动态计算机断层血管成像（CTA）在表征主动脉内漏方面提供了额外的诊断价值。本方案介绍了一种利用时间-密度曲线分析对内漏进行定性和定量评估的方法。同时展示了将动态CTA成像与透视技术通过2D-3D图像融合相结合的技术，以在治疗过程中实现更优的影像引导。
需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用
本文内容
摘要
摘要
在美国，超过80%的腹主动脉瘤采用腔内主动脉瘤修复术（EVAR）进行治疗。腔内治疗具有良好的早期疗效，但EVAR术后必须进行充分的随访影像学检查，以确保长期的积极治疗效果。潜在的移植物相关并发症包括移植物移位、感染、断裂以及内漏，其中内漏最为常见。EVAR术后最常用的影像学检查方法是计算机断层扫描血管成像（CTA）和双功能超声。动态、时间分辨的计算机断层扫描血管成像（d-CTA）是一种相对较新的用于表征内漏的技术。在扫描过程中，对覆膜支架周围区域进行连续多次成像，可清晰显示对比剂的通过情况及移植物相关并发症。d-CTA具有较高的诊断准确性，可直接指导临床治疗。 通过 图像融合，减少额外的辐射和造影剂暴露。
本方案介绍了该技术模式的技术细节：患者选择、初步影像回顾、动态CTA扫描采集、影像处理、内漏的定性与定量表征。同时演示了将动态CTA通过2D-3D融合成像整合至术中透视，以辅助靶向栓塞的操作步骤。总之，时间分辨的动态CTA是一种理想的内漏表征手段，可提供额外的定量分析信息。通过引导介入操作，该技术可在内漏治疗过程中减少辐射暴露和碘化对比剂的使用。
引言
与开放性主动脉修复术相比，腔内主动脉瘤修复术（EVAR）在早期死亡率方面表现出更优的结果1。该方法创伤较小，但可能因内漏、移植物移位或断裂2而导致中期至远期再次干预率较高。因此，更有效的EVAR术后监测对于获得良好的中期至远期疗效至关重要。
目前的指南建议常规使用双功能超声和三相CTA3。动态时间分辨计算机断层血管成像（d-CTA）是一种相对较新的用于EVAR术后监测的影像学方法4。在d-CTA检查过程中，于对比剂注射后沿时间-衰减曲线的不同时间点获取多个扫描图像，因此称为时间分辨成像。该方法在EVAR术后内漏的定性方面显示出优于传统CTA的准确性5。时间分辨采集的一个优势在于能够对感兴趣区域（ROI）内的亨氏单位变化进行定量分析6。
使用d-CTA准确表征内漏的额外优势在于，该扫描图像可在介入手术期间用于图像融合，从而可能减少进一步诊断性血管造影的需求。图像融合是一种将先前获取的图像叠加到实时透视图像上的方法，用于引导腔内血管手术，进而减少对比剂使用量和辐射暴露7,8。在混合手术室（OR）中，利用三维动态CTA（3D d-CTA）扫描实现图像融合可通过两种方式完成：（1）3D-3D图像融合：将3D d-CTA与术中获取的非对比锥形束CT图像进行融合；（2）2D-3D图像融合：将3D d-CTA与双平面（前后位和侧位）透视图像进行融合。研究表明，与3D-3D技术相比，2D-3D图像融合方法可显著降低辐射剂量9。
本方案介绍了用于内漏表征的动态CTA成像的技术与实践要点，并引入了一种将d-CTA与术中影像引导相结合的2D-3D图像融合方法。
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
方案
本方案遵循国家研究委员会的伦理标准和1964年《赫尔辛基宣言》。本方案已获休斯敦卫理公会研究所批准。
1. 患者选择与既往影像学资料回顾
注意：对于支架移植物植入后动脉瘤尺寸增大并伴有内漏、干预后持续存在内漏，或动脉瘤囊尺寸进行性增大但未发现明确内漏的患者，应将动态CTA成像作为随访的影像学检查方法。与常规CT成像一样，该技术需要注射含碘对比剂，因此在严重肾功能衰竭患者中可能相对禁忌。
- 开始实际扫描前，应回顾既往影像学检查，评估是否存在内漏及支架移植物类型。
注：这些信息有助于确定图像采集过程中的扫描范围和时相分布。最常见的影像资料为常规CTA扫描，包括双期相（平扫和动脉期）或三期相（平扫、动脉期和延迟期）。
2. d-CTA 图像采集
- 将患者仰卧位安置于CT扫描仪检查床上。
- 建立外周静脉通路。
注意：应通过观察静脉回血来确认导管位置已成功进入静脉。 - 执行 拓扑图 和 非增强CT图像采集 使用 Sn-100 锡滤光片（参见 材料表以减少辐射暴露并用于d-CTA扫描中的感兴趣区域选择。
注意：非增强扫描后，支架移植物的位置将可见。将感兴趣区域置于支架移植物上方。 - 进行时序 bolus 注射6 通过在腹主动脉支架移植物上方放置一个感兴趣区域来检查对比剂到达时间。
- 注射10-20 mL造影剂（参见 材料表通过外周静脉通路注入，随后以3.5–4 mL/min的流速注射50 mL生理盐水。进行团注追踪扫描。
注意：对比剂到达由CT扫描仪记录（参见 材料表基于主动脉内亨氏单位的变化6.
