打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
脑血管临床检查技术概述(下)

MRA

磁共振血管造影(magnetic resonance angiography,MRA)包括多种成像技术,临床应用十分广泛。MRA具备无创,检查简单安全,成像时间短等优势,并且无需或仅向血管内注射少量对比剂,还可在三维空间或更多方位显影。迄今为止,MRA在颅内血管与颅外颈部血管方面的应用很重要。

(一) 原理简介及主要技术参数

磁共振血管造影检查可分为亮血法和黑血法两类,通过不同的MR成像原理和技术,分别将血管内的血流显示为高信号或低信号,从而显示血管形态、血管壁及血管腔内的血流状态变化。

1.亮血法

(1)时间飞跃法(time of flight,TOF):利用血液流动产生的流入性增强效应成像。3D-T0F MRA为目前头颈部MR血管成像中较为常用的方法。TOF MRA成像(图1)包括2D及3D序列,临床通常应用3D序列,可从各种方向重建并旋转观察,推荐扫描参数见表1-3。


图1 正常颅内大血管TOF-MRA图像

(2)相位对比法(phase contrast,PC ):利用流动液体的相位效应进行成像。应用双极梯度脉冲,利用血流诱发的相位改变在流动质子和静止组织之间形成对比,减影后形成血管造影图像,是一种比较成熟的血流定量技术,能够提供液体流速、流量和血流方向等多种信息。PC-MR成像得到两组图像:量值图显示所扫描血管的基本形态;相位图中像素信号强度与血流速度成正比,推荐扫描参数见表1-3。PC-MR成像通常应用2D序列。3D序列范围较大,但扫描时间较长。速度编码方向包括单方向或三方向扫描,单方向测量的是通过层面方向的血流速度;三方向扫描可同时对层面内速度进行测定。速度编码值的选择对成像十分重要,应不低于相应方向上最大速度值。


(3)对比增强MR血管造影(contrast en­hancement MRA,CEMRA):利用血管内注射顺磁性对比剂(乳喷替酸葡甲胺,Gd-DTPA)缩短血液的 T1值从而使血管显影(图2)。临床上常用三维对比增强MR血管造影(3D CEMRA):应用高压注射器:速率1.5-3.0ml/s;对比剂用量0.1-0.3mmol/kg。扫描开始时间的确定至关重要,可应用Care bolus或Test bolus技术。推荐扫描参数见表1-3。


图2 正常颈部CE-MRA三维重建图像,显示主动脉弓上到颅内大血管的全貌及走行

2.黑血法 通常应用于对血管壁的显示,动脉粥样硬化斑块病变的成分分析等。

(1)双翻转恢复技术(double inversion re­covery, DIR)。

(2)预饱和技术。

临床常用TSE序列,应用黑血技术对血管壁结构和信号进行显示,在颈动脉粥样硬化 病变的显示和成分分析中应用广泛。参考扫描参数见表 1-4。

(二)主要应用领域

1.MR血管成像在头颈部的主要适应证(表1-5)


(1)脑血管病的颅内Willis环显影:缺血性脑血管病——检查颅内大血管是否存在狭 窄、闭塞;出血性脑血管病——显示颅内大血管情况。

(2)蛛网膜下腔出血或其他情况可疑颅内动脉瘤者。

(3)可疑颅内动静脉畸形或其他血管畸形者。

(4)可疑颅内静脉窦闭塞者。

(5)颅内肿瘤或其他占位性病变需了解颅内大血管情况者。

(6)可疑颈动脉粥样硬化病变所致颈动脉狭窄或闭塞者。

(7)已知颈动脉粥样硬化病变需了解斑块成分及稳定性者。

(8)需了解颈动脉血流动力学状态者。

2.临床意义

(1)显示颅内Willis环的全貌,显示颅内及颈部各大血管的形态及走行。

(2)颅内动脉瘤的检出,明确动脉瘤的发生部位。

(3)显示动静脉畸形病变畸形血管团,提供其供血动脉和引流静脉信息;

