程永佳，盛玉國(guó)，武 建，王天佑，吳紹省

[1.濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院第二介入導(dǎo)管室，山東 濱州 256600；2.通用電氣醫(yī)療系統(tǒng)(中國(guó))有限公司，上海 200120]

隨著血管外科的微創(chuàng)化及精準(zhǔn)化，可融合多幅三維圖像及數(shù)字減影血管造影(digtal subtraction angiography， DSA)、CT、MRI等多模態(tài)影像融合導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。常見(jiàn)影像融合導(dǎo)航包括神經(jīng)外科術(shù)中顱內(nèi)動(dòng)脈三維造影導(dǎo)航[1]、腹主動(dòng)脈瘤CT血管造影(CT angiography, CTA)-DSA融合導(dǎo)航及介入治療肝惡性腫瘤術(shù)中動(dòng)脈三維造影導(dǎo)航等，其主要三維模型為動(dòng)脈CTA或三維動(dòng)脈造影[2]，而經(jīng)靜脈入路造影及三維重建應(yīng)用較少。本研究基于靜脈造影圖像三維重建，將靜脈三維造影與實(shí)時(shí)透視圖進(jìn)行融合以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航[3-4]，并觀(guān)察其引導(dǎo)介入治療髂總靜脈狹窄的效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2020年8月—2021年4月濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院收治的5例因下肢靜脈曲張而接受下肢靜脈造影檢查并診斷為髂總靜脈狹窄患者，男2例，女3例，均接受靜脈三維造影與實(shí)時(shí)透視圖融合導(dǎo)航下髂總靜脈球囊擴(kuò)張及支架植入術(shù)，其基本特征見(jiàn)表1。納入標(biāo)準(zhǔn)：髂總靜脈狹窄程度>75%。排除標(biāo)準(zhǔn)：①肝、腎功能不全及對(duì)比劑過(guò)敏；②平靜呼吸狀態(tài)下屏氣時(shí)間<8 s。術(shù)前患者均簽署知情同意書(shū)。

表1 5例髂總靜脈狹窄患者基本特征

1.2 設(shè)備及影像采集 采用GE IGS530 DSA機(jī)及GE AW4.7后處理工作站，Medrad Incorporated Mark 7高壓注射器(美國(guó)Medrad公司)，對(duì)比劑為碘克沙醇(320 mgI/ml，江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司)。囑患者仰臥，于雙側(cè)腹股溝區(qū)常規(guī)消毒、鋪巾，采用Seldinger法穿刺左側(cè)股靜脈，必要時(shí)穿刺右側(cè)股靜脈，置入10F Cordis鞘管，以5F豬尾導(dǎo)管行髂總靜脈常規(guī)造影，對(duì)比劑注射流率4 ml/s，總量8 ml，壓力2 068 kPa ，延遲曝光0.5 s。依據(jù)常規(guī)造影所見(jiàn)行三維旋轉(zhuǎn)造影，適當(dāng)設(shè)置C臂機(jī)每秒旋轉(zhuǎn)度數(shù)、射線(xiàn)延遲時(shí)間、減影與否及劑量類(lèi)型等參數(shù)，對(duì)比劑流率及壓力同前，注射總量為32 ml。

1.3 三維重建與輸出導(dǎo)航

1.3.1 三維重建 造影結(jié)束將數(shù)據(jù)導(dǎo)入后處理工作站，以Innova 3D Sub軟件行三維重建，并對(duì)圖像進(jìn)行必要的后處理，如窗口技術(shù)、圖像裁剪及物體保留等，以清晰顯示術(shù)中支架需覆蓋的側(cè)支血管、應(yīng)避開(kāi)的分支血管及其開(kāi)口。

1.3.2 輸出導(dǎo)航 采用以下2種輸出導(dǎo)航形式：①通過(guò)export選項(xiàng)，將經(jīng)過(guò)后處理的三維圖像直接輸出至導(dǎo)航屏；②于三維圖像中采用多角度、全方位觀(guān)察病變部位，選擇可最清晰顯示髂總靜脈狹窄的角度，通過(guò)Send angulation選項(xiàng)輸出至C臂機(jī)，術(shù)者通過(guò)操作快捷鍵使機(jī)架快速到達(dá)所選角度。設(shè)備自動(dòng)生成導(dǎo)航中不同形態(tài)的三維模型，包括稀釋模型(dilute reality， DR)、虛擬模型(virtual reality， VR)及輪廓線(xiàn)(Outline)(圖1)。

