血管內栓塞治療是顱內動靜脈畸形（AVMs）治療的常用方法，可以減小畸形巢體積和畸形團透過的血流。血管內栓塞有一些常見的風險和併發症。其中，有關栓塞後臨近畸形腦實質的遲髮型水腫或出血的原因目前尚不完全清晰。多個理論，包括過載、梗阻性充血、動脈毛細血管-靜高壓綜合症和正常灌注壓突破被用於解釋這一現象。但是如何早期發現或預測，目前尚無有效辦法，彩色編碼定量DSA或許是一個有效的方法。

摘要背景顱內動靜脈畸形（AVM）栓塞後的血流動力學改變，可能導致臨近腦實質的水腫或出血。目的使用彩色編碼定量DSA（q-DSA）定量並比較畸形周圍腦區在栓塞前後的灌注改變。方法納入栓塞治療後5年以上的兒童顱內動靜脈畸形病例。Syngo iFlow技術回顧性分析所有患者的DSA影象。選擇前後位和側位像的感興趣區（ROI)：3個位於畸形周圍區、2個位於畸形遠隔部腦實質。測量感興趣區達峰時間（TTP）的對比增強和∆TTP（ROI區TTP減去同側頸內動脈/椎動脈TTP）。結果19例兒童AVM（9男/10女，平均12歲）均行畸形栓塞治療。15例（15/19）前迴圈供血、4例（4/19）後迴圈供血。栓塞後引流靜脈血流（19/19）（p<0.01），靜脈竇向顱外引流（17/19）（p<0.01）顯著減慢，平均差2.01±1.31 s和1.74±2.04 s。AVM周圍腦實質的灌注顯著增加，栓塞後(∆TTP=2.20±0.48 s)，栓塞前(∆TTP=2.52±0.42 s)，平均∆TTP是0.33±0.53 s (p=0.014)。相反，栓塞前後遠隔部位腦實質灌注無顯著差異(∆TTP=0.03±0.20 s, p=0.8)。AVM大小與畸形巢周腦實質灌注改變無明顯關係(r=−0.136, p=0.579)。結論畸形巢周腦實質在栓塞後灌注加速，在一定程度上可能是術後併發症的原因。引言血管內栓塞治療是顱內動靜脈畸形（AVMs）治療的常用方法，可以減小畸形巢體積和畸形團透過的血流。這種栓塞通常在外科切除或放射外科之前進行，有時候也作為單獨治療手段來閉塞畸形巢。血管內栓塞有一些常見的風險和併發症。其中一個目前認識還不透徹的併發症是栓塞後臨近畸形病變腦實質的遲髮型水腫或出血。關於這一現象，有多個理論，包括過載、梗阻性充血、動脈毛細血管-靜高壓綜合症，和正常灌注壓突破。DSA是描述AVM特徵的標準方法。透過比較栓塞前後的DSA影像，提高治療水平，已經成為血管內治療的主流。儘管DSA僅僅能提供血管構築相關的定量資訊，但研究顯示彩色編碼的定量DSA（q-DSA）技術可以揭示血流動力學的定量改變。影象後處理軟體可以把2D DSA影象根據造影劑的排空時間轉化為單個成分的引數影象，也就是彩色編碼的影象。本研究透過彩色編碼的q-DSA定量分析並比較栓塞前後的下述區域腦灌注改變：AVM周圍區域；AVM遠隔區域；引流靜脈；靜脈竇。進一步研究是否存在AVM周圍區域正常組織的灌注增強。

方法

經倫理委員會同意，將本兒科研究所AVMs栓塞治療5年以上的患兒入組進行回顧性分析。入組標準：均有栓塞前後DSA影像，且投射角度、導管位置、動脈到靜脈晚期迴圈相似的病例。本研究為回顧性分析，每一例患者栓塞前後的對比資料包括：影像投射角度、血管選擇、患者體位、導管位置、導管型別、動脈注射、像速（7.5/15 frames/s）均應該儘量匹配。由於患者移動導致的影象質量欠缺者均被排除在本研究之外。記錄每一個患者的年齡、性別、治療日期、臨床表現、病史、以及治療後情況。AVMs的大小、位置，以及用於治療的栓塞劑均被記錄。有著30年臨床經驗的操作者挑選用於分析的影像資料。

