总论:血管造影的常用材料和器械

1929年Forssmann首先提出将导管插入血管进行心血管造影的设想,l并在自己身上用导管从肘静脉成功地插入右心房。1953年Seldinger发明了经皮穿刺股动脉,l用导丝引导导管插入的血管造影技术,l为心血管造影和选择性动脉造影的开展作出了重要贡献。为此,lForssmann和Seldinger同时获得1956年诺贝尔医学奖。随着造影设备、i造影剂和造影技术的不断改进,l血管造影检查方法和应用范围迅速发展,l尤其是选择性动脉造影及介入学领域中诊断性血管造影与治疗相结合的血管造影技术,l开拓了血管造影史上新的里程碑。虽然,l近年来超声显像(US)、i计算机体层摄影术(CT)和磁共振成像(MRI)的发展,l使许多疾病的影像学检查内容和程序发生了较大变化,l但这些无创伤性检查只能作为筛选性方法,l而介入治疗前的血管造影仍是明确诊断和决定治疗方案的最可靠和最直观的方法。

(一)血管造影设备

血管造影是在透视控制下,l通过导管向血管内注射造影剂,l以X线快速连续摄影将在血管内流动的造影剂形态、i分布及血流动力学情况显示并记录下来,l是进行血管内介入治疗的必不可少的步骤。介入治疗的医生必须熟悉X线机及附属设备的性能,l掌握各种造影的要求。

1.X线机11血管造影用的X线机性能取决于造影的部位和要求。动脉造影尤其是大动脉造影,l由于血流量大而流速快,l要求快速连续摄片,l所以X线机须容量大、i性能高。一般单相造影,l需500mA的X线机;若需正、i侧位同时做双相摄影时则需11000~11250mA或更高能量的X线机。为保证造影质量还需要有快速换片器与高压注射相连接的自动控制系统。

2.影像增强器11血管造影机的重要附件,l可在日光下透视、i控制和观察导管端部位置,l并可为遥控、i磁带录像和数字减影血管造影观察提供方便。

3.快速连续换片装置11由于动脉或大静脉血流较快,l为了获得清晰的血管造影片,l必须应用快速连续换片装置。目前较常用的有自动换片及电影摄影两大类。

(1)自动快速连续摄片装置:i每秒可达6~12张,l单相1次可摄片50张,l双相1次可摄片100张,l有程序选择控制器,l可按需要调节换片速度及间隔时间。

(2)电影摄影装置:i利用影像增强和光学仪器的结合,l以电影摄影的方法将增强荧光影像拍摄下来。其优点是影像质量高,l可随意调节放映速度,l不仅可观察形态改变的全貌,l而且有利于功能研究。

4.高压注射器11血管造影时须将造影剂以高速度注入血管内,l尤其是主动脉造影或逆行性静脉造影,l要求在短时间内注入大量造影剂,l才不被血液稀释,l获得质量良好的造影片,l必须借助于高压注射器。高压注射造影剂流速能够达到15~25ml/s,l可以同步曝光,l具有超压和定量保护及报警系统。

5.数字减影血管造影术(digital1subtraction1angiography,lDSA)11是电子计算机处理技术与X射线造影术相结合的产物。基本原理是电子计算机将血管造影1X线影像信息经过数字化减影处理,l再转换成血管图像。它可减少造影剂用量,l消除影响血管图像的一切不必要的重叠结构阴影。从静脉注入造影剂显示血管影像,l简称IV-DSA;从动脉注入造影剂显示血管影像,l简称IA-DSA。DSA在介入放射学领域的应用,l是最基本的,l如用于经动脉栓塞治疗恶性肿瘤及狭窄血管的球囊导管扩张术和内支架成形术等。

(二)造影器械

采用Seldinger方法经皮穿刺血管插管技术,l做选择性或超选择性血管造影,l基本的器械为穿刺针、i导引导丝、i导管鞘和导管等。应该了解它们的性能及不同情况下的选择,l需互相匹配。否则,l插管不易成功,l甚至导致并发症。

