2022, Vol. 29
2. 复旦大学附属中山医院介入治疗科，上海 200032;
3. 上海市影像医学研究所，上海 200032
2. Department of Interventional Radiology, Zhongshan Hospital, Fudan University, Shanghai 200032, China;
3. Shanghai Institute of Medical Imaging, Shanghai 200032, China
肝癌发病率在恶性肿瘤中排名第6位，恶性程度高、病情发展快，而全球近50%的肝癌患者在中国[1]。目前，经动脉化疗栓塞术（transarterial chemoembolization，TACE）在中晚期肝癌治疗中得到广泛应用[2]。数字减影血管造影（digital substraction angiography，DSA）是TACE术最基本的引导方式。部分肿瘤的血管较为复杂，如血管重叠、乏血供、动脉迂曲等，传统DSA引导较为困难，且肿瘤的检出率、供血动脉识别及插管精准率都受到影响[3]。锥形束计算机断层扫描(cone-beam computed tomography, CBCT)是一种较新的成像技术，目前得到广泛应用[4]。CBCT能为TACE术中肿瘤供血动脉的确定及精准插管提供帮助，以最大程度避免正常动脉分支遭到误栓[5-7]。
然而，目前DSA设备的CBCT功能较单一，且其成像质量与多排螺旋CT（multi-slice spiral CT，MSCT）存在一定差距[8]。CBCT图像质量的影响因素包括DSA系统和算法、图像伪影和噪声水平、术中对比剂注射参数和患者屏气条件、软组织分辨率等[9-11]，且成像范围局限，导致临床应用受限。大视野（field-of-view, FOV）CBCT通过与DSA技术相结合，突破传统扫描轨迹限制，能提供依据完整数据重建的大容积图像。同时，断层FOV直径从248 mm提高到431 mm，能够对腹部和胸部进行完整重建。本研究通过比较大FOV CBCT和常规视野CBCT技术的图像质量和辐射剂量，探讨大FOV CBCT在TACE中的应用价值。
1 资料与方法 1.1 一般资料前瞻性随机纳入2021年10月至12月接受TACE治疗的40例肝癌患者。纳入标准：（1）临床明确诊断为肝癌；（2）年龄＞18岁，性别不限；（3）需要进行TACE术。排除标准：严重心功能、肝功能、肾功能不全，经研究者评估其他不适宜参加临床试验者。参照随机对照表，将受试者随机分配到大视野组和对照组。大视野组20例，TACE术中用大FOV CBCT进行扫描；对照组有3例患者中途退出，最终入组17例，TACE术中进行常规CBCT扫描。两组患者临床资料基线值差异无统计学意义（表 1）。本研究获得医院伦理委员会审批（B2021-570R），所有患者或家属在术前签署知情同意书。
| 项目 | 大视野组(n=20) | 对照组(n=17) | t值/χ2值 | P值 |
| 性别n(%) | 0.564 | 0.452 | ||
| 男 | 19(95.00) | 15(88.24) | ||
| 女 | 1(5.00) | 2(11.76) | ||
| 年龄/岁 | 60.70±12.962 | 61.59±10.308 | －0.232 | 0.818 |
| 身高/cm | 170.82±6.277 | 167.82±8.025 | 1.214 | 0.234 |
| 体质量/kg | 67.226±10.361 | 63.500±12.811 | 0.935 | 0.342 |
| 肝炎n(%) | 1.859 | 0.173 | ||
| 有 | 11(55.00) | 13(76.47) | ||
| 无 | 9(45.00) | 4(23.53) | ||
| 肝硬化n(%) | 0.149 | 0.699 | ||
| 有 | 7(35.00) | 7(41.18) | ||
| 无 | 13(65.00) | 10(58.82) | ||
| Child-Pugh分级n(%) | 0.014 | 0.906 | ||
| A | 19(95.00) | 16(94.12) | ||
| B | 1(5.00) | 1(5.88) | ||
| BCLC分期n(%) | 0.621 | 0.733 | ||
| A | 6(30.00) | 7(41.18) | ||
| B | 6(30.00) | 5(29.41) | ||
| C | 8(40.00) | 5(29.41) |