影象後處理軟體

所有選擇的栓塞前後的DSA系列[前後位（AP）和側位）] 影像均使用雙平板AXIOM-Artis系統獲得（Siemens Healthineers, AG, Forchheim, Germany），使用syngo iFlow軟體（Siemens Healthineers，Forchheim, Germany）後處理。對於每一個患者去獲得：AVM周圍區域；AVM遠隔區域；引流靜脈；靜脈竇；在引數彩色編碼的q-DSA 影象基礎上透過檢測TTP值定量分析腦灌注改變。

AVM周圍ROIs

在AVM周圍腦實質中（避開血管）取3個ROIs，同樣的位置、前後位和側位分別選取栓塞前後的q-DSA影象，測量TTP值。AVM距離ROIs的平均距離是5±2 mm。此外，從同側頸內動脈和椎動脈提取栓塞前後的感興趣區並測量TTP 值（圖1）。AVM周圍ROIs區的TTP減去ICA/VA TTP值，為∆TTP，代表ROIs區的腦灌注情況。The ICA/VA ROI區提供一個通用的參考點，可用於解釋位置和微導管位置的差異。

圖1：彩色編碼的定量DSA(q-DSA)中3個畸形巢周圍ROIs，分別為栓塞前（a）和栓塞後（b）的前後位（白色圈），1個ROI位於同側ICA/VA（紅圈）。畸形巢周圍ROI的TTP減去ICA/VA的TTP，測量每個區域的∆TTP。AP，前後位；AVM，動靜脈畸形；ICA，頸內動脈；q-DSA，定量數字減影血管成像；ROI，感興趣區；TTP，達峰時間；VA，椎動脈。

AVM遠隔部位ROIs

在AVM遠隔部位，兩個同樣的位點、分別從前後位和側位提取2個ROIs，栓塞前後的彩色編碼q-DSA影象檢測TTP 值。ROIs距離AVM的平均距離是36.19±3.62 mm (圖2)。兩個AVM遠隔ROIs區的TTP減去ICA/VA TTP值，以評估∆TTP的差異，反應每一個ROIs區的腦灌注情況。

圖2：彩色編碼的定量DSA(q-DSA)中2個畸形巢遠隔部位腦實質ROIs，分別為栓塞前（a）和栓塞後（b）的前後位（白色圈），1個ROI位於同側ICA/VA（紅圈）。ROI（ICA/VA）的TTP減去畸形巢周圍ROI的TTP，測量每個區域的∆TTP。AP，前後位；AVM，動靜脈畸形；ICA，頸內動脈；q-DSA，定量數字減影血管成像；ROI，感興趣區；TTP，達峰時間；VA，椎動脈。

靜脈ROIs

此外，在引流靜脈和靜脈竇，分別從前後位和側位兩個同樣的位點提取2個ROIs，栓塞前後的彩色編碼q-DSA影象檢測TTP 值（圖3）。∆TTP 的計算同前。

圖3：彩色編碼的定量DSA(q-DSA)顯示1個ROI位於引流靜脈(白色圈)，一個在靜脈竇(黑色圈)，1個位於同側ICA/VA（紅色圈），均為栓塞前和栓塞後的前後位。ROI（ICA/VA）的TTP減去引流靜脈或靜脈竇的ROI的TTP，測量每個區域的∆TTP。AP，前後的；AVM，動靜脈畸形；ICA，頸內動脈；q-DSA，定量數字減影血管成像；ROI，感興趣區；TTP，達峰時間；VA，椎動脈。

