引言
对于BPA的治疗,DynaCT具有重要的价值和指导意义。林杰龙年7月发表于EuropeanRadiology的文章《ApplicationofDynaCTangiographicreconstructioninballoonpulmonaryangioplasty》显示,采用DynaCT血管重建技术,所得到清晰的三维动态血管图像应用于肺血管介入治疗,有助于显示靶血管及其与周围血管的关系,方便了术中血管造影角度的选择,缩短了手术时间,减少了患者和操作者的照射时间和辐射剂量。
背景
慢性血栓栓塞性肺动脉高压(CTEPH)被归类为第4组肺动脉高压。其定义为持续未解决的肺血管阻塞引起的肺动脉压和肺血管阻力的升高。如果不进行治疗,它的预后很差。球囊肺血管成形术(BPA)是近年来提出的一种新的治疗CTEPH的有效方法,目的是在透视引导下用球囊扩张、开通狭窄或闭塞的肺动脉,能改善肺血流量,降低肺动脉压和血管阻力。BPA可以改善CTEPH患者的症状、肺血流动力学和右心功能。
肺动脉有许多分支。在BPA过程中,选择和定位目标血管存在一定难度,这需要较长的时间,并且会造成较高的辐射剂量。为优化BPA的手术方案,将DynaCT血管成像技术引入BPA中。高空间分辨率的三维图像有助于显示靶血管及其与周围血管的关系。这有助于优化BPA术式,降低BPA术中血管损伤的几率,提高介入治疗的安全性。本研究的目的是探讨DynaCT血管重建技术在BPA中的应用价值。
材料与方法
本研究共回顾了年1月至年7月的23位CTEPH患者,共34例BPA手术。其中23例采用DynaCT血管重建技术,11例采用传统二维血管造影技术。共条肺动脉段(3D,条;2D,41条)行BPA治疗。所有纳入的患者均未接受过PEA。
BPA过程
在CTEPH患者中,病变通常累及大部分的肺动脉。根据CTPA,把有明显病变或密度不均匀怀疑存在血栓的血管列为是需要处理的靶血管。两组中需要处理的靶血管数量如表2所示。
BPA是一种分期手术,每次治疗的肺段数量有限。2D和3D组的BPA操作流程图如图1所示。通过右股静脉入路完成介入治疗,术前、术后即刻进行右心导管检查术。测定患者的肺动脉压(PAP)等血流动力学参数,用Fick法计算心输出量(CO)。完成RHC后,患者在相同的恒流量(3-4L/h)下进行BPA。
(1)2D组
术者使用5F猪尾血管造影导管进行正位和侧位(必要时斜位)造影,而后取出5F猪尾血管造影导管进行多角度超选择性肺动脉造影从而获得靶血管的影像细节,然后在透视下继续进行BPA治疗。
根据血管造影或OCT测量的靶血管直径确定球囊大小。扩张后再次造影复查,通过分析处理后病变的血流情况、周围实质的灌注情况、血管重建段的静脉回流情况评估疗效,并排除对血管可能的损伤。在完成肺段的球囊扩张后,术者往往需要进行多角度肺动脉造影和超选择性肺动脉造影,以确定下一条靶血管继续BPA。
(2)3D组
使用落地血管造影系统(ArtisZeeFloor?,Siemens?Healthcare)。
在适度吸气屏气期间获得靶血管所在肺叶DynaCT。操作人员首先在透视下注射造影剂,确定管头到达适合位置。然后,移动检查床,确保患者屏气时,待观察的肺动脉段在屏幕居中。序列设置为三维重建扫描模式旋转,旋转角度为°,对比剂注射流量(V)为4-5mL/s,总量按(S+5)×V公式计算,压力极限为psi,选用的高压注射器为X线延时,延迟时间(S)。进行血管三维重建扫描,并将采集的原始数据传输至重建工作站(SyngoWorkplace)。在重建工作站中使用容积重建(VR)方法获得血管的三维影像,并选择目标血管最佳工作角度。
每一名患者在一次治疗中只进行了一次三维采集。在血管三维重建影像的引导下继续BPA治疗,球管自动跟踪3D图像的角度位置,直接选择最佳的工作角度进行超选择肺动脉造影。球囊扩张过程与2D组相同。在完成一段靶血管的球囊扩张后,操作者继续在血管三维重建影像上选择下一个目标血管最佳的工作角度,继续BPA。
结果
表1显示了单次BPA手术前后平均血流动力学的变化。平均观察78.1d±33.7d,平均血流动力学有一定改善,包括平均动脉压(MPAP)(由44.2±11.54mmHg降至41.00±10.47mmHg,p=0.)和PVR值(由12.56±4.84Wood单位降至10.82±4.35wood单位,p=0.)。
