Hier wird eine schrittweise Methode zur Kombination der faseroptischen RealShape-Technologie und des intravaskulären Ultraschalls beschrieben, um das Potenzial der Verschmelzung beider Techniken im Hinblick auf die Verringerung der Strahlenbelastung und die Verbesserung der Navigationsaufgaben und des Behandlungserfolgs während eines endovaskulären Eingriffs zur Behandlung der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit aufzuzeigen.
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Methodenartikel
Reduzierung der Strahlenbelastung bei der endovaskulären Behandlung der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit durch Kombination von faseroptischer RealShape-Technologie und intravaskulärem Ultraschall
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Gefäßchirurgen und interventionelle Radiologen sind bei endovaskulären Eingriffen einer chronischen Exposition gegenüber niedrig dosierter Strahlung ausgesetzt, die sich aufgrund ihrer stochastischen Wirkung langfristig auf ihre Gesundheit auswirken kann. Der vorgestellte Fall zeigt die Machbarkeit und Wirksamkeit der Kombination von Fiber Optic RealShape (FORS) Technologie und intravaskulärem Ultraschall (IVUS) zur Reduzierung der Exposition des Bedieners während der endovaskulären Behandlung der obstruktiven peripheren arteriellen Verschlusskrankheit (pAVK).
Die FORS-Technologie ermöglicht eine dreidimensionale Echtzeit-Visualisierung der vollständigen Form von Führungsdrähten und Kathetern, eingebettet in optische Fasern, die Laserlicht anstelle von Durchleuchtung verwenden. Dadurch wird die Strahlenbelastung reduziert und das räumliche Vorstellungsvermögen beim Navigieren bei endovaskulären Eingriffen verbessert. IVUS ist in der Lage, Behälterabmessungen optimal zu definieren. Die Kombination von FORS und IVUS bei einem Patienten mit Becken-In-Stent-Restenose, wie in diesem Fallbericht gezeigt, ermöglicht die Passage der Stenose und der prä- und postperkutanen transluminalen Angioplastie (PTA) Plaque-Beurteilung (Durchmesserverbesserung und Morphologie) mit einer minimalen Strahlendosis und ohne Kontrastmittel. Ziel dieses Artikels ist es, die Methode der schrittweisen Kombination von FORS und IVUS zu beschreiben, um das Potenzial der Verschmelzung beider Techniken im Hinblick auf die Verringerung der Strahlenbelastung und die Verbesserung der Navigationsaufgaben und des Behandlungserfolgs während des endovaskulären Eingriffs zur Behandlung von pAVK aufzuzeigen.
Einleitung
Die periphere arterielle Verschlusskrankheit (pAVK) ist eine fortschreitende Erkrankung, die durch arterielle Verengung (Stenose und/oder Verschlüsse) verursacht wird und zu einer verminderten Durchblutung der unteren Extremitäten führt. Die weltweite Prävalenz von pAVK in der Bevölkerung ab 25 Jahren lag 2015 bei 5,6 %, was darauf hindeutet, dass weltweit etwa 236 Millionen Erwachsene mit pAVK leben 1,2. Da die Prävalenz der pAVK mit zunehmendem Alter zunimmt, wird die Zahl der Patienten in den kommenden Jahren nur noch zunehmen3. In den letzten Jahrzehnten hat es eine große Verschiebung von der offenen zur endovaskulären Behandlung der pAVK gegeben. Zu den Behandlungsstrategien kann die einfache alte Ballonangioplastie (POBA) gehören, die möglicherweise mit anderen Techniken wie einem medikamentenbeschichteten Ballon, einem Stenting, einer endovaskulären Atherektomie und einer klassischen offenen Atherektomie (hybride Revaskularisation) kombiniert werden kann, um die Vaskularisierung in Richtung des Zielgefäßes zu verbessern.
