2023年01月21日发布 | 661阅读
神经介入

材料特异性路图模式可提高血管内栓塞术中液体栓塞剂的可视性

李志伟

温州市中心医院

孙军

温州市中心医院

卢旺盛

北京天坛普华医院

洪波

上海市第一人民医院





来自德国海德堡大学神经放射学系的Niclas Schmitt等在体外研究中,比较了材料特异性路图模式和传统路图技术条件下,液体栓塞剂在血管畸形栓塞术中的可视性,相关结果发表于2022 年12月的《AJNR》杂志上。


——摘自文章章节



【REF:Schmitt N, et al. AJNR Am J Neuroradiol. 2022;43(12):1749-1755. doi:10.3174/ajnr.A7706】



研究背景



使用液体栓塞剂(LEAs) 进行血管内栓塞是治疗脑动静脉畸形或硬脑膜动静脉瘘等脑血管疾病和脊髓血管疾病的有效方法。常用栓塞剂有:Onyx (美敦力)、Squid(Balt)和疏水性栓塞液PHIL(MicroVention)、n-BCA。在栓塞过程中,栓塞材料可视性对于视觉控制和防止可能并发症至关重要。新的血管造影系统Artis icono (西门子)配备了特定材料的路图模式,旨在提高液体栓塞剂的可视性。这些模式的技术原理基于对比度噪声比(CNR)驱动的曝光控制,该控制自动调整血管造影仪的成像设置,从而优化图像质量,同时减少辐射剂量。到目前为止,只有一项实验研究以调查和比较了不同LEAs的可视性,而材料特定性路图模式的潜力到目前为止还没有相关研究。来自德国海德堡大学神经放射学系的Niclas Schmitt等在体外研究中,比较了材料特异性路图模式和传统路图技术条件下,液体栓塞剂在血管畸形栓塞术中的可视性,相关结果发表于2022 年12月的《AJNR》杂志上。



研究方法


材料准备

本研究使用最近引入的体外模型,由不同直径的连接区组成,直径范围从2.0 mm到0.5 mm,应用由生物兼容合成材料VisiJet使用3D打印技术完成。每个体外模型使用标准栓塞微导管(Sonic 1.2F,可解脱头端长度35 mm)和1毫升注射器。此外,在栓塞术中,持续冲洗生理盐水,流量为每小时60毫升。所有LEAs都是按照制造商的说明和临床推荐使用方法应用,包括:Onyx 18、Squid 18、Phil 25%、n-BCA加碘化油、造影剂(Iopamidol,Imeron 300;Bracco)和0.9%NaCl。


图1. 不同的LEA、造影剂和生理盐水栓塞的体外模型的代表性图像,造影剂和生理盐水作为对照。对每种LEA,传统路图技术和材料特定路图技术中的图像彼此相邻地标出 (左:传统路图模式;右:材料特定的路图模式)。窗宽设置为4095 DU,窗位设置为2047 DU。RM表示路图模式。


成像

使用西门子Artis icono血管机进行路图成像。使用脉冲率为7.5p/s的脉冲成像模式,并根据临床常规以及特定材料路图模式(Onyx和Squid采用钽特定模式;Phil和n-BCA加碘油和造影剂采用碘特定模式),在标准设置下采集图像。受体的视野为25 cm。进一步的采集设置,如管参数、准直径设置和源-图像距离,由图像质量系统OPTIQ(西门子)自动调整。


定量分析

在PACS工作站上进行定量图像分析,比较常规路图模式和特定材料路图模式下LEAs的可视性。沿着体外模型的每个扇区手工绘制5个类似的矩形感兴趣区,其长度为4 mm,宽度与圆柱形腔直径相似(分别为2.0、1.5、1.5和0.5 mm)。由于最小空腔的扇区(0.5 mm)的长度为30 mm,因此ROI沿其近端部分绘制。计算每个ROI的平均密度单位(DU)。同时,在每个体外模型的非空腔部位的同一水平近端画5个正方形ROI(边长4 m m)。对于非空腔上的ROI,计算平均背景DU和相对的SDs。每个ROI的绘制都由一位神经放射科住院医师和一位神经放射科主治医师共同判定,并用于常规和特定材料的路图图像。然后,使用下面的公式计算每个水平的体外模型的信噪比CNR:

定性图像分析

在PACS工作站上对常规路图图像和特定材料性路图模式图像进行定性图像分析。12周后进行第二次读数,以提高定性分析的质量。两个阅片者都不知道路图的模式以及LEAs,对比剂,生理盐水的类型。血管造影仪预设置的窗宽为4095 DU,窗位为2047 DU,不允许手动调整窗口设置。每个LEA、造影剂和生理盐水沿每个扇区(直径分别为2.0、1.5、1.0和0.5 mm)的可视度按5分标准进行分级:1)无可视度,2)可视度差,3)可视度尚可,4)良好可视度,5)优质可视度。除了生理盐水仅在常规模式下采集和分析图像外,对常规和特定材料的路图模式都进行了分级。


图2. 常规路图图像和特定材料路图图像的定量(A和B)和定性(C和D)分析结果。不同LEA的可视性,以造影剂和生理盐水为对照。与传统路图技术相比,材料特定的路图技术在体外模型的所有部分(分别为2.0、1.5、1.0和0.5 mm;P<0.05),不同LEA的可视性都有所改善。生理盐水的路图图像只能在传统的路图模式下获取。



研究结果


在体外模型的所有部分(2.0、1.5、1.0和0.5 mm),定量结果显示受试LEA的CNR之间存在显著差异(分别为P<0.001)。因此与传统路图模式相比,材料特定的路图模式下的可视性更好(例如,所有直径的Onyx 18使用传统路图与材料特定路图对比,2.0 mm:11.53[SD,0.57] vs 77.09[SD,3.23];1.5 mm:10.17[SD,0.44] vs 66.06[SD,5.97];1.0 mm:5.69[SD,0.85] vs 47.18[SD,5.72];0.5 mm:2.36[SD,0.83] vs 30.27[SD,6.78];P<0.001)。表1提供了受试LEA以及对照组(造影剂和生理盐水)的CNR值的定量结果。对于两个阅片者对路图图像的定性分析,阅片者间的可靠性(κ=0.821)以及阅片者自身的可靠性(κ=0.862)都显示出非常好的一致性。与定量结果相比,定性得分显示出类似结果。定性结果见表2。


表1. 定量图像分析结果


表2. 定性图像分析的结果



研究结论


本项体外研究结果显示,在材料特定的路图模式中,所有液体栓塞剂均具有更好的可视性。特别是在复杂的解剖情况下,这种新的路图模式可以改善临床上的视觉控制,从而提高栓塞术的安全性和有效性。


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