2020年12月15日发布 | 864阅读

光学相干断层成像血管内脑静脉窦成像

Xiaoye

同济大学附属第十人民医院

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来自加拿大多伦多大学神经外科的Christopher R. Pasarikovski等人开展此项研究,旨在动物模型上建立血管内光学相干断层扫描脑静脉窦成像的技术,并将光学相干断层扫描结果与组织学进行比较,相关结果发表在2020年11月的《Am J Neuroradiol》上。


——摘自文章章节

【Ref: Pasarikovski, C. R., et al. AJNR Am J Neuroradiol. doi:10.3174/ajnr.A6909】


研究背景

在过去的20年中,脑静脉窦的成像有了实质性的发展,最近,血管内静脉窦超声成像揭示了窦内血栓形成和颅高压的病理生理学。血管内光学相干断层扫描(optical coherence tomography, OCT)是目前可用的分辨率最高的血管内成像技术,使用波长约为1300 nm的近红外光,可实现10 mm的空间分辨率,被描述为光学活检技术,但之前从未应用于脑静脉窦成像。因此,来自加拿大多伦多大学神经外科的Christopher R. Pasarikovski等人开展此项研究,旨在动物模型上建立血管内光学相干断层扫描脑静脉窦成像的技术,并将光学相干断层扫描结果与组织学进行比较,相关结果发表在2020年11月的《Am J Neuroradiol》上。


研究方法

研究者选择了4头体重40-50kg的约克夏猪进行脑静脉窦成像。首先用Transend微导丝插入上矢状窦,然后在微导丝引导下将光学相干断层扫描导管送入静脉窦内。通过单次动脉注射清除管腔内血液。在进行结构和多普勒光学相干断层扫描成像后,进行开颅手术,并切除静脉窦和邻近的硬脑膜/静脉。进行Bland-Altman分析以比较光学相干断层扫描结果和组织学结果。结果提示,4只猪中有3只获得了成功的光学相干断层扫描图像。通过血管内OCT可以很明确地确定管腔环境(图1),也可以很容易地计算管腔直径,同时对硬脑膜动脉和引流的皮质静脉进行可视化(图2)。


图1. 上矢状窦内的横断面OCT成像。可观察到大的皮质引流静脉进入静脉窦(淡蓝色箭头),可见多个相邻的硬脑膜动脉(绿色箭头),以及窦腔外的相邻皮质静脉(黄色箭头)。在某些切片中也可见小的红色血栓(红色箭头),自由漂浮或附着在窦壁上。白色星号是OCT透镜,黄色星号是导丝产生的伪影。


图2. 相应结构的多普勒和OCT成像。


A,两个单独的结构图像显示了大的引流皮质静脉(浅蓝色和绿色箭头)以及硬脑膜动脉(黄色箭头)OCT成像;B,相应结构的多普勒成像,相移彩色图显示静脉窦和硬脑膜动脉的血流。白色星号是OCT透镜,黄色星号是导丝产生的伪影。


研究结果

对硬脑膜动脉和皮质引流静脉的管腔环境进行可视化呈现。当存在血栓时,可观察到可能继发于微导丝操作的管腔内血栓,为红色或白色血栓。脑静脉窦、硬脑膜动脉和皮质静脉的平均最大直径分别为3.14 mm(95%CI:5.11-1.17mm)、135µm(95%CI:211-60 µm)和260µm(95%CI:520-1µm)。Bland-Altman分析证明组织学结果和光学相干断层扫描图像之间具有良好的一致性(图3、图4)。

图3. OCT成像和相应的组织横截面。A,OCT显示2条硬脑膜动脉(绿色箭头)和1条硬脑膜小静脉(黄色箭头)。B,HE染色的组织学横截面。静脉窦塌陷,管腔轮廓为红色箭头,以及相邻小动脉(绿色箭头)和小静脉(黄色箭头)。白色星号是OCT透镜,黄色星号是导丝产生的伪影。


图4. 比较光学相干断层扫描和组织学的Bland-Altman图。


研究结论

临床前动物实验证明血管内光学相干断层扫描成像在静脉窦方面的应用是可行的。在人脑静脉窦中采用这种成像技术将有助于脑静脉窦疾病的病理生理学的了解及诊断和治疗,但需要进行人体安全性和可行性研究。


聚焦血管内光学相干断层扫描

 高频光学相干断层扫描对血管分叉支架组织覆盖率的纵向监测

 用于脑血管的高频光学相干成像系统(HF-OCT)

 光学相干断层扫描技术(OCT):血流导向装置治疗动脉瘤时实现管腔内实时成像


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