Bei der endovaskulären Behandlung der pAVK erfolgt die Bildführung und Navigation herkömmlicherweise durch zweidimensionale (2D) Fluoroskopie und digitale Subtraktionsangiographie (DSA). Zu den Hauptnachteilen fluoroskopisch geführter endovaskulärer Eingriffe gehören die 2D-Konvertierung von 3D-Strukturen und -Bewegungen sowie die Graustufendarstellung endovaskulärer Navigationswerkzeuge, die sich nicht von der Graustufendarstellung der umgebenden Anatomie während der Durchleuchtung unterscheidet. Darüber hinaus, und das ist noch wichtiger, führt die zunehmende Anzahl endovaskulärer Eingriffe immer noch zu einer hohen kumulativen Strahlenbelastung, die sich auf die Gesundheit von Gefäßchirurgen und Radiologen auswirken kann. Dies trotz der aktuellen Bestrahlungsrichtlinien, die auf dem ALARA-Prinzip (so niedrig wie vernünftig erreichbar) basieren, das darauf abzielt, eine möglichst geringe Strahlenbelastung bei der sicheren Durchführung eines Verfahrens zu erreichen 4,5. Um die Ergebnisse der endovaskulären Revaskularisation (z. B. nach POBA) zu beurteilen, werden im Allgemeinen ein oder zwei digitale 2D-Subtraktionsangiogramme mit nephrotoxischem Kontrastmittel erstellt, um die dynamische Verbesserung des Blutflusses abzuschätzen. Damit ist Augapfel erforderlich, um den Anstieg des Blutflusses zu beurteilen. Darüber hinaus hat diese Technik auch Einschränkungen in Bezug auf die Beurteilung des Gefäßlumendurchmessers, der Plaquemorphologie und des Vorhandenseins einer flussbegrenzenden Dissektion nach endovaskulärer Revaskularisation. Um diese Probleme zu überwinden, wurden neue Bildgebungstechnologien entwickelt, um die Gerätenavigation und die Hämodynamik nach der Behandlung zu verbessern und die Strahlenbelastung und den Einsatz von Kontrastmitteln zu reduzieren.
Im vorgestellten Fall beschreiben wir die Machbarkeit und Wirksamkeit der Kombination von Fiber Optic RealShape (FORS) Technologie und intravaskulärem Ultraschall (IVUS), um die Exposition des Bedieners während der endovaskulären Behandlung von pAVK zu reduzieren. Die FORS-Technologie ermöglicht die Echtzeit-3D-Visualisierung der vollständigen Form von speziell entwickelten Führungsdrähten und Kathetern unter Verwendung von Laserlicht, das anstelle der Durchleuchtung entlang optischer Fasern reflektiert wird 6,7,8. Hierdurch wird die Strahlenbelastung reduziert und die räumliche Wahrnehmung endovaskulärer Navigationswerkzeuge durch die Verwendung von markanten Farben beim Navigieren bei endovaskulären Eingriffen verbessert. IVUS ist in der Lage, Behälterabmessungen optimal zu definieren. Ziel dieses Artikels ist es, die Methode der schrittweisen Kombination von FORS und IVUS zu beschreiben, um das Potenzial der Verschmelzung beider Techniken im Hinblick auf die Verringerung der Strahlenbelastung und die Verbesserung der Navigationsaufgaben und des Behandlungserfolgs bei endovaskulären Eingriffen zur Behandlung der pAVK aufzuzeigen.
Präsentation des Falles
Hier stellen wir einen 65-jährigen Mann mit Bluthochdruck, Hypercholesterinämie, koronarer Herzkrankheit und infrarenaler Bauchaorta und Aneurysmen der rechten Arteria iliaca vor, der mit einer endovaskulären Aneurysma-Reparatur (EVAR) in Kombination mit einem rechtsseitigen Beckenverzweigungsgerät (IBD) behandelt wurde. Jahre später entwickelte der Patient eine akute Ischämie der unteren Extremitäten, die auf einem Verschluss des linken Becken-EVAR-Gliedes beruhte und eine Embolektomie des linken Becken-EVAR-Gliedes und der oberflächlichen Oberschenkelarterie erforderte. Im gleichen Verfahren wurde ein Aneurysma der Arteria iliaca communis durch Verlängerung des Endotransplantats in die Arteria iliaca externa eliminiert.
Diagnose, Bewertung und Planung
Während der Nachuntersuchung zeigte ein routinemäßiger Duplex-Ultraschall eine erhöhte systolische Spitzengeschwindigkeit (PSV) im linken Beckenbereich des Stentgrafts von 245 cm/s im Vergleich zu einem PSV von 70 cm/s proximal. Dies korrelierte mit einer signifikanten Stenose von >50% und einem Verhältnis von 3,5. Eine Diagnose einer In-Stent-Restenose (ISR) von über 50% wurde anschließend durch Computertomographie-Angiographie (CTA) bestätigt, mit dem zusätzlichen Verdacht, dass die Stenose durch einen Thrombus verursacht wurde. Um das Wiederauftreten eines Extremitätenverschlusses zu verhindern, wurde eine perkutane transluminale Angioplastie (PTA) geplant.
