Name: Riduzione dellesposizione alle radiazioni durante il trattamento endovascolare dellarteriopatia periferica combinando la tecnologia RealShape a fibre ottiche e gli ultrasuoni intravascolari (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-04-21T12:10:00.000+00:00
Duration: 13 min 48 s
Description: Scopri come combinare la tecnologia FORS e gli ultrasuoni intravascolari per ridurre l'esposizione alle radiazioni durante il trattamento endovascolare dell'arteriopatia periferica.

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Il comitato etico medico dell'University Medical Center Utrecht ha approvato il protocollo di studio (METC 18/422) e il paziente ha fornito il consenso informato per la procedura e il protocollo.
1. Screening dei pazienti
<ol><li>Inclusione del paziente<ol><li>Assicurarsi che il paziente abbia >18 anni.</li>
		<li>Assicurarsi che il paziente sia sintomatico per PAD e/o ISR.</li>
	</ol></li>
	<li>Esclusione del paziente<ol><li>Escludere i pazienti che non possono fornire il consenso informato a causa di una barriera linguistica o della mancanza di comprensione.</li>
	</ol></li>
</ol>2. Segmentazione delle navi
<ol><li>Per la segmentazione dei vasi, un CTA acquisito preoperatorio deve essere caricato nel software FORS per creare una tabella di marcia per la navigazione segmentando l'aorta ed entrambe le arterie iliache.</li>
	<li>Selezionare i contorni dell'aorta e dell'arteria iliaca comune nel software di segmentazione spostando il cursore sulle strutture arteriose. Le arterie indicheranno in un colore blu evidenziato e possono essere selezionate facendo clic su di esse. Assicurarsi che solo le strutture arteriose di interesse siano selezionate in questo passaggio.</li>
	<li>In questo caso, selezionare l'aorta addominale ed entrambe le arterie iliache comuni in combinazione con l'arteria iliaca esterna sinistra.</li>
	<li>Dopo aver selezionato le arterie di interesse, ispezionare visivamente le strutture segmentate ruotando i vasi segmentati.</li>
</ol>3. Preparazione chirurgica
<ol><li>Posizionare il paziente in posizione supina sul tavolo operatorio, con entrambe le braccia lungo i lati del paziente.</li>
	<li>Posizionare la docking station sul tavolo operatorio, sul lato sinistro del paziente, a livello della parte superiore delle gambe.</li>
	<li>Disinfettare il campo chirurgico dall'addome alla parte superiore delle gambe con clorexidina ed esporre l'area di interesse con guaine sterili.</li>
</ol>4. Puntura ecoguidata dell'arteria femorale comune sinistra
<ol><li>Creare un accesso arterioso Seldinger ecoguidato all'arteria femorale comune.</li>
	<li>Introdurre un filo guida standard 0,035 all'interno del lume dell'arteria.</li>
	<li>Introdurre una guaina da 6 Fr sopra il filo guida.</li>
</ol>5. Registrazione del volume
<ol><li>Per allineare la roadmap creata in base alla posizione del paziente in tempo reale, eseguire la registrazione del volume. In questo caso, viene eseguita una cosiddetta registrazione del volume 2D-3D per allineare le posizioni preoperatoria e intraoperatoria del paziente.</li>
	<li>Per fare ciò, acquisire due immagini fluoroscopiche intraoperatorie incentrate sul campo di interesse, che in questo caso è il campo dell'endotrapianto precedentemente impiantato e dell'arto iliaco. NOTA: Il braccio a C deve essere posizionato in due diversi orientamenti per acquisire immagini fluoroscopiche con una differenza di angolo di 90°. In questo caso, si ottiene un'immagine acquisita con un angolo obliquo anteriore sinistro di 45° e una con un angolo obliquo anteriore destro di 45°. Cattura e copia le immagini nel software.</li>
	<li>Utilizzare l'innesto di stent preesistente visibile in entrambe le immagini fluoroscopiche acquisite per allineare il volume del vaso segmentato con l'imaging fluoroscopico in tempo reale.</li>
