影像融合引导经颈静脉肝内门体分流术的应用进展
2023-05-17 来源:临床放射学杂志

作者:李自恒,熊峰,冯超凡,张晓东,王滔,赵卫,昆明医科大学第一附属医院影像科

 

肝硬化失代偿期常合并门静脉高压症(portal hypertension,PH),约有40%的PH患者并发食管胃底静脉曲张破裂出血。经颈静脉肝内门体分流术(transjugular intrahepatic portosystemic stent,TIPS)是在肝门静脉之间建立分流道,降低门静脉压力来达到治疗一系列PH并发症(食管胃底静脉曲张破裂出血、顽固性腹腔积液等)的目的。

 

选择合适的肝静脉、建立角度最佳的分流道为TIPS的关键步骤,与手术成功率及并发症发生率密切相关。建立的错误的分流通道易造成肝性脑病的晚期严重并发症和术后支架的功能障碍(例如盖帽引起的血栓形成等)。非靶向的穿刺还有概率导致严重的并发症,比如腹腔出血、胆管门静脉或动静脉瘘以及实质内血肿等。

 

以往常规门静脉造影技术如超声引导的经脾静脉直接门静脉造影、经股动脉的间接门静脉造影因为图像质量不佳,操作繁杂,肝实质受创大,辐射剂量大等原因,不适用于严重肝硬化和肝萎缩这类血管条件不好、肝功能差的患者。随着影像融合技术在TIPS术中的逐渐应用,因其操作难度低、透视时间短、穿刺针数少、严重并发症发生率低等优点,已经逐渐成为提高介入诊疗工作效率和整体水平的重要途径之一,逐渐得到了临床上的重视,本文就影像融合引导TIPS术的应用进展做一综述。

 

1.门静脉造影技术的发展

 

TIPS术常规使用二维成像技术[比如数字减影血管造影(DSA)和荧光透视]来可视化的操作和干预三维(3D)结构。但非血管造影干预技术(比如门腔静脉间的支架置入)通常涉及更加复杂的解剖关系。比如采用间接门静脉造影虽然可以观察门静脉走行,但肝静脉几乎无法显示,对于术中肝静脉的置管,几乎没有参考意义。并且提供的门静脉走行常由于TIPS患者多为肝硬化失代偿期,部分通过脾动脉或肠系膜上动脉行间接门静脉造影的显示效果不佳。

 

采用经皮超声引导下直接门脉造影需要对患者的脾静脉进行额外的穿刺且还需要额外的超声医师,操作繁复,患者肝脏受创大。并且显示的门静脉图像仍然为重叠的二维图像,无法帮助术中从不同角度观察门静脉左右分支实际走行。

 

随着介入放射学套件的的发展,在目前先进的介入影像设备的后处理工作站中,已经可以实现多种影像设备间图像的多模态融合与实时协同显示。其中CT和DSA的图像融合有效地降低了TIPS术中穿刺门静脉的难度,并且对于影像融合的应用而言,已有了大量神经系统疾病的临床研究证明了影像融合技术的可行性和有效性。随着技术发展和临床的需要,已开始有关于影像融合引导下的TIPS术的报道。

 

2.影像融合技术在TIPS的应用

 

患者术前常规行腹部CT增强扫描,通过CT后处理工作站,将门静脉图像重组为“去骨”和软组织的断层门静脉图像。随后将常规门静脉序列和“去骨”,软组织的门静脉断层图像传输至DSA的后处理工作站备用,在择期手术进行时与术中提前扫描的腹部Xper-CT图像通过骨性标志,将两者的图像分别在正侧位和轴位通过自动和手动调整后,利用骨性标志进行配准后运行,选择去骨和软组织的CT图像覆盖配准后的图像后,将匹配准确的三维门静脉作为3D路径图,实时引导TIPS进行有目的的穿刺。

 

3.影像融合技术对TIPS的临床价值

 

在影像融合辅助的TIPS术中,术中全程是在CT三维路径图的引导下进行,其优势不仅是显示良好的三维门静脉图像来指导穿刺,还可以有效显示肝静脉的分支。在其术中实时透视的功能下,一定程度上从不同角度为术者的分流道选择提供参考,方便了术者对穿刺线路的预判,有的放矢。荆剑等运用软件融合在三维路图引导下穿刺针数平均(2.1±0.9)针/例,总透视时间(22.6±4.8)min/例,常规组平均针数10.4针/例,平均总透视时长(29.4±14.04)min/例,影像融合展现出了明显的优势。