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Protokoll
Die Medizinische Ethikkommission des Universitätsklinikums Utrecht genehmigte das Studienprotokoll (METC 18/422), und der Patient erteilte eine Einverständniserklärung für das Verfahren und das Protokoll.
1. Patienten-Screening
- Einbeziehung von Patienten
- Stellen Sie sicher, dass der Patient >18 Jahre alt ist.
- Stellen Sie sicher, dass der Patient symptomatisch für eine pAVK und/oder ISR ist.
- Ausschluss von Patienten
- Schließen Sie Patienten aus, die aufgrund einer Sprachbarriere oder mangelnden Verständnisses keine Einverständniserklärung abgeben können.
2. Segmentierung der Gefäße
- Für die Gefäßsegmentierung muss ein präoperativ erfasster CTA in die FORS-Software hochgeladen werden, um eine Roadmap für die Navigation zu erstellen, indem die Aorta und beide Beckenarterien segmentiert werden.
- Wählen Sie die Konturen der Aorta und der Arteria iliaca communis in der Segmentierungssoftware aus, indem Sie den Mauszeiger über die arteriellen Strukturen bewegen. Die Arterien werden blau hervorgehoben und können durch Anklicken ausgewählt werden. Stellen Sie sicher, dass in diesem Schritt nur die arteriellen Strukturen ausgewählt werden, die Sie interessieren.
- Wählen Sie in diesem Fall die Bauchaorta und beide Arteria iliaca communis in Kombination mit der linken Arteria iliaca externa.
- Nachdem Sie die interessierenden Arterien ausgewählt haben, überprüfen Sie die segmentierten Strukturen visuell, indem Sie die segmentierten Gefäße drehen.
3. Chirurgische Vorbereitung
- Legen Sie den Patienten in Rückenlage auf den Operationstisch, wobei beide Arme an den Seiten des Patienten entlang liegen.
- Positionieren Sie die Dockingstation auf dem Operationstisch, auf der linken Seite des Patienten, auf Höhe der Oberschenkel.
- Desinfizieren Sie das Operationsfeld vom Bauch bis zu den Oberschenkeln mit Chlorhexidin und legen Sie den interessierenden Bereich mit sterilen Hüllen frei.
4. Ultraschallgesteuerte Punktion der Arteria femoralis communis links
- Erstellen Sie einen ultraschallgesteuerten Seldinger-Arterienzugang zur Arteria femoralis communis.
- Führen Sie einen 0,035-Standard-Führungsdraht in das Lumen der Arterie ein.
- Führen Sie einen 6-Fr-Mantel über den Führungsdraht ein.
5. Volumen-Registrierung
- Um die erstellte Roadmap entsprechend der Echtzeit-Patientenposition auszurichten, führen Sie eine Volumenregistrierung durch. In diesem Fall wird eine sogenannte 2D-3D-Volumenregistrierung durchgeführt, um die präoperative und intraoperative Position des Patienten auszurichten.
- Nehmen Sie dazu zwei intraoperative Durchleuchtungsbilder auf, die sich auf das interessierende Gebiet konzentrieren, das in diesem Fall das Feld des zuvor implantierten Endotransplantats und des Beckenglieds ist.
HINWEIS: Der C-Bogen muss in zwei verschiedenen Ausrichtungen positioniert werden, um Durchleuchtungsbilder mit einer Winkeldifferenz von 90° aufzunehmen. In diesem Fall ergibt sich ein Bild, das mit einem linken vorderen Schrägwinkel von 45° und eines mit einem rechten vorderen Schrägwinkel von 45° aufgenommen wurde. Erfassen Sie die Bilder und kopieren Sie sie in die Software. - Verwenden Sie das sichtbare, bereits vorhandene Stentgraft in beiden aufgenommenen Durchleuchtungsbildern, um das segmentierte Gefäßvolumen mit der Durchleuchtungsbildgebung in Echtzeit auszurichten.
- Übertragen Sie zunächst das segmentierte Gefäßvolumen auf die Konturen des Stentgrafts in den Durchleuchtungsbildern. Bestimmen Sie das richtige Fenster, damit die hohen Hounsfield-Werte des präoperativen CTA nur zur Visualisierung des Stentgrafts einbezogen werden. Dies kann durch Klicken auf das Fenstersymbol oben erfolgen.
- Nachdem Sie das Volumen an die richtige Stelle in den Durchleuchtungsbildern übersetzt haben, übertragen Sie das Rotationszentrum auf die Mitte des Stentgrafts, um die Rotation des Stenttransplantats um sein Zentrum zu ermöglichen. Drehen Sie das Stenttransplantat im segmentierten Gefäßvolumen, um die präoperative und intraoperative Position des Stenttransplantats auszurichten.