	<li>In primo luogo, traslare il volume del vaso segmentato sui contorni dell'innesto di stent nelle immagini fluoroscopiche. Determinare la corretta finestratura in modo da includere gli alti valori di Hounsfield del CTA preoperatorio per visualizzare solo l'innesto di stent. Questo può essere eseguito facendo clic sull'icona della finestra in alto.</li>
	<li>Dopo aver traslato il volume nella posizione corretta nelle immagini fluoroscopiche, traslare il centro di rotazione al centro dell'innesto di stent per consentire la rotazione dell'innesto di stent attorno al suo centro. Ruotare l'innesto di stent nel volume del vaso segmentato per allineare le posizioni preoperatoria e intraoperatoria dell'innesto di stent.</li>
	<li>Per confermare l'allineamento del volume del vaso segmentato con l'imaging fluoroscopico in tempo reale, regolare la finestratura del volume per orientare e confrontare le strutture anatomiche, come le strutture ossee. Ora, la registrazione del volume è stata completata correttamente.</li>
</ol>6. Registrazione della forma FORS
NOTA: I dispositivi FORS sono registrati all'interno della sala operatoria per consentirne l'utilizzo senza fluoroscopia.
<ol><li>Posizionare i dispositivi FORS nell'area di intervento.</li>
	<li>Acquisire due immagini fluoroscopiche con una differenza nella posizione dell'angolo di almeno 30° (ad esempio, una nella posizione posteriore anteriore e una con un angolo obliquo anteriore destro o sinistro di 30°).</li>
	<li>Selezionare gli angoli di acquisizione richiesti nel software e ruotare il braccio a C verso la posizione desiderata.</li>
	<li>Dopo aver acquisito un'immagine fluoroscopica, copiare l'immagine facendo clic sul simbolo o sull'icona che presenta due documenti.</li>
	<li>Analizzare il filo guida proiettato (in giallo) e il catetere proiettato (in blu) sui contorni delle immagini fluoroscopiche. NOTA: La tecnologia FORS può ora essere utilizzata autonomamente.</li>
</ol>7. Navigazione endovascolare
<ol><li>Introdurre il filo guida FORS attraverso la guaina da 6 Fr.</li>
	<li>Utilizzare i dispositivi FORS per navigare attraverso il vaso bersaglio (arteria iliaca sinistra ed endografto) e passare la lesione stenotica fino all'aorta addominale. Utilizzare la segmentazione CTA registrata come roadmap durante la navigazione. Lo sfondo nero indica che non vengono catturate immagini fluoroscopiche durante il passaggio della lesione. Pertanto, l'unico orientamento della posizione del dispositivo è fornito dal volume della nave segmentata registrato.</li>
	<li>Assicurarsi che la stenosi iliaca crei una resistenza al filo guida, che induce una pressione sul filo guida con conseguente visualizzazione punteggiata.</li>
	<li>Non utilizzare fluoroscopia durante la navigazione.</li>
	<li>Sostituire il filo guida FORS con un filo guida cavallo 0,014. Perché questo cavallo di battaglia guida non è supportato dal sistema FORS; La fluoroscopia deve essere utilizzata per ottenere la posizione del filo.</li>
	<li>Estrarre il catetere FORS.</li>
</ol>8. Misure del diametro IVUS pre-PTA
<ol><li>Utilizzando un sistema IVUS autonomo, introdurre il catetere IVUS sul filo guida 0,014 del cavallo di battaglia verso la biforcazione aortica.</li>
	<li>Visualizza i diametri intraluminali dalla biforcazione aortica verso l'arteria iliaca distale comune della lesione stenotica tirando indietro il catetere IVUS.</li>
	<li>Quantificare il diametro del lume e l'area della sezione trasversale a livello della lesione e l'area non stenotica dell'arto iliaco.</li>
	<li>Sostituire il filo guida 0,014 cavallo di battaglia con un filo guida standard 0,035 utilizzando la fluoroscopia.</li>
</ol>9. Trattamento di angiografia percutanea transluminale (PTA)