統計學分析

資料以均數和標準差表示。描述性資料處理使用Microsoft Excel (Version 2013, Microsoft Corp, Redmond, Washington)。AVM大小利用AVM體積平均值表示，使用橢圓體計算公式：體積= (pi/6)*(length * width * thickness)。AVM大小和巢周組織灌注的相關性使用Pearson相關回歸分析。計算栓塞前後的∆TTP值均值（包括AVM周圍ROIs, 遠隔部位ROIs和靜脈ROIs），使用配對 t-test比較（SPSS statistics software, SPSS Inc, Chicago, Illinois） 。分析患者隨訪資料評價預後。

結果：

19名栓塞後超過7年的患者（9男，10女，平均12歲，5歲-16.5歲）符合入組標準，加入本研究。在19個AVM中，15個前迴圈供血、4個後迴圈供血。AVM平均體積11.26mL（0.16-107.95mL）。栓塞劑為n-butyl cyanoacrylate (n-BCA) (Trufill, Cordis, Inc, Miami Lakes, FL)和碘油 (Savage Laboratories, Melville, NY)和鉭粉的混合劑。平均∆TTP值，栓塞前後∆TTP值比較見表1和柱圖（圖4）。

表1：栓塞前後∆TTP值比

圖4：柱狀圖說明了栓塞前後平均∆TTP。X-軸顯示不同的ROI區，Y-軸顯示平均∆TTP。AVM, 動靜脈畸形; ROI, 感興趣區；TTP, 達峰時間。

在AVM周圍區域，栓塞後快速灌注明顯（14/19）；和栓塞前比較，平均∆TTP為0.33±0.53s（p=0.014）。畸形大小和畸形巢周圍實質組織灌注改變無明顯相關性（r=−0.136, p=0.579）。在畸形團遠隔部位，栓塞前後的平均∆TTP無顯著差（平均∆TTP=0.03±0.20s, p=0.8）。和栓塞前比較，栓塞後引流靜脈的血流速度明顯減慢（19例患者），平均∆TTP為2.01±1.31 s (p<0.01)。和栓塞前比較，靜脈竇的流速也明顯減慢（17/19例患者），平均∆TTP差值為1.74±2.04s (p<0.01)。

臨床隨訪和預後

有18例患者栓塞後切除病灶，栓塞-手術切除的平均時間間隔為1天（0-11天），1例患者栓塞超過1次，平均隨訪2年。有6例完全康復、6例有輕微症狀（輕微共濟失調和頭痛）、7例有持續的術前症狀（持續偏盲，言語/認知缺陷，輕偏癱，記憶和理解力困難，攻擊性行為和 AVM復發）。沒有患者有即刻的延遲出血。

DSA是在評估栓塞前後腦AVM灌注的影像時使用最廣泛的技術。能夠提供非常好的血管解剖/灌注相關資訊，並使得AVM視覺化。但並不能提供客觀的灌注引數。因此，使用標準的實時DSA很難使AVM治療效果視覺化。本研究中試圖利用後處理軟體彌補標準DSA的短板。syngo iFlow可以提供額外的血流動力學定量資訊，並不需要使患者額外增加輻射量和造影劑使用劑量。並證實栓塞後畸形巢周圍更多的快速灌注可能是遲發性水腫或出血的原因。引數的q-DSA 有助於複雜腦血管病變的DSA評估，可以使血流特徵視覺化、識別血流異常的區域，有助於增強控制血管畸形的供血動脈。透過比較來確實血管內治療前後的治療效果，並不需要專用的工具。更重要的是，引數的彩色編碼q-DSA 2D圖片可以即刻獲得，實時使用。顱內腦血管病變的血流模式和血流動力學是複雜的，需要多種DSA序列程式才能完全揭示血管畸形的解剖和血管構築。多篇研究已經證實了彩色編碼q-DSA在評估腦血管病變中腦血流的作用和意義。對於動脈瘤、AVMs、瘻、粥樣硬化、閉塞、夾層和腫瘤，和僅僅使用2DDSA比較，彩色編碼q-DSA影象組分分析技術的使用，提升了診斷的精度，也有助於評估治療的效果和意義。進一步講，q-DSA特別是在介入治療包含複雜血流的病變時非常有價值，術前術後對比。對於腦AVMs，彩色編碼q-DSA可以使畸形巢，以及正常或異常的靜脈更好的視覺化。對於煙霧病的兒童患者，定量DSA可以增加細微血流變化的精確度，量化的灌注值也可以和傳統的影像分級、臨床和影像預後相關分析，有助於改善對於疾病嚴重程度和治療效果的預測。2項研究中，彩色編碼的DSA用於評估、量化和監測頸動脈-海綿竇瘻的栓塞治療效果。術後血流動力學改變表現為動靜脈分流後的血流突然加速，曾經被猜想會引起遲發性的顱內出血。在168個成年人，共計295次的栓塞術中，僅有7次發生栓塞後出血，多因素分析顯示，術後出血是最主要的不良預後預測因子。在另外一項489例栓塞手術，192個成人腦AVM患者，8例永續性併發症中有3例是出血。本組無兒童有遲發性腦出血，我們的研究顯示栓塞後畸形周圍血流增加可能是出血的原因。正常灌注壓突破理論由Spetzler在1978年提出，動靜脈畸形的高流低阻型動靜脈分流可能在畸形周圍產生高壓/高灌注/缺血，這可能導致周圍動脈的慢性血管舒張和移位。隨著治療後灌注壓逐漸恢復正常（至少部分AVM閉塞），容量的自我調節功能損傷，不能適應動脈血流的突然增加，最終導致顱內出血，水腫和充血。隨著畸形團周圍腦實質血流增加的實時定量監測，syngo iFlow 有可能發現有遲發性出血可能的患者，對於這些患者早期採取預防措施會顯著改善預後。

