侯凱， 呂鵬， 唐啟瑛， 陸秀良， 顧君英， 曾蒙蘇

隨著血管造影及介入技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)血管腔內(nèi)彈簧圈栓塞內(nèi)臟動脈瘤的治療方法已在臨床上得到廣泛應(yīng)用，患者術(shù)后主要通過CT血管成像進行隨訪，但在常規(guī)CT圖像上由于線束硬化和光子饑餓效應(yīng)的影響，使得彈簧圈周圍產(chǎn)生明顯的條帶狀偽影[1]，嚴重影響對瘤體周圍結(jié)構(gòu)的觀察和術(shù)后療效的評估。近些年來雖有一些去金屬偽影(metal artifact reduction，MAR)技術(shù)如能譜CT和雙能CT等[2-3]應(yīng)用于臨床，但多數(shù)應(yīng)用僅局限于技術(shù)層面的探討，真正能應(yīng)用于臨床實踐的相關(guān)研究相對較少。本文主要探討320排單能量CT的去金屬偽影(single energy metal artifact reduction，SEMAR)技術(shù)對內(nèi)臟動脈瘤彈簧圈栓塞術(shù)后療效評估的臨床應(yīng)用價值。

材料與方法

1.研究對象

選擇2014年7月-2015年7月復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院已行內(nèi)臟動脈彈簧圈栓塞術(shù)的24例患者，男18例，女6例，年齡24～84歲，平均(61±11)歲；其中22例為脾動脈瘤，2例為肝動脈瘤。所有患者均于術(shù)后3～6個月在本院行內(nèi)臟動脈CT血管成像檢查。

2.CT檢查方法

使用，Toshiba Aquilion ONE 320排CT機。掃描參數(shù)：120 kVp，75～375 mAs，0.5 s/r，層厚0.5 mm，視野16 cm×16 cm，矩陣512×512。使用雙筒高壓注射器經(jīng)上肢靜脈注射非離子型對比劑碘比樂(370 mg I/mL)，劑量1.0～1.2 mL/kg，注射流率3～4 mL/s；隨后推注20～30 mL生理鹽水。在腹腔干水平于腹主動脈腔內(nèi)設(shè)置ROI作為閾值監(jiān)測點，閾值設(shè)定為150 HU，采用自動觸發(fā)技術(shù)，達到閾值后延遲3s啟動掃描。掃描完成后每例患者的數(shù)據(jù)進行兩次容積重建，一次使用自適應(yīng)迭代重建算法，另一次使用迭代重建聯(lián)合SEMAR算法；標準軟組織算法(FC08)。

3.圖像分析

由2位高年資放射科醫(yī)師采用4分法分別評價使用(A組)和未使用AEMAR技術(shù)(B組)的CTA重建圖像的圖像質(zhì)量，評價結(jié)果不一致時，請第三位有經(jīng)驗的更高年資放射科醫(yī)師評分得出結(jié)果。取兩組中多個感興趣相同層面進行評價，評價內(nèi)容包括：瘤體內(nèi)對比劑充填和血栓形成情況、動脈瘤體的大小、載瘤動脈和出瘤動脈和正常器官的血供情況。評分標準[4]：1分，偽影完全與組織器官重疊，無法辨認正常結(jié)構(gòu)；2分，偽影與組織器官重疊較多，辨認結(jié)構(gòu)困難；3分，偽影與組織器官重疊較少，辨認結(jié)構(gòu)容易；4分，幾乎無偽影干擾，能明確辨認組織器官的結(jié)構(gòu)。去除4例由于放射狀偽影完全遮蓋動脈瘤瘤體、無法辨別瘤體邊緣的病例，測量其余20例患者的使用和未使用去偽影技術(shù)圖像上瘤體的最大內(nèi)徑。

4.統(tǒng)計學(xué)方法

使用SPSS 20.0統(tǒng)計分析軟件。對兩組圖像上瘤體內(nèi)對比劑充填和血栓形成情況、載瘤動脈和出瘤動脈的顯示情況、周圍臟器的圖像質(zhì)量和去偽影前后瘤體最大直徑的比較，在滿足參數(shù)檢驗的條件下采用配對t檢驗，不滿足參數(shù)檢驗條件則采用Wilcoxon符號秩檢驗。以P<0.05(雙側(cè))為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。觀察者間一致性的評估采用組間相關(guān)系數(shù)法。