1.穿刺针穿刺针基本上分两类。

(1)套管针:i可以由金属针芯和套针组成,l也可由金属针芯和聚乙烯套针组成。针芯为尖头,l套针为钝头。穿刺后,l为明确套针是否在动脉腔内,l须拔出针芯回撤套针观察喷血情况。

(2)无针芯金属穿刺针:i不带针芯,l一端为针座,l另一端为针头,l针头顶部为针尖,l针座上有凹侧为针头的斜面一侧。针座还有一基板,l以便于持针。成人一般选用18G或19G穿刺针,l小儿穿刺针则更细。穿人血管后即见回血,l适用于动脉或静脉穿刺。

2.导丝11Seldinger技术插管,l均须用导丝,l其材料为一种特殊的不锈钢丝。常用导丝由芯轴和外套组成。为了避免损伤血管内膜,l导丝前部相对较柔软,l柔软段一般长3~5cm,l特殊用途者柔软段可长达10~20cm。还有一种带活动芯的导丝,l随要求不同而改变其柔软段的长度。

导丝柔软段的形态可分为直形(通用标准型)、iJ形。为防止凝血,l导丝表面涂有一层聚四氟乙烯(teflon),l使导丝表面光滑。有的导丝表面经肝素化处理,l有的导丝表面经亲水性复合物处理。临床多用亲水涂层导丝(俗称泥鳅导丝)。导丝的直径以0.89mm(O.035英寸)和0.96mm(O.038英寸)两种较常用。选用导丝,l其直径应与穿刺针和导管内径相匹配,l其长度应长于导管20~30cm,l便于操作。

导丝的作用:i①对导管插入血管起引导和支撑作用;②引导导管顺利通过因动脉硬化纡曲的血管;③导管经过质地较软的血管时不易推进或扭力不够在血管内难以转动控制时,l置入导丝可增加强度,l帮助导管推进或超选择插管。

3.导管11导管是选择性血管造影的主要器械,l其品种繁多,l制作材料不同,l导管头端开孔(端孔、i侧孔、i端侧孔和多侧孔),l形态不一(直形、i单弯形、i盘曲形、i猪尾形及RH导管等)。导管质量和选用是否得当,l往往是血管造影成功与否的重要因素。一根好的导管应具备以下特点:i①适当的硬度;②具有相当的弹性和扭控力;③可塑性(记忆性),l送入大血管后能即刻恢复原来形状;④表面带有亲水涂层;⑤透视下可视性好。目前最常用的为聚乙烯导管。

根据造影部位不同,l选择不同导管。导管的长度以厘米(cm)表示,l常用60~125cm等数种;导管粗细常以French(缩写F)表示,lF数是导管内径的单位数,l1F约等于直径0.333mm。相同F的导管,l由于管壁厚薄不同,l其外径可能不同。术者根据靶血管的解剖走向,l选择有利于插管的导管形态,l必要时可自己塑形。

常用导管形态及用途:i①猪尾形导管,l常用于主动脉或腔静脉造影;②J形单弯导管及Cobra导管,l常用于腹腔动脉、i肠系膜上动脉、i支气管动脉及肾动脉造影;③盘曲形导管及RH导管,l常用于选择性肝动脉造影;④Headhunter(猎人头)导管、i响尾蛇形导管及Newton导管,l常用于主动脉弓分支血管造影。还有牧羊钩形导管及肾动脉造影导管等,l前者除可用于腹腔内脏动脉造影外,l还可用于支气管动脉插管。导管种类见图2—1。

4.扩张器及导管鞘11扩张器是由质地坚硬的聚四氟乙烯制成,l前端光滑而渐细小成锥状,l末端与针头尾部构造相同。当导丝经穿刺针人血管后,l拔出穿刺针,l沿导丝插入扩张器旋转,l进入血管穿刺口,l目的是扩大导管鞘进入血管的人路,l导管鞘的作用为有利于导管进入动脉内及导管在血管内移动,l同时还有利于更换导管。

