Black Belt Sign on Diluted-Contrast 3D Rotational Angiography as a Potential Neointimal Marker associated with Intracranial Aneurysm Occlusion after Flow Diversion [NEUROINTERVENTION]

Egashira, S., Hamada, Y., Kawauchi, S., Yoda, S., Otomo, Y., Miyamoto, S., Isozaki, J., Ishigami, D., Tsuruta, W.

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AI 導讀 academic IR 重要性 4/5

白領徵象已非癒合指標,稀釋 3DRA 的黑帶徵象能提早半年預測動脈瘤完全閉塞。

  • 稀釋對比劑 3DRA 影像具有最佳的黑帶徵象觀察者間一致性(κ = 0.82)。
  • 6 個月呈現完整黑帶徵象者,12 個月完全閉塞機率高達 71%,RR 值為 7.14。
  • 傳統白領徵象高達 75% 出現在未完全閉塞且黑帶不完整的病灶,僅代表不成熟內膜。

過去公認代表動脈瘤癒合的白領徵象,在血流導向裝置術後反而暗示癒合不全,高達 75% 出現在未完全栓塞的病灶。若想精準預測術後 12 個月能否徹底閉塞,我們需要尋找全新的內膜新生影像標記。

破除 WCS 迷思與尋找內膜新生標記

以血流導向裝置(FD,利用緻密金屬網管改變血流動力學使動脈瘤血栓化)治療顱內動脈瘤,其最終成功的關鍵在於動脈瘤頸部的內膜新生(Neointimal formation)。在傳統白金線圈栓塞術中,我們常以 2D-DSA 上觀察到的白領徵象(WCS,動脈瘤頸部對比劑未填充的透亮帶)作為內皮化的良好指標。然而,在 FD 治療的病患中,這個徵象的意義卻出現反轉,甚至與動脈瘤的不完全閉塞呈現正相關。

為了尋找真正能反映 FD 術後內皮化程度的影像學特徵,日本虎之門醫院的神經介入團隊提出了「黑帶徵象」(BBS,3D 旋轉血管攝影上管腔內貼壁的帶狀充盈缺損)。這個徵象理論上代表著沿著金屬網格生長的新生內膜組織。

這項研究的目的是確立觀察 BBS 的最佳影像學工具,並驗證 BBS 是否能真實反映當下動脈瘤的閉塞狀態。更重要的是,作者試圖證明在術後 6 個月時即便動脈瘤尚未完全消失,BBS 的出現能否作為預測未來 12 個月達成完全閉塞的可靠預測因子。

142 顆動脈瘤與三種 3DRA 顯影技術對決

從 Methods 來看,這是一項單中心的回顧性世代研究,收錄了 2015 年 4 月至 2024 年 12 月期間連續接受 FD 植入的患者。納入標準要求病患必須完成 6 個月與 12 個月的完整影像追蹤。最終分析包含了 123 位患者,共計 142 顆動脈瘤。

在術後 6 個月的追蹤時間點,研究團隊對病患同時執行了三種不同的影像學檢查:稀釋對比劑 3D 旋轉血管攝影(Diluted 3DRA,將對比劑與生理食鹽水混合以降低射束硬化假影)、純對比劑 3DRA(Pure 3DRA),以及高解析度錐狀束電腦斷層(HR-CBCT,提升空間解析度以觀察金屬支架)。

針對 BBS 的評估,三位不知病患臨床預後的獨立評分者將黑帶徵象分為三個等級:無(non-BBS)、部分(partial-BBS)以及完整(full-BBS)。團隊先透過計算觀察者間一致性來決定哪一種成影技術最為優越。

接著,研究者使用 Cochran–Armitage 趨勢檢定,將 BBS 分級與 6 個月時的 O’Kelly–Marotta 評分(OKM,評估 FD 術後對比劑滯留程度的四級分標準)進行交叉比對。為了精確估算相對風險,他們針對 6 個月時仍未完全閉塞的病灶,採用具備患者層級群集穩健標準誤的修改型卜瓦松迴歸模型(Modified Poisson regression),計算 12 個月完全閉塞的風險比(RR)。

