血流彩色編碼成像技術評估頸動脈植入支架前后血流動力學變化

袁 晨，瞿小峰，鄧小文，李 波，劉一之

(蘇州大學附屬第一醫院介入科，江蘇 蘇州 215000)

頸動脈支架植入術(carotid artery stenting， CAS)創傷小，術后患者恢復快、住院時間短，臨床應用范圍逐漸增大[1]。目前主要采用彩色多普勒超聲、CT灌注成像、PET及SPECT等評估CAS前后血流動力學變化[2-4]，增加患者輻射劑量及經濟負擔，且需于支架植入一段時間后進行，具有一定延時性。

彩色血流編碼DSA(color coding of DSA， CC-DSA)是基于DSA的一項新技術[5-6]，利用Syngo iFlow后處理軟件，根據血管中每個像素點內對比劑濃度達到高峰的時間不同而賦予每個像素點不同顏色，得到相應的彩色血流編碼圖像。目前CC-DSA已廣泛應用于神經介入、腫瘤介入、外周血管介入等領域，用于診斷疾病、制定治療方案及量化評估治療前后血流動力學等，效果較好[7-10]。本研究探討以CC-DSA評估CAS術前及術后血流動力學變化的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2016年12月—2018年9月16例于蘇州大學附屬第一醫院接受CAS治療的頸內動脈起始段重度狹窄患者，男15例，女1例，年齡61～80歲，平均(70.4±5.8)歲；其中左右側頸動脈病變各8例。納入標準：①單純一側頸內動脈起始段重度狹窄，狹窄率>70%，狹窄遠端血管正常；②Wills環完整，無橫竇缺失；③血管造影圖像保留完整；④手術前后超聲資料完整。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Artis Zeego DSA機。將4F(長125 cm)單彎導管頭端置于頸總動脈分叉處以下約3 cm；注射對比劑威視派克(每支100 ml，GE)，流率4 ml/s，總量9 ml，注射延遲1 s；圖像采集幀數4幀/秒，采集至頸靜脈顯影。對造影圖像進行后處理，得到相應的彩色血流編碼圖像，分別于頸總動脈植入支架段遠近端，頸內動脈C1段、大腦中動脈M1段及橫竇處設置感興趣點(point of interest, POI)，記錄上述位置對比劑濃度達峰時間(time to peak, TTP， 即血管內某一點對比劑濃度達到最大值所需要的時間)及相對于頸總動脈的相對達峰時間(relative time to peak， rTTP，即血流從頸總動脈POI到其他部位POI所需要的時間)。

采用VIASYS Sonara型血流分析儀，探頭頻率 2 MHz，分別于CAS前后行頸部超聲檢查，檢測頸動脈狹窄段和頸內動脈C1段遠端(管腔正常處)收縮期峰值流速(peak systolic velocity, PSV)及舒張末期流速(end diastolic velocity, EDV)。

1.3 統計學分析 采用SPSS 20.0統計分析軟件。計量資料以±s表示，以配對t檢驗比較CAS前后數據，組間比較采用獨立樣本t檢驗。以Spearman相關分析觀察參數間相關性。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 TTP及rTTP CAS后頸內動脈C1段及大腦中動脈M1段TTP及rTTP均較術前降低(P均<0.05)，CAS前后頸總動脈、橫竇TTP及橫竇rTTP差異均無統計學意義(P均>0.05)。見表1、2及圖1。

2.2 PSV及EDV CAS后頸動脈狹窄段PSV及EDV均較術前降低，頸內動脈C1段遠端PSV較術前升高(P均<0.05)，CAS前后頸內動脈C1段遠端EDV差異無統計學意義(P>0.05)。見表3。

2.3 相關性 CAS前后頸內動脈C1段TTP變化值與其遠端(管腔正常處)超聲參數PSV、EDV變化值均呈正相關(rs=0.500、0.522，P=0.049、0.038)。

3 討論

CC-DSA基于原始DSA灰階圖像獲得每個像素點從圖像開始采集到對比劑充盈達到TTP的時間，TTP反映血流速度，TTP值越小，血流速度越快，操作簡單，可快速對DSA的灰階圖像進行后處理及量化而不延長手術時間[11]。既往研究[12]報道，CC-DSA能輔助臨床醫師、特別是低年資醫師診斷腦血管疾病。GOLITZ等[13]發現CC-DSA能將頸內動脈海綿竇瘺(carotid cavernous fistula， CCF)復雜的瘺口可視化，從而更精確評估靜脈引流方式，并能量化分析手術前后血流變化，為進一步治療提供客觀參考。CHO等[14]通過CC-DSA量化評估兒童煙霧病旁路術后新血管狀態，進而預測患兒血管搭橋術預后。ZHOU等[15]將CC-DSA用于評估血管內治療腹主動脈瘤后內瘺情況，為后續治療提供參考。

表1 CAS前后各POI的TTP值比較(s，±s，n=16)

表1 CAS前后各POI的TTP值比較(s，±s，n=16)

