Methodenartikel

Dreidimensionaler Druck von vom Arzt modifizierten gefensterten Endotransplantaten für die Reparatur des thorakalen endovaskulären Aortenaneurysmas in Zone 1

DOI:

10.3791/67893

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4. April 2025

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1Department of Vascular Surgery, Nanjing Drum Tower Hospital, Affiliated Hospital of Medical School, Nanjing University, 2Department of Vascular and Endovascular Surgery, Almazov National Medical Research Centre

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Dieses Protokoll beschreibt einen Ansatz zur Reparatur von Aortenaneurysmen in Zone 1 mit ärztlich modifizierten gefensterten Endotransplantaten mit Hilfe des dreidimensionalen Drucks.

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Das Aortenaneurysma ist eine lebensbedrohliche Herz-Kreislauf-Erkrankung, die einen rechtzeitigen medizinischen Eingriff erfordert. Aneurysmen in Zone 1 betreffen in der Regel mehrere Astarterien, was eine Reparatur erschwert. Eine offene chirurgische Reparatur führt oft zu einem erheblichen chirurgischen Trauma, massivem Blutverlust und einer verlängerten Operationszeit. Mit den Fortschritten in der endovaskulären Technologie wurde die gefensterte/verzweigte thorakale endovaskuläre Aortenreparatur (F/B TEVAR) für die Reparatur des Aortenbogens und die Rekonstruktion von Astarterien eingesetzt. Stenttransplantate für F/B TEVAR erfordern eine personalisierte Modifikation und Herstellung auf der Grundlage der Patientenanatomie. Ärztlich modifizierte fenestrierte Endotransplantate (PMEGs) bieten einen praktikablen Ansatz für die personalisierte Reparatur des Aortebogenaneurysmas in Zone 1. Die Herstellung von PMEGs erfordert jedoch ein gründliches Verständnis der Anatomie und umfangreiche Erfahrung, was sie für die meisten Chirurgen zu einer Herausforderung macht. Um diesen Prozess zu vereinfachen, wird dreidimensionaler Druck verwendet, um eine präzise Fensterung zu unterstützen. PMEGs, die durch dreidimensionalen Druck gesteuert werden, verbessern die Durchgängigkeit der Astarterien und reduzieren postoperative Endoleaks nach F/B TEVAR. Weitere Nachuntersuchungen sind erforderlich, um den langfristigen Nutzen und die Wirksamkeit dieser Technik zu bewerten.

Einleitung

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Aortenaneurysmen sind häufige lebensbedrohliche Aortenerkrankungen, die eine rechtzeitige Abklärung und therapeutische Intervention erfordern1. Aortenalbogenaneurysmen betreffen häufig große arterielle Äste, einschließlich der Arteria innominat, der linken Arteria carotis communis und der linken Arteria subclavia1. Gemäß dem American Heart Association/American College of Cardiology Joint Committee on Clinical Practice Guidelines ist die Aorta in 11 Landezonen unterteilt2. Die Reparatur von Aortenaneurysmen in Zone 1 erfordert eine Rekonstruktion der Aortenbogenastarterien, was erhebliche anatomische Herausforderungen mit sich bringt.

Der ursprüngliche Ansatz für die Aortenbogenreparatur war die offene chirurgische Reparatur. DeBakey et al. reparierten erstmals 1957 erfolgreich ein Aortenaneurysma3. Mehrere Einschränkungen schränken jedoch die Anwendung der offenen chirurgischen Reparaturein 4, darunter schwere chirurgische Traumata, erheblicher Blutverlust, hohe Komplikationsraten und verlängerte Operationsdauer5. Mit Fortschritten in der endovaskulären Technologie hat sich die thorakale endovaskuläre Aortenreparatur (TEVAR) bei der Behandlung von thorakalen Aortenaneurysmen und Dissektionen als wirksam erwiesen 6,7,8. Aufbauend auf konventionellem TEVAR wurde die gefensterte/verzweigte thorakale endovaskuläre Aortenreparatur (F/B TEVAR) entwickelt, um thorakale Aortenaneurysmen mit Beteiligung der Astarterienzu behandeln 9,10. Insbesondere hat F/B TEVAR einen hohen technischen Erfolg und eine akzeptable postoperative Mortalität bei Patienten mit thorakoabdominalen Aneurysmen nach der Dissektion gezeigt 11,12.

F/B TEVAR kann nach der Reparatur des thorakalen Aortenaneurysmas den normalen physiologischen Blutfluss wiederherstellen und hohe Durchgängigkeitsraten in den Astarterien erreichen13,14. Eine präzise Fenestration am Stenttransplantat des Hauptkörpers ist für die Rekonstruktion von Astarterien unerlässlich. Aortenaneurysmen in Zone 1 betreffen typischerweise mehrere Astarterien und erfordern Stenttransplantate mit dreifachen Fenestrationen. Die derzeitigen kommerziellen Stents können jedoch nicht an die individuelle Anatomie des Patienten angepasst werden. Ärztlich modifizierte fenestrierte Endotransplantate (PMEGs) bieten eine praktikable Alternative für die personalisierte Behandlung von thorakalen Aortenaneurysmen in Zone 1 15,16.