研究流程與收案條件
分類項目具體細節
收案來源日本虎之門醫院 (2015/04-2024/12)
納入總數123 位患者 / 142 顆動脈瘤
6個月追蹤影像稀釋 3DRA、純 3DRA、高解析度 CBCT
最佳影像工具稀釋 3DRA (κ = 0.82)

日本單中心回顧性數據與影像學比較設計

稀釋 3DRA 拔得頭籌與 OKM 階層連動

若細看影像技術的比較結果,稀釋對比劑 3DRA 展現了壓倒性的優勢,其觀察者間一致性最高(Light's κ = 0.82)。純 3DRA 容易因為高濃度對比劑的假影掩蓋了微薄的新生內膜,而 HR-CBCT 則會受到 FD 緻密金屬網格的射束干擾,導致血管壁邊緣模糊不清。因此,稀釋 3DRA 被確立為觀察 BBS 的標準工具。

把焦點拉到 BBS 與同時期動脈瘤閉塞狀態的關聯,結果顯示 BBS 的完整度與 6 個月的 OKM 分級呈現極為強烈的正向趨勢(P for trend < .01)。隨著血管攝影顯示的血流滯留越來越少,黑帶的發育也越來越完整。

具體數據指出,在動脈瘤完全沒有血栓化的 OKM A 級別中,高達 62% 為 non-BBS,38% 為 partial-BBS,沒有任何病患出現 full-BBS。進入 OKM B 級別後,partial-BBS 躍升為主導地位(佔 75%)。

當進展到接近閉塞的 OKM C 級別時,full-BBS 佔比提升至 38%,而 partial-BBS 為 59%。到了完全閉塞的 OKM D 級別,高達 91% 的病患呈現 full-BBS,僅 7% 為 partial,1% 為 non-BBS。這組數據清楚說明了 BBS 的物理厚度確實伴隨著動脈瘤逐漸血栓化的過程在同步成長。

6 個月 OKM 分級與 BBS 完整度分布

閉塞等級越高,完整黑帶徵象越明顯 (P for trend < .01)

61 顆未完全閉塞病灶的 12 個月 RR 值預測

本篇論文最具臨床指導意義的發現,藏在針對術後 6 個月尚未完全閉塞的那 61 顆動脈瘤的次群組分析中。當我們在半年追蹤時看到動脈瘤還有殘影,該繼續等待還是準備再次手術?BBS 的狀態給出了明確的機率預測。

追蹤這 61 顆動脈瘤到第 12 個月時,起初判定為 non-BBS 的群體,最終僅有 10% 達成完全閉塞。如果 6 個月時已經長出部分黑帶(partial-BBS),12 個月的完全閉塞率提升到 22%。最驚人的是,若 6 個月時已經具備完整的黑帶(full-BBS),即便當下動脈瘤囊內還有血流,後續 12 個月達成完全閉塞的機率高達 71%

多變數迴歸模型進一步量化了這個預期效應。與 non-BBS 相比,6 個月時擁有 partial-BBS 的病患,其 12 個月閉塞的 RR 為 2.16(95% CI: 0.30–15.5);而擁有 full-BBS 的病患,其 RR 飆升至 7.14(95% CI: 1.07–47.8)。

另外,針對長久以來誤導我們的白領徵象(WCS),資料顯示 WCS 最常出現在 partial-BBS 以及 OKM B 級別的動脈瘤中,發生率高達 75%。這證實了在 FD 治療情境下,WCS 捕捉到的其實只是尚未跨越動脈瘤頸部、僅在支架周圍零星聚集的不成熟新生內皮組織。

6 個月未閉塞病灶之 12 個月痊癒預測
6 個月 BBS 狀態12個月完全閉塞率預測 RR (95% CI)
無 (non-BBS)10%基準點
部分 (partial-BBS)22%2.16 (0.30–15.5)
完整 (full-BBS)71%7.14 (1.07–47.8)

