开放性颅内损伤

首页 » 常识 » 常识 » 动脉瘤手术中的激光斑点对比成像与微血管多
TUhjnbcbe - 2024/10/9 17:16:00

使用非衍射贝塞尔光束进行一维(1D)扫描,以生成具有最小副瓣效应的扩展景深(EDOF)激发光片。使用长激发波长和发射相对长波长的荧光核探针实现了高成像深度。经过开发和表征后,该系统应用于各种人类癌症标本(包括皮肤、胰腺和前列腺)的高通量3D成像,并与传统的HE染色组织学图像进行比较,以进行验证。

本文介绍比较微血管多普勒超声成像(MDS)和激光散斑对比成像(LSCI)在显微手术夹闭颅内动脉瘤过程中评估血管通畅性和动脉瘤闭塞情况的作用。

通过方法:在六例神经血管手术(包括六名患者)中,夹子放置后使用了MDS和LSCI,并对两种技术的一致性进行了评估。LSCI在MDS评估后同时或立即进行。多普勒反应通过听诊进行评估,而LSCI视频中的血流则由三位盲法神经血管外科医生在术后进行评估。统计分析确定了这两种技术在评估18个感兴趣区(ROI)血流时的一致性。

在显微手术夹闭颅内动脉瘤时,LSCI与MDS在评估血管通畅性方面表现出很高的一致性。它能提供连续、实时、全视野成像,具有很高的空间分辨率和时间分辨率。MDS可对深部血管区域进行评估,而LSCI可对周围血管进行无限制的评估,是对MDS的补充。

在动脉瘤手术剪切过程中,术中血流评估具有挑战性,因此需要使用辅助技术。据报道,术后动脉瘤残余的发生率在3%到21%之间,而意外血管闭塞的发生率在2%到11%之间。

尽管数字减影血管造影术(DSA)因其卓越的分辨率和多样的观察角度仍被许多人视为黄金标准,但由于其成本、侵入性和需要额外的训练有素的人员,在一些中心的应用受到了限制。

近年来,LSCI已成为神经外科手术期间进行无创、全场和连续血流评估的一种很有前途的工具。LSCI通过捕捉随时间变化的激光斑点模式提供瞬时血流图,它的血流可视化特性和对手术显微镜的适应性使其成为神经外科手术引导的理想工具。

本文研究目的是比较动脉瘤闭塞后的MDS和LSCI。评估动脉瘤周围血管和动脉瘤囊内血流的有无(流动)。该研究旨在为临床医生提供这两种技术的对比分析,突出它们在神经外科手术中评估血流时各自的优势和局限性。通过阐明LSCI相对于MDS的潜在优势,该研究试图评估LSCI是否能在神经血管手术中改善手术决策和患者预后。

材料与方法

一、微血管多普勒超声

MDS是快速评估血流模式并确保手术夹不阻塞主要结构的重要工具。因此,在用FA进行更详细的评估之前,在夹子结扎后使用MDS快速评估血管通畅情况并确认动脉瘤成功闭塞。

为了进行MDS,研究人员使用了一个微探针(VTI20MHz一次性多普勒探针),将其小心地与ROI接触。通过听觉而非视觉观察评估振幅响应,以确定受影响血管和动脉瘤囊的血流量。所有18项(%)多普勒评估都是在FA之前进行的,所有MDS结果都与FA结果一致。在MDS评估和FA评估之间没有进行任何外科手术,评级过程中定义的ROI是基于MDS通路评估时探头的位置。

二、激光散斑对比成像

手术视野由不可见光的低功率连续激光二极管(λ=nm)照射。该技术要求手术视野明显暴露,这与LSCI等光学模式固有的有限穿透深度(1mm)相一致。反射光由手术显微镜(OPMIPentero)收集,并通过连接在侧观察孔上的摄像头成像。

LSCI激光微循环血流仪器集成在手术显微镜上,在手术的关键时刻可同时使用两种技术,散斑对比图像实时显示在手术室的显示器上。根据不同的病例和手术时间点使用不同的伪色来显示斑点对比度值。这些值要么显示在白光图像旁边,要么使用中值滤波器和伪色叠加到手术显微镜白光图像上,这在之前的研究中已有解释。

在手术过程中,LSCI与MDS评估同时或紧随其后进行,确保在评级中使用的MDS和LSCI记录之间没有夹子位置的手术变化或生理变化。本研究采用LSCI只是为了评估其稳健性,外科医生并未利用LSCI数据改变手术方法或夹子位置。

三、统计分析

医院Inselspital神经外科的三名神经血管外科医生对LSCI视频中的血管流量进行了评估。为了进行评级,评级人员在对LSCI图像进行评级之前,在不了解ROI中真实血流状态的情况下,同时获得了白光和LSCI视频。