Die erfolgreiche Herstellung von PMEGs erfordert umfangreiche Übung und Erfahrung, was für viele Chirurgen eine Herausforderung darstellen kann. Um den Vorbereitungsprozess zu vereinfachen, wird in diesem Artikel eine Methode zur Herstellung von PMEGs für F/B TEVAR vorgestellt. Dreidimensionaler (3D-)Druck wurde verwendet, um eine präzise Fensterung auf dem Hauptkörper-Stenttransplantat zu erreichen, gefolgt von der Befestigung von Aststents in der entsprechenden Ausrichtung. Diese Studie berichtet über eine Fallserie von 21 Patienten, die sich einer F/B TEVAR mit PMEGs unterzogen haben, und liefert neue Einblicke in die Wirksamkeit und Anwendbarkeit dieser Technik.

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Protokoll

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Die hier beschriebenen chirurgischen Protokolle wurden von der Ethikkommission des Nanjing Drum Tower Hospital genehmigt, das der Nanjing University Medical School angegliedert ist. Von den Patienten, die an dieser Studie teilnahmen, wurden schriftliche Daten eingeholt. Die Details zu den Reagenzien und den verwendeten Geräten sind in der Materialtabelle aufgeführt.

1. Präoperative Beurteilung

  1. Wenden Sie die folgenden Einschlusskriterien an: Patienten über 18 Jahre; bestätigte Diagnose von Aortenaneurysmen in Zone 1 der Aorta mittels Computertomographie-Angiographie (CTA); keine Kontraindikationen für F/B TEVAR; Einverständniserklärung für die Operation.
  2. Wenden Sie die folgenden Ausschlusskriterien an: Patienten mit anderen Aortenerkrankungen (wie Aortengeschwür und Dissektion); Patienten mit schweren Begleiterkrankungen (wie Nieren- oder Leberversagen, unkontrollierter Diabetes, schwere aktive Infektionen); schwangere Frauen; Patienten, die sich einer Aortenbogenoperation unterzogen haben.
  3. Führen Sie eine präoperative CTA durch und rekonstruieren Sie die Aorta, um die Position des Aortenaneurysmas zu beurteilen (Abbildung 1A,B).
  4. Führen Sie zusätzliche Untersuchungen durch, einschließlich routinemäßiger körperlicher Untersuchungen, Blutuntersuchungen und Urintests.

2. Vorbereitung des 3D-gedruckten Modells

  1. Importieren Sie die ursprünglichen CTA-Daten (DICOM-Format) des Patienten in die 3D-Rekonstruktionssoftware.
  2. Klicken Sie auf SEGMENT und führen Sie die Schwellenwertbestimmung durch, indem Sie die maximalen und minimalen Schwellenwerte festlegen.
  3. Klicken Sie auf Teil berechnen , um eine 3D-Vorschau der Aorta zu erstellen.
  4. Klicken Sie auf Masken bearbeiten , um das 3D-Modell zu optimieren.
  5. Exportieren Sie das 3D-Modell als Datei im STL-Format.
  6. Importieren Sie die Datei im STL-Format in die Simulationsanalysesoftware.
  7. Klicken Sie auf Bearbeiten-Ausreißer auswählen , um die meisten ungültigen Punkte zu löschen.
  8. Klicken Sie anschließend auf Bearbeiten-Eingestellte Komponenten. Erkennen Sie die verbleibenden ungültigen Punkte mit den Optionen "Separation " und "Größe " und löschen Sie sie.
  9. Klicken Sie auf Punkte-Rauschen reduzieren und wählen Sie Freiformformen , um verrauschte Daten zu reduzieren.
  10. Klicken Sie auf Punkte-Wrap , um ein 3D-Modell mit einer Polygonumwicklung zu erzeugen.
  11. Klicken Sie auf Polygone-Löcher füllen-Einzeln füllen , um Löcher im 3D-Modell zu füllen.
  12. Klicken Sie auf Dezimieren , um das Modell entsprechend der Krümmung zu vereinfachen.
  13. Klicken Sie auf Smooth-Relax/Schleifpapier , um die Modelloberfläche zu verfeinern.
  14. Klicken Sie auf Repair-Defeature, um das Modell weiter zu optimieren.
  15. Entwerfen Sie Fenster, indem Sie Astarterien auf dem 3D-Modell beschneiden.
  16. Exportieren Sie das endgültige 3D-Modell als Datei im STL-Format (Abbildung 1C).
  17. Importieren Sie die Datei im STL-Format in einen 3D-Drucker und drucken Sie das 3D-Modell der Aorta mit biokompatiblen klaren MED610-Materialien.
  18. Sterilisieren Sie das Modell mit Ethylenoxid, um es für die Modifikation des PMEG vorzubereiten.

