
评价全程实时影像融合技术引导经静脉肝内门体分流术(TIPS)的可行性与临床价值。
回顾性收集2017年7月至2018年5月郑州大学第一附属医院东院区介入手术室完成的肝硬化门静脉高压TIPS患者48例,男25例、女23例,年龄29~74(51±10)岁,分常规TIPS组27例,影像融合TIPS组21例,记录和测量门静脉影像融合图像与数字减影血管造影(DSA)的误差,并分别记录两组的门静脉穿刺次数、对比剂用量、X线曝光量及曝光时间。
影像融合图像与DSA图像纵向误差1.7~2.5(2.1±0.2)mm,横向误差0.9~1.8(1.4±0.3)mm;常规TIPS组及影像融合TIPS组的门静脉穿刺次数、X线曝光时间、曝光量及对比剂用量分别为1~7(3.8±0.6)比1~3(2.0±0.6)次,41~63(53±8)比27~42(35±5)min,513~787(644±96)比357~524(423±59)mGy,102~196(151±23)比87~145(105±14)ml。两组门静脉穿刺次数、X线曝光时间、曝光量及对比剂用量差异均有统计学意义(均P<0.05)。
影像融合图像与DSA图像误差较小。影像融合技术引导TIPS是安全可行的,可以减少术中穿刺次数,缩短X曝光时间及曝光量,减少对比剂用量。
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近年来,数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)与计算机断层扫描(computed tomography,CT)融合快速发展,已广泛应用于临床,并对肿瘤及血管疾病的诊治起到重要作用。影像融合技术已先后应用于脑血管病及胸腹部大血管病的介入治疗术中[1,2,3,4],但在经颈静脉肝内门体分流术(tansjugular intrahepatic portosystemic stent,TIPS)中的应用报道较少[5],尤其是全程实时可视化的融合影像辅助下行TIPS的应用报道更是鲜见。郑州大学第一附属医院自2017年7月开始将影像融合技术应用于TIPS术中,取得较好的临床效果,报道如下。
选取2017年7月至2018年5月于郑州大学第一附属医院东院区介入手术室接受TIPS治疗的肝硬化门静脉高压患者61例,除外4例门静脉海绵样变,6例门静脉血栓,3例门静脉癌栓,余48例TIPS患者为研究对象。男25例、女23例,年龄29~74(51±10)岁。TIPS术中依据有无使用影像融合图像引导门静脉穿刺,分为常规TIPS组和影像融合TIPS组。纳入常规TIPS组27例,男16例、女11例,年龄29~70(50±10)岁;影像融合TIPS组21例,男9例、女12例,年龄37~74(52±11)岁。本研究获得郑州大学第一附属医院医学伦理委员会批准,所有患者术前签署知情同意书。
(1)经影像学及实验室检查明确诊断的任何病因所致的肝硬化门静脉高压性消化道出血;(2)消化内镜证实继发于肝硬化的食管下段胃底静脉曲张出血;(3)顽固性腹水,诊断标准参照指南[6]。
(1)门静脉血栓;(2)门静脉海绵样变性;(3)门静脉癌栓。
血管造影仪:GE Discovery IGS 740 DSA机(美国GE公司);Artist Zeego DSA机(德国Siemens公司);非离子型碘普罗胺注射液(370 mg/ml,德国Bayer公司)。
将患者术前的CT原始数据采用刻录光盘的方式导入GE AW工作站,重建三维图像,需要在门静脉三维图像生成膈顶、肝顶,大量腹水时,标记穿刺靶点、路径(图1)。输出在"Film/Save"栏中通过"Save State"保存处理好的三维图像或依次单击"Innova Export"、"Export"直接输出到实时手术图像上。输出后可分别显示三维骨像、门静脉像,在转动C臂、变化视野及移动床时,三维图像均实时变化。


匹配首先在正位及侧位透视模式下应用三维骨像(以第11胸椎为中心)进行正侧位对位首次匹配。之后切换为门静脉血管像。间接门静脉造影后精确二次匹配影像融合图像与DSA。利用"3D Model Opacity"调节三维图像透明度,以利于术中实时观察二维图像。将匹配好的门静脉图像作为路径图,利用虚拟穿刺路径功能向门静脉靶点穿刺,后续同常规TIPS操作[7]。