评分者将血管血流分为有血流、无血流、因图像质量差而无法评估或因搏动性运动伪影而无法评估。LSCI对各种类型的运动都很敏感,包括血液的脉动饱和运动和每次心跳时大脑的机械搏动。这种敏感性意味着,即使在没有实际血流的区域,大脑运动导致的ROI运动也可能导致假阳性,从而对血流评估的准确性提出挑战。

为了确定综合评分,选择了每个感兴趣区最常选择的评分(至少有三个评审者的两个相同答案),没有出现三个不同评分的情况。

感兴趣区(ROI)类型和激光斑点对比成像与微血管多普勒超声(MDS)的一致性

四、实验结果

使用MDS评估了18个不同时间点的血流情况。MDS评估15个ROI(83%)为开放(有血流),3个ROI(17%)为封闭(无血流)。LSCI可评估15个ROI(83%)的血管流动情况。其中,14个ROI(93.3%)显示有血流,只有1个ROI(7.7%)显示无血流。由于2个ROI(11.1%)存在搏动性运动伪影,1个ROI(5.5%)图像质量较差,3个ROI(17%)的血管流量无法评估。分支动脉类别指的是从主动脉分支出来的动脉,而藏匿动脉类别指的是直接向动脉瘤供血的主动脉。最后,动脉瘤类别表示动脉瘤本身的位置。LSCI和MDS之间出现分歧的情况出现在3个由于搏动性运动伪影或图像质量差而无法用LSCI评估的ROI(n=3,17%),可通过LSCI评估的ROI之间的一致性为%。所有三位评分者的LSCI评级和MDS评估之间的平均一致率为87%。MDS和LSCI均未出现与技术相关的并发症。

结果表明,LSCI是评估夹子置入后通畅性的可靠工具。然而,MDS仍应是评估深部和覆盖结构的首选方式,尤其是在需要定量血流信息时。因此,两种技术应视为互补。

外科医生根据感兴趣区(ROI)类型对激光斑点对比成像(LSCI)与微血管多普勒超声造影进行比较的评分结果

下面图片展示了用MDS评估MCA动脉瘤夹闭术后血管通畅情况时的LSCI图像,其中MDS评估M2支动脉(箭头)均为开放。手术视野和相应的LSCI叠加图像显示,MDS和LSCI在评估动脉瘤夹闭后M2支血管的通畅性时结果一致。

在微血管多普勒超声检查中,对夹闭的大脑中动脉动脉瘤附近的血管(白色实箭头)进行LSCI血流评估

结论显微外科剪切术治疗颅内动脉瘤的成功在很大程度上依赖于保留动脉瘤周围血管的血流。然而,这些血管非常脆弱,而且进行剪切所需的复杂外科手术极易造成血管闭塞或损伤。这可能会导致缺血或出血性并发症,突出了在剪切过程中和剪切后监测血流的重要性,术中血管成像和监测已被证明可以提高手术治疗的质量并简化手术。

MDS是一种实时、无创技术,在神经外科显微手术剪切过程中对血流的评估非常有效。这项技术需要在手术视野中引入探针,接触感兴趣的结构,如血管或动脉瘤,从而对血流进行点测量。与术中DSA不同,MDS是一种低成本技术,可在手术过程中反复使用,以评估剪切是否成功,并确保周围血管的血流得以保留。

LSCI是一种新兴的血流成像模式,可提供全视野、实时和连续的血流成像。该技术无需在手术视野中注射染料或引入额外的仪器。因此,它可以在动脉瘤显微手术夹置入的整个过程中提供连续的血流监测。

MDS在评估深层血管区域的能力方面具有优势,而LSCI则能对动脉瘤周围的血管进行连续、不受限制的评估,从而在手术过程中提高确定性。虽然还需要进一步研究才能充分了解LSCI的潜力,但本研究的结果表明,它可以补充MDS的不足,在显微手术剪切过程中评估通畅性,从而改善神经外科手术的手术决策和患者预后。

本文强调了LSCI和MDS在评估显微手术夹闭颅内动脉瘤后血管通畅性方面的一致性(87%)。这两种技术提供的宝贵信息可帮助外科医生做出更明智的决定,最终改善患者预后并减少术中并发症。LSCI可提供高空间分辨率的无限和连续全场成像,应被视为神经外科手术中MDS的一种前景广阔的辅助工具。

免责声明

本文内容及图片来源网络,如涉及版权等问题,请来电或留言联系,我们将协调给予处理。

1
查看完整版本: 动脉瘤手术中的激光斑点对比成像与微血管多