- 注射10-20 mL造影剂（参见 材料表通过外周静脉通路注入，随后以3.5–4 mL/min的流速注射50 mL生理盐水。进行团注追踪扫描。
- 通过在弹出菜单中选择 DynMulti4D 选项 "循环时间窗口" 根据团注测试确定的对比剂到达时间以及先前影像学检查的结果，规划扫描的分布和扫描次数。
注意：若怀疑存在I型内漏，应在团注追踪给出的对比剂强化曲线的早期阶段进行更多扫描；若怀疑存在II型内漏，则应在后期阶段进行更多扫描。- 对于I型内漏，应在时间-衰减曲线的早期阶段增加扫描次数（开始时每1.5秒扫描一次，随后每3-4秒扫描一次）。
- 对于后期出现的Ⅱ型内漏，在时间-密度曲线的后期阶段应增加更多扫描。
- 若无既往影像学研究资料可供参考，应将扫描均匀分布在时间-衰减曲线的峰值周围。
- 优化成像参数，包括 kV、扫描范围等，以减少辐射暴露。使用下图所示的设置 表1 使用CT扫描仪获取动态扫描（参见 材料表) 在本研究中使用。
- 通过外周通路以3.5–4 mL/min的流速注射70–80 mL造影剂，随后注射100 mL生理盐水，进行d-CTA扫描。
- 开始 基于步骤2.4中描述的测试团注确定的延迟时间进行d-CTA图像采集。由于d-CTA图像采集持续时间为30–40秒，采集过程中无需屏气。
- 将获取并重建的图像发送至影像归档与通信系统（PACS），以对时间分辨血管造影图像进行定性与定量评估。操作方法为：选中数据图像后，在软件界面左下角点击鼠标。
3. 动态CTA图像分析
- 打开用于读取图像的软件（参见材料表）。通过搜索患者姓名或识别编号查找已获取的图像。选择已获取的d-CTA图像，并使用CT动态血管成像工作流程进行处理。
注：布局如图1所示。 - 通过选择专用软件中的对齐身体运动校正菜单项，以最小化d-CTA图像间的呼吸运动伪影（图1）。
- 定性分析：在主动脉显影最充分时，检查CT图像的轴向切片，以判断是否存在明显的内漏。
- 随后在多平面重建模式下分析扫描图像；若怀疑存在内漏，则聚焦于内漏区域，并利用图1所示的时间轴观察时间分辨图像，推断内漏的来源。
- 定量分析：点击时间-衰减曲线（TAC）功能（图1）。在支架移植物上方选择一个区域（ROIaorta），使用TAC功能绘制一个圆圈；然后选择内漏区域（ROIendoleak），并在该处同样绘制一个圆圈。
注：可选择目标血管（ROItarget）以确定该血管在内漏中的作用（流入或流出）。- 分析获取的时间-衰减曲线（图2），以确定内漏的特征。将内漏达峰时间与主动脉ROI曲线的达峰时间相减，得到Δ达峰时间。该值可用于内漏分析6。
- 完成定性与定量分析后，推断内漏的类型及来源。
注：I型内漏表现为移植物旁的平行对比增强，通常由密封区不足引起，其主动脉与内漏增强曲线之间的达峰时间差（Δtime至峰值）较短，即主动脉与内漏ROI之间的Δ达峰时间较短。II型内漏与流入血管相关，通过侧支发生逆行充盈，其主动脉与内漏ROI之间的Δ达峰时间较长。根据经验，I型内漏的Δ达峰时间未见超过4秒的情况。
4. 术中影像融合引导
- 将患者仰卧位置于杂交手术室（OR）手术台上。
- 在混合手术室工作站中载入所选的动态CTA扫描图像，确保内漏显示最清晰。手动标注扫描图像中的关键解剖标志：肾动脉开口、髂内动脉开口、内漏腔、腰动脉（或腰动脉群）、肠系膜下动脉。
- 在工作站中选择 2D-3D 图像融合功能，通过 2D-3D 图像融合工作流程获取患者的正位和斜位 X 线透视图像。操作时，使用手术床旁的操纵杆将 C 形臂移动至所需角度，并踩下 CINE 采集脚踏开关。
- 使用自动图像配准技术将支架移植物与三维动态CTA扫描中的标记物和透视图像进行电子对齐，必要时随后进行手动优化图3在3D后处理工作站中进行手动配准（拖动一幅图像进行手动对齐）。检查并确认 2D-3D 图像融合 和 覆盖 d-CTA 标记在实时二维透视图像上的位置（图4).
