术中应用吲哚菁绿血管造影评估动静脉畸形的血流

抽象

术中吲哚青绿（ICG）videoangiography被广泛应用于神经外科接受患者。FLOW800为ICG videoangiography评估半定量流动动力学最近开发的分析工具;然而，其疗效是未知的。在这项研究中，我们在动静脉畸形（AVM）的流动动力学通过ICG videoangiography下临床环境评估评估其功能。ICG videoangiography在暴露的AVM 8例接受手术进行。FLOW800分析直接应用，并且获得灰度和手术区域的颜色编码的地图。手术后，感兴趣的区域被放置在单个容器，以获得时间 - 强度曲线。流动动力学，包括最大强度，渡越时间，和脑血流量指数的参数，使用该曲线计算。彩色编码映射提供高分辨率的图像;然而，彩色图像的重建是由深度，接近角和脑肿胀限制。 Semi-quantitative parameters were similar among the feeders, niduses, and drainers. However, a higher cerebral blood flow index was observed in the feeders of large AVM (>3 cm) than in those of small AVM (P < 0.05). Similarly, the cerebral blood flow index values were positively correlated with the nidus volume (P < 0.01). FLOW800 enabled visualization of the AVM structure and safer resection, except in case of deep-seated AVM. Moreover, semi-quantitative values in the individual vessels through using ICG intensity diagram showed different patterns according to size of the AVM. ICG videoangiography showed good performance in evaluating flow dynamics of the AVM in patients undergoing surgery.

1.简介

动静脉畸形（AVM）患者通常通过直接手术，血管内栓塞，或立体定向放射治疗，其中手术直接最有效的改善患者的长期预后的方法处理。术中使用的神经生理监测，神经导航，或术数字减影血管造影（DSA）个体化的方法被推荐用于适当治疗患有AVM [1-4]。近年来，术中吲哚菁绿(indocyanine green, ICG)血管造影已成为神经血管手术患者不可缺少的工具[五-8]。

此外，FLOW800（蔡司OPMI Pentero，卡尔蔡司，Oberkochern，德国），在ICG videoangiography新开发的分析工具，最近已成为可供临床使用获得的血流和血管强度[定性可视化9-11]。该函数通过彩色编码图像提供手术区域结构的有用信息，并通过时间-强度曲线提供半定量数据，分析靶区血流参数[12，13]。坎普等人。报道经历不同的外科手术，包括治疗动脉瘤的，脑局部缺血，和AVM，使用ICG的时间 - 强度图的患者参数的平均值;对于每个参数，结果表明正常脑皮层和更少灌注区域[之间显著差异14]。AVMs的独特特征，即血运过度和大口径血管，对血流动力学的评估提出了与动脉瘤病例不同的挑战。由于足够的nidus血流减少是有效的避免出血，可以帮助切除AVM，在早期阶段检测高流量馈线是重要的。我们假设每个容器的彩色编码的地图或图表具有检测馈线或确认流量减少的潜力。基于这些观点，我们的研究旨在验证FLOW800在临床环境下AVM治疗过程中的作用，并对AVMs个别血管中具有特定特征的半定量参数进行比较评价。

2.材料和方法

共有谁收到颅内动静脉畸形的手术切除连续17例患者在这项研究进行回顾性检测。从常规检查所获得的数据进行分析，谁接受常规显微镜显微名患者被排除在外。在17例患者中，谁是使用带有FLOW800功能术ICG videoangiography处理剩余的八名患者进行了分析。每个AVM被列为每Spetzler及Martin分级系统[15]。配备有尺寸测量器件，或通过使用计算机断层摄影（CT）成像或磁共振成像（MRI）与对比度增强多平面重建DSA的成像系统的条件下获得的病灶的直径。病灶卷是使用体积的公式如下[计算16]： A，B，C三种正交尺寸的最大直径（厘米）;π是π。

AVM手术暴露后，按常规方式行ICG血管造影，获得最大强度图，并以灰度和彩色编码图像指示手术野暴露的延迟时间。在每个造影过程中，ICG 25 mg溶于5-ml的水中。此外，为了获得用于半定量评估的图表，roi被放置在单独的容器上，包括暴露区域的馈线、niduses和排水管道(图)1);在多个并入馈线或在AVM排水器的情况下，所有被包括为数据;在充分暴露病灶的情况下，ROI放置在病灶尽可能的中心的一个点;和那些不暴露的区域之内的其他船只被排除在ROI的位置。的尺寸和ROI的形式是由FLOW800软件功能自动调整到血管结构。接下来，我们从ROI的包括各个目标血管中的时间 - 强度曲线获得的以下参数。最大强度被定义为在任意强度单位[AI] ICG强度曲线的最大值。延迟时间被定义为ICG荧光[S]的外观和半最大强度之间的时间间隔。从最大强度的10％和90％的最大荧光信号[AI /秒] [之间通过的时间间隔划分得到脑血流量指数（CBFi）17-19]。为了排除人工制品，所有值都是使用Excel工具(Microsoft Excel, Microsoft)手动计算的。