3. Intraoperative Fertigung von PMEGs

  1. Platzieren Sie die Einführschleuse mit dem Hauptkörper-Stenttransplantat vor dem chirurgischen Eingriff in das sterile 3D-gedruckte Modell.
  2. Lösen Sie das Hauptkörper-Stenttransplantat innerhalb des 3D-gedruckten Modells.
  3. Markieren Sie die Fensterungen der Astarterien mit einem Markierungsstift (Abbildung 2A).
    HINWEIS: Platzieren Sie Markierungen zwischen den Metallkanten, um eine Beeinträchtigung der Stentexpansion zu vermeiden.
  4. Erstellen Sie Fenster an den markierten Stellen mit einem Elektrokauterstift (Abbildung 2B).
  5. Nahtmetallspulen als Auswahlmarkierungen an den Fenstern.
  6. Beschränken Sie das Hauptkörper-Stenttransplantat mit einem Führungsdraht und beschränken Sie den Durchmesser auf 50 % bis 70 % des Originals.
    HINWEIS: Führen Sie den Führungsdraht durch die distale Einführschleuse des Stenttransplantats ein, nachdem Sie die Stentmodifikation abgeschlossen haben. Platzieren Sie symmetrisch 4-0 nicht resorbierbare Nähte auf den hinteren Seiten beider Seiten der Fensterung und verankern Sie sie sicher am Führungsdraht.
  7. Setzen Sie das vorbereitete PMEG wieder in die Einführschleuse des Hauptkörper-Stents ein.
  8. Flektieren Sie das PMEG vor der Implantation, um die Abgabe in die Aorta zu erleichtern (Abbildung 2C).

4. Chirurgischer Eingriff

  1. Betäuben Sie den Patienten mit Anästhetika (Propofol 20 mg/ml), Analgetika (Fentanyl 50 μg/ml) und Muskelrelaxantien (Vecuronium 10 mg/ml), die über intravenöse Injektion verabreicht werden (gemäß institutionell anerkannten Protokollen).
  2. Positionieren Sie den Patienten in Rückenlage und lokalisieren Sie die Arterien, die als chirurgische Zugänge dienen, mit Hilfe von perkutanen Landmarken.
    HINWEIS: Verwenden Sie die Oberschenkelarterie als Zugang für das Hauptkörper-Stenttransplantat und die linke Arteria carotis communis und die Arteria brachialis als Zugang für die Aststents.
  3. Legen Sie die Arterien frei und schaffen Sie einen Zugang, indem Sie Einführschleusen einführen.
    HINWEIS: Verwenden Sie eine lange Einführschleuse (18-20 F) für das Stenttransplantat des Hauptkörpers und Einführschleusen (4-6 F) für Aststents.
  4. Implantieren Sie einen 150 cm langen Führungsdraht und einen 4 F-Katheter. Führen Sie eine digitale Subtraktionsangiographie (DSA) durch, um das Aortenaneurysma zu beurteilen.
  5. Verabreichen Sie eine systemische Heparinisierung (Heparin, 1 mg/kg).
  6. Ersetzen Sie den Führungsdraht durch einen stützenden Führungsdraht, um die Platzierung und den Austausch des Geräts zu erleichtern.
  7. Das PMEG wird durch den Zugang der Arteria femoralis in den Aortenbogen eingebracht und an der geplanten Stelle positioniert (Abbildung 3A).
  8. Lassen Sie das vordere Segment des Stenttransplantats des Hauptkörpers langsam los, während der Stent in seinem verengten Zustand bleibt (Abbildung 3B).
    HINWEIS: Der verengte Zustand ermöglicht Positionsanpassungen. Durch das Zurückziehen des Führungsdrahtes werden die beidseitigen Nähte zuverlässig gelöst, so dass das Stenttransplantat kontrolliert erweitert werden kann, um die Fenestrationen mit den Astarterien auszurichten.
  9. Führen Sie einen Katheter durch jeden Zugang zur Astarterie ein. Die Katheter werden selektiv in die jeweiligen Fenestrationen der Arteria innominat, der linken Arteria carotis communis und der linken Arteria subclavia vorgeschoben (Abbildung 3C).
  10. Ziehen Sie den Fixierungsdraht heraus und lösen Sie das Stenttransplantat des Hauptkörpers vollständig.
  11. Implantation und Freigabe von Aststents in der Arteria innominat, der linken Arteria carotis communis und der linken Arteria subclavia.
  12. Dilatieren Sie die Expansionsballons an den Überbrückungsstellen zwischen dem Hauptkörperstent und den Aststents.
  13. Überprüfen Sie die Durchgängigkeit jeder Astarterie und prüfen Sie sie mit DSA auf Endolecks (Abbildung 3D).
  14. Entfernen Sie Katheter, Führungsdrähte und Einführschleusen. Vernähen Sie die Arterien mit nicht resorbierbaren Nähten (6-0 oder 7-0).