表2总结了两组患者的人口学特征、BPA持续时间和辐射暴露情况。在患者年龄(p=0.)或体重指数(p=0.)方面,两组患者之间没有显著差异。此外,两组间靶血管数目(p=0.)和平均肺动脉压无显著差异(p=0.)。
使用DynaCT血管重建技术时,BPA可以在一次手术中处理更多的靶血管(5.83±2.33,p=0.),缩短手术时间(3.58±0.61,p=0.)。3D组和2D组在每小时靶血管扩张数量、造影剂剂量和辐射暴露方面也具有可比性。总体而言,在报告的BMI匹配研究人群中,2D组的DAP和DAP/h显著高于3D组(p0.)。?采用DynaCT血管重建技术指导BPA治疗,有利于优化对比剂的使用(.22±48.70,p0.),减少放射暴露(.82±.64,p0.)。
讨论
在过去,BPA通常使用通过DSA获得的二维图像作为参考来识别和定位目标血管[10]。人的肺一般两侧有18个肺动脉段,这个数字明显高于冠状动脉的数量,而且各属支的开口方向都是不一样的。在BPA过程中,能够进行BPA干预的病变主要局限于段和亚段水平,通常涉及血管属支的分叉[12]。为了确定清晰显示靶血管的最佳角度,通常需要多角度靶血管造影,特别是当血管分叉处有多支形态不规则和狭窄的分支时(如图2所示)。
a:2D造影下,肺动脉基底干各属支开口存在重叠b:3D重建影像下,肺动脉基底干各属支清楚显示,有利于最佳工作角度的选择
?
这不仅延长了手术时间,而且增加了操作人员和患者的辐射暴露。此外,如果靶血管定位不准确,重复的血管造影也可能对血管壁造成损害,增加再灌注性肺水肿和肺血管破裂的风险[13]。
在这项研究中,我们首先对BPA手术中感兴趣的肺动脉进行了动态CT血管成像重建。获得了旋转°的清晰的三维肺血管造影图像,提供了靶血管周围解剖结构和相邻血管之间关系的详细信息。同时,通过旋转3D血管造影图像可以选择目标血管的最佳视角,而不需要多角度和多次血管造影,这使得操作者能够更快、更准确地定位目标血管。Hinrichs等人[15]提出,根据3D血管成像重建技术构建的3D路线图为操作者进行上述操作提供了更好的指导。然而在临床实践中,由于呼吸和心跳的影响,3D路线图中显示的位置与实际导丝的位置并不吻合,因此,患者需要保持相同的呼吸运动幅度。
此外,使用DynaCT血管三维重建技术指导BPA手术,可以优化对比剂的使用,减少辐射暴露。与对照组相比,采用DynaCT血管重建技术指导BPA手术减少了患者和操作者的辐射照射(.82±.64比13,.82±.69μGym2),但本研究中每一次BPA手术的平均照射剂量(.82±.64μGym2)低于文献报道(±.7μGym2;[13])。进行这一分析的主要原因是:在对照组,操作者往往需要进行多次不同角度的选择性肺血管造影(一般在2次以上)才能成功定位靶血管,并为靶血管选择最佳工作角度和合适的路径,然后进行不同角度的超选择性肺血管造影,以获得靶血管的图像细节(病变形态、病变长度等)。在一个靶血管的球囊扩张完成后,下一个靶血管扩张前可能还需要多次选择性肺血管造影和不同角度的超选择性肺血管造影。
然而,在3D组,操作者使用DynaCT血管三维技术获得靶血管所在的肺叶的3D图像。操作者可以直接从3D图像中找到能够分离血管并显示病变的最佳角度。与对照组相比,不再需要多角度、多角度选择性肺血管造影,可以大大减少因尝试拍摄而过度使用造影剂的情况。同时,在对一条靶血管进行球囊扩张后,操作者可以直接从三维图像中观察到下一条靶血管,然后利用球管跟随功能定位下一条靶血管的最佳工作角度位置,继续球囊扩张。我们知道,肺动脉有很多分支,这使得区分血管和识别病变变得困难。使用DynaCT血管三维技术,术者可以在手术过程中实时与三维重建影像匹配,显示清晰肺动脉解剖结构(图4,如下),从而实现安全和轻松的操作。
综上所述,DynaCT血管成像重建技术所获得的高空间分辨率的三维图像,可清晰显示靶血管及其与周围血管的关系,有利于进一步优化手术流程,减少BPA手术中的辐射暴露,降低BPA术中血管损伤的几率,提高介入治疗的安全性。
写在最后:
感谢广州医院介入手术室林杰龙的论文稿件!
更感谢广医附一介入手术室团队不懈的努力和支持,给他们点赞!
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