(4)显示颅内大静脉及静脉窦的形态及走行。

(5)显示颅内肿瘤或其他占位性病变所引起 的颅内大血管受压、移位或受侵。

(6)显示颈动脉粥样硬化病变所致的血管狭窄或闭塞。

(7)检查颈动脉粥样硬化斑块病变,分析斑块组织成分,测定斑块体积及受累血管狭窄率。

(8)测定动脉血流速度、血流率等血流动力学参数,评估动脉局部血流动力学状态。

(三)准确性评价

颅内大血管的MRA检查现已经成为临床的常规检査项目之一,3D-TOF法最为常用。一般认为,MRA显示颅内大血管的清晰度较好。但由于TOF法MRA主要依靠血液流入产生信号强度,它不仅与血液流速有关,而且与质子密度、T1、T2等因素有关,易受到血流状态的影响。当血液流动不规则时,易出现MR信号的减弱缺失或出现伪影。另外,当血管与扫描层面平行或夹角较小时容易导致流动的血液层内饱和,从而导致血管显影欠佳,多个扫描层面采集还会导致出现暗带伪影。这使得这种方法对于细小动脉的显影欠佳,并且对于动脉狭窄的程度有较多的假阳性和夸大效应。对重度颈动脉狭窄显示欠佳。在显示血管病灶的解剖范围方面仍比不上常规或DSA血管造影。由于血管狭窄远端产生的快速血流和涡流会使流动的氢质子明显失相,近端产生的慢速血流又会降低氢质子的对比度,结果使血管信号对市,狭窄范围扩大失真。

PC法MRA可直接观察血管解剖形态,同时提供血流量测定等功能方面信息。研究显示,在应用合理的扫描技术和参数的条件下,PC-MR流量测定是非常准确的,其定量测定误差小于10%,是临床应用可接受的。但由于在PC法的应用中,血流信号与血流引起的移动自旋质子的相位变化密切相关,在血管分叉处或由于血流搏动产生的湍流或涡流会产生相位弥散,使得信号强度明显丧失。这种技术对慢速血流的敏感性较差。血管偏斜、层面较厚以及兴趣区的不正确选择及扫描参数的不当选择都会导致测量结果错误。有研究显示cine PC-MR法准确性受磁场RF、体素内速率的弥散分布方向、部分容积效应等多种因素的影响。

相对于TOF MRA和PC MRA,3D CEMRA成像与血液流动无关,可以更真实地反映血管腔的情况。由于使用静脉内团注对比剂的方法,这种技术可以使用更短的T1值和更大的反转角,获得MR信号更强,背景信号也压制的更好。3D CEMRA扫描范围大,一次扫描可以将从主动脉弓上到颈内动脉颅内段全部显示(图2)。扫描时间短,而且对于小血管的显示较好。另外一个很大的优势在于可以实现三维成像,在后处理图像上可以任意方位、任意角度地旋转并观察每一支血管,并可通过后处理技术分离各支血管,避免因动脉重叠造成的漏诊。但与DSA相比,3D CEMRA的分辨率较低,显示非常细小的血管较差。

(四)进展

MR血管成像方面的发展主要集中于快速成像序列和一些特殊序列的应用,以及对图像后处理技术的改进。如利用磁化传递对比(magnetization transfer contrast,MTC)脉冲,减少背景信号,以突出血管影像,多重叠薄层采集(multiple overlapping thin slice acquisitions, MOTSA)方法和后处理技术以改善MRA图像等。颈动脉成像方面,通过改变不同的翻转角度实现SPACE(sampling perfection with appli­cation optimized contrasts by using different flip an­gle evolutions)技术,可实现黑血效应,清晰显示血管壁和血管腔内的情况。

血流动力学成像方面,快速成像技术的应用可解决扫描时间过长的问题,在高梯度磁场系统应用K空间填充梯度回波平面成像序列的实时PC-MR法(real-time PC-MR)可明显缩短扫描时间,成像可不需心电门控技术。设计特殊序列可在一个心动周期内根据血流速度值自动改变速度编码值,提高舒张期的图像信噪比,为动脉血流动力学方面的应用奠定基础。

1.颈动脉磁共振成像 需高分辨MRI及专用颈动脉相控阵表面线圈。同时完成双侧颈动脉成像,涵盖颈动脉分叉上下4cm长度,体素达到0.25mm╳0.25mm╳2.0mm。能区別不同的软组织影,获得动脉横断面和3D立体成像,针对颈动脉粥样斑块常含有复杂成分,采用多序列对比不同的信号特点来确定不同成分,其中斑块内脂质核、纤维组织、钙化以及出血均可以通过平扫PDWI, TIWI,T2WI以及TOF像的信号特点来对比确定。离体的动脉硬化标本MRI成像,对脂质坏死核心、出血和钙化的敏感性和特异性达84%-100%。同时应用顺磁性对比剂(Gd-DTPA)增加不同组织之间的对比,使平扫不易确定的斑块成分如纤维帽、新生血管区明确显示,有助于确定其稳定性。CEMRI对斑块肩部新生血管诊断的敏感性76%,特异性79%。平扫MR直接血栓成像方法(MRDTI)可以显示卒中患者颈动脉血栓。有研究发现USPIOs可以 增强动脉血栓MR信号。近期文献报道采用一种亲纤维素的钆增强剂EP-1242可以选择性地增强颈动脉血栓的信号。靶向性增强剂的引入为MRI深入分析斑块成分提供了新依据。

