介入影像学2011年度进展报告之新技术新设备篇
1 C臂CT
C臂CT（C-arm computed tomography），亦称C臂锥束CT、锥束容积CT、C臂平板探测器CT等（图1），是DSA旋转技术与计算机重建技术相结合的产物：利用C臂的旋转运动和平板探测器的采集，通过计算机重组处理，获得血管三维影像的同时也获得相应层面的软组织CT影像，在此基础上还可以由计算机处理得到多平面重组（MPR）、容积演示（VRT）、最大密度投影（MIP）等图像。
图1商业化安装平板探测器带有C臂系统的设备
1.1 C臂CT在介入诊疗中的应用
目前，C臂CT已在血管介入、肿瘤介入、非血管介入等多个领域得到了广泛应用。在血管介入方面，C臂CT可以在术前评估动脉狭窄范围和程度、动脉瘤形态及瘤腔内有无附壁血栓、动静脉畸形的解剖结构等，术中评估支架网眼张开及贴壁情况、弹簧圈填塞动脉瘤程度、有无急性脑出血或血栓形成等并发症，术后随访支架内有无再狭窄等等。Buhk等人研究表明，C臂CT在术后评估颅内动脉瘤栓塞效果、有无瘤腔残留方面与DSA及TOF-MRA技术相当；在支架辅助弹簧圈栓塞患者中，由于磁敏感伪影存在，C臂CT图像质量要优于MRA，但是当动脉瘤较大时（＞10mm），弹簧圈带来的硬线束伪影将显著影响C臂CT的图像质量。肿瘤介入方面，C臂CT可以清晰显示肿瘤的供血动脉、肿瘤血管及侧枝循环，提高微小病灶及异常病变的检出率，指导介入医师在TACE操作中超选择性插管，提高复杂肿瘤介入操作的安全性和有效性。Meyer等前瞻性研究表明，在肝脏肿瘤TACE中，联合C臂CT及DSA影像信息比单纯评价DSA影像后确定的介入治疗方案，50%TACE病例的导管位置更为精确。在非血管介入操作中，术前穿刺路径设计、术中穿刺针位置判断是操作关键，通过透视观察和C臂CT检查，可通过不同角度、断面实时观察，增加了术中所需影像信息，降低了手术风险。
1.2 辐射暴露
DSA检查时进行C臂CT给患者所带来额外的辐射暴露是值得我们考虑的。Nishrta等人研究对肝细胞肝癌患者TACE时，通过测量剂量-面积乘积（DAP）和累积剂量（CD），来比较标准DSA和C臂CT/DSA操作的辐射暴露。结果表明，与标准DSA操作相比，常规使用C臂CT会增加患者的随机风险（如DAP），但可以降低确定性风险（如CD）。另外，DAP的增加与操作者经验相关，可以减少至10%以下。在33%的患者中，C臂CT可以提供DSA没有给出的信息，同时减少了碘对比剂的使用；因此研究者认为TACE中使用C臂CT是明智的。
1.3 不足与展望
C臂CT不足之处在于视野较小，密度分辨率和时间分辨率较低，但是其重要性在于提供许多专业CT信息，特别是在介入室即时提供三维CT影像，直接提高了介入诊疗的效率。目前国内的C臂CT应用还处于初始阶段。随着DSA设备软硬件的发展，其临床应用将进一步提高和扩大，建立并完善一些基于C臂CT技术应用的临床与科研方案将为介入放射学的发展开拓新的领域。
2 图像融合与导航
导航系统、设备及软件的发展正在改变着介入放射学的发展。在这些精密的导航工具应用之前，对于困难病灶或CT平扫显示欠清的病灶，其射频消融或者穿刺活检的定位主要依靠操作者的经验和空间想象能力，结合其他影像学资料（如：动脉期CT图像，PET图像等）来进行操作。
介入放射学的影像导引手段包括X线透视、超声（US）、CT、DSA及MRI等，各有优势和不足。其中超声因其可实时显像、简便易行、无辐射且价格低廉而为临床广泛应用。但是，US易受各种因素影响，从而导致病灶消融不全、穿刺偏移等后果。与超声相比，CT和MRI虽然病灶检出率高，但是由于静态显像，且价格昂贵、辐射暴露和对比剂过敏等因素，临床应用不尽完美。采用影像融合和定位追踪技术的实时虚拟导航系统，可实现US与CT/MR影像的实时匹配，取长补短，不仅提高了影像诊断的准确性，也为介入诊疗提供了极大的便利。
Jochen小组利用一套电磁示踪导航的US/CT实时导航设备进行活检或射频消融操作（图2）。CT扫描前先于检查部位感兴趣区（ROI）体表进行标记，使用特制的皮肤标记器（金属标记器）粘贴于标记点上，最少标定6个点。操作时首先将患者摆好体位，憋气状态下进行CT扫描，所得图像传输至工作站，在图像上发现靶目标；然后是进行图像匹配工作，根据患者体表皮肤标记器获得示踪数据，还可以将患者既往影像学资料（如动脉期CT图像、PET图像）调入进行手动匹配；最后是进行导航，选择合适的皮肤穿刺点插入示踪向导针，进行实时MPR，通过磁敏追踪系统结合实时US于标定ROI内实现图像融合校准和导航。最终结果显示，导航系统的空间准确性是可以满足临床活检和射频消融要求的，其显著提高了穿刺角度选择的准确性，将穿刺路径的偏移从（17.8±17.1）mm降低至（3.3±3.1）mm。屏气和呼吸门控可以有效减少呼吸运动伪影。在48%的患者中，导航系统对于手术操作的顺利进行提供了至关重要的信息。对于常规单一模态成像时不易显现的病灶，实时us和CT或既往影像资料的融合提高了操作的可行性。与此类似，US还可与MRI进行图像融合导航，不过皮肤标记器换成了鱼肝油药丸。US与CT或MRI融合导航可扩大介入诊断和治疗适应证范围，如椎弓根已经被肿瘤侵蚀破坏后的椎体骨水泥灌注成型术，或者伴有骨质破坏的恶性肿瘤的消融治疗等。
图2 电磁示踪导航的US/CT引导下活检设备
FG：电磁场发生器。NS：导航系统工作站，SF：支撑架，US:US扫描仪
虚拟导航系统常见的局限性如下：患者体位需尽量与CT检查时保持一致；US与CT或MR图像匹配过程相对耗时，且不能完全重合；图像融合随时间延长会出现偏移现象，需及时微调。随着技术的发展和进步，将来的图像匹配过程将会完全自动化，导航系统将会整合入成像系统，这些改进会使得导航系统使用更为便利，工作流程更为紧凑，经验不足的操作者亦可以进行精准操作。