时间分辨、动态计算机断层扫描血管造影术，用于主动脉内漏的表征和 通过 2D-3D 融合成像进行治疗指导

摘要

动态计算机断层扫描血管造影 （CTA） 成像为表征主动脉内节提供了额外的诊断价值。该协议描述了一种定性和定量方法，使用时间衰减曲线分析来表征内漏。图示了使用2D-3D图像融合将动态CTA成像与荧光透视相结合的技术，以便在治疗过程中提供更好的图像指导。

摘要

在美国，超过 80% 的腹主动脉瘤通过血管内主动脉瘤修复术 （EVAR） 进行治疗。血管内入路需要良好的早期结果，但 EVAR 后进行充分的随访影像学检查对于维持长期阳性结局至关重要。潜在的移植物相关并发症包括移植物迁移、感染、分数和内漏，最后一个是最常见的。EVAR后最常用的成像是计算机断层扫描血管造影（CTA）和双功超声。动态、时间分辨计算机断层扫描血管造影 （d-CTA） 是一种表征内漏的合理新技术。在采集过程中，在内移植物周围依次进行多次扫描，从而可以很好地可视化造影剂通道和移植物相关并发症。d-CTA的这种高诊断准确性 可以通过图像融合 实施到治疗中，并减少额外的辐射和造影剂暴露。

该协议描述了该模式的技术方面:患者选择，初步图像审查，d-CTA扫描采集，图像处理，定性和定量油内节表征。还演示了使用2D-3D融合成像将动态CTA整合到术中透视中以促进靶向栓塞的步骤。总之，时间分辨的动态CTA是具有额外定量分析的内油脂表征的理想方式。它可以通过指导干预措施来减少内油治疗期间的辐射和碘化造影剂暴露。

引言

血管内主动脉瘤修复术 （EVAR） 的早期死亡率结果优于开放性主动脉修复术¹。该方法的侵入性较小，但由于内漏、移植物迁移、骨折，可能导致更高的中长期再干预率²。因此，更好的EVAR监测对于实现良好的中长期结果至关重要。

目前的指南建议常规使用双功超声和三相^CTA3。动态、时间分辨计算机断层扫描血管造影 （d-CTA） 是一种用于 EVAR 监测的相对较新的模式⁴。在d-CTA期间，在造影剂注射后沿着时间衰减曲线的不同时间点进行多次扫描，因此称为时间分辨成像。与传统的^CTA5相比，这种方法在表征EVAR后的内漏方面显示出更好的准确性。时间分辨采集的一个优点是能够定量分析所选感兴趣区域 （ROI） 中的 Hounsfield 单位变化 ⁶。

使用d-CTA准确表征内漏的另一个好处是，扫描可用于干预期间的图像融合，从而可能最大限度地减少对进一步诊断性血管造影的需求。图像融合是一种将先前采集的图像叠加到实时荧光透视图像上的方法，以指导血管内手术并随后减少造影剂消耗和辐射暴露^7，8。使用3D动态CTA扫描的混合手术室（OR）中的图像融合可以通过两种方法实现:（1）3D-3D图像融合:其中3D d-CTA与术中获取的非对比度锥形束CT图像融合，（2）2D-3D图像融合，其中3D d-CTA与双平面（前后和侧）透视图像融合。2D-3D图像融合方法已被证明与3D-3D技术相比，可显着降低辐射⁹。

该协议描述了用于内漏表征的动态CTA成像的技术和实践方面，并引入了2D-3D图像融合方法和d-CTA用于术中图像指导。

研究方案

该协议遵循国家研究委员会的道德标准和1964年的赫尔辛基宣言。该协议由休斯顿卫理公会研究所批准。

1. 患者选择和先前的图像审查

注意:对于植入支架植入后动脉瘤大小和内渗、干预后持续性内漏的患者，或动脉瘤囊大小增加且无明显内渗的患者，应考虑动态 CTA 成像作为随访影像学检查。与传统的 CT 成像一样，该技术涉及碘化造影剂注射，这在严重肾功能衰竭患者中可能是相对禁忌的。

1. 在开始实际扫描之前，回顾先前的影像学检查，以确定是否存在内漏和支架移植物类型。
   注:这可以提供信息，以确定图像采集期间的扫描范围和时间分布。最常用的影像学检查是传统的 CTA 扫描，包括双相（非造影扫描和动脉扫描）或三相（非造影扫描、动脉扫描和延迟扫描）。

2. d-CTA图像采集

1. 将患者置于CT扫描仪台上的仰卧位。
2. 获得外周静脉通路。
   注意:通过可视化静脉性背部出血来确保获得通路。
3. 使用Sn-100 Tin滤光片（见材料表）执行拓扑图和非对比度CT图像采集，以减少辐射暴露，并在d-CTA扫描中选择感兴趣的区域。
   注:非造影剂扫描后，内移植物的位置将可见。将感兴趣区域放在内移植物的正上方。
4. 执行定时推注⁶ ，通过将感兴趣的区域放置在腹主动脉支架移植物上方来检查造影剂到达时间。
   1. 通过外周静脉通路注射10-20 mL造影剂（见 材料表），然后以3.5-4 mL / min的流速注射50 mL盐水。获取定时推注扫描。
      注:造影剂到达由CT扫描仪（见 材料表）根据主动脉内的豪恩斯菲尔德单元变化记录⁶。
5. 通过在弹出的"周期时间窗口"中选择DynMulti4D菜单点，根据计时推注的对比度到达时间和先前成像研究的结果，计划分布和扫描次数。
   注意:如果怀疑 I 型内漏，请在定时推注给出的对比增强曲线的早期阶段进行更多扫描。如果怀疑 II 型内漏，请在后期进行更多扫描。
   1. 对于 I 型内漏，在时间衰减曲线的早期阶段包括更多扫描（在开始时每 1.5 秒扫描一次，然后每 3-4 秒扫描一次）。
   2. 对于较晚出现的 II 型内漏，请在时间衰减曲线的后期阶段进行更多扫描。
   3. 如果既往影像学检查不可用，则将扫描均匀分布在时间衰减曲线的峰值周围。
6. 优化成像参数，包括kV、扫描范围等，以减少辐射暴露。使用 表1 中所示的设置，使用本工作中使用的CT扫描仪（参见 材料表）获取动态扫描。
7. 注射造影剂以进行d-CTA采集:70-80 mL造影剂，然后以3.5-4 mL / min的流速通过外周通道注射100 mL盐水。
8. 使用基于计时推注描述的延迟时间启动d-CTA图像采集步骤2.4。采集过程中不需要屏气，因为d-CTA图像采集的持续时间范围为30-40秒。
9. 将采集的重建图像发送到图片存档和通信系统（PACS），以便对时间分辨血管造影图像进行定性和定量审查。为此，请选择数据图像，然后在软件的左下角执行鼠标单击。