动脉硬化易损斑块的结构特点是:大的脂质坏死核心,面积>1.Omm2,占斑块而积的25%以上;纤维帽较薄,厚度<72±15µm,纤维帽内有大量的炎细胞浸润,平滑肌细胞成分较少;形成薄弱的肩部;斑块的肩部及基底部有较多新生的微血管。

2.磁共振检测血管剪切力 动脉粥样硬化常发生血管分叉或弯曲部位,被认为与局部的血流动力学因素有关。血流动力学指标包括血流速度、流动形式、血管壁的张应力、剪切力等。目前认为剪切力与动脉粥样硬化的发生、发展关系最为密切,研究多集中在剪切力方面。剪切力是血流与血管壁之间的摩擦力。磁共振检查以其无创伤性、无放射性,以及良好的组织分辨率和可重复性,在剪切力的计算中发挥重要作用。

(1)磁共振检测剪切力的基本原理:流体力学中用τw表示壁剪切力,单位为Pa(或dyne/cm2)。血管壁剪切力矢量的方向是由邻近血管壁血流速度矢量方向决定的,大小可通过壁剪切率与局部血液黏度的乘积计算。剪切率是在相邻两个流体层之间流体移动的相对速率,壁剪切率用γw表 示,单位为S-1。血管壁剪切力的基本公式如下公式所示:

τw=ηγw

利用磁共振技术检测剪切力需要血管结构及血流速度。磁共振成像(MRI)可以显示血管的结构。而相位对比(PC)血流定量测量利用速度-相位这一固有关系,即在双极梯度场方向自旋质子获得的相位移位与自旋质子的速度成比例。PC-MR的像素强度代表的是相位差和相位移位,故信号强度和血流速度成比例。磁共振成像与PC血流速度的测量,为在体计算剪切力提供了可能。

(2)不同计算方法检测剪切力的评价:由于在体血流状态十分复杂,在休计算WSS尚处在研究阶段,根据数学模型的不同,有多种计算方法有。简单线性法,在血管半径方向上获取靠近血管壁的2-3个像素点的速度值,用简单直线或抛物线性拟合速度分布,求出速度梯度作为血管壁剪切率。简单公式法,假设血管为圆形刚性直管,血流形态为完全发展的层流状态,通过泊肃叶公式计算平均血管壁剪切力。这些方法或者由于计算误差大,或者由于不符合实际,临床意义较少。而三维抛物面模型拟合方法和计算流体力学的方法,由于接近了实际状态,发展潜力较大。

1)三维抛物面模型拟合方法:三维抛物面模型拟合方法能够反映血管壁剪切力的空间分布和时间变化。方法:虽然三维抛物线拟合的方法复杂,但较计算流体力学简单,获取的数据较为准确。根据离体试验与在体试验之间的比较,利用三维抛物面的方法计算管壁剪切力,误差小于7%。 但只适用于圆形或椭圆形血管,在动脉分叉、血管弯曲处等,应用受到限制。

2)计算流体力学(CFD)方法:医学成像技术的分辨率和质量有了显著提高,计算机辅助图像分析技术取得了长足进步,现在重建个体特异性的血管模型用于CFD分析已经成为可能。这种方法的原理是从个体血管的MR1图像中重建真实的几何模型,采用经PC测得入口血流速度(也可根据情况选用颅多普勒获取颈部血管的速度波形)。通过复杂的计算公式,对动脉流场方式,血管壁剪切力分布,以及二次流进行了分析。

计算流体力学通常采用个体特异性的几何结构及个体化的生理参数,使真实反应复杂血管形态的剪切力大小成为可能,也是今后发展的方向之一。但是,由于几何形态的细微改变就可以显著影响血流场,那么对个体真实的血管结构同血流动力学参数直接进行比较研究就显得尤为重要,目前这种方法的准确性还有待进一步评估。血管重建到计算模拟需要涉及医学影像、流体力学、计算理论等多学科知识,目前尚不容易被临床人员掌握,用计算时耗时较长,不易推广。在计算过程中,把血管壁视为刚性血管,而血管壁的顺应性对血流动力学有影响,数值模拟时将血流同弹性管相耦合可能更加准确。