針對 61 顆未完全閉塞動脈瘤的風險比 (RR) 預估

偽陰陽性疑慮與六個月追蹤排程的實務建議

在 Discussion 階段,作者也誠實探討了幾項方法學上的限制。首先,RR 值的 95% 信賴區間(1.07–47.8)極度寬廣,這主要歸咎於 6 個月未完全閉塞的次群組樣本數較小,未來需要大規模多中心數據來縮窄這個變異範圍。

其次,不同的 FD 廠牌具有不同的金屬覆蓋率與支架厚度(例如 Pipeline 與 Surpass 的孔隙率差異),這是否會影響稀釋對比劑流經網格時的流體力學,進而改變 BBS 的視覺厚度,是下一步必須釐清的物理變數。

對於忙碌的放射科同行而言,這份研究提供了非常清晰的處置指引。在安排 FD 術後半年的追蹤排程時,建議將單純的 DSA 或高濃度 3DRA 替換為稀釋對比劑的 3DRA。這不僅不增加病患風險,還能大幅提升內皮化觀察的敏銳度。

當我們在工作站上審閱半年追蹤影像,發現動脈瘤囊內依舊有對比劑顯影時,先不要急著在報告打上「栓塞失敗」。切換到 3DRA 的切面,如果能清楚看見一條完整的 Black Belt 橫跨動脈瘤頸部,這顆動脈瘤高機率已經走在自行閉塞的軌道上,後續僅需保守觀察即可。

FD 術後半年的常規追蹤請務必加入稀釋 3DRA;只要看見完整的 Black Belt,就算動脈瘤還有殘影,也能有七成的把握預期它年底會自行痊癒。

Abstract

BACKGROUND AND PURPOSE:Neointimal formation at the aneurysm neck is essential after flow diverter (FD) treatment; however, reliable imaging markers are lacking. White collar sign (WCS), an established endothelialization marker after coil embolization, is paradoxically associated with incomplete occlusion after FD. We aimed to propose the "Black Belt Sign" (BBS)&mdash;an endoluminal band-like filling defect on 3D rotational angiography (3DRA)&mdash;as a neointimal marker, determine the optimal imaging modality, and assess its association with aneurysm occlusion.MATERIALS AND METHODS:This single-center, retrospective cohort study included consecutive patients who underwent FD placement from April 2015 to December 2024, completed 6- and 12-month follow-ups, and underwent diluted 3DRA, pure 3DRA, and high-resolution cone-beam CT (HR-CBCT) at 6 months. Three blinded assessors graded the 6-month BBS (non, partial, full). The optimal modality was determined by inter-rater reliability. BBS stage was compared across 6-month O&rsquo;Kelly&ndash;Marotta (OKM) grades using the Cochran&ndash;Armitage test. Among 6-month incompletely occluded aneurysms, 12-month complete occlusion rates were compared by BBS stage, and risk ratios (RRs) were estimated using modified Poisson regression with cluster-robust standard errors at the patient level. WCS on 6-month 2D-DSA was recorded, and detection rates were examined across BBS stages and OKM grades.RESULTS:142 aneurysms in 123 patients were analyzed. Diluted 3DRA showed superior inter-rater reliability (Light's = 0.82). The predominant BBS stage transitioned from non to partial to full as the 6-month OKM grades improved (non/partial/full: OKM A, 62/38/0%; B, 25/75/0%; C, 3/59/38%; D, 1/7/91%, respectively; P for trend &lt; .01). Among the 61 incompletely occluded aneurysms at 6 months, the 12-month complete occlusion rates were 10% for non-BBS, 22% for partial-BBS, and 71% for full-BBS. Compared to non-BBS, the RR for 12-month occlusion was 2.16 (95% confidence interval [CI]: 0.30&ndash;15.5) for partial-BBS and 7.14 (95% CI: 1.07&ndash;47.8) for full-BBS. WCS was most frequent in aneurysms with partial-BBS and OKM grade B (75%).CONCLUSIONS:Diluted 3DRA was identified as the optimal modality. BBS aligned with the concurrent aneurysm occlusion status and predicted subsequent complete occlusion, supporting its potential as a neointimal biomarker after FD treatment. WCS may reflect immature neointimal formation after FD.