所有患者术后DSA确认AVM完全切除。使用修改的Rankin量表（MRS）的病人对放电的天短期预后进行评价。

2.1。统计分析

根据血管类型采用单因素方差分析(ANOVA)比较三个参数。经f检验确认为正态分布后，对nidus直径和CBFi进行t检验。使用Spearman秩相关检验评价nidus容积与CBFi之间的相关性。p值小于0.05为差异有统计学意义。所有统计分析均使用Statview(5.0版，SAS研究所，北卡罗莱纳，美国)。

3.结果

患者的特征、AVM的大小和位置、roi的数量、临床表现和短期结果如表所示1。所有患者术中均使用瑞芬太尼联合异丙酚或咪达唑仑麻醉。ICG注射及荧光记录期间收缩压范围为104-122 mmHg(平均110 mmHg)，心率为46-79 bpm(平均55.4 bpm)。所有病例均顺利完成录音，无并发症。此外，使用术后DSA证实AVM完全切除。患者平均住院时间为11.6天(范围4-32)。

3.1。地图重建

在所有情况下，彩色编码图的即时重建术被实现。延迟地图显示出与信息的AVM关于在暴露的血管方向和血流速度的表面结构。由于该可视化方法的特征，所述正常脑皮质和病灶之间的边界更明显，使切口点和解剖平面的精确测定;另外，主喂料器清晰可见，容易堵塞。然而，在某些情况下，AVM不能得到充分的显现，由于病灶的深度，手术方式，或后出血脑肿胀的角度。

3.2。半定量参数的评估

在通过时间-强度图半定量计算流动动力学时，在AVMs的单个容器上总共放置了28个roi。共得到11条馈线、7条针道、10条引流静脉;根据血管类型分为三个参数，即，the feeder, nidus, or draining vein, were calculated. All data are presented as mean ± standard deviation (SD). The mean maximum intensity was 652.8 ± 571.9 AI in the feeders, 534.3 ± 392.7 AI in the niduses, and 915.6 ± 495.1 AI in the draining veins; the mean delay time was 13.3 ± 2.89 sec in the feeders, 14.2 ± 3.64 sec in the niduses, and 13.3 ± 2.03 sec in the draining veins; and the mean CBFi was 212.9 ± 149.2 AI/sec in the feeders, 156.7 ± 102.2 AI/sec in the niduses, and 326.9 ± 161.2 AI/sec in the draining veins (Table2)。根据血管类型，三个参数的值没有显著差异(图)2(一个)，2 (b)和2 (c))。

根据nidus直径比较所有馈线的CBFi值，大nidus (> 3cm)与小nidus (P < 0.05)存在较高的CBFi值(图)2 (d))，其中小型niduses的平均值为50.9±30.4 AI/sec，大型niduses的平均值为273.7±126.8 AI/sec(见表)3)。此外，CBFi值与nidus体积呈正相关(P < 0.01)(图)2 (e))。这些结果表明，ICG流动更迅速地进入大niduses比小​​niduses（图2 (f))。

3.3。代表案例

3.3.1。案例3

一名51岁的女性因中枢性室旁性AVM (Spetzler & Martin 3级)出现大量脑室内出血，接受了手术(图)3(一个)和3 (b))。在本例中，我们进行了右额顶骨开颅术，并通过右半球间路径接近AVM(图)3 (c))。然而，通过延迟映射，由于病灶深度和手术入路角度的原因，无法显示AVM的精确结构(图1)3 (d));此外，由于脑肿胀，暴露AVM是不稳定的。

3.3.2。例5

一位33岁的男子与未破裂的右枕叶AVM手术治疗（图4(一)和图4（b）)。程序内延迟映射在硬脑膜打开后提供了详细的彩色编码图像(图)图4（c）和图4（d）);并将其与主馈电线的位置可视化。根据研究结果，我们封闭了喂食器，并在正常脑组织和nidus之间精确的解剖平面上实现了AVM的完全切除。