3.在体计算剪切力的临床意义 剪切力是动脉粥样硬化的重要因素。计算剪切力,有可能预测动脉粥样硬化发生的部位及动脉粥样硬化斑块的性质。

判断动脉粥样硬化的形成部位:目前的学说多支持低剪切力或剪切力震荡学说,在低剪切力条件下,有利于血管壁对氧化低密度脂蛋白的摄取,特别是在血流不均一条件下,剪切力的大小与血管平滑肌的细胞的密度呈反比。因此普遍认为,低剪应力和震荡剪切力是动脉疾病最危险的血流动力学因素,而高剪切力的区域相对不宜发生动脉粥样斑块。

判断动脉粥样硬化性斑块的性质:血流动力学对斑块性质的影响研究较少,Cardine Cheng等模拟颈动脉,尽管低的剪切力及震荡的剪切力都能导致斑块的形成。但是低的剪切力诱导出斑块含脂质成分较多,更易形成易损斑块,而震荡的剪切力诱导出的斑块含纤维化物质成人较多,更易形成稳定斑块。另外,对单个的病例研究发现,斑块破裂发生在剪切力高的部位, 提示机械性刺激促进斑块破裂。斑块破裂与高剪切力有着密切的关系,斑块溃疡发生在血管狭窄的上游,随着血管狭窄的严重程度的增加, 斑块溃疡发生的比例也在增加,虽然局部低剪切力有利于动脉粥样斑块的形成,但随着斑块的进展,局部剪切力也逐渐增加,狭窄前端过高的剪切力使血小板源性长长因子减少,血管平滑肌细胞蛋内合成受到抑制,细胞凋亡增加,斑块易于破裂。

预防药物的研发:动脉粥样硬化的启动和发展与剪切力有关,研究在体剪切力的变化,有助于深入理解内皮细胞对低剪切力或波动性剪切力的反应。有助于开发出新型的药物阻断或延缓粥样硬化的发生发展。在动脉狭窄支架术后,局部剪切力发生一系列变化,研究剪切力与斑块再发之间的关系,有助于理解再狭窄的原因,为设计更好的支架以及更好的药物预防提供依

CTA

CT血管成像技术(CT Angiography,CTA)随着多层螺旋CT近年来的普及和发展,硬件的改进使数据采集速度增快,扫描层厚更薄,时间更短,对于细小的血管可以显示得更好,扫描范围的扩大以及对患者的低危险性,在全身各个系统中广泛应用。

(一)原理简介及主要技术参数

CT血管成像技术(CT Angiography,CTA):是通过周围静脉(常用肘正中静脉)采用高压注射剂 高速团注对比剂(常用碘对比剂)后利用血管内对比剂充盈的高峰期进行螺旋CT连续的解剖、病理及生理原始体积数据的快速采集,获得的图像原始数据经计算机后处理软件重建出三维、二维及曲面影像的血管成像技术。

目前常用的三维重建技术:①表面遮盖显示 (shaded surface display ;SSD) :SSD 法通过设定阈值产生表面影像,立体感强、操作简便,但图像轮廓欠精细,不能很好的体现相邻结构间CT值的微小变化。②最大强度投影 (maximum intensity projection,MIP): MIP法由每条射线上密度最大的像素重建而成,其优点是其灰阶值能反映组织X 线衰减值的微小变化,可鉴别钙化斑与血管内对剂,能清晰显示动脉狭窄的情况。但立体感差、人工编辑费时费力。③容积再现法(volume render ing,VR):VR根据各种成分的比例进行像素分类并以不同的灰度显示,使容积扫描范围内所有像素得以利用,VR图像较SSD图像精细,又有很强的三维空间感,立体感优于MIP,可根据需要调节不同组织的透明度以最佳显示血管及病灶的表面与内部结构,尤其适合显示重叠的血管、血管与邻近结构的三维关系。

(二)主要应用领域

1.脑血管成像的主要适应证

(1)动脉以及静脉狭窄以及闭塞性疾病(评定狭窄程度、钙化斑块),CTA相对安全、快速、无创,正成为急诊的卒中患者首选检查方法。

(2)颅内动脉瘤(血凝块部位、发现外渗对比 剂以及瘤体大小、方向以及瘤颈大小、载瘤动脉 等),以及蛛网膜下腔出血后血管痉挛。

(3)动静脉畸形(动静脉血管同时显影,供血动脉以及引流静脉,发现复杂血管结构以及空间关系,立体定位以及治疗)。

(4)肿瘤与脑内血管之间的关系以及血管的推移侵犯程度,以及肿瘤内的供血动脉与肿瘤之间的关系,从而评价肿瘤的恶性度以及帮助制定手术方案。CTA相对安全、快速、无创,正成为急诊的卒中患者首选检查方法。

