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不透射线钽标记物的镍钛合金支架的 CT 和 MR 成像
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引言 通过计算机断层扫描（CT）血管造影和磁共振（MR）血管造影评估具有远端钽标记物的镍钛合金支架的成像特征和伪影。动脉内数字减影血管造影术（DSA）是支架内再狭窄成像的金标准手术。然而，这种技术是侵入性的，需要使用肾毒性造影剂和电离辐射。通过彩色多普勒超声（US）直接观察髂血管通常受到肠道气体插入的限制，并且在肥胖患者中可能很困难。计算机断层扫描（CT）血管造影术也使用碘造影剂和电离辐射，但无创。由于其高纵向和时间分辨率，多排CT允许对髂动脉进行可靠的 CT 血管造影。 CT支架成像受到内腔人为狭窄和射束硬化伪影的影响，这可能会妨碍再狭窄的评估。此外与没有标记物的镍钛合金支架相比，带有钽标记物的支架中的金属伪影更为明显。对比增强三维磁共振（MR）血管造影术现在为不同血管区域的X射线血管造影术提供了一种替代方案（7-9）。然而，血管支架的MR成像受到与支架金属成分相关的磁化率和射频（RF） 屏蔽伪影的限制。一般来说，由镍钛合金或钽合金制成的支架比钴和不锈钢支架诱导的伪影更少。由于镍钛合金支架具有低射线不透性，因此可以通过在支架末端放置远端不透明标记物来改善可视化。 本研究的目的是评估CT和MR成像评估带有钽标记物的镍钛合金支架支架内再狭窄的准确性。为此使用了支架内再狭窄的多模态逼真体模模型。 材料和方法 支架内双重狭窄体模模型 为该研究设计了专用的多模态血管模型，用于评估X射线血管造影、CT血管造影、MR 血管造影和超声的几何精度。一个直径为 8 毫米、长 60 毫米的支架水平放置在体模的入口和出口之间。支架是一种镍钛合金血管支架，但在其末端增加了钽标记物，以促进荧光镜可视化。通过在支架内插入低熔点 cerrolow 杆，在支架中产生轻度和中度狭窄。这种 cerrolow 杆具有狭窄血管腔的形状，上面覆盖着一层薄薄的乳胶。棒定位后，聚乙烯体模中填充了模拟人体组织成像纹理的琼脂固化凝胶。Cerrolow 的熔合温度低至 55°C，在热水中加热体模后被移除，留下两个支架内狭窄，直径分别缩小了30%和 50%。两个狭窄都被乳胶内层覆盖，以防止造影剂在凝胶内扩散。该组件嵌入琼脂块中，并连接到体模末端的管子上，以允许注射造影剂。 线血管造影术 在AP投影，在HICOR/ACOM-TOP血管造影装置上。在体模外侧与模拟血管相同的水平上贴上刻度导管，以便进行校准。血管模型中填充了 300 mg/mL 碘酞酸葡甲胺溶液。然后将模型加压至100mmHg，以允许乳胶容器膨胀并紧密贴合琼脂凝胶容器腔。 CT血管造影 模中填充了2.8%的430mg/mL碘酞酸葡甲胺溶液用0.9% NaCl 溶液稀释。该浓度用于模拟CT血管造影期间推注注射后获得的造影剂。然后将模型加压至100毫米汞柱。使用CT扫描仪进行扫描，切片厚度为1 mm，间距为 1.25，重建间隔为1 mm。模型始终放置在龙门架的中央。为了覆盖体模长度，平行、倾斜和垂直方向分别使用了 16 、 20 和 25 cm 的 FOV。 MR血管造影 使用1.5-TMR装置体腔容器中填充了1.8 mmol/L钆喷酸二葡甲胺溶液用0.9% NaCl 溶液稀释，然后加压至100mmHg。在冠状平面上使用高分辨率三维快速低角度射击序列，带有体阵列线圈。与CT相比，MR 使用的 FOV 更大，因为在临床环境中，不可能在不诱导包裹伪影的情况下降低 FOV。 进行了第二个实验，以研究钽标志物对伪影产生的影响，并评估支架内信号强度随翻转角度变化的变化。将三种不同的镍钛合金支架（一种带有钽标记物，一种没有远端标记物，一种带有金标记物）放在尼龙丝上，放入装有与血管体模实验相同浓度的钆喷酸盐二葡甲胺的水浴中。使用前面描述的相同MR血管造影序列，使用平行于主磁场和读出梯度的支架进行采集，翻转角度为 30°、60°、90°、120° 和 150°。 图像分析 通过 CT 获得的数据集，而 MR 系列的源图像和最大强度投影则进行了回顾。分析每个 CT 和 MR 系列，特别注意伪影的发生和支架腔的可见性。 结果 血管造影和狭窄评估 在 X 射线血管造影中，幻血管描绘得十分清晰。即便存在碘造影剂叠加的情况，钽标志物依然能清晰可见。通过血管造影测量的狭窄百分比分别为 31.5% 和 48.8%，这两个数值分别非常接近预期设定的 30% 和 50%，说明实验模型在模拟狭窄方面具有较高的准确性，为后续成像评估提供了可靠基础。 CT 血管造影 在源图像上，除了钽标记物水平外，沿镍钛合金支架的长度没有出现严重的金属伪影。然而，在钽标记物处会产生严重的条纹状伪影，这种伪影可能会对该部位的成像分析产生干扰，影响对支架及周边情况的准确判断。 远端标记和翻转角度的影响 绘制了三个支架和钆溶液的翻转角度和信号强度关系图。随着翻转角度的增加，可以观察到 3 个支架的本源信号强度和背景信号强度均降低。该实验使我们能够比较三个支架末端引起的伪影情况。结果显示，钽标志物产生的信号空隙比 MemothermFLEXX 支架的未标记镍钛合金末端和 SMART 支架的金标志物略大。不过，值得注意的是，与标记物相关的伪影并没有干扰管腔直径的评估，这表明在一定程度上，即使存在伪影，依然可以对管腔直径进行较为准确的测量和分析。 结论 这项研究观察到，与Memotherm-FLEXX支架的未标记端相比，带有钽标记物的伪影略大。令人惊讶的是，钽本身产生的磁化伪影很少。科研人员比较了10个支架的MR血管造影和多层CT成像，并得出结论，所有测试的钽支架都比MR血管造影更出色的管腔可视化。并且发现，铂或金标记物会与其他支架产生类似的伪影。钽引起的条纹状伪影可以用这种材料的高不透射线性来解释。与其他市售金属血管内装置相比，钽支架用CT诱导的伪影最多。然而，冠状面和矢状面的MPR降低了这些伪影的大小，并允许在钽标志物水平上更好地可视化支架的内外缘。 研究人员已经使用这种简单的成像方法来克服金属髋关节植入物产生的金属伪影。在本研究的模型中，有意在支架内创建狭窄，以模拟临床上最常见的支架内再狭窄。如果狭窄位于钽标志物内的支架边缘，则可以观察到测量可靠性的更明显恶化，尤其是在 CT 中。 |
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