結(jié) 果

兩組圖像上瘤體內(nèi)對比劑充填和瘤體內(nèi)血栓形成情況、載瘤動脈、出瘤動脈和周圍臟器的顯示情況的評分結(jié)果見表1、圖1～4。去偽影后的圖像質(zhì)量評分明顯高于去偽影前，兩組間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。去偽影后測得的瘤體直徑小于去偽影前，兩組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。兩位觀察者對瘤體、載瘤動脈、出瘤動脈和周圍臟器的顯示情況的評分結(jié)果間一致性良好，組間相關(guān)系數(shù)均>0.80。

表1 兩組圖像質(zhì)量評分及瘤體內(nèi)徑的比較

討 論

內(nèi)臟動脈瘤(visceral artery aneurysms，VAAs)的發(fā)病率僅次于腹主動脈瘤和髂動脈瘤，為0.09%～2.00%[5-7]，瘤體一旦破裂出血，死亡率高達20%～75%[8-9]。目前臨床上主要采用經(jīng)血管腔內(nèi)彈簧圈栓塞術(shù)治療VAAs[10]。內(nèi)臟動脈瘤的栓塞術(shù)除了將瘤體填塞，關(guān)鍵在于還需將瘤體遠近端動脈及其它可能供應(yīng)瘤體的側(cè)支血管栓塞，才能保證瘤體完全栓塞，降低動脈瘤復(fù)發(fā)和破裂的發(fā)生率。近脾門處脾動脈瘤的栓塞，發(fā)生多節(jié)段脾臟梗死的風(fēng)險將升高[11]。對于較大內(nèi)臟動脈，瘤體填塞多采用是部分填塞法，這種方式有助于血栓形成，故應(yīng)重點關(guān)注入瘤動脈及出瘤動脈的栓塞，若不能完全栓塞，那么殘余瘤腔是導(dǎo)致術(shù)后VAAs瘤體增大的一個潛在風(fēng)險[12-13]。

圖1 近腹腔干脾動脈瘤彈簧圈栓塞術(shù)后6個月CT復(fù)查。a) SEMAR技術(shù)VR圖像，瘤體部位偽影明顯減輕，周圍血管清晰可辨； b) 未使用SEMAR技術(shù)的VR圖像，瘤體部位偽影明顯，影響對周圍血管的觀察； c) SEMAR技術(shù)橫軸面圖像，偽影明顯減輕，清晰顯示瘤體內(nèi)完全血栓化，瘤體周圍血管和臟器均可清晰辨認； d) 未使用SEMAR技術(shù)的橫軸面圖像，有大量偽影，影響對瘤體內(nèi)和周圍組織的觀察。 圖2 近端脾動脈瘤彈簧圈栓塞術(shù)后3個月CT復(fù)查。a) SEMAR技術(shù)VR圖像，瘤體部位未見明顯金屬偽影，周圍血管清晰可辨； b) 未使用SEMAR技術(shù)的VR圖像，瘤體部位偽影明顯，影響對周圍血管觀察； c) SEMAR技術(shù)橫軸面圖像，未見明顯金屬偽影，清晰顯示瘤體內(nèi)對比劑充填，瘤體周圍血管和臟器可清晰辨認； d) 未使用SEMAR技術(shù)的橫軸面圖像，大量偽影影響對瘤體內(nèi)和周圍組織的觀察。

對VAAs進行術(shù)后影像學(xué)隨訪是非常必要的，主要觀察瘤體內(nèi)是否完全形成血栓，以及載瘤動脈、出瘤動脈和正常器官的血供情況等。雖然臨床上DSA是內(nèi)臟動脈瘤栓塞術(shù)后隨訪的金標準，但因其為有創(chuàng)檢查，且手術(shù)時間久、費用高，難于廣泛應(yīng)用[14-15]。目前臨床上主要采用CT掃描來替代，其中普通CT掃描最為常用，但由于金屬硬化效應(yīng)產(chǎn)生條帶狀偽影[1]，嚴重影響對瘤體周圍結(jié)構(gòu)的觀察和術(shù)后效果的評估。雖國外亦有文獻報道磁共振血管成像(MRA)技術(shù)在內(nèi)臟動脈彈簧圈栓塞術(shù)后隨訪中有較好的觀察效果[16-17]，但此技術(shù)目前在國內(nèi)的臨床應(yīng)用較少。