采用GE AW工作站的"Draw Distance"工具进行两组图像位移距离(包括左右/上下位移)的测量。定义两组影像错位<2 mm为误差小,错位2~5 mm为误差一般,错位>5 mm为误差较大。DSA记录X线曝光时间以s为单位,记录X线曝光量以mGy为单位。术中全部使用同一规格对比剂,单位以ml记录。记录门静脉穿刺次数以次为单位,为排除不同术者手术经验的影响,研究纳入的48例TIPS,均由同一组TIPS经验丰富团队配合完成。
应用IBM SPSS Statistics 21.0统计软件进行分析。正态分布的计量资料以Mean±SD表示,两组间比较采用单因素方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。
纵向误差1.7~2.5(2.1±0.2)mm,横向误差0.9~1.8(1.4±0.3)mm。纵向误差小18例(85.7%),纵向误差一般2例(9.5%),纵向误差较大1例(4.8%);横向误差小20例(95.2%),横向误差一般1例(4.8%),横向误差较大0例(0%)。
常规TIPS组的穿刺次数、X线曝光时间、X线曝光量及对比剂用量依次为1~7(3.8±0.6)次(F=5.294,P=0.043)、41~63(53±8)min(F=83.019,P<0.01)、513~787(644±96)mGy(F=85.197,P<0.01)、102~196(151±23)ml(F=67.310,P<0.01)。影像融合TIPS组的穿刺次数、X线曝光时间、X线曝光量及对比剂用量依次为1~3(2.0±0.6)次、27~42(35±5)min、357~524(423±59)mGy、87~145(105±14)ml,两组的穿刺次数、X线曝光时间、X线曝光量及对比剂用量差异均有统计学意义(均P<0.05)。
随着多种新的医学成像技术的临床应用,多模态医学影像融合图像是一种较新的研究领域,基于融合的影像具有全程可视化功能,在介入术中的应用日渐增多[8,9,10]。
TIPS已成为治疗门静脉高压相关并发症的主要手段,随着操作技术的进步、TIPS专用支架的临床应用,使得TIPS在门静脉高压中的治疗地位日益提高[11,12,13]。近年我国报道的TIPS例数逐年增多[14],但相比西方国家,我国接受TIPS治疗的比例较低。其原因除了术后出现肝性脑病、分流道失功等并发症外,一部分是因为TIPS难度大、风险高,所以在基层医院难以开展。至今TIPS的核心技术仍然是如何精准地穿刺门静脉,也是保证TIPS成功的关键点[15]。
两组数据显示实时影像融合图像引导TIPS,能减少术中穿刺次数,提高穿刺成功率。因为其全程实时显影,减少不必要的"冒烟"次数,在后续球囊扩张及支架置入时,可减少对比剂的用量,降低对比剂肾病的发生率,减少X线曝光量及缩短曝光时间而提高手术效率。
尽管影像融合图像可以全程实时引导TIPS,但毕竟影像融合路径图是静止状态且不会随患者的呼吸上下移动,故对患者的制动及呼吸要求较高,会存在融合图像与DSA图像的误差。常规以骨性标志定位,不考虑患者呼吸及体位移动,会导致因融合影像存在的误差而增加门静脉穿刺的次数。本研究影像融合TIPS组提前考虑了呼吸和患者体位移动引起的融合影像偏倚。首次以膈顶为定位标准,进一步减少了因呼吸及体位因素的影响,一旦移动检查床引起融合影像与DSA影像的误差较大,可以手动重新将两组影像的膈顶匹配一致,补偿影像融合图与实时透视的骨性对位差异,减少影像两组误差。现今,影像融合图像仍为二维图像,一旦术中需要将球管调至斜位或侧位时,影像融合图像将失去其引导作用。如何将作为引导的影像融合为三维图像,随患者呼吸自动匹配与DSA图像完全一致,有待于进一步研究。
总之,全程实时影像融合辅助TIPS是安全可行的,可以减少对比剂用量,缩短手术时间,减少X线曝光量。本研究的不足之处在于非前瞻性研究、样本量偏小,全程实时影像融合辅助TIPS的临床价值还有待前瞻性大样本的随机对照研究进一步探索。
所有作者均声明不存在利益冲突





