- 根据d-CTA叠加标记的指引进行内漏栓塞术。
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
结果
此处展示了两名患者的动态成像工作流程。
患者 I
一名82岁男性患者，患有慢性阻塞性肺疾病和高血压，曾于2016年接受过肾下腹主动脉瘤腔内修复术（EVAR）。2020年，该患者因外院常规CTA提示可能存在I型或II型内漏而转诊，并于同年因Ia型内漏接受了辅助性内锚定治疗。通过动态CTA检查确诊为Ia型内漏，患者随后接受了近端区域球囊扩张，并植入内锚钉以增加移植物的密封区域。干预后进行了动态对照CTA检查，使用85 mL碘对比剂，在90 kV条件下于21秒扫描时间内共采集12次扫描。定性分析显示仍存在Ia型内漏，如图5所示。定量时间-密度曲线（TAC）分析显示，ROIaorta的达峰时间为12.2秒，ROIendoleak的达峰时间为15.4秒，两者相差3.2秒（图6）。随后患者接受了开窗型EVAR治疗，术中采用2D-3D图像融合技术引导操作。
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
讨论
动态、时间分辨的CTA是主动脉成像工具箱中的另一种工具。该技术可准确诊断EVAR术后内漏，包括识别流入道/目标血管4。
具备双向床移动功能的第三代CT扫描仪可提供动态采集模式，从而在时间-衰减曲线中实现更优的时间采样6。为在该方案中达到最高准确性，个性化图像采集至关重要：应根据患者需求调整既往成像设置的扫描参数（如高BMI患者需使用更高kV值，扫描范围应覆盖整个腔内移植物，并根据可疑内漏位置分布扫描时相），并合理安排采集时间以覆盖主动脉及内漏增强曲线（采集时间不当的示例见图9B）。本研究使用了碘浓度为320 mg I/mL的碘化对比剂。尽管在本d-CTA方案中也可使用碘浓度较低的其他对比剂，但可能需要提高对比剂注射速率或剂量，以确保在目标主动脉区域达到至少约500 HU的增强水平。
较低的管电压成像会带来其自身的代价，尤其是在体重指数（BMI）较高的患者中，如
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
披露
ABL 获得美国宾夕法尼亚州马尔文市西门子医疗解决方案公司（Siemens Medical Solutions USA Inc.）的研究资助。PC 是该公司高级科研人员。Marton Berczeli 获得塞梅尔魏斯大学（Semmelweis University）奖学金资助：“Kiegészítő Kutatási Kiválósági Ösztöndíj” EFOP-3.6.3-VEKOP-16-2017-00009。
致谢
作者谨向 Danielle Jones（临床教育专家，西门子医疗）以及休斯敦卫理公会德贝基心脏与血管中心的整个 CT 技师团队致以谢意，感谢他们对成像方案的支持。
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 西门子 Artis Pheno | 西门子医疗 | https://www.siemens-healthineers.com/en-us/angio/artis-interventional-angiography-systems/artis-pheno | 其他市售的 C 形臂系统也可提供图像融合功能 |
| SOMATOM Force CT 扫描仪 | 西门子医疗 | https://www.siemens-healthineers.com/computed-tomography/dual-source-ct/somatom-force | 任何市售的第三代 CT 扫描仪均可执行此类动态成像 |
| Syngo.via | 西门子医疗 | https://www.siemens-healthineers.com/en-us/medical-imaging-it/advanced-visualization-solutions/syngovia | 任何具备 4D 处理能力的 DICOM 文件查看器均可查看所获取的时间分辨图像，TAC 分析依赖于软件 |
| Visipaque（碘克沙醇） | GE 医疗 | #00407222317 | 对比剂 |
参考文献
- Lederle, F. A., et al. Open versus endovascular repair of abdominal aortic aneurysm. New England Journal of Medicine. 380 (22), 2126-2135 (2019).
