三维DSA与二维DSA在颅内动脉瘤诊疗中应用价值的比较
【摘要】 目的 探讨三维数字减影血管造影（3D?DSA）在颅内动脉瘤诊疗中的价值及其与二维数字减影血管造影（2D?DSA）相比的优势。方法 对53例因蛛网膜下腔出血(SAH)入院而CT疑诊为颅内动脉瘤的患者同时进行2D?DSA和3D?DSA检查，分别阅片并记录动脉瘤的检出情况、瘤颈显示情况、瘤体与载瘤动脉的关系及对比剂用量和X线照射剂量，对其结果进行比较分析。结果 53例患者中2D?DSA诊断46例共49枚动脉瘤，占84.5％（49/58），诊断的阳性率为86.8％（46/53），灵敏度为92％，特异度为81.8％；3D?DSA诊断50例共58枚动脉瘤，占100％(58/58)，诊断的阳性率为94.3％（50/53），灵敏度和特异度均为100%。2D?DSA检出的动脉瘤中，清楚显示瘤颈者23枚，清楚显示瘤体与载瘤动脉关系者22枚；3D?DSA组清楚显示瘤颈者58枚，清楚显示瘤体与载瘤动脉关系者56枚（P＜0.05）。53例患者行2D?DSA检查平均所接受的辐射剂量及对比剂用量分别为(178.32±17.39) mGy和(74.57±11.95)mL,行3D?DSA检查则为(99.81±9.48)mGy和(54.15±7.05)mL（P＜0.05）。结论 3D?DSA能更清晰地显示瘤颈及瘤体与载瘤动脉的关系，提供血管内的最佳工作角度，并能明显减少造影剂的用量和X线辐射剂量，提高了放射防护的安全性。
【关键词】 颅内动脉瘤；成像，三维；脑血管造影术
To evaluate 3D? digital subtraction angiography (DSA) and 2D?DSA in diagnosis of intracranial aneurysms. Method Both 3D?DSA and 2D?DSA were performed on 53 patients with subarachnoid hemorrhage(SAH) suspected as cerebra1 aneurysms by CT. Results In the 2D?DSA group, the accurate rate, positive rate, sensitivity and specificity were respectively 84.5% (49/58), 86.8%(46/53), 92%, and 81.8%. In the 3D?DSA group, the accurate rate and positive rate were 100%(58/58) and 94.3%(50/53), and the sensitivity and specificity were both 100%. By 2D?DSA, 23 cases of neck of the aneurysm were clearly shown, and 22 cases displayed the source vessel, however, by 3D?DSA, 58 cases of neck of the aneurysm and 56 cases of source vessels were clearly shown, the difference between 2D? and 3D?DSA was significant（P＜0.05）. The mean radiation dose and contrast?medium of 2D?DSA were (178.32±17.39) mGy and (74.57±11.95)mL, while those of 3D?DSA were (99.81±9.48) mGy and (54.15±7.05) mL, the difference between the two groups was also significant（P＜0.05）. Conclusions The neck of the aneurysm and source vessel are clearer in 3D?DSA than in 2D?DSA,also the radiation and contrast?medium doses are much lower in 3D?DSA than in 2D?DSA.
Key words: Intracranial aneurysm； Imaging, three?dimensional； Cerebral angiography
颅内动脉瘤(intracranial aneurysm, ICA)破裂出血是一类凶险的疾病，致残率和死亡率均较高［1］。数字减影血管造影(DSA)被视为诊断颅内血管疾病的“金标准”，但对复杂的血管解剖结构，常规的二维数字减影血管造影（2D?DSA）很难提供完整的诊断信息,而三维数字减影血管造影(3D?DSA)在颅内动脉瘤瘤颈及瘤体与载瘤动脉关系的显示、小动脉瘤的确诊及巨大动脉瘤瘤腔内有无“危险”动脉穿支的辨别方面均较2D?DSA有明显优势。本研究旨在通过对3D?DSA与2D?DSA动脉瘤检出率、瘤体细节解剖结构、对比剂用量及X线照射剂量的比较分析，探讨3D?DSA在颅内动脉瘤诊疗中的价值。