2.头颈部血管成像应用范围

(1)头晕、头痛,临床怀疑有脑部供血不足、血管痉挛,血管炎、血管钙化引起的大血管(颈内动脉、椎-基底动脉)狭窄闭塞等的患者。

(2)头颈部肿瘤患者尤其是有丰富血供肿瘤的患者,可清晰碰示肿瘤强化程度、肿瘤范围以及肿瘤的供血.动脉与肿瘤的对正常动脉血管的压迫侵犯等。

3.胸腹部及全身大血管成像应用范園

(1)大血管病变包括动脉瘤、动脉硬化、大动脉或中动脉的狭窄(例如肾动脉狭窄)、动静脉瘘等。

(2)实质性脏器如肝、胆、胰、肾以及盆腔脏器的病变、门脉系统的病变等多脏器病变的血管成像,肺动脉栓塞、扩张,肾动脉、肾盂及输尿管双侧造影;

(3)四肢血管造影(如髂动脉狭窄、动脉炎、静脉血栓)。

4.禁忌证 对于碘过敏及肾功能较差的患者不能进行该检查。

(三)诊断价值的评价

一直以来,传统的数字减影血管造影(DSA)一直是评价血管及血管相关病变公认的金标准。但是DSA作为一种有创性的检查手段,具有一定的手术风险,同时费用较高。

相对于DSA而言,CTA检查时间大为缩短,创伤和风险较小,并发症发生几率非常低,造影剂的使用量可小于DSA。检查费用也相对便宜。同时还可获得与血管相邻的解剖结构信息。在DSA与CTA的对照研究中,在诊断的敏感度、特异度等指标上,两者具有良好的一致性。同时CTA已在许多方面的研究结果中取得了理想的试验数据,研究表明对正常颅内血管(图1)和颅内动脉狭窄的评价(图2)与常规DSA具有高度的一致性。


图1 正常颅内大血管CTA图像


图2 显示大脑前动脉扩张(箭头所示)


图3 显示左侧大脑中动脉水平段闭塞(箭头所示)

1.血管狭窄评价 颈动脉成像对缺血性卒中或TIA的诊断很重要。CTA可全而观察血管解剖,在三维空间评价血管的走向和迂曲程度,评价动脉狭窄的程度。此外,CTA还可以观察血管形态、 硬化斑块及血栓在管腔内分布情况。由于脂质、钙斑、纤维组织和出血组织的CT值不同,CTA对于区別动脉粥样硬化的斑块及其性质具有一定的优势,同时减少DSA检查过程中不稳定斑块脱落导致栓塞的危险性。可作为可疑卒中和短暂性脑缺血发作患者首要的影像学检查手段。在颈动脉狭窄的支架介入复查中,CTA具有创伤小、方便、费用低和良好的与支架兼容性的特点而成为较好的随访工具。

2.动脉瘤 在颅内动脉瘤的评价中,德国杜伊斯堡医院Papke等报告,16排螺旋CT血管造影(MDCTA)诊断颅内动脉瘤的准确性很好,与数字减影血管造影(DSA)相仿。能清楚显示载瘤动脉的空间轮廓、动脉瘤的大小、瘤颈部情况及与周围复杂的血管关系。重建后的图像能从多方面、多角度进行观察,并显示颅内动脉瘤与颅骨之间的关系,有助于手术入路选择以及确定血管内栓塞治疗的最佳角度。当栓塞物为金属性物质时,MRA是禁忌证,而CTA是最佳的评价和随访手段。

部分术后患者由于颅内银夹的存在,容易产生金属伪影而影响影像效果,在图像重建过程中有可能导致图像的扭曲从而影响对图像的观察和分析。同时存在操作过程的人为依赖和时间依赖: 例如,如何正确选择扫描时相(否则造影剂不能在血管中很好显示)、图像后处理的熟练度。

(四)进展

1.硬件方面 CT成像技术的发展一直围绕解决扫描速度、清晰度及扫描范围的和谐发展,最终多层(排)螺旋CT机的出现使三者得到了完美的体现。优点如下:

