尽管在周围血管尺寸评估中DSA与侵入性和无创性成像方式之间存在差异,但这些差异对手术结果的长期影响尚不完全清楚。初步证据表明,通过改进血管尺寸评估技术,有可能提高手术成功率、降低再狭窄率并改善患者治疗。
尽管在周围血管尺寸评估中DSA与侵入性和无创性成像方式之间存在差异,但这些差异对手术结果的长期影响尚不完全清楚。初步证据表明,通过改进血管尺寸评估技术,有可能提高手术成功率、降低再狭窄率并改善患者治疗。
背景
外周血管介入(PVI)的术前规划对于实现最佳管腔增益、最小化血管创伤以及为支架或球囊大小选择至关重要。这一规划的一个关键环节是血管尺寸测量,它可确保球囊和支架的适当选择,同时避免血管壁膨胀不足或过度膨胀导致的并发症。
在冠状动脉和周围动脉介入治疗中,支架扩张后内膜层会经历显著的应变。过大的支架和高膨胀压力可能导致动脉壁长期承受压力,导致新生内膜增殖和支架内血栓形成。相反,未充分膨胀的支架会增加支架支柱错位、内在回弹和药物向血管壁转移受限的风险,从而增加支架移位、组织生长和再狭窄的风险。
与冠状动脉相比,周围血管介入治疗中的血管尺寸评估较为有限,可能是由于缺乏对减轻主要不良肢体事件长期益处的充分数据。周围血管还具有自身的手术挑战,如更长的血管段显著阻碍了血管尺寸评估的一致性。此外,膝下(BTK)血管直径较小且可能严重钙化,使得在血管介入手术过程中血管剥离、血栓栓塞和血管痉挛更为常见。
侵入性检查
1.数字减影血管造影(DSA):DSA一直是指导血管介入的传统方法,但其二维视图在血管尺寸测量上存在挑战,因为它提供的是血管管腔轮廓而非真实血管测量。图1:MRA、IVUS和DSA血管直径测量值比较。与 IVUS 检查相比,MRA测量的血管直径通常更小。DSA测量的血管直径比3D成像技术更小。
2.血管内超声(IVUS):IVUS通过声波提供靶向血管的圆周视图,其在外周介入中的应用正在增加。IVUS能够测量管腔和真实血管的直径和横截面积,且比DSA显示出更小的差异。
3.
光学相干断层扫描(OCT):OCT通过发射光波提供血管的圆周视图,识别单层细胞和更薄的界面。OCT在内冠状动脉成像中更为常见,但其在外周血管中的应用数据有限。
图 2 横截面图,显示了正常动脉和病变动脉中血管壁的层数。牙菌斑的积累会导致测得的管腔尺寸与真实血管尺寸之间存在差异,使得准确的血管尺寸测量具有挑战性。
4.IVUS检查与DSA在外周血管尺寸测量中的比较:多项研究表明,IVUS检查显示的血管直径比DSA大。这种差异影响了球囊和支架尺寸的选择。此外,IVUS检查在观察者间和观察者内变异性方面表现更优。
IVUS检查与OCT的比较:直接比较IVUS检查和OCT在周围血管尺寸评估中的有效性的数据有限。初步研究表明,两者在血管特征描述和图像伪影方面表现相当,但OCT在识别斑块、钙化和支架方面得分更高。
非侵入性检查
计算机断层扫描血管造影(CTA):CTA提供血管尺寸的三维评估,但其在外周血管介入手术计划中的应用受到限制。CTA的缺点是使患者暴露于辐射并需要造影剂,这对肾功能受损的患者构成挑战。
磁共振血管造影(MRA):MRA也提供血管尺寸的三维评估,无需辐射和碘造影剂,但扫描时间较长且图像质量可能较差。MRA技术在识别动脉钙化方面可能具有优势。
CTA与MRA的比较:时间飞跃(TOF)MRA和CTA在评估股动脉入路的最小有效直径时显示出显著差异。MRA在测量右侧和左侧动脉时的观察者间变异性较低。
复杂病变:严重钙化的病变和慢性完全闭塞病变在选择治疗方式和优化球囊和支架尺寸方面提出了挑战。钙化可导致内膜增厚和管腔直径狭窄,影响血管尺寸评估。
讨论
本综述总结了目前可用于血管尺寸测量的侵入性和非侵入性成像模式。尽管其中许多成像模式在冠状动脉术前规划中得到了广泛应用,但血管造影仍然是外周血管治疗规划和设备选择中的主要工具。在大多数比较血管内超声(IVUS)检查和数字减影血管造影(DSA)的研究中,使用IVUS检查得到的血管尺寸显著大于血管造影的测量结果。这一过程导致了球囊和支架尺寸选择上的差异。此外,与DSA相比,IVUS检查在同一用户和不同用户之间的变异性较小。IVUS检查相比DSA的一个优势是,可以通过对穿过血管中心的多次测量取平均值来计算管腔、外弹力膜(EEM)和内弹力膜(IEM)的直径。这种策略有助于减少在检测血管层边界时的差异性。