5. Postoperative Überwachung und Pflege

  1. Verlegen Sie den Patienten auf die Nachanästhesiestation (PACU) oder die Intensivstation (ICU).
  2. Überwachen Sie die Vitalparameter wie Blutdruck, Herzrhythmus, Atemfunktion und Sauerstoffsättigung des Blutes.
  3. Untersuchen Sie auf Komplikationen wie Schlaganfall, Ischämie des Rückenmarks und Endoleaks.
  4. Initiieren Sie die Schmerzbehandlung und Rehabilitationsmaßnahmen.

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Ergebnisse

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Einundzwanzig Patienten im Alter von 35 bis 87 Jahren unterzogen sich einer F/B TEVAR zur Reparatur des Aortebogenaneurysmas mit PMEGs. Der Blutfluss in allen Arterien des Aortenbogenastes (Arteria innominats, linke Arteria carotis communis und linke Arteria subclavia) wurde in allen Fällen durch dreifache Fenestrationen wiederhergestellt (Abbildung 4). Die durchschnittliche Operationszeit betrug 234,3 min ± 70,4 min. Der intraoperative Blutverlust betrug 150 ml (IQR = 300). Der postoperativ...

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Diskussion

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F/B TEVAR ist ein geeigneter Ansatz zur Reparatur von Aortenalbogenaneurysmen in Zone 1 und zur effektiven Aufrechterhaltung der Durchgängigkeit der Astarterien. Im Vergleich zur offenen chirurgischen Reparatur ist F/B TEVAR mit einer geringeren perioperativen Morbidität und Mortalität assoziiert15,17. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass Endoleaks postoperativ an den Fensterbrücken auftreten und möglicherweise eine erneute Interve...

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Offenlegungen

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Alle Autoren erklären, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Danksagungen

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Diese Arbeit wurde durch die Standardisierungsforschung und innovative Anwendung der regionalen Datenbank für Gefäßchirurgie-Kliniken, Jiangsu Provincial Drug Administration Drug Supervision Scientific Research Program Project (Nr. 202014) unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
3D-DruckerStratasysEden260VSWird zum Drucken von 3D-Modellen
verwendet Ankura TAA Stent Graft SystemLifetech TAA2622B100Wird als Hauptkörper-Stent-Transplantat
verwendet Biokompatibles PolyJet-MaterialStratasysMED610
Fluency Plus Endovaskuläres Stent-TransplantatBard Periphere vaskuläreFEM10100Wird als Ast-Stents
verwendet Geomagic Wrap Software OQTONWird für die Simulationsanalyse des Gefäßumbaus nach Stentimplantation verwendet
GORE  DRYSEAL Flex EinführschleuseW.L. Gore & AssociatesDSF1065Wird als Lieferhüllen
verwendet GORE  VIABAHN  EndoprotheseW.L. Gore & GesellschafterVBHR051002A Wird als Ast-Stents verwendet
Hi-Torque Supra Core periphere extra stützende FührungsdrähteAbbott1002703Wird als Führungsdrähte
verwendet INFINITI DIAGNOSTIC CATHETERCordisSRD6642Wird als Katheter
verwendet Lunderquist Extra-Stiff DrahtführungCOOK MEDICALG49228Wird als Führungsdrähte verwendet
Mimics Software MaterialiseWird für die Durchführung von 3D-Rekonstruktionen der Aorta
verwendet Nester-EmbolisationsspuleCOOK MEDICALG47332Wird als Coil
verwendet PROLENE Polypropylen NahtJohnson& Johnson MedTechSXPP1B201Wird als operatives Nahtmaterial verwendet
RADIFOCUS Angiographischer KatheterTerumo Interventional SystemsRF-DB1500GMWird als Katheter verwendet
RADIFOCUS Führungsdraht MTerumo Interventional SystemsRF-GA18153MWird als Führungsdrähte verwendet
SurVeil Drug-Coated BalloonAbbottSRV03513504010Wird als Expansionsballon verwendet
V-18 & V-14 ControlWire FührungsdrahtBoston Scientific Corporation39216-71822,   46-850Wird als Führungsdrähte
verwendet Valiant thorakales Stenttransplantat mit Captivia-EinführsystemMedtronicVAMF2626C100TUWird als Hauptkörper-Stenttransplantat verwendet

Referenzen

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