使用PHILIPS Allura Xper FD20 DSA，TACE术中先行常规正位DSA，了解肿瘤个数、部位及供血情况；在栓塞前行CBCT双期扫描明确肿瘤供血动脉，选择AbdomenXper，栓塞结束后，再次行CBCT平扫评价栓塞效果。
1.2.2 大FOV CBCT使用UIH uAngio 960 DSA，TACE术中先行常规正位DSA，了解肿瘤个数、部位及供血情况；在栓塞前行大FOV CBCT双期扫描，栓塞结束后，再次行大FOV CBCT平扫评价栓塞效果。
1.3 观察指标 1.3.1 影像图像的评价TACE术中图像质量由主刀医师评判，评判内容：透视图像；2D、3D造影和图像处理；CBCT扫描下肿瘤的显示情况；肿瘤供血动脉的识别；栓塞后碘油沉积情况。（1）透视图像：优为导丝导管清晰可见；良为可见；差为模糊，难以辨认。（2）2D造影和图像处理：优为可辨认3级以下血管分支，边缘清晰；良为可辨认3级以下血管分支，欠清晰；差为不可辨认3级以下血管分支。（3）3D造影和图像处理：优为图像清晰度高，血管轮廓清晰，对比明显，轻微伪影，骨骼影像基本不干扰血管成像，分支小动脉（3级）显示完全，能很好满足介入手术需要；良为图像较清晰，少量伪影，骨骼影像较少干扰血管成像，分支小动脉（3级）显示基本完全，尚能满足介入手术需要；差为图像模糊，血管边缘不清晰，伪影明显，骨骼影像干扰血管成像，分支小动脉（3级）显示不完全，无法满足诊断要求。（4）CBCT：优为图像清晰，对比度好，病变显示良好，轻微伪影，能很好满足介入手术需要；良为图像不够清晰、锐度欠佳，能基本显示病变，有少量伪影但不影响图像观察，能基本满足介入手术需要；差为图像清晰度、对比度和锐度均较差，伪影较大，病变部位显示不清楚，不能满足介入手术需要[12]。
1.3.2 安全性收集并分析TACE手术辐射参数数据，包括曝光次数、累计透视时间、累计曝光时间、单位时间内剂量面积乘积（dose area product，DAP）、空气比释动能等。
1.4 统计学处理所有数据采用SPSS 26.0统计软件进行分析，计量数据以x±s表示，计数资料以n(%)表示。计量数据的组间比较根据数据分布情况采用独立样本t检验（方差齐、正态分布）；分类数据采用卡方检验或精确概率法，等级资料采用Mann-Whitney U检验。所有的统计检验均为双侧，检验水准（α）为0.05。
2 结果 2.1 图像质量大视野组大FOV CBCT的3D图像质量达优率为90%，优于对照组常规CBCT（58.82%），差异有统计学意义（P=0.028，表 2）。常规CBCT横断位图像中部分肝脏、脾脏未能纳入视野；大FOV CBCT横断位图像中腹腔脏器完整纳入视野（图 1）。
| n(%) | |||||||||||||||||||||||||||||
| 项目 | 大视野组(n=20) | 对照组(n=17) | χ2值 | P值 | |||||||||||||||||||||||||
| 透视 | 0.131 | 0.721 | |||||||||||||||||||||||||||
| 优 | 7(35.00) | 5(29.41) | |||||||||||||||||||||||||||
| 良 | 13(65.00) | 12(70.59) | |||||||||||||||||||||||||||
| 2D造影 | 3.070 | 0.084 | |||||||||||||||||||||||||||
| 优 | 16(80.00) | 9(52.94) | |||||||||||||||||||||||||||
| 良 | 4(20.00) | 8(47.06) | |||||||||||||||||||||||||||
| 锥束CT | 0.087 | 0.772 | |||||||||||||||||||||||||||
| 优 | 8(40.00) | 6(35.29) | |||||||||||||||||||||||||||
| 良 | 12(60.00) | 11(64.71) | |||||||||||||||||||||||||||
| 2D图像处理 | 0.460 | 0.504 | |||||||||||||||||||||||||||
| 优 | 18(90.00) | 14(82.35) | |||||||||||||||||||||||||||
| 良 | 2(10.00) | 3(17.65) | |||||||||||||||||||||||||||