- Um die Ausrichtung des segmentierten Gefäßvolumens mit der fluoroskopischen Bildgebung in Echtzeit zu bestätigen, passen Sie die Fensterung des Volumens an, um anatomische Strukturen, wie z. B. knöcherne Strukturen, zu orientieren und zu vergleichen. Jetzt ist die Volumenregistrierung erfolgreich abgeschlossen.
6. Registrierung der FORS-Form
HINWEIS: Die FORS-Geräte sind im Operationssaal registriert, um ihre Verwendung ohne Durchleuchtung zu ermöglichen.
- Positionieren Sie die FORS-Geräte im Eingriffsbereich.
- Nehmen Sie zwei Durchleuchtungsbilder mit einem Unterschied in der Winkelposition von mindestens 30° auf (z. B. eines in der vorderen posterioren Position und eines mit einem rechten oder linken vorderen schrägen Winkel von 30°).
- Wählen Sie die gewünschten Aufnahmewinkel in der Software aus und drehen Sie den C-Bogen in die gewünschte Position.
- Nachdem Sie ein Durchleuchtungsbild aufgenommen haben, kopieren Sie das Bild, indem Sie auf das Symbol oder Symbol klicken, das zwei Dokumente anzeigt.
- Analysieren Sie den projizierten Führungsdraht (gelb) und den projizierten Katheter (blau) über die Konturen auf den Durchleuchtungsbildern.
HINWEIS: Die FORS-Technologie kann jetzt autonom verwendet werden.
7. Endovaskuläre Navigation
- Führen Sie den FORS-Führungsdraht durch den 6-Fr-Mantel ein.
- Verwenden Sie die FORS-Geräte, um durch das Zielgefäß (linke Beckenarterie und Endotransplantat) zu navigieren und die stenotische Läsion bis zur Bauchaorta zu führen. Verwenden Sie die registrierte CTA-Segmentierung als Roadmap während der Navigation. Der schwarze Hintergrund zeigt an, dass beim Passieren der Läsion keine Durchleuchtungsbilder aufgenommen werden. Die einzige Ausrichtung der Geräteposition wird also durch das registrierte segmentierte Gefäßvolumen bereitgestellt.
- Stellen Sie sicher, dass die Beckenstenose einen Widerstand gegen den Führungsdraht erzeugt, der einen Druck auf den Führungsdraht ausübt, was zu einer gepunkteten Visualisierung führt.
- Verwenden Sie während der Navigation keine Durchleuchtung.
- Tauschen Sie den FORS-Führungsdraht gegen einen 0,014-Arbeitstier-Führungsdraht aus. Weil dieser Arbeitstier-Führungsdraht vom FORS-System nicht unterstützt wird; Die Position des Drahtes muss durchleuchtet werden.
- Ziehen Sie den FORS-Katheter heraus.
8. IVUS-Durchmessermessungen vor der PTA
- Führen Sie den IVUS-Katheter mit einem eigenständigen IVUS-System über den 0,014-Arbeitspferd-Führungsdraht in Richtung der Aortengabelung ein.
- Visualisieren Sie die intraluminalen Durchmesser von der Aortenbifurkation bis zur Arteria iliaca communis distal der stenotischen Läsion, indem Sie den IVUS-Katheter zurückziehen.
- Quantifizieren Sie den Lumendurchmesser und die Querschnittsfläche auf der Ebene der Läsion und des nicht-stenotischen Bereichs des Beckenextremismus.
- Tauschen Sie den 0,014-Arbeitstier-Führungsdraht gegen einen 0,035-Standard-Führungsdraht aus, indem Sie die Durchleuchtung verwenden.
9. Behandlung der transluminalen perkutanen Angiographie (PTA)
- Führen Sie den 8 mm x 40 mm PTA-Ballon mit Röntgenstrahlen über den Standardführungsdraht ein und positionieren Sie den Ballon an der stenotischen Läsion. Führen Sie das fluoroskopische Aufblasen des Ballons für 2 Minuten durch.
- Ziehen Sie den PTA-Ballon zurück.
- Blasen Sie den PTA-Ballon wieder auf, um die Läsion des Täters ein zweites Mal zu behandeln. Der Aufblasvorgang ist durch die Kontrastverstärkung des Ballons sichtbar.