l 资料与方法
1.1 临床资料
自2006年3月至2007年2月，选择因蛛网膜下腔出血（SAH）疑诊为颅内动脉瘤的53例患者行常规2D?DSA后再行旋转DSA并三维重建。其中男31例，女22例，37～72岁，平均56.8岁。临床有间断或突发头痛、单侧动眼神经麻痹等表现，CT扫描高度怀疑脑血管性疾病。
1.2 仪器设备
采用Philips公司生产的Allura Xper FD20数字平板血管造影机，X线球管和平板探测器可围绕患者体轴做等中心旋转，最大旋转范围305°,C臂旋转速度55°/s。DSA 全视野采集，2?048×2?048矩阵，14?bit高分辨率图像采集。3?D局部重建，512×512矩阵。
1.3 检查方法
① 2D?DSA检查：局麻下经股动脉Seldinger法穿刺插管，先行常规正、侧位和斜位颈内动脉和椎动脉造影（即行2D?DSA）。注射对比剂（欧乃派克，300?mgI/mL）参数为4～5?mL/s，总量为9～10?mL；② 3D?DSA检查：将C臂围绕人体头部纵轴进行2次旋转采集，分别获得蒙片数据和造影数据；同时将2次旋转采集的数据连续向三维工作站(Advantage Workstation 4.0)传输。具体技术参数如下：C臂的旋转角度为207°，速度40°/s，影像采集频率8.8幅/s，对比剂总量15～20?mL，注射速度3～4?mL/s。旋转采集的影像数据在3?min内传送到AW4.0工作站，5?min内可得到重建图像。采用最大密度投影法(maximum intensity projection，MIP)、表面阴影成像(surface shaded display，SSD)、容积再现技术(volume rendering，VRT)、仿真内窥镜技术(virtual angioscopy，VA)等。
1.4 图像的分析和评价
由2名神经影像医师采用盲法，分别对2D?DSA和3D?DSA影像进行如下评价：① 动脉瘤是否存在；② 动脉瘤瘤颈及瘤体与载瘤动脉的毗邻关系；③ 根据机器提供的平板中心点累计剂量数据，统计患者皮肤剂量和对比剂用量。
1.5 统计学处理
采用SPSS 11.0软件，计量资料采用±s表示，以t检验处理数据；计数资料采用χ2检验；以P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 动脉瘤诊断结果
53例患者诊断颅内动脉瘤50例共58枚，其中前动脉瘤26枚，后交通动脉瘤21枚，大脑中动脉分叉部动脉瘤5枚，颈内动脉瘤3枚，椎基底动脉瘤2枚，小脑后下动脉瘤1枚。其中小型动脉瘤(动脉瘤体直径小于5?mm)19枚，中型动脉瘤(动脉瘤体直径5～15?mm)32枚，大型动脉瘤(动脉瘤体直径16～25?mm)5枚，巨型动脉瘤(动脉瘤体直径大于25?mm)2枚。颅内动脉瘤单发46例，多发4例。
2.2 2D?DSA与3D?DSA检查结果比较
2D?DSA诊断46例共49枚动脉瘤，占84.5％（49/58），诊断的阳性率为86.8％（46/53），3D?DSA诊断50例共58枚动脉瘤，占100％(58/58)，诊断的阳性率为94.3％（50/53）。3枚后小型动脉瘤及2枚大脑中动脉分叉部小型动脉瘤，2D?DSA未能显示。另有4枚2D?DSA显示可疑动脉瘤影像但不能完全确定，经3D?DSA进一步证实及确诊。经手术和血管内证实，在2D?DSA的检查结果中，有4例假阴性和2例假阳性，诊断的灵敏度为92％，特异度为81.8％。而3D?DSA没有假阳性或假阴性，诊断的灵敏度和特异度均为100%。
2.3 2D?DSA与3D?DSA对瘤颈及瘤体与载瘤动脉关系显示效果的比较
2D?DSA检出的49枚动脉瘤中，清楚显示瘤颈者23枚，清楚显示瘤体与载瘤动脉关系者22枚；3D?DSA检出的58枚动脉瘤中，清楚显示瘤颈者58枚，清楚显示瘤体与载瘤动脉关系者56枚，两者比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）。两种方法检出动脉瘤的空间关系和三维形态显示效果见图1，图2。
2.4 2D?DSA与3D?DSA辐射剂量及对比剂用量的比较
53例患者行全脑2D?DSA检查时，平均接受的辐射剂量为（178.32±17.39）mGy，平均对比剂用量为（74.57±11.95）mL；3D?DSA检查时平均接受的辐射剂量为（99.81±9.48）mGy，平均对比剂用量为（54.15±7.05）mL，两者相比，差异均有统计学意义（P＜0.05）。
3 讨 论
3.1 3D?DSA的成像原理及主要图像处理技术
3D?DSA是将旋转血管造影采集的二维图像传输到机工作站，通过多种处理软件进行血管结构三维重建的一种新的血管造影技术，是球管旋转技术、数字减影血管造影技术和三维重建技术三者的结合，可清楚地显示动脉瘤的解剖结构及瘤周血管毗邻关系。该技术提供了真正高分辨力的三维血管图像，去除了骨骼和静脉的影响，能清晰显示如脉络膜前动脉和豆纹动脉等直径为1mm的血管，并可精确测量血管直径(误差0.1～0.2?mm)。因此，3D?DSA已成为诊断脑动脉瘤的重要工具［2］。