4。讨论

术中ICG血管造影应用广泛，已成为神经血管手术患者不可缺少的影像学手段[6-8]。该方法可用于AVM手术治疗中残余nidus或血管造影-隐匿性分流的检测[4，20]。术中DSA是显示病变的有效工具;然而，并不是每个研究所都能使用它，它还与导管移位、血栓形成或辐射暴露等潜在风险相关[21，22]。此外，能够非侵入性地进行术中ICG videoangiography导致手术过程中更小的延迟，这是超过术DSA有利[11，23]。近年来，新开发的ICG血管造影分析工具FLOW800已投入临床使用[9-11]。注射ICG通过静脉，毛细血管和动脉快速通过。基于ICG的到达时间，能够高速血流和低速血流之间进行区分。彩色编码映射生成表示在操作字段中的半峰和ICG的外观之间的时间间隔。图像可以2分钟的时间内开始在记录之后被获取。因此，在曝光区域中的流动速度可以在术测量。在诸如缺血核心或动静脉分流器涉及的病理过程，区，彩色编码映射示出了根据血液流动，其使得AVM的馈线或血液流动的血管内的方向[检测变化9，14]。此外，FLOW800还具有从ICG在ROI中的时间-强度曲线计算半定量参数的功能[9，14]。

Woitzik等。第一引入的强度曲线分析方法[13];强度曲线表现出不同的模式，基于不同的灌注水平的皮层，如缺血核心或半影。Kamp等人使用FLOW800报告了动脉瘤、烟雾病和AVM中血流相关参数的平均值，表明缺血脑皮层区域的CBFi明显低于其他生理部位[14]。

在本研究中，我们在各个容器计算类似的参数和比较的血管或niduses之间的特性。通过强度曲线获得的所有半定量值在馈线，niduses，和排水器中相似，其可以经由所述病灶通过馈线在从直接供应引流静脉异常高流量的存在是由于，在AVM一种常见的发生。

相反，在馈电线的CBFi值与病灶的直径和体积正相关。关于病灶的血流量和大小之间的关系类似的结果已经报告用间接的方法以前的研究。使用超声心动图触发相位对比研究MRI表明，脑血流量（CBF）在同侧与对侧颈内动脉显着更高的，并与AVM体积相关[16]。使用经颅多普勒超声的一项研究同样表明，同侧MCA存在较高的血流速度，经射频外科消融AVM后血流速度恢复到正常水平[24]。在每个情况下，间接CBF测量显示在AVM并入动脉的病灶体积和CBF之间的正相关。在我们的研究中，使用术中ICG videoangiography直接测量表现出类似的趋势，使血液流动的评估在AVM的个别船只。如果具有相同方式检测高流进料器，该AVM的即时进料器捕获能容易地进行以下安全切除病灶的实现。此外，我们认为使用FLOW800流量分析具有潜在的确认AVM与正常脑组织之间清扫术前病灶足够的流量减少。

彩色编码的延迟图显示了AVM的表面结构和主要给药器，便于在切除病灶前进行准确的sulcotomy。然而，如果AVM位于脑组织的深部，或暴露不足，由于手术视野的深度和角度，所获得的图像将会不足[10，11]。我们的研究中的一个限制包括病灶的动静脉畸形或异质结构，这可能影响半定量分析的解释由于与ROI的位置的血管的选择偏倚的受限曝光。血液流动的半定量值的准确的评价在供料器，niduses，或排水器中不能充分暴露受到损害。这种效果必须对结果的解释予以考虑。在深层次结构AVM，术DSA或内镜具有安装ICG videoangiography系统可以是一个有用的替代[25]。在本研究中，麻醉医师对ICG注射的确切方法没有明确的规定，这可能导致技术上的偏差。此外，由于ICG照明的光晕与传感器的增益值相关，一些图表显示了最大强度下的平台线。这个因素可以作为影响各半定量参数的平均值的伪迹的风险。然而，与术中DSA相比，术中ICG视频血管造影的主要优点是易于操作和日常使用[8，10]。

5。结论

综上所述，FLOW800为外科医生制定治疗AVMs患者的最佳手术策略提供了有用的信息。此外，我们的数据表明，ICG视频血管造影的半定量评估可能是评估神经血管疾病患者血流动力学的有用工具。

数据可用性

用于支持本研究结果的数据包括在文章中。

泄露

本研究的一部分已在世界AVM大会于2014年6月18日至20日在法国南茜举行。

的利益冲突

作者声明与此相关的手稿没有利益冲突。

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