- Entfernen Sie den PTA-Ballon und führen Sie den FORS-Katheter ein. Ersetzen Sie anschließend den Führungsdraht 0,035 durch den Führungsdraht des Arbeitspferds 0,014.
10. IVUS-Durchmessermessungen nach PTA
- Führen Sie den IVUS-Katheter mit einem eigenständigen IVUS-System über den 0,014-Arbeitstier-Führungsdraht ein.
- Stellen Sie die intraluminalen Durchmesser von der Aortenbifurkation zur Arteria iliaca communis distal der Stenotis dar, indem Sie den IVUS-Katheter von der Aortenbifurkation in Richtung der Arteria iliaca communis zurückziehen.
- Quantifizieren Sie den Lumendurchmesser und die Querschnittsfläche auf Höhe der stenotischen Läsion und entfernen Sie den IVUS-Katheter.
11. Druckmessungen
- Führen Sie den FORS-Katheter über den 0,014-Arbeitspferd-Führungsdraht durch das Zielgefäß proximal zur behandelten stenotischen Läsion ein und ziehen Sie den Standardführungsdraht zurück.
- Positionieren Sie den FORS-Katheter proximal zur stenotischen Läsion und verbinden Sie die Rückseite des FORS-Katheters mit einem Druckwandler. Pegel und Null des Druckwandlers, um sicherzustellen, dass die Blutdruckmessungen genau sind. Messen Sie den Blutdruck.
- Ziehen Sie den FORS-Katheter zurück und messen Sie den Blutdruck distal zur behandelten stenotischen Läsion.
- Ziehen Sie den FORS-Katheter, den Standardführungsdraht und den Mantel heraus und verschließen Sie ihn mit einer perkutanen Verschlussvorrichtung.
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Ergebnisse
Das für den vorgestellten Fall verwendete Protokoll zeigt die Machbarkeit der Kombination der FORS-Technik und IVUS mit dem Ziel, die Strahlenbelastung und den Kontrastmitteleinsatz in einem endovaskulären Verfahren für pAVK zu verringern. Der Großteil des Verfahrens wird ohne Röntgenstrahlen durchgeführt und es wird kein Kontrast verwendet. Die Passage durch die Läsion erfolgt unter Verwendung der FORS-Technologie (Führungsdraht und Katheter). Die Schritte, in denen das Röntgenbild verwendet wird, sind im Protokoll besc...
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Diskussion
Unseres Wissens ist dieser Fallbericht der erste, der die Kombination von FORS und IVUS zur Begrenzung der Strahlenbelastung und zum Ausschluss der Verwendung eines Kontrastmittels während der endovaskulären Intervention bei pAVK erörtert. Die Kombination beider Techniken während der Behandlung dieser spezifischen Läsion scheint sicher und machbar zu sein. Darüber hinaus ermöglicht die Kombination von FORS und IVUS eine Begrenzung der Strahlenbelastung (AK = 28,4 mGy; DAP = 7,87 Gy*cm2) und verzichtet auf den ...
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Offenlegungen
Philips Medical Systems Netherlands B.V. hat der Abteilung für chirurgische Fachgebiete des Universitätsklinikums Utrecht einen Forschungszuschuss zum fairen Marktwert zur Verfügung gestellt, um das FORS Learn-Register zu unterstützen. Die Abteilung für chirurgische Fachgebiete des Universitätsklinikums Utrecht hat einen Forschungs- und Beratungsvertrag mit Philips.
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| AltaTrack Katheter Berenstein | Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Niederlande | ATC55080BRN | |
| AltaTrack Docking top | Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Niederlande | ||
| AltaTrack Führungsdraht | Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Niederlande | ATG35120A | |
| AltaTrack Trolley | Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Niederlande | ||
| Armada 8x40mm PTA-Ballon | Abbott Laboratories, Illinois, Vereinigte Staaten | B2080-40 | |
| Azurion Röntgensystem | Philips Medical Systems Nederland B.V, Best, Niederlande | ||
| Core M2 Gefäßsystem | Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Niederlande | 400-0100.17 | |
| Hi-Torque Command Führungsdraht | Abbott Laboratories, Illinois, Vereinigte Staaten | 2078175 | |
| Perclose Proglide | Abbott Laboratories, Illinois, Vereinigte Staaten | 12673-03 | |
| Rosen 0.035 Führungsdraht aus Edelstahl | Cook Medical, Indiana, Vereinigte Staaten | THSCF-35-180-1.5-ROSEN | |
| Visions PV .014P RX Katheter | Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Niederlande | 014R |
Referenzen
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