近年來，隨著CT各大廠商推出去金屬偽影(MAR)技術(shù)，包括能譜CT和雙能CT等[2-3]，使得CT圖像上金屬周圍結(jié)構(gòu)的成像質(zhì)量得到很大地改善，但關(guān)于雙能量MAR技術(shù)的最優(yōu)kVp的選擇，目前還未達成共識[18]。此外，可能影響雙能量MAR技術(shù)的有效性的相關(guān)因素，如患者的體形、假體構(gòu)成和雙能量采集方法(如雙電源，三明治探測器，快速千伏開關(guān))的具體機制尚未完全闡明[18-19]。本文主要探討東芝320排容積CT推出的迭代算法聯(lián)合單能量射線金屬去偽影技術(shù)(SEMAR)在內(nèi)臟動脈瘤彈簧圈栓塞術(shù)后復(fù)查中的應(yīng)用。

圖3 近脾門脾動脈瘤彈簧圈栓塞術(shù)后3個月CT復(fù)查。a) SEMAR技術(shù)MIP圖像，瘤體部位未見明顯金屬偽影，周圍血管清晰可辨； b) 未使用SEMAR技術(shù)的MIP圖像，瘤體部位偽影明顯，影響對周圍血管的觀察； c) SEMAR技術(shù)橫軸面圖像，未見明顯金屬偽影，清晰顯示瘤體內(nèi)對比劑部分充填，瘤體周圍血管和臟器可清晰辨認； d) 未使用SEMAR技術(shù)的橫軸面圖像，大量偽影影響對瘤體內(nèi)和周圍組織的觀察。 圖4 近脾門脾動脈瘤彈簧圈栓塞術(shù)后1年CT復(fù)查。a) SEMAR技術(shù)橫軸面圖像，可見少量金屬偽影，清晰顯示瘤體內(nèi)完全血栓化，瘤體周圍血管和臟器可清晰辨認； b) 未使用SEMAR技術(shù)的橫軸面圖像，大量偽影影響對瘤體內(nèi)和周圍組織觀察。

傳統(tǒng)的減輕金屬偽影的方法主要有以下幾種：①加大CT掃描的管電壓，提高射線的穿透力；②提高掃描的管電流，即增加射線量；③采用薄層掃描技術(shù)來減少部分容積效應(yīng)，并盡量使金屬植入物的長軸方向垂直于掃描平面，使之產(chǎn)生最小的橫斷面積；④在圖像重建方面，采用標準平滑的濾過函數(shù)，并適當增大窗寬[20]。前三種方法主要利用高千伏、高毫安、長時間曝光方式減輕金屬偽影，直接加大患者接受的輻射劑量,而第四種方法相較于最近流行的迭代重建算法，患者接受的kV、mA等參數(shù)一般較高。

SEMAR技術(shù)的基本思想主要是基于濾波反投影(filtered back projection，F(xiàn)BP)的一種算法[4]，首先將金屬軌跡分割出來，再用周圍未受偽影影響的體素測量值對受偽影影響的部分進行線性內(nèi)插，然后將其反投影到金屬軌跡中，線性整合出物體的完整輪廓，最后用線性基線轉(zhuǎn)換方式使融合的圖像更接近原始圖像。SEMAR技術(shù)在整個金屬去偽影過程中多次應(yīng)用迭代重建算法，迭代重建算法能夠在保證圖像的質(zhì)量下，采用低千伏低毫安的掃描參數(shù)掃描，大幅降低患者接受的輻射劑量。