 

在Ketelsen等研究中,总透视时间分别为(18.57±9.16)min/例和(11.4±2.1)min/例,其中Ketelsen等的研究只是单纯使用C臂CT引导来简化手术步骤,并没有融合术前的CT图像,证明了图像融合技术能有效减少TIPS术的透视时间的优点。并且有报道称,TIPS穿刺错误所致的腹腔大出血为最严重的并发症,发生概率为0.6%~4.2%。

 

因此,对患者来说,穿刺针数和总透视时间的减少,能很大程度地减少了对肝实质、胆囊的伤害,降低了术后严重并发症发生的概率。

 

综上所述,影像融合技术的优势在于大幅度降低了患者的辐射暴露时长,减少了穿刺针数和使用对比剂造影的次数,降低了术后的并发症概率,提示TIPS安全性及降低手术操作的难度。

 

4.影像融合的局限性

 

(1)脑血管及胸腹部大血管病的介入治疗中,影像融合技术虽然已经得到广泛的认同和应用,但在TIPS中的多中心对照研究结果报道较少。

 

(2)在TIPS术中,融合后的三维图像是静像,但患者存在呼吸运动,会导致肝脏移位,出现三维路径图与实际门静脉位置错位,产生误差。并且由于患者两次扫描的设备和扫描体位的不一致也容易导致两种设备的图像在配准过程中出现系统性误差。故该技术对患者在两个扫描设备中的制动以及呼吸,心率要求较高。也因此认为呼吸运动和体位差异是造成融合图像与实际图像存在差异的原因。

 

(3)Luo等的研究中,手术辐射面积剂量(DAP)为(295.5±66.6)mGy/cm2,与常规TIPS的DAP为(134.23±77.52)mGy/cm2相比,辐射剂量的显著增加,其原因可能是由于额外增加了C臂CT的扫描。但由于不同的研究所涉及到的机器型号不同,相应扫描参数也有较大的区别,需要更多的研究来支持。

 

(4)融合后的三维路径图在我中心实际操作中会随着C形臂的旋转而出现移位的现象,需要及时的在工作站上进行重新对准,复位,在这段时间中可能会影响术者的判断。

 

综上所述,图像融合引导下的TIPS术缺少具有临床实际应用价值和说服力的科学合理的多中心对照研究,尚没有形成卓有成效的软件系统或统一的质控标准。


5.展望


在TIPS中,反复门静脉穿刺导致并发症仍然是一个问题。研究人员一直致力于从技术角度提高门静脉穿刺的准确性,因此,图像融合(尤其是CT/MR三维路径图)引导在复杂的静脉介入成像中的作用日益扩大。

 

但是,目前影像融合技术引导的TIPS术还没有形成规范化的配准要求,误差随着操作人员的不同而变化。希望随着技术的进步,影像融合技术能有统一的操作指南和流程。在减少穿刺针数、降低严重并发症发生率的基础上,还能够有效减少额外增加的C臂CT产生的辐射剂量。

 

此外,随着CT,MRI和DSA等硬件设备在诊断疾病方面的作用日益增强,融合指导的重要性将变得更加明显,这是个性化治疗的必要条件。术者将能够有效利用所有可用于诊断目的的图像信息,进行多种图像的融合,来达到降低并发症发生率的目的,使TIPS能发挥更好的疗效。

 

未来的技术的进步将有助于改善多模态数据的初始叠加产生的错误,并可能使这些图像与呼吸周期同步,降低融合过程因为图像配准产生的错误,增加融合图像的分辨率,由于图像融合中新增的C臂CT产生的额外辐射剂量也需要尽可能的得到解决。

 

6.小结

 

综上所述,肝内门静脉穿刺是TIPS术成功的关键步骤,术前CT门静脉造影和实时透视的多模态影像融合技术有利于辅助TIPS手术进行门静脉穿刺,并且无创,这种方法在与临床工作流程兼容的同时,还减少了手术时间、穿刺针数、患者的受辐射透视时间、术后严重并发症发生率和对比剂剂量,值得进一步研究探索。

 

来源:李自恒,熊峰,冯超凡,张晓东,王滔,赵卫.影像融合引导经颈静脉肝内门体分流术的应用进展[J].临床放射学杂志,2022,41(05):986-988.


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