時間點TTP頸總動脈頸內動脈C1段大腦中動脈M1段橫竇CAS前3.23±0.514.75±1.655.48±1.4614.35±5.84CAS后3.37±0.603.52±0.464.18±0.6312.00±1.80t值-0.9213.2233.4481.806P值0.3720.0060.0040.091

表2 CAS前后各POI的rTTP值比較(s，±s，n=16)

表2 CAS前后各POI的rTTP值比較(s，±s，n=16)

時間點rTTP頸內動脈C1段大腦中動脈M1段橫竇CAS前1.53±1.432.26±1.2411.12±5.77CAS后0.15±0.410.82±0.678.63±1.53t值3.7263.6631.872P值0.0020.0020.081

表3 CAS前后頸動脈狹窄段及頸內動脈C1段遠端PSV、EDV比較(cm/s，±s，n=16)

表3 CAS前后頸動脈狹窄段及頸內動脈C1段遠端PSV、EDV比較(cm/s，±s，n=16)

時間點PSV頸動脈狹窄段頸內動脈C1段遠端EDV頸動脈狹窄段頸內動脈C1段遠端CAS前421.48±144.7696.00±41.67189.42±115.1542.06±19.80CAS后129.79±73.10118.52±33.4545.00±31.4145.74±14.19t值9.845-1.8375.983-0.558P值<0.0010.017<0.0010.584

圖1 患者男，62歲，因右側頸內動脈起始段重度狹窄接受CAS A.術前CC-DSA圖像，頸內動脈C1段rTTP=1.87 s，大腦中動脈M1段rTTP=3.73 s，橫竇rTTP=11.47 s； B.術后CC-DSA圖像，頸內動脈C1段rTTP=1.33 s，大腦中動脈M1段rTTP=2.93 s，橫竇rTTP=8.80 s

目前國內外對于選擇POI尚無統一標準。為使被選取的POI更有代表性，本研究分別選擇病變血管顱外段及顱內段進行統計分析，但造影導管位置可能因支架植入而發生變化，且支架植入前后對比劑注射速度不一致，而植入支架前后患者血壓、心率等生命體征變化等不確定因素均可能影響手術前后TTP值。為減少由此帶來的誤差，本研究不僅對各POI的CAS前后TTP值進行分析，而且進一步計算出rTTP進行統計學分析。本研究結果顯示，CAS后頸內動脈C1段及大腦中動脈M1段TTP及rTTP均較術前降低，而CAS前后頸總動脈、橫竇TTP及橫竇rTTP差異均無統計學意義，提示植入支架后狹窄遠端及顱內血流速度明顯加快。CAS后頸總動脈TTP值較術前升高，考慮由于頸動脈狹窄時正常血流前行受到阻力影響而形成渦流，使血管內血流速度加快，支架植入解除狹窄后血流阻力減小，血流層流恢復，故血流速度降低；但本組CAS前后頸總動脈TTP值差異無統計學意義，考慮與樣本量不足有關。

將頸總動脈POI設置為參照點，獲得頸內動脈C1段rTTP，代表血流從頸總動脈到頸內動脈所需要的時間，可反映顱外段血流動力學情況。大腦中動脈M1段rTTP代表血流從頸總動脈到大腦中動脈所需要的時間，反映顱內血流動力學情況；橫竇處rTTP代表血流從頸總動脈到橫竇所需要的時間，可間接反映腦循環時間。本研究結果顯示，CAS后頸內動脈C1段rTTP及大腦中動脈M1段rTTP均較術前明顯降低，提示植入支架后顱外段血流及顱內血流速度加快；而橫竇處rTTP值雖較術前降低，但差異無統計學意義，可能由于橫竇引流的是雙側頸動脈及雙側椎動脈血流，一側頸動脈狹窄對其影響較小。

經顱多普勒超聲通過頻譜形態來判斷所測血管存在一定誤差，但可清楚顯示血管的解剖特征，能更好定位相應血管，所測數據準確性高，已有多項研究[16-18]證實了彩色多普勒超聲評估支架植入術后血流動力學改善情況的價值。本研究發現支架植入后狹窄段PSV、EDV均較術前降低，提示狹窄解除后血流動力學好轉；支架植入后狹窄遠端PSV較術前升高，提示支架植入后狹窄遠端血流速度得到改善；而CC-DSA所測血流動力學參數結果與之相符，均提示植入支架后患側血管血流動力學得到改善，表明利用CC-DSA評估CAS后血流動力學變化情況是可行的，可為手術醫師提供可靠的參考依據。對CAS前后參數變化值進行相關性分析，發現CAS前后頸內動脈C1段TTP變化值與其遠端(管腔正常處)超聲參數PSV、EDV變化值均呈弱相關。分析原因，可能在于超聲所測參數為血流速度，而CC-DSA所測參數為某一POI內對比劑充盈TTP，所測參數不同，導致二者數值變化趨勢相關性相對較弱；另外，本研究為回顧性分析，設定的POI位置不同于超聲測量狹窄遠段血流動力學時的血管位置，導致相關性不高。

本研究樣本量小，需加大樣本進一步完善，并對所獲結果加以驗證。