(三)造影剂及其使用

理想的血管造影剂应有高密度、i低黏稠度、i无毒性、i无生物活性和能从体内迅速排泄等特点。目前临床上使用较多的碘造影剂包括离子型和非离子型两种,l前者以泛影葡胺、i胆影葡胺(胆影酸葡甲胺)为代表,l后者以碘普罗胺(优维显)、i碘海醇(欧乃派克)、i碘帕醇(碘必乐)为代表。目前的趋势是使用非离子型造影剂。

造影剂用量的使用根据血管造影部位选择,l一般周围血管造影用低浓度造影剂即可良好显影;中等浓度造影剂则用于需快速注入的主动脉造影、i头臂或下肢动脉造影,l可以避免由于血液流动而被部分稀释致使图像质量下降。

造影剂用量,l一般根据患者体重进行换算。近年非离子型造影剂的使用,l安全系数增大,l造影剂用量可适当增加,l有文献报道最高用量可达8ml/kg。肾功能正常患者,l若用76%浓度的离子型造影剂,l一次总剂量(即若干次注射剂量之和)成人不超过4ml/kg,l儿童不超过5ml/kg,l单次注射剂量不超过1.5ml/kg。常用血管造影部位的造影剂量、i流速及摄片程序见表2—1。

(四)血管造影的适应证及禁忌证

血管造影是一种侵入性、i带有一定创伤性的检查方法,l存在一定的危险性,l而且病变部位及性质的不同,l血管造影的适应证及禁忌证亦不同。

【适应证】

1.血管本身病变,l如原发性或继发性出血、i血管狭窄、i血栓形成、i动脉瘤、i动-静脉瘘等。

表2—l常用血管造影系列

2.软组织或器官病变与血管病变的鉴别诊断。

3.某些肿瘤手术前了解血供情况或与重要血管的关系。

4.血管病变手术后随访。

5.血管病变的介入放射学治疗。

【禁忌证】

1.碘过敏试验阳性或明显过敏体质。

2.严重心、i肝、i肾功能衰竭。

3.严重凝血功能障碍。

4.恶性甲状腺功能亢进和多发性骨髓瘤。

5.重度全身性感染或穿刺部位有炎症。

6.妊娠3个月以内者。

(五)血管造影的术前准备

1.术者准备

(1)熟悉病史,l详细了解各项实验室及辅助检查资料,l特别注意肝、i肾功能及出凝血时间。

(2)向患者解释造影目的和造影过程可能出现的情况,l解除患者的顾虑,l取得患者的配合。

(3)造影术前应向患者家属说明造影目的及可能出现的意外,l包括造影术中和造影术后可能出现的并发症以及造影失败等,l取得家属理解,l并签手术协议书。

(4)根据临床具体要求,l参考病变部位、i性质和范围等有关资料,l设计最佳造影方案。

2.患者准备

(1)造影术前为患者做必要的实验室检查和其他辅助检查(包括常规X线、i1CT、i超声等检查)。

(2)造影术前为患者做碘过敏试验。

(3)穿刺部位皮肤剃去毛发,l清洗干净,l减少局部感染机会。

(4)造影术前4h禁食、i水。

(5)造影术前30min给予患者肌内注射地西泮10mg(必要时)。

(六)造影剂变态反应、i机制及处理

作为理想的造影剂应具备如下特点:i①造影成分含量高;②无生物活性;③体内外稳定性好;④具有无限的水溶性;⑤黏稠度低;⑥合成简单。

1.造影剂分类