3. 动态CTA图像分析

1. 打开软件（请参阅 材料表）以读取图像。搜索患者的姓名或身份证号码以查找获取的图像。选择采集的 d-CTA 图像，并使用 CT 动态血管造影 工作流程进行处理。
   注意:布局如图 1 所示。
2. 通过选择专用软件的 "对齐身体 "运动校正菜单项，最大限度地减少d-CTA图像之间的呼吸运动伪影（图1）。
3. 定性分析:当主动脉出现最大混浊时，检查CT图像的轴向切片，以解释任何明显的内漏。
   1. 然后在多平面重建模式下分析扫描;如果怀疑内漏，则将焦点放在内漏上，并使用 图1 所示的时间刻度观察时间分辨图像并推断内漏的来源。
4. 定量分析:单击图 1 中所示的时间衰减曲线 （TAC） 函数。选择支架移植物（_ROIaorta）上方的区域并使用TAC功能绘制一个圆圈，然后选择内节（_ROIendoleak）区域并在那里绘制一个圆圈。
   注意:可以选择目标血管（ROItarget）以确定血管对内漏的作用（流入或流出）。
   1. 分析获得的TAC（图2）以确定内漏特征。从主动脉ROI曲线中减去到内节峰值的时间，得到Δ到峰值的时间。此值可用于油内膜分析⁶。
5. 经过定性和定量分析，推断内油的类型和来源。
   注意:I 型内节膜在移植物旁边显示为平行造影增强，通常是因为密封区不足，并且主动脉和内节内节增效曲线（Δ 时间 峰值）之间的主动脉和内节内节增高曲线之间的时间差较短。II 型内节管与通过侧支逆行填充的流入血管有关，并且在主动脉和内节内侧 ROI 之间具有较长的 Δ 至峰值时间。根据经验，I型油膜的Δ时间峰值没有记录到高于4 s。

4. 术中影像融合引导

1. 将患者仰卧位放在混合手术室 （OR） 台上。
2. 加载所选的动态 CTA 扫描，该扫描在混合 OR 工作站中具有最佳的 endoleak 可见性。手动注释扫描中的关键标志物:肾动脉口、髂内动脉口、内唇腔、腰动脉或肠系膜下动脉。
3. 在工作站中选择 2D-3D 图像融合，并使用 2D-3D 图像融合工作流程获取患者的前后和斜透视图像。为此，请使用操作台上的操纵杆将 C 形臂移动到所需角度，然后踩下 CINE 采集踏板。
4. 使用自动图像配准以电子方式将支架移植物与3D动态CTA扫描中的标记物与透视图像对齐，然后在必要时在3D后处理工作站中手动细化（图3）（拖动一张图像进行手动对齐）。检查并接受 2D-3D图像融合 ，并将来自d-CTA的标记 叠加 在实时2D透视图像上（图4）。
5. 使用来自 d-CTA 的叠加标记物作为指导，执行内oleak 栓塞。

结果

此处说明了两名患者的动态成像工作流程。

患者 I
1例82岁男性慢性阻塞性肺疾病和高血压患者既往肾下EVAR（2016年）。2020年，患者从外部医院转诊，根据常规CTA，可能出现I型或II型内漏。并在2020年为Ia型内切胶管进行辅助性内切器放置。进行动态CTA诊断为Ia型内漏，患者接受近端区气球加接受内切，以获得更多的移植物密封区。干预后，进行动态控制CTA，使用8...

讨论

动态、时间分辨的CTA是主动脉成像武器库中的一种附加工具。该技术可以在EVAR后准确诊断内漏，包括识别流入/目标血管⁴。

具有双向工作台移动功能的第三代 CT 扫描仪可提供动态采集模式，沿时间衰减曲线提供更好的时间采样⁶。为了在方案中实现最高精度，个性化图像采集至关重要:根据患者要求（高BMI - 更高的kV，用扫描覆盖整个内移植...

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Siemens Artis Pheno	Siemens Healthcare	https://www.siemens-healthineers.com/en-us/angio/artis-interventional-angiography-systems/artis-pheno	Other commercially available C-arm systems can provide image fusion too
SOMATOM Force CT-scanner	Siemens Healthcare	https://www.siemens-healthineers.com/computed-tomography/dual-source-ct/somatom-force	Any commercially available third generation CT-scanner can perform such dynamic imaging
Syngo.via	Siemens Healthcare	https://www.siemens-healthineers.com/en-us/medical-imaging-it/advanced-visualization-solutions/syngovia	Any DICOM file viewer with 4D processing capabilities can review the acquired time-resolved images, TAC are software dependent.
Visipaque (Iodixanol)	GE Healthcare	#00407222317	Contrast material