即使在选择了用于指导血管尺寸测量的成像模式和测量技术后,最终的球囊和支架尺寸仍由介入医生决定。在Treitl等人的研究中,球囊尺寸是通过将IVUS检查指导下的管腔直径向上或向下取整来确定的。在Shammas等人的研究中,球囊的尺寸是按照内弹力膜直径的1:1比例来确定的。另一项由Kumakura等人进行的研究则基于参考管腔直径来选择支架尺寸。对于球囊扩张型支架,使用了与参考直径相当的直径,而选择自扩张型支架时,则选择了比参考直径大1mm的直径。介入医生使用的缩放技术不同,进一步增加了血管尺寸测量的差异性。
IVUS检查和光学相干断层扫描(OCT)的一个经常被提及的缺点是增加了血管内干预的手术时间和成本。此外,需要向血管内注射造影剂可能会给肾功能受损的患者带来风险。新技术使用右旋糖酐和盐水溶液来避免肾功能受损,然而,在需要透析的患者中,增加液体摄入仍然存在风险。
二氧化碳(CO2)造影剂是一种无毒、快速清除、低成本的造影剂,可作为碘化造影剂的替代品。然而,由于CO2的高浮力,在较大的血管中血液置换不完全,难以判断不透明度和测量血管。计算机断层扫描血管造影(CTA)和磁共振血管造影(MRA)也提供了一种独特的模式,不仅可以描述斑块形态,还可以使用三维视角来无创地计算血管直径。然而,它们在指导PVI血管尺寸测量方面的应用尚未得到充分探索。在一项研究中,当使用MRA与X射线血管造影计算血管直径时,似乎MRA的测量结果小于X射线血管造影。这一结果与我们的发现不同,我们的研究显示MRA的直径测量结果大于血管造影(图1)。
IVUS检查显示的血管直径大于MRA和X射线血管造影。CTA的缺点是会使患者暴露于辐射并需要使用造影剂,这对肾功能受损的患者来说是一个挑战。此外,动脉钙化的存在阻碍了CTA在成像血管方面的准确性。CTA上的 blooming 伪影可能会扭曲高密度结构(如支架和钙化)的外观,从而可能掩盖管腔。光子计数探测器CT扫描提供了一种替代方案。它们能够可视化更小的动脉,并增强对钙和碘等材料之间的鉴别。在一项比较冠状动脉CT扫描仪之间 blooming 伪影的研究中,光子计数探测器CT扫描具有更高的空间分辨率、更少的 blooming 伪影以及更清晰的支架支柱显示,以可视化血管管腔。为了避免 blooming 伪影,MRA技术在识别动脉钙化方面可能具有优势。增强MRA使用镓基造影剂,其肾毒性低于传统CT血管造影中使用的碘化造影剂。然而,在严重肾功能不全(肾小球滤过率<30 mL/min)的患者中仍不推荐使用。MRA技术,如时间飞跃法(TOF)、三维快速自旋回波和三维流动敏感去相位,提供了非造影剂的替代方案;然而,它们扫描时间较长,图像质量较差,并且由于采集时间较长而容易产生伪影。QISS通过减少扫描时间和伪影提供了解决方案。总体而言,MRA通常也比CTA更昂贵,且普及程度较低。在确定血管尺寸测量的长期益处方面,一个问题是再狭窄率是否与治疗不佳有关,或者再狭窄是否是干预措施的自然过程的一部分。Allan等人的研究表明,在使用IVUS检查进行干预后12个月,再狭窄率降低,这是因为与使用DSA相比,实施了更大的药物涂层球囊进行治疗。值得注意的是,在这两种成像模式之间,使用的支架尺寸没有变化。
该研究指出,外科医生可能不愿选择过大的支架,而更多地依赖血管造影结果,从而选择了较小的支架。此外,考虑哪种治疗方案最有利于患者的长期通畅率也是值得思考的问题。在Hitchner等人的研究中,接受支架置入的患者与仅接受血管成形术的患者相比,IVUS检查确认的残余狭窄显著减少(P = .043),且最小管腔直径更大。临床上需要研究图像引导下的血管尺寸测量对治疗结果和介入器械选择的影响,以及这些因素如何影响血管重建和随后的再狭窄率。
未来的研究工作应重点关注侵入性和非侵入性技术之间在血管尺寸测量方面的差异,尤其是在涉及钙化病变的情况下。此外,将血管尺寸测量纳入外周血管术前规划中的长期后果也值得重点关注。
结论
术前规划中的准确血管尺寸测量已被证明在冠状动脉中选择最合适的干预措施和器械方面起着至关重要的作用,从而减轻了手术和慢性血管并发症。然而,其在指导外周血管介入(PVI)手术时的应用仍然受到一定限制。现有的侵入性和非侵入性成像模式,以及多样化的测量技术、方法和观察者的偏好,为血管尺寸测量提供了多方面的指导途径。在评估血管尺寸方面,血管造影与其他成像模式之间存在差异,这些差异影响了球囊和支架的尺寸选择。初步研究表明,优化血管尺寸测量并考虑病变特性为PVI规划提供了明智决策的机会,并有助于降低再狭窄率。