本研究顯示，SEMAR技術(shù)的應(yīng)用對載瘤動脈、出瘤動脈和正常器官血供情況的顯示都有明顯改善，其中對瘤體內(nèi)對比劑分布和血栓形成情況的改善尤為突出。本研究中24例患者的CTA圖像在使用了SEMAR技術(shù)后，瘤體內(nèi)均可以觀察到對比劑的流入和血栓形成情況；而在未去除偽影的圖像中，只有2例患者的瘤體內(nèi)可以觀察到瘤腔內(nèi)有少量對比劑顯影。而且這2例患者都是瘤體較大的脾動脈瘤患者，彈簧圈栓塞手術(shù)中只對瘤體進行了部分填塞，在SEMAR重建圖像上可以觀察到瘤腔內(nèi)有大量對比劑的流入，同時可以診斷瘤腔再通情況。其余22例患者的未使用SEMAR技術(shù)的重建圖像上，因彈簧圈產(chǎn)生的大量放射狀偽影，很難辨別瘤體內(nèi)的結(jié)構(gòu)，而且對載瘤動脈和出瘤動脈結(jié)構(gòu)的觀察影響也很大。若瘤體靠近脾臟附近，因為瘤體內(nèi)彈簧圈的大量放射狀偽影，影響了對脾臟的觀察，無法診斷脾臟是否發(fā)生了節(jié)段性梗死。而在SEMAR重建圖像上，基本消除了彈簧圈產(chǎn)生的放射狀偽影，瘤體周圍的血管和臟器顯示清晰，充分提高了這類患者隨訪的診斷準確性。

但SEMAR技術(shù)也并非對所有患者去金屬偽影的效果都能達到滿意效果，若內(nèi)臟動脈瘤瘤體較大，術(shù)中填塞的彈簧圈比較多，同樣的掃描條件下并不能明顯改善去偽影的效果。主要原因可能是射線由于金屬衰減過多，探測器接收到的射線過少，導(dǎo)致放射狀偽影的殘留。此問題需要今后進一步優(yōu)化CT掃描參數(shù)，逐步改進。

本研究中，在未去除偽影的圖像上，辨別瘤體邊緣結(jié)構(gòu)時存在一定難度，部分病例因彈簧圈數(shù)量較多，大量放射狀偽影完全遮蓋瘤體，導(dǎo)致無法辨別瘤體邊緣，因此不能對瘤體直徑等進行準確測量。而瘤體部分被偽影干擾的病例也會因為瘤體邊緣不清，在測量瘤體最大內(nèi)徑時會誤將瘤體邊緣的偽影測量在內(nèi)，導(dǎo)致測量的數(shù)據(jù)相對于去偽影圖像上的測量數(shù)據(jù)明顯偏大。而采用SEMAR技術(shù)后，所有患者的瘤體邊緣結(jié)構(gòu)可準確辨認，因而能更加準確地測量瘤體內(nèi)徑。尤其是對于隨訪中發(fā)現(xiàn)瘤體內(nèi)血流再通的患者，做好瘤體內(nèi)徑的隨訪記錄，為日后是否有必要進行二次手術(shù)提供重要依據(jù)。

本次研究的不足之處主要就是樣本量較小，今后還需要通過更多的樣本量進行更深入的研究。其次，本研究僅僅是對CTA的兩種重建算法獲得的內(nèi)臟動脈瘤彈簧圈栓塞術(shù)后圖像質(zhì)量進行比較，雖然使用了SEMAR技術(shù)后圖像質(zhì)量有明顯改善，但由于本研究缺少DSA檢查這一金標準作為對照，SEMAR算法下的影像并不能完全確定內(nèi)臟動脈瘤彈簧圈栓塞術(shù)后隨訪的各項指標與體內(nèi)真實情況是否完全一致。因為使用了SEMAR技術(shù)的CTA圖像上還是存在少量偽影，而且使用了SEMAR算法的圖像上還可能存在原始信息的丟失等。

綜上所述，東芝320排CT機結(jié)合SEMAR技術(shù)對于內(nèi)臟動脈瘤彈簧圈栓塞術(shù)后瘤體內(nèi)對比劑充填和血栓形成情況、載瘤動脈、出瘤動脈和正常器官的血供情況等的評估都具有較高的應(yīng)用價值。并且SEMAR技術(shù)還有一個優(yōu)勢就是它是一種后處理的算法，可以對所有普通容積掃描的數(shù)據(jù)進行去金屬偽影，因此即使在掃描前未了解患者體內(nèi)是否有金屬植入物，也可以在后處理時進行去金屬偽影的操作。這一優(yōu)勢大大提高了這項技術(shù)的適用范圍，比如常規(guī)采用容積掃描的冠脈CTA和顱內(nèi)CTA檢查。筆者相信此技術(shù)在CT檢查過程中對有效去除金屬硬化效應(yīng)具有良好的應(yīng)用前景。

參考文獻：

[1] Barrett JF，Keat N.Artifacts in CT：recognition and avoidance[J].Radiographics,2004,24(6):1679-1691.