(1)扫描速度提高了2-6倍,提高了时间分辨能力。使向主或不自主运动伪影明显减少,从而可减少患者的屏气时间,提高患者的配合能力。

(2)提高共建分辨能力,使清晰度大大提高, 增加诊断的准确度。比单层螺旋CT扫描信息量提高了2-4倍,尤其利于观察微小病灶。

(3)增加在扫描时间内血管内对比剂的浓度,从而更好地显示动脉、静脉、血管病变,在一定条件下可实现血流动力学过程的成像。

(4)节省了X线管的损耗,增强扫描可节省造影剂用量,和单层螺旋扫描比X线剂量减少,减少患者射线暴露率。

(5)有效地解决了描速度薄层和大范围的矛盾。当然多排螺旋CT仍存在着一些局限性,如噪声增加,分辨率下降,图像后处理工作费时,对小血管的显示仍不理想等。

2.临床应用方面

(1)颅内动脉狭窄或闭塞病变:研究表明与DSA相比,CTA在发现颅内动脉节段>50%狭窄方面有高的敏感性和特异性。CTA创伤性极小建议可作为颅内动脉病变如狹窄或闭塞的筛查工具。通过CTA评价椎基底动脉系统闭塞与否是评价椎基底动脉系统脑梗死的临床预后的一个关键指标。同时CTA与常规CT、CT灌注成像相结合的研究,希望可将卒中患者溶栓的时间窗从3小时扩大到6小时或更长。

出血方面:CTA与常规CT相结合通过斑点症可用于预测原发性血肿后血肿扩大。

动脉瘤:多排螺旋CT的出现如64排CT的临床应用,提高了发现微小动脉瘤(直径小于4mm)的能力,同时可提高蛛网膜下腔出血后大血管痉挛的诊断准确性。

可以预测,随着CT硬件设备的开发和临床应用,作为无创性检查手段的CTA将更加广泛地在临床中应用于血管方面相关疾病的评价和指导治疗方案的选择,将逐渐替代DSA的应用,提供更为广泛、详细的解剖、生理、病理生理和血流动力学方面的相关信息。

DSA

(一)原理简介及主要技术参数

数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)是20世纪80年代兴起的一项医学影像技术,是将血管造影与电子计算机相结合来显示血管造影图像的一种方法。其主要特点是将血管造影时采集的X线荧光影像经影像增强器增强后形成视频影像,再经对数增幅、模/数转化、对比度增强和剪影处理,产生数字减影血管造影图像。消除或减少了骨骼和软组织影像,突出了血管图像。可以显示含有造影剂的血液流动顺序,以及血管充溢情况,从而了解血管生理状态和解剖结构的变化及血流动力学的改变。

数字减影的方法主要有:时间减影(temporal subtraction method)、能量减影(energy subtraction)、 混合减影(hybrid subtraction)、动态数字减影体层摄影(dynamic digital subtraction tomography)等。 时间减影法对设备的特殊要求少,是目前最普遍应用的减影方法。在注射造影剂前后分别采集血管内无造影剂期和含造影剂期的影像数据,然后相减,得到不含骨和软组织的血管影像。由于构成减影对的两帧图像是在不同时间获得的,也就是说二者减影应用的是时间变量,故称此种减影方法为时间减影法(图1)。


图1 80岁男性出现基底动脉重度闭塞的数字剪影血管造影

(a)治疗前DSA显示基底动脉完全闭塞; (b)治疗后的DSA显示。

(二)主要应用领域

在介入治疗前必须行DSA检查,但其为有创性检查,并非诊断脑供血动脉狭窄的首选检查方法,约有3%-4%的并发症。随着操作者经验积累,术前及术中使用抗血小板剂和肝素,造影仪器设备、方法的进步,现在DSA的神经系统并发症通常小于1%。

1.DSA适应证

(1)无创伤检查无法确定的颅内血管性疾病,如动脉粥样硬化、栓塞、狭窄、闭塞性疾病、动脉病、动静脉畸形、动静脉瘘等。

(2)欲行介入治疗的患者。

(3)手术后观察脑血管循环状态。

2.DSA适应证图示(部分)

(1)蛛网膜下腔出血(SAH)及脑动脉瘤栓塞 (图2)。


5 颈内动脉-海绵窦瘘

DSA显示右侧硬脑膜颈内动脉-海绵窦瘘由双侧颈内动脉(ICA)的硬脑膜分支供血,通过右侧岩下窦引流。(A)右颈内动脉造影,前后位透视;(B)右颈内动脉造影,侧面透视;(C)左颈内动脉造影,前后位透视;(D)左颈内动脉造影,侧面透视。


6 颈内动脉-海绵窦瘘

一位没有外伤或脑动脉瘤病史的50岁女性造影显示;双侧颈内动脉-海绵窦瘘。(a)右侧缓流间接B型颈动脉-海绵窦瘘,从右颈内动脉脑膜支单一通过岩下窦引流。在行选择性颈外动脉导管介入时没有显影(此处未表)。在(b)、(c)和(d)中,左侧缓流间接C型颈动脉,大部分从上颌动脉(IMA)的圆孔(fr)和咽升动脉(pv)分支,少部分从脑膜副动脉(ama)引流。选择性的上颌动脉导管介入(d)显示瘘管较大程度上得以修复。大部分经由眼上静脉(b、c和d图的箭头)朝眼前静脉引流,小部分经由海绵窦间连接(c图中小箭)引向对侧。CS:海绵窦;IPS:岩下窦;io:上颌动脉眶下分支。