(1)造影剂按分子结构分成离子型及非离子型两大类,l再分成单体及二聚体,l见表2—2。

表2—2造影剂按分子结构分类

(2)造影剂按渗透压分成三类:i高渗(hyper-osmolar)、i低渗(low-osmolar)和等渗(iso-osmolar)造影剂,l见表2—3。

表2—3造影剂按渗透压分类

2.造影剂变态反应

(1)急性变态反应:i造影剂变态反应的表现很多,l较多见的表现按发生的概率由轻到重排列如下:i恶心、i热感、i呕吐、i瘙痒、i荨麻疹、i潮红、i血管性疼痛、i声音嘶哑、i打喷嚏、i咳嗽、i胸痛、i腹痛、i心悸、i面部水肿、i寒战(或颤抖)、i呼吸困难、i喉头水肿、i支气管痉挛、i血压骤降、i休克、i惊厥、i心跳停止、i知觉丧失等。在儿童,l发热及腹泻也是常见的表现。这些表现都在注射造影剂后30min内出现,l称此为急性反应。

(2)迟发变态反应:i患者在造影结束后30min至7d(90%以上2d),l会出现头痛、i潮红、i瘙痒、i恶心、i头晕、i乏力、i腹痛、i咽喉不适、i寒战、i胸部不适、i呕吐、i荨麻疹、i心悸、i腮腺痛、i嗜睡、i咳嗽、i臂痛、i腰背痛、i打喷嚏、i颤抖、i少尿等,l称此为造影剂迟发反应。常见于非离子型造影剂,l且多为一过性,l除个别情况(如严重呕吐、i头晕及血尿)外不需治疗。迟发变态反应更多见于女性、i青年及有造影剂变态反应史的患者,l儿童也有发生。

3.造影剂反应的危险因素11有下列因素的患者更易发生造影剂反应:i①肾功能不全,l造影剂本身可造成肾功能损害,l肾功能不全使造影剂排泄减慢,l毒性增加;②糖尿病、i多发性骨髓瘤和脱水,l这些因素均可影响肾功能;③哮喘及其他过敏史,l这些患者具特异质,l易发生特异质反应;④造影剂过敏史;⑤心肺疾病;⑥中枢神经系统疾患,l血-脑屏障破坏;⑦高龄及1岁以下患者;⑧冠状动脉、i脑血管、i心脏及肺动脉特殊部位造影。此外,l肝硬化及肝功能损害患者由于肝脏解毒功能降低,l较易出现造影剂反应,l饥饿、i低血糖者造影剂反应的发生率也较高。

4.造影剂反应的预防

(1)消除危险因素:i对高危患者严格掌握造影适应证,l如尽可能改善心肺功能及肝肾功能、i控制糖尿病、i纠正脱水和低血糖、i造影前充分水化及对近期癫痫发作者给予静脉注射地西泮5~1Omg等。

(2)预防性肾上腺皮质激素及抗组胺药:i有造影剂反应者CI酯酶抑制素浓度明显低于无反应者,l该抑制素有调节机体的凝血系统、i补体系统、i激肽系统及纤溶系统的功能,l而使用大剂量类固醇可提高其浓度。如造影术前口服泼尼松(强的松)50mg,l4/d,l持续3d,l造影前再加盐酸苯海拉明25~50mg肌内注射或静脉注射。由于造影剂变态反应与组胺释放有关,l为此抗组胺药一直作为防治造影剂反应的药物在临床上广泛使用。如造影术前给予盐酸苯海拉明25~50mg肌内注射或静脉注射,l再加用西咪替丁300mg或雷尼替丁50mg稀释至1Oml静脉注射。所有这些造影术前预防用药只是可能减少或减轻造影剂反应,l而决不可过于轻信能完全防止其发生。为此,l在临床实践中仍应高度警惕,l对高危患者作必要的医疗保护。

