《Journal of Neuroradiology》:Tantalum sedimentation in Onyx? syringes: An in-vitro study of agitation strategies to maintain fluoroscopic visibility
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本研究针对Onyx?栓塞术中因暂停注射导致的钽粉沉降、荧光可视性下降问题,系统评估了9种振荡策略的效果。结果表明,所有振荡方法均能显著改善信噪比(SNR)和可视性,其中自动慢速旋转和手动快速旋转振荡最为有效(p<0.001)。该研究为临床栓塞操作提供了重要的实践指导,强调在等待期间需定期振荡注射器以确保栓塞安全性。
在神经介入放射学领域,液体栓塞剂(Liquid Embolic Agents, LEAs)广泛应用于脑动静脉畸形(Arteriovenous Malformations, AVMs)、硬脑膜动静脉瘘(dural Arteriovenous Fistulas, dAVFs)等血管性疾病的治疗。其中,Onyx?(美敦力神经血管公司)作为一种含有钽粉的液体栓塞剂,因其良好的可控性和栓塞效果而备受青睐。在临床实践中,"插塞推进(plug and push)"技术是常用的栓塞方法之一,该方法依赖于间歇性的LEA注射和短暂的暂停(通常为1-2分钟),以形成固体栓塞"塞"后再继续推进注射。然而,这些暂停期可能导致注射器内钽粉的沉降,从而降低其在X射线荧光下的可视性,增加了操作风险,如反流、非靶向栓塞、导管滞留等严重并发症。
尽管生产商指南建议Onyx?应在准备后立即注射,且再次注射前的暂停时间不应超过2分钟以避免微导管堵塞,但并未提及钽沉降的风险及其对荧光可视性的影响。在实际操作中,医生常通过摇晃或更换注射器来维持可视性,但这一做法缺乏科学数据的支持。更值得注意的是,Onyx?的单次注射时间可能长达134分钟(平均43分钟),这使得注射器内药物在长时间静置后的可视性变化成为一个不容忽视的临床问题。Onyx?在肉眼观察下可能仍呈现不透明的深色,但其在荧光下的可视性可能已显著下降,这种"视觉不透明"与"荧光不可见"之间的脱节,可能导致医生在不知情的情况下注射可视性不佳的栓塞剂,带来巨大的手术风险。
为了解决这一问题,由Thibault Agripnidis、Farouk Tradi、Quentin Holay等人组成的研究团队开展了一项深入的体外实验研究,旨在评估Onyx? 18在1毫升注射器中的沉降行为,探讨不同振荡方法对维持其荧光可视性的效果。该研究结果发表在《Journal of Neuroradiology》上,为临床安全操作提供了重要的实验依据。
研究人员主要采用了光学测量(吸光度、透射率)、荧光定量分析(信噪比SNR)和定性评分(由两名经验丰富的放射科医生盲法评估)等方法。研究构建了标准化的1毫升注射器样本(n=108)和一个3D打印的颅内动脉血流模型(模拟直径2毫米至0.7毫米的渐细血管)。他们测试了9种振荡条件(包括无振荡对照、自动/手动、快速/慢速、旋转/水平运动组合),并在制备后的3、5、7和10分钟时进行测量。统计分析采用了混合效应模型等先进方法。
光学测量结果
钽粉在垂直放置的1毫升注射器中逐渐沉降,可见的沉积物在35.3 ± 7.32分钟后出现。透射率在150 ± 4.12分钟内保持稳定,之后才开始增加,表明不透明度开始下降。
成像结果 - 定量分析
在注射器分析中,混合效应模型显示,时间对SNR有显著的负面影响。所有振荡方法均显著提高了SNR。其中,自动慢速旋转振荡改善最为明显。在3D模型中,时间对SNR的影响不显著,振荡的益处在此模型中被削弱。
成像结果 - 定性分析
两位阅片者的一致性很高(组内相关系数ICC=0.948)。所有振荡方法均显著改善了可视性评分。手动慢速旋转、手动快速旋转、自动快速旋转、自动慢速旋转以及手动水平慢速振荡等方法效果尤为突出。在3D模型中,基线可视性很高,时间影响很小,旋转振荡未显示出显著影响。
讨论与结论
本研究首次系统表征了Onyx? 18在临床常用1毫升注射器中的沉降动力学,并评估了多种振荡策略对荧光可视性的影响。研究发现,无振荡条件下,SNR和可视性随时间显著下降,而振荡,特别是旋转式振荡,能有效缓解这一现象。自动慢速旋转和手动快速旋转振荡被证明是最有效的策略。然而,在模拟真实血管的3D模型中,振荡的益处不那么明显,这可能与狭窄解剖结构(0.7-2毫米)中的流动动力学或颗粒"填塞"效应有关,该效应可能在被约束的血管内维持了均匀的放射不透性。
研究结果具有重要的临床意义。它揭示了视觉不透明度与荧光可视性之间的关键差异,强调了在长时间栓塞手术中,即使注射器内容物看起来仍然黑暗,也可能已经发生荧光可视性的显著下降。因此,对于预充好但未立即使用的注射器,尤其是在暂停超过2分钟时,进行定期振荡是必要的安全措施。虽然制造商指南关注的是导管堵塞风险,但本研究明确指出,沉降导致的可视性下降是另一个独立且重要的风险因素。
该研究的优势在于其标准化、可重复的方法学,结合了定量和定性评估,并使用了临床相关的注射器和血管模型。局限性包括体外环境无法完全模拟体内条件(如血液粘度、温度)、注射器位置固定与临床操作的差异,以及仅聚焦于Onyx? 18等。
总之,这项研究为神经介入医生提供了关键的实践指导:在Onyx?栓塞术的等待期间,对注射器进行振荡(特别是旋转振荡)对于维持荧光可视性、确保手术安全至关重要。意识到早期荧光可视性可能丧失,是避免因注射可视性不佳的栓塞剂而导致并发症的关键。这项研究填补了制造商指南和临床实践之间的知识空白,对提高神经介入手术的安全性具有重要意义。