3.DSA禁忌证

(1)有严重心、肝、肾功能不全者。

(2)造影剂过敏者。

(3)凝血功能障碍者。

(4)严重高血压,舒张压大于110mHg(14.66kPa)者。

(5)甲状腺功能亢进及糖尿病未控制者。

(6)多发骨髓瘤患者。

4.DSA并发症

(1)皮下血肿。

(2)假性动脉瘤。

(3)动脉夹层。

(4)造影剂过敏。

(5)神经反射。

(6)血管痉挛。

(7)栓塞事件等。

5.DSA狭窄率的计算(图7)评估脑供血动脉狭窄程度的常用方法有NASCET、ECST、CC、WASID4种,每种方法参照的位置不同,计算出的结果也不尽相同。

(1)NASCET法:应用最广泛,除颈动脉外尚可应用于其他动脉。

公式:

狭窄率=(狭窄远端正常直径-狭窄段直径)/狭窄远端正常直径╳l00%

(2)ECST法:主要用于计算颈动脉狭窄程度。

公式:

狭窄率=(狭窄段估计的正常直径-狭窄段直径)/狭窄段估计的正常直径╳l00%

(3)CC法:用于颈动脉狭窄程度评估。

公式:

狭窄率=(颈总动脉直径-狭窄段直径)/颈总动脉直径╳l00%

(4)WASID法:用于评价颅内动脉狭窄程度。

公式:

狭窄率=[1-(最窄段直径/正常段直径)]╳l00%

其中“正常段直径”首选狭窄段近端正常血管 直径,若近端血管也有狭窄则选择狭窄段远端正 常血管直径做参照,若近、远端血管均有狭窄则选 择狭窄段远段上一级供血动脉直径做参照。



7 DSA狭窄率计算

A.颈内动脉虹吸段;B.基底动脉

6.北京天坛医院LMA分型 北京天坛医院提出和采用的脑血管造影分型包含3方面的内容:即部位分型(Location)、病变本身的形态学分型(Morphology)和径路分型(Access),简称为LMA 分型。

(1)部位分型:是否分叉处病变是部位分型关注的重点,N型:非分叉处病变;A型:分叉前病变;B型:分叉后病变;C型:跨分叉病变,但边支动脉无狭窄;D型:跨分叉病变,边支动脉有狭窄; E型:边支动脉开口部狭窄;F型:分叉前狭窄合并边支狭窄。

(2)靶病变形态学分型:参照ACC/AHA冠脉病变分型和Mori等人的颅内动脉病变分型,A 型病变:长度<5mm,同心性或适度偏心性的比较光滑性狭窄;B型病变:长度5mm-10mm,偏心性或成角性(>45°)狭窄或不规则性狭窄,或时间短于3个月的闭塞;C型病变:长度>10mm,或成角性(>90°)狭窄,或狭窄周围有细小新生血管,或时间超过3个月的闭塞。

(3)径路分型:对导引导管到靶病变之间的径路进行分型。I型径路:适度迂曲,径路血管光滑;II型径路:较严重迂曲或径路中有一处成角> 90°弯曲;III型径路:严重迂曲或径路中有两处以上成角>90°的弯曲。

LMA分型的部位分型有助于决定内支架的放置位置和选择内支架,和是否采用边支保护技术来减少分支闭塞的并发症,对于D型、C型和E 型部位应当妥善处理,应选择释放压较小的内支架;形态学分型有助于预测手术危险性和内支架远期开通情况,C型病变的手术风险较大,远期开通率较差;径路分型有助于预测内支架成形术的成功率。I型径路,内支架几乎都能到达靶血管;III型径路,则有一定的困难(图8)。


图8 LMA的径路分型

A.I型径路;B.II型径路;C.III型径路

(三)诊断价值的评价

1.DSA的优点

(1)与常规血管造影比较,DSA的对比分辨率高。

(2)使用造影剂浓度低、用量少,减轻了对肝肾的损害及经济负担。

(3)透视增强(经计算机增强的透视影像对极细的导管导丝分辨率更高,利于精细操作)。

(4)实时显影。

(5)轨迹减影透视(即路径图。透视时注入少量造影剂,在图像最佳时,立即停止暴光,则将该幅减影图像停留于监视器上。便于二次插管的引导和暂时的分析,减少暴光,节省时间和造影剂)。