(3)尽可能使用非离子型造影剂:i大量l临床实践表明,l非离子型造影剂反应的总发生率及重度反应的发生率均明显低于离子型造影剂,l非离子型二聚体造影剂则安全性更高。为此,l尽管价格昂贵,l但从各方面综合考虑,l如有条件应尽可能使用非离子型造影剂,l尤其是特殊部位如冠状动脉、i脑血管、i心脏、i肺动脉及四肢动脉造影等。非离子造影剂尽管安全性较高,l但由于短时间内进入血液的药量非常大(1ml造影剂含500~760mg药物),l因此术前的碘过敏试验是必须的,l即使碘过敏试验阴性也不可掉以轻心,l因为临床上仍有使用非离子型造影剂发生过敏,l以致死亡的情况。

(4)减少造影剂用量:i研究表明造影剂反应中的物理-化学反应与所用造影剂量有明确的正比关系,l减少不必要的用量可减少或减轻造影剂反应。为此,l在每次造影术前均要做到心里有数,l尽量避免出现因技术或操作因素所导致的造影失败或重复造影现象。当然,l如确实因诊断所需,l则应重复或再次造影,l必要时采用几天后再造影的方法。对于疑难患者的选择性血管造影,l有时先做非选择性造影明确血管的走行后再做选择性插管,l反而可减少造影剂量及X线量。如肝癌患者首次介入时,l先做腹主动脉造影,l再行腹腔动脉和肝动脉造影,l最后超选择入肿瘤供血动脉行栓塞或栓塞化疗(TAE/TACE)。

(5)注意注射方式:i不同的注射方式其造影剂反应发生率也不同,l应严格掌握不同造影检查的不同注射技术,l以免增加发生率。

5.造影剂反应的治疗11由于目前尚无有效办法控制造影剂反应(尤其是中、i重度反应)的发生,l因此所有使用造影剂的科室均应备有急救用药。有关人员都要接受有关造影剂反应防治的培训,l以便能更仔细观察,l正确判断并及时处理。造影剂反应并无特殊治疗,l主要是对症治疗,l对造影剂引起的各类反应给予相应处理。需要强调的是轻度反应有可能是重度反应的先兆,l因而如症状不明显也应处理。一旦发生中、i重度反应,l应立即静脉注射大剂量皮质激素如地塞米松20mg,l开通有效静脉输液通道并及时补充血容量。由于重要反应的处理常需要专科人员参加,l为此应立即与有关科室取得联系。

常见造影剂重度反应的对症治疗:i

(1)休克:i去甲肾上腺素0.5~1mg静脉注射或5mg溶于生理盐水500ml静脉滴注,l每分钟10~20滴,l盐酸去氧肾上腺素(新福林)10mg静脉注射或加到100ml生理盐水中静脉滴注。

(2)惊厥:i地西泮5~10mg静脉注射,l或异戊巴比妥0.3~0.5mg静脉注射,l或副醛l~2ml静脉注射或2~5ml肌内注射。

(3)喉头及支气管痉挛:i肾上腺素0.5~1mg皮下注射,l或氨茶碱250mg与葡萄糖注射液一起静脉注射,l或异丙嗪25mg肌内注射。

(4)喉头水肿:i肾上腺素0.5~1mg静脉注射,l或异丙嗪25mg肌内注射。

(5)肺水肿:i肾上腺素0.5~1mg静脉注射。

自从非离子型造影剂在临床上得到广泛应用后,l造影剂反应率明显下降,l程度也有所减轻。但鉴于目前离子型造影剂仍在大量应用的情况下,l所有医务工作者尤其是介入治疗科的医技人员更应该熟悉造影剂反应的表现及处理方法。

介入术前患者应支持治疗以使其尽可能处于较好的状态,l如有糖尿病、i腹水、i少尿、i低血糖等症状,l则应尽量纠正。此外,l应让患者知道介入治疗术中及术后的反应,l以期能在心理上有足够的准备。同时更应让患者家属明确该治疗的反应及可能出现的并发症,l以取得理解和支持,l同时一定要进行术前签字。