| 3D图像处理 | 4.852 | 0.028 | |||||||||||||||||||||||||||
| 优 | 18(90.00) | 10(58.82) | |||||||||||||||||||||||||||
| 良 | 2(10.00) | 7(41.18) | |||||||||||||||||||||||||||
|
| 图 1 栓塞前后CBCT扫描重建图像 A、B：栓塞前常规（A）和大FOV（B）重建图像；C、D：栓塞后常规（C）和大FOV（D）重建图像。 |
两组TACE术中平均曝光次数、平均累计透视时间、平均累计曝光时间、空气比释动能差异均无统计学意义；大视野组单位时间内DAP低于对照组（P=0.002，表 3）。
| 项目 | 大视野组(n=20) | 对照组(n=17) | t值 | P值 |
| 曝光次数 | 7.55±1.701 | 6.82±3.340 | 0.812 | 0.425 |
| 累计透视时间/s | 732.315±14.986 | 738.059±486.341 | －0.047 | 0.963 |
| 累计曝光时间/s | 811.195±157.600 | 787.990±507.593 | 0.181 | 0.858 |
| 空气比释动能/mGy | 1 069.521±230.824 | 820.170±638.659 | 1.527 | 0.143 |
| DAP/(μGymm2•s－1) | 26.852±6.430 | 53.127±29.087 | －3.650 | 0.002 |
| DAP：剂量面积乘积。 | ||||
CBCT利用C臂的旋转运动，经平板探测器采集和计算机重建形成三维断层CT图像，不仅具有普通DSA功能，还可行容积成像及三维血管重建[13]。
在TACE术中，CBCT通过多平面重组（MPR）和容积再现（VR）等图像后处理技术，获得肝脏的三维容积数据，并得到与普通多层螺旋CT相似的肿瘤增强图像和CT血管造影（CTA）图像[14-16]，能直观显示肿瘤的个数、分布情况和供血血管，从而帮助术者制定栓塞方案、评估TACE术中操作的难易程度，选择术中导管头端的形状及对导管塑形，进而更好地引导超选择精准插管，提高手术效率[17-19]。研究[19]显示，在TACE术中，CBCT对栓塞靶点和肿瘤供血血管的识别、栓塞后评估碘油沉积有重要指导价值。
对于体型较大或病灶较大、较多的受试者，常规CBCT平板探测器扫描面积有限，1次旋转不能完全涵盖整个躯干部截面，图像视野相对于螺旋CT小，存在无法完全扫描的情况，因此术中需根据患者体型不断进行体位调整。相较于常规CBCT，大FOV CBCT既没有增加新的硬件装置，也不改变射线在平板探测器上的能量分布，在保证重建图像均匀性和图像质量的基础上，可将重建直径由常规CBCT的248 mm增加至431 mm，扫描视野扩大了73.79%，可以覆盖整个腹部（图 2、图 3）。
|
| 图 2 CBCT视野测量与计算方法 A：大FOV；B：常规FOV。 |
|
| 图 3 CBCT图像视野 A：大FOV，扫描横截面最大横径为431 mm；B：常规FOV，扫描横截面最大横径为248 mm。 |
本研究显示，相比常规CBCT，大FOV CBCT有更大成像视野，能获得更优的图像质量，可帮助医师在术中更准确、全面地评估患者情况，在TACE中具有重要指导意义。因常规CBCT视野及其覆盖面积有限，在TACE术中有时需进行2次或多次图像采集，增加术者和患者所受辐射量，且易造成漏诊[20]。而大FOV CBCT能在保证图像质量的前提下，一次性覆盖更大的成像范围，减少漏诊，降低重复采集次数。本研究采用的大FOV锥形束CT辐射剂量小，单位时间内DAP低于对照组（P=0.002）。
但是，本临床试验未进行后期随访。同时，大FOV CBCT图像质量的影响因素较多，包括成像参数、对比剂注射参数、患者屏气条件及病灶部位等，其成像机制有待进一步研究，理论体系有待进一步完善，扫描过程中辐射剂量标准尚待制订，因此其安全性和有效性需进一步深入研究。
综上所述，本研究表明，大FOV CBCT技术在TACE术中图像质量优于常规CBCT，单位时间内DAP低于常规CBCT，能安全、有效地应用于TACE手术，为肿瘤精准治疗提供了更好选择。由于技术较新，相关应用标准尚待进一步研究后制订，因此其有效性和安全性也有待增加样本量并进行较长随访后确定。
利益冲突：所有作者声明不存在利益冲突。
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