圖1 導(dǎo)航中三維模型的形態(tài) A.DR； B.VR； C.Outline

1.3.3 圖像匹配與導(dǎo)航 根據(jù)輸出至導(dǎo)航屏的圖像，通過(guò)手推對(duì)比劑透視或再行DSA造影，適當(dāng)選擇三維模型，并判斷其與透視圖像中的血管走行是否匹配(圖2)。完成匹配后，由設(shè)備智能托管導(dǎo)航，圖像自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤機(jī)架與C臂、手術(shù)床及平板探測(cè)器的位置變化，并維持精準(zhǔn)導(dǎo)航(圖2)；在超滑導(dǎo)絲引導(dǎo)下先對(duì)髂總靜脈狹窄段行球囊擴(kuò)張，之后經(jīng)導(dǎo)絲引入支架，并于狹窄段釋放，而后撤出支架輸送系統(tǒng)，復(fù)查造影評(píng)估支架位置、形態(tài)及血流情況。操作過(guò)程中可根據(jù)需要調(diào)整三維影像透亮度及圖像細(xì)節(jié)增減等。

圖2 序號(hào)5患者，女，63歲，髂總靜脈狹窄 A.介入治療過(guò)程中，基于髂總靜脈造影實(shí)現(xiàn)三維模型(Outline形態(tài))與實(shí)時(shí)透視下血管走行的精準(zhǔn)匹配； B、C.影像融合實(shí)時(shí)透視導(dǎo)航下，術(shù)中透視圖像(圖B為正位片，圖C為側(cè)位片)顯示血管三維模型(VR形態(tài))全程自動(dòng)跟蹤C(jī)臂和機(jī)架的移動(dòng)

1.4 觀(guān)察指標(biāo) 記錄三維模型與透視圖像的匹配情況和介入操作過(guò)程，以及術(shù)后即刻及術(shù)后3個(gè)月門(mén)診隨訪(fǎng)臨床癥狀是否消失及有無(wú)并發(fā)癥發(fā)生。

2 結(jié)果

5例均順利完成手術(shù)，術(shù)中三維模型與透視圖像匹配良好，導(dǎo)航滿(mǎn)意。術(shù)后3個(gè)月患者臨床癥狀均消失，術(shù)后即刻及3個(gè)月均未見(jiàn)明顯并發(fā)癥。

3 討論

臨床工作中，多以動(dòng)脈CTA或三維動(dòng)脈造影為常規(guī)影像融合導(dǎo)航的影像來(lái)源，并已廣泛應(yīng)用于神經(jīng)外科、大血管及腫瘤綜合介入[5]等領(lǐng)域，而采用靜脈造影及三維重建者較少見(jiàn)。本研究基于髂總靜脈造影實(shí)現(xiàn)三維重建與實(shí)時(shí)透視融合導(dǎo)航[6]，為介入治療髂總靜脈狹窄提供引導(dǎo)。

相比動(dòng)脈三維造影，受靜脈血流緩慢、分支復(fù)雜以及血流阻力大等因素影響，獲取三維靜脈造影影像較為困難。髂靜脈的血流速度受腹部壓力影響較大，本研究術(shù)前對(duì)患者進(jìn)行屏氣訓(xùn)練，并告知其出現(xiàn)輕微不適時(shí)的應(yīng)對(duì)方式，術(shù)中采用適當(dāng)體位，應(yīng)用豬尾導(dǎo)管行髂總靜脈造影，于患者平靜呼吸狀態(tài)下屏氣時(shí)采集圖像，使重建圖像更為清晰，減少了三維模型與透視圖像的配準(zhǔn)偏差，且在造影與介入治療同臺(tái)進(jìn)行的情況下無(wú)需特殊校準(zhǔn)，僅需在患者體位發(fā)生變化時(shí)由操作設(shè)備的技師與術(shù)者配合對(duì)三維模型進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，以降低配準(zhǔn)偏差；一次匹配后，導(dǎo)航過(guò)程即由設(shè)備智能托管而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)跟蹤，無(wú)需進(jìn)行二次匹配。本組5例均順利完成介入操作，術(shù)中三維模型與透視圖像匹配良好，導(dǎo)航便捷，引導(dǎo)術(shù)者順利植入支架；術(shù)后即刻及隨訪(fǎng)3個(gè)月均無(wú)明顯并發(fā)癥。

總之，靜脈三維造影影像融合導(dǎo)航技術(shù)用于介入治療髂總靜脈狹窄效果較好。但本研究樣本量小，對(duì)所獲結(jié)果有待累積病例加大樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證。