3D?DSA 的主要重建技术有：① 最大密度投影(MIP)。MIP可360°全方位旋转，血管影像清晰，原始信息丢失较少，主要用于血管直径和动脉瘤直径测量，可以较精确的显示血管之间的解剖关系，不会使微弹簧圈产生伪影，因此，对第一个弹簧圈选择有重要意义，同时MIP还可以显示动脉瘤微弹簧圈栓塞后形成的钢圈与血液的界面；② 表面阴影成像(SSD)。在MIP重建的基础上，设置适当的图像阈值而形成的立体感较强的图像，主要用于整体血管三维重建，但若图像阈值设置不恰当，则会使细小的血管消失，使某些血管影像模糊。因此有可能丢失一些重要小血管或重建一些原来不存在的解剖关系，同时也有可能使GDC产生伪影；③ 容积再现(VRT)。它是血管壁在一定程度上透明化，使血管表面与深部结构同时立体地显示，血管图像清晰、逼真。可以发现血管内壁上的硬化斑块及透视出血管壁上动脉瘤或其分支的开口；④ 仿真内窥镜(VE)。可以观察血管腔内情况，显示动脉瘤瘤颈在载瘤动脉的开口，有无动脉瘤瘤腔内起源的正常动脉及其某些动静脉瘘的瘘口。
3.2 3D?DSA在颅内动脉瘤诊断中的价值
SAH是导致患者残疾和死亡的主要原因，为了对其进行及时的处理，作为诊断“金标准”的DSA显得极为重要，但其在分辨ICA的三维形态和空间关系方面仍存在一定的局限性。为此，应用三维重建成像技术对DSA采集数据进行后处理，得到需要的三维系列图像，提高了SAH诊断的阳性率和准确率。Heautot等［3］报道47例ICA病例中，2D?DSA检出的阳性率为91.5％，3D?DSA检出的阳性率为95.7％。本研究结果显示，53例SAH患者3D?DSA检出ICA的准确率、阳性率、灵敏度及特异度均高于2D?DSA。此外，2D?DSA的检查结果中有4例假阴性和2例假阳性，而3D?DSA均无假阳性或假阴性，说明3D?DSA在ICA检出方面明显优于2D?DSA。
2D?DSA虽然在一定程度上克服了常规DSA图像中血管结构重叠的问题，有助于颅内动脉瘤的评价，但其仅提供了沿着前后、左右2个轴位的二维血管图像，对于形态复杂的颅内动脉瘤仍较难准确显示其瘤颈及瘤体与载瘤动脉的毗邻关系［4］。3D?DSA则提供了多个轴位的血管解剖三维图像，可以从空间任意立体角度观察，对动脉瘤瘤颈及瘤体与载瘤动脉毗邻关系的显示有明显的优越性［5?6］。本组结果表明，常规2D?DSA显示的49枚动脉瘤中,能清楚辨别瘤颈者仅有23枚，能清晰显示瘤体与载瘤动脉关系者仅22枚；而3D?DSA显示的58枚动脉瘤均能清楚辨别瘤颈部，并且有56枚能够清晰显示瘤体与载瘤动脉关系，统计结果证实，3D?DSA对于动脉瘤的空间关系和三维形态的显示明显优于2D?DSA。
3.3 3D?DSA在放射防护方面的优势
3D?DSA不仅增加了介入治疗的安全性，同时对患者及从事介入治疗的医师也有保护作用。3D?DSA减少了反复造影的次数，缩短了透视时间和治疗时间。并且，由于3D?DSA采用旋转DSA技术，一条血管只需要采集一个序列就能充分显示病变血管的解剖关系，这样也就减少了造影剂的用量和患者的射线辐射剂量。Abe等［7］认为，3D?DSA不仅可以获得高质量图像，还可以提高工作效率，减少曝光时间。由于动脉瘤大小、血管痉挛、血管扭曲程度等多方面因素的影响，对比分析2D?DSA和3D?DSA手术时间、对比剂总用量、全程曝光时间可能差异较大，可比性差。本研究对比分析了两种检查方法的对比剂用量和X线照射剂量，结果表明，3D?DSA的这两项指标明显低于2D?DSA组，其保护作用显而易见。
总之，与2D?DSA 相比，3D?DSA能提供更为丰富的影像资料，更为清晰地显示瘤颈及瘤体与载瘤动脉的关系，提供血管内治疗的最佳工作角度，有助于外科手术和血管内治疗的决策，对脑血管疾病的诊断和介入治疗将有更大帮助。
【】
［1］杨华，刘健，周石，等.三维DSA在诊断和栓塞治疗脑动脉瘤中的价值［J］. 中华放射学杂志，2003， 37(4）:360?362.
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［4］李春华.旋转DSA技术在诊断颅内动脉瘤中的应用［J］.中华临床医学杂志，2007,8(7）:48?49.
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［6］Tanoue S, Kiyosue H, Kenai H, et al. Three?dimensional reconstructed images after rotational angiography in the evaluation of intracranial aneurysms: surgical correlation［J］. Neurosurgery, 2000, 47(4):866?871.
［7］Abe T, Hirohata M, Tanaka N, et al. Clinical benefits of rotational 3D angiography in endovascular treatment of ruptured cerebral aneurysm［J］. AJNR, 2002, 23(4):686?688.