[2] 趙艷娥,寧輝,鄭玲,等.雙能量CT虛擬單能譜成像技術(shù)在腦動脈瘤夾閉術(shù)后評估中的應(yīng)用[J].放射學(xué)實踐,2014,29(9):988-992.

[3] 徐康潔,郭小超,劉建新,等.雙能量CT虛擬單能量重建技術(shù)顯示肝癌TACE術(shù)后碘油沉積的價值[J].放射學(xué)實踐,2016,30(4):321-325.

[4] Gondim TP,Meyer JB,Baumann C,et al.Total hip prosthesis CT with single energy projection based metallic artifact reduction:impact on the visualization of specific periprosthetic soft tissue structures[J].Skeletal Radiol,2014,43(9):1237-1246.

[5] Carmeci C,McClenathan J.Visceral artery aneurysms as seen in a community hospital[J].Am J Surg,2000,179(6):486-489.

[6] Carroccio A,Jacobs TS,Faries P,et al.Endovascular treatment of visceral artery aneurysms[J].Vasc Endovaseular Surg,2007,41(5):373-382.

[7] Kalko Y,Ugurlucan M,Basaran M,et al.Visceral artery aneurysms[J].Heart Surg Forum,2007,10(1):4-9.

[8] Shanley CJ,Shah NL,Messina LM.Common splanchnic artery aneurysms:splenic,hepatic,and celiac[J].Ann Vasc Surg,1996,10(3):315-322.

[9] Wagner WH,Allins AD,Treiman RL,et al.Ruptured visceral artery aneurysms[J].Ann Vasc Surg,1997,11(4):342-347.

[10] Ikeda O,Tamura Y,Nakasone Y,et al.Nonoperative management of unruptured visceral artery aneurysm:treatment by transcatheter coil embolization[J].J Vasc Surg,2008,47(6):1212-1219.

[11] Jia X,Liu XP,Guo W,et al.The endovascular management of splenic artery aneurysms and pseudoaneurysms[J].Vascular,2011,19(5):257-261.

[12] Cho YD,Park JC,Kwon BJ,et al.Endovascular treatment of largely thrombosed saccular aneurysms:follow-up results in ten patients[J].Neuroradiology,2010,52(8):751-758.

[13] Marone EM,Mascia D,Kahlberg A,et al.Is open repair still the gold standard in visceral artery aneurysm management[J].Ann Vasc Surg,2011,25(7):936-946.

[14] Etezadi V,Gandhi RT,Benenati JF,et al.Endovascular treatment of visceral and renal artery aneurysms[J].J Vasc Interv Radiol,2011,22(9):1246-1253.

[15] Tulsyan N,Kashyap VS,Greenberg RK,et al.The endovascular management of visceral artery aneurysms and pseudoaneurysms[J].J Vasc Surg,2007,45(2):276-283.

[16] Koganemaru M,Abe T,Nonoshita M,et al.Follow-up of true visceral artery aneurysm after coil embolization by three-dimensional contrast-enhanced MR angiography[J].Diagn Interv Radiol,2014,20(2):129-135.

[17] Iryo Y,Ikushima I,Hirai T,et al.Evaluation of contrast-enhanced MR angiography in the follow-up of visceral arterial aneurysms after coil embolization[J].Acta Radiologica,2013,54(5):493-497.

[18] Yu L,Christner JA,Leng S,et al.Virtual monochromatic imaging in dual-source dual-energy CT:radiation dose and image quality[J].Med Phys,2011,38(12):6371-6379.

[19] Vrtiska TJ,Takahashi N,Fletcher JG,et al.Genitourinary applications of dual-energy CT[J].AJR,2010,194(6):1434-1442.

[20] Bergin P,Rezaei S,Lau Q,et al.Dermatofibrosarcoma protuberan,magnetic resonance imaging and pathological correlation[J].Australas Radiol,2007,51(Supple 1):S64-S66.