<ol><li>Utilizzare i raggi X per introdurre il palloncino PTA da 8 mm x 40 mm sul filo guida standard e posizionare il palloncino sulla lesione stenotica. Eseguire il gonfiaggio del palloncino guidato dalla fluoroscopia per 2 minuti.</li>
	<li>Tirare indietro il palloncino PTA.</li>
	<li>Rigonfiare il palloncino PTA per trattare la lesione colpevole per la seconda volta. Il processo di gonfiaggio è visibile dal miglioramento del contrasto del palloncino.</li>
	<li>Rimuovere il palloncino PTA e introdurre il catetere FORS. Successivamente, sostituire il filo guida 0.035 con il filo guida 0.014 cavallo di battaglia.</li>
</ol>10. Misurazioni del diametro IVUS post-PTA
<ol><li>Utilizzando un sistema IVUS autonomo, introdurre il catetere IVUS sul filo guida 0,014.</li>
	<li>Immagine dei diametri intraluminali dalla biforcazione aortica verso l'arteria iliaca comune distale della lesione stenotica tirando indietro il catetere IVUS dalla biforcazione aortica verso l'arteria iliaca comune.</li>
	<li>Quantificare il diametro del lume e l'area della sezione trasversale a livello della lesione stenotica e rimuovere il catetere IVUS.</li>
</ol>11. Misurazioni della pressione
<ol><li>Introdurre il catetere FORS sul filo guida 0,014 del cavallo di battaglia attraverso il vaso bersaglio prossimale alla lesione stenotica trattata e tirare indietro il filo guida standard.</li>
	<li>Posizionare il catetere FORS prossimale alla lesione stenotica e collegare la parte posteriore del catetere FORS a un trasduttore di pressione. Livellare e azzerare il trasduttore di pressione per garantire che le misurazioni della pressione sanguigna siano accurate. Misurare la pressione sanguigna.</li>
	<li>Tirare indietro il catetere FORS e misurare la pressione sanguigna distalmente alla lesione stenotica trattata.</li>
	<li>Estrarre il catetere FORS, il filo guida standard e la guaina e chiudere con un dispositivo di chiusura percutanea.</li>
</ol>

<ol><li>Song, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((national+prevalence+and+risk+factors+for+peripheral+artery+disease+in+2015%3A+an+updated+systematic+review+and+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet.+Global+Health%22%5BJournal%5D)">national prevalence and risk factors for peripheral artery disease in 2015: an updated systematic review and analysis.</a> The Lancet. Global Health. 7 (8), e1020-1030 (2019).</li>
<li>Aday, A. W., Matsushita, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epidemiology+of+peripheral+artery+disease+and+polyvascular+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">Epidemiology of peripheral artery disease and polyvascular disease.</a> Circulation Research. 128 (12), 1818-1832 (2021).</li>
<li>Meijer, W. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peripheral+arterial+disease+in+the+elderly%3A+The+Rotterdam+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Arteriosclerosis%2C+Thrombosis%2C+and+Vascular+Biology%22%5BJournal%5D)">Peripheral arterial disease in the elderly: The Rotterdam Study.</a> Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 18 (2), 185-192 (1998).</li>
<li>Modarai, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((European+Society+for+Vascular+Surgery+%28ESVS%29+2023+clinical+practice+guidelines+on+radiation+safety%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Vascular+and+Endovascular+Surgery%22%5BJournal%5D)">European Society for Vascular Surgery (ESVS) 2023 clinical practice guidelines on radiation safety.</a> European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 65 (2), 171-222 (2022).</li>
<li>Ko, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Health+effects+from+occupational+radiation+exposure+among+fluoroscopy-guided+interventional+medical+workers%3A+a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vascