):433-445. doi: 10.3760/cma.j.cn112050-20200229-00089 [6] 中华医学会神经病学分会,中华医学会神经病学分会神经血管介入协作组. 介入神经病学导管室构建与管理中国专家共识[J]. 中华神经科杂志,2019,52(4):247-251. [7] 唐晓平,段军伟,赵龙,等. 小脑上动脉动脉瘤的诊断和治疗(附16例报道)[J]. 中华神经医学杂志,2019,18(4):357-362. doi: 10.3760/cma.j.issn.1671-8925.2019.04.006 [8] 李强,朱敏,姜华,等. CTA与2D DSA、3D DSA在颅内动脉瘤检出率和动脉瘤颈可见度中的应用价值[J]. 中国老年学杂志,2018,38(5):1084-1086. doi: 10.3969/j.issn.1005-9202.2018.05.023 [9] 申杰,姜建昌,李蓉晖,等. 血管三维影像融合技术在硬脑(脊)膜动静脉瘘治疗中的应用[J]. 中华神经外科杂志,2019,35(2):186-189. doi: 10.3760/cma.j.issn.1001-2346.2019.02.018 [10] 王童,刘阳,徐剑峰,等. 3D-DSA双容积重建技术在复杂动脉瘤中的应用价值[J]. 重庆医学,2019,48(2):255-258,262. doi: 10.3969/j.issn.1671-8348.2019.02.019 [11] 程佳,刘朝,谢珊珊,等. 三维可变反转角快速自旋回波序列在颅内动脉支架术后随访中的价值[J]. 中华放射学杂志,2019,53(3):224-228. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1201.2019.03.012 [12] 周选民,黄宽明,李小力,等. 三维DSA与常规DSA在颅内动脉瘤诊断中的对比研究[J]. 郧阳医学院学报,2009,28(3):208-209. [13] 顾红波,李冰,张二朋,等. 颅底颈内动脉瘤15例临床分析[J]. 中华耳鼻咽喉头颈外科杂志,2021,56(1):18-25. [14] 秦汉,胡军民,秦海林,等. 血管检查在自发性脑内出血或脑室出血病因诊断中的应用价值[J]. 中国临床神经外科杂志,2021,26(1):1-4. [15] 蒋孝先,罗光华,周飞,等. 4D-CTA在颅内动脉瘤诊断中的应用价值[J]. 中国医科大学学报,2020,49(4):336-341. [16] 杨威威,梁奕,凡娜,等. 4D-CT血管成像评估前交通动脉瘤破裂的形态学定量研究[J]. 实用放射学杂志,2020,36(10):1588-1592. 期刊类型引用(4)
1. 叶世阳,赖丹,游涛,彭成福. CT三维可视化技术辅助脑动脉瘤介入术治疗脑动脉瘤的临床效果. 中国当代医药. 2024(02): 49-52 . 百度学术
2. 欧阳小辉,贠跃杰,李大成. 头颈部3D-CTA与DSA影像融合技术在神经介入手术中的初步应用价值. 中国医学工程. 2024(09): 64-68 . 百度学术
3. 陈京翔,吉盛超,叶黛西,耿承军. 3D-数字减影血管造影技术用于破裂颅内动脉瘤神经介入术中的价值观察. 海军医学杂志. 2024(09): 960-964 . 百度学术
4. 何泉金,许燕姗,吴晓伟. 静脉溶栓联合神经介入取栓术治疗急性脑梗死的非同期对照研究. 中外医疗. 2023(10): 98-101+115 . 百度学术
其他类型引用(0)
-