- De Bruin, J. L., et al. Long-term outcome of open or endovascular repair of abdominal aortic aneurysm. New England Journal of Medicine. 362 (20), 1881-1889 (2010).
- Chaikof, E. L., et al. The Society for Vascular Surgery practice guidelines on the care of patients with an abdominal aortic aneurysm. Journal of Vascular Surgery. 67 (1), 2-77 (2018).
- Sommer, W. H., et al. Time-resolved CT angiography for the detection and classification of endoleaks. Radiology. 263 (3), 917-926 (2012).
- Hou, K., et al. Dynamic volumetric computed tomography angiography is a preferred method for unclassified endoleaks by conventional computed tomography angiography after endovascular aortic repair. Journal of American Heart Association. 8 (8), 012011(2019).
- Berczeli, M., Lumsden, A. B., Chang, S. M., Bavare, C. S., Chinnadurai, P. Dynamic, time-resolved computed tomography angiography technique to characterize aortic endoleak type, inflow and provide guidance for targeted treatmen. Journal of Endovascular Therapy. , (2021).
- Hertault, A., et al. Impact of hybrid rooms with image fusion on radiation exposure during endovascular aortic repair. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 48 (4), 382-390 (2014).
- Maurel, B., et al. Techniques to reduce radiation and contrast volume during EVAR. Journal of Cardiovascular Surgery (Torino). 55 (2), Suppl 1 123-131 (2014).
- Schulz, C. J., Bockler, D., Krisam, J., Geisbusch, P. Two-dimensional-three-dimensional registration for fusion imaging is noninferior to three-dimensional- three-dimensional registration in infrarenal endovascular aneurysm repair. Journal of Vascular Surgery. 70 (6), 2005-2013 (2019).
- Madigan, M. C., Singh, M. J., Chaer, R. A., Al-Khoury, G. E., Makaroun, M. S. Occult type I or III endoleaks are a common cause of failure of type II endoleak treatment after endovascular aortic repair. Journal of Vascular Surgery. 69 (2), 432-439 (2019).
- Koike, Y., et al. Dynamic volumetric CT angiography for the detection and classification of endoleaks: application of cine imaging using a 320-row CT scanner with 16-cm detectors. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 25 (8), 1172-1180 (2014).
- Macari, M., et al. Abdominal aortic aneurysm: Can the arterial phase at CT evaluation after endovascular repair be eliminated to reduce radiation dose. Radiology. 241 (3), 908-914 (2006).
- Brambilla, M., et al. Cumulative radiation dose and radiation risk from medical imaging in patients subjected to endovascular aortic aneurysm repair. La Radiologica Medica. 120 (6), 563-570 (2015).
- Buffa, V., et al. Dual-source dual-energy CT: dose reduction after endovascular abdominal aortic aneurysm repair. La Radiologica Medica. 119 (12), 934-941 (2014).
- Apfaltrer, G., et al. Quantitative analysis of dynamic computed tomography angiography for the detection of endoleaks after abdominal aorta aneurysm endovascular repair: A feasibility study. PLoS One. 16 (1), 0245134(2021).
- Kinner, S., et al. Dynamic MR angiography in acute aortic dissection. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 42 (2), 505-514 (2015).
- Buls, N., et al. Improving the diagnosis of peripheral arterial disease in below-the-knee arteries by adding time-resolved CT scan series to conventional run-off CT angiography. First experience with a 256-slice CT scanner. European Journal of Radiology. 110, 136-141 (2019).
- Grossberg, J. A., Howard, B. M., Saindane, A. M. The use of contrast-enhanced, time-resolved magnetic resonance angiography in cerebrovascular pathology. Neurosurgical Focus. 47 (6), 3(2019).
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
重印与许可