2. DSA的局限性

(1)创伤性检査。

(2)观察视野较小。

(3)易产生移动伪影而降低影像质量。

(4)消除了骨骼和其他阴影而失去了参照标志。

(四)进展

1.动态DSA DSA的影像是由蒙片与造影片减影产生的,造影过程中的任何微小的身体运动,都会导致蒙片与造影片匹配不准,产生运动伪影。目前的DSA技术发展到在DSA成像过程中X 线管球可以与监测器同步运动,因此已经能够对运动部位进行成像。这种管球、人体、监测器同步规律 运动情况下获得DSA图像的方式称为动态DSA。

2.三维DSA DSA血管三维重建实质上是通过不同视角的2D图像中对应的图像信息恢复血管3D空间结构的过程。通常情况下首先提取出血管的骨架,然后对不同视角中的血管节点进行匹配,通过不同视角空间几何约束关系,恢复出血管真实的空间结构,提供完善的诊断信息并指导治疗及评估介入手术疗效。

(1)双平面血管造影:在双C臂DSA系统中进行同时获得正侧两个方向的造影像。再将两个不同方向的造影像分别显示在两台监视器上,通过专用的观测镜得到立体感的三维影像。

(2)旋转3D:该技术突破了单平面造影设备造影角度有限的缺陷,可以从更大范围内采集数据。

(3)平板式DSA造影设备:图像质量高、X辐射量较低。平板DSA技术是近几年发展起来并应用于临床的一项新技术。它采用平板探测器(flat panel detector,FPD)技术直接获取数字化影像。目前应用于DSA系统的平板探测器有非晶体硅 FPD技术和非晶体硒FPD技术。平板探测器DSA 技术捕捉到的信息量较多而且损失最少,信噪比明显提高,与传统DSA技术相比,无图像变形、动态范围大、探测面积大且结构薄,血管造影的图像质量能得到进一步的改善。传统DSA设备在视野分辨率有所提高,但辐射剂量也大大增加;而平板探测器在不同的视野下都有较高的分辨率,视野放大时无需增加辐射剂量。减少了患者和医务工作者接受的辐射剂量。FPD可围绕患者进行220°蒙片和采集图像,图像矩阵为1024╳1024。三维工作站处理3D-DSA获取的数据方法有:①最大密度投影法(maximum intensity projection,MIP);②表面遮盖成像(surface shaded display,SSD);③容积再现技术(volume rendering,VR);④仿真内镜技术(virtual angioscopy,VA)。重建后的三维图像可多方位立体观察动脉病变的大小、形态及毗邻关系。可以避免普通DSA血管重叠影响观察时需要多次造影和多体位投照的不足,大大减少对比剂用量,有利于介入过程的准确操作和缩短介入诊治的时间。

(五)血管内超声技术与应用

血管内超声(intravascular ultrasound,IVUS)是运用导管技术以安装在导管顶端的微型超声探头在血管腔内进行超声成像,归属于有创或介入超声技术。其导管探头有两种,一种是机械探头; 一种是电子相控阵探头。电子相控阵探头的微振子呈环形排列,具有电子聚焦和可变孔径功能,分 辨率极高。

血管内超声技术主要用于血管疾病的诊断与研究。IVUS将微小探头置于血管内进行扫查,使用了更高的频率,因此能更清楚显示斑块及内膜解剖形态,提供管腔、管壁横截面图像,测量血管 内径和截面积,探测管腔向心性、偏心性或椭圆形狭窄,分辨斑块的大小、分布及斑块处血管的重构情况,辨别脂质斑块、纤维化、钙化斑块及混合性斑块。并且能够实时显示内膜有无撕裂、夹层、血管腔内血栓,并可测定狭窄程度等。最初用于冠状动脉系统疾病的诊断,也有部分报道用于颈动脉狭窄的诊断与介人治疗后的评价,是一种极有前景的有创检查技术(图9)。


9 冠状动脉的血管内超声影像

A)心缩期的灰阶影像。(B)是在与(A)同样位置的心舒期灰阶图像。(C)是在与(A)和(B)同样位置,整合了反向散射的血管内超声图像。(上排)典型的横断面显示从心舒期到心缩期斑块区域逐渐减少的影像。(下排)典型的横断面显示从心舒期到心缩期斑块区域逐渐增加的影像。


本文来源于中国脑卒中网,感谢原作者,感谢中国脑卒中网

张晶推送

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
脑血管病检查技术哪家强?
神经综述:颅内动脉粥样硬化影像评估新进展
【怀疑脑血管有问题,要做哪些检查?医生提...
指南解读||中国脑血管病影像应用指南 2019
脑血管病介入治疗术前评估及围手术期用药
如何做颈动脉狭窄查检?需要注意些什么?
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服