本研究的缺陷

由於是回顧性分析，本研究受到栓塞前、後DSA的一致性限制。儘管栓塞前後的DSA影像引數儘量最好的匹配，但是觀察角度，導管的位置/型別等的微小變異，患者的呼吸，注射速率，像速率等可能不同。然而，這些差異可以使用頸動脈或椎動脈的ROI 作為共同參考來避免。透過標準化的DSA設定可以使得回顧性分析中的缺陷得到有效的控制。syngo iFlow的一個缺陷是：透過2D的DSA提供了單一成分的彩色編碼影象，對於同一2D角度的影象疊加進行血管構築，這可能減弱對比劑，導致TTP 值的不準確。本研究證實畸形巢周圍栓塞後即刻血流灌注顯著增快，這有待進一步大規模回顧性和前瞻性佇列研究來證實畸形巢周圍血流增快和出血之間的相關性，對於這些患者早期預防性干預具有重要的臨床意義。

專家點評

DSA是最廣泛使用的評估栓塞前後腦AVM灌注的影像技術，可以提供非常好的血管解剖/灌注資訊，使得AVM視覺化。然而，DSA並不能提供客觀的灌注引數。因此，使用標準的實時DSA很難使AVM治療效果視覺化。本研究試圖利用後處理軟體彌補標準DSA的短板，利用syngo iFlow技術提供額外的血流動力學定量資訊，初步證實栓塞後畸形巢周圍更多的快速灌注可能是遲發性水腫或出血的原因。引數的q-DSA 有助於複雜腦血管病變的DSA評估，可以使血流特徵視覺化，識別血流異常的區域。

專家簡介JNIS中文版編委李俠空軍軍醫大學附屬西京醫院神經外科副主任，三病區主任，副教授，副主任醫師、醫學博士，研究生導師，留美訪問學者。任中華醫學會神經外科分會神經介入學組委員、中國醫師協會神經介入專業委員會出血性腦血管病專業委員會委員、中國卒中學會複合介入神經外科分會委員、中國健康促進基金會心腦血管疾病防治專家委員會委員、陝西省醫師協會神經介入分會常委、《中華外科雜誌》特約審稿專家。從事神經外科工作多年，積累了豐富的經驗。每年開刀、介入完成各類腦血管病手術超過500例。參編專著6部、主譯專著2部，以第一／通訊作者發表SCI論文20篇，中文核心期刊論文25篇，主持國家自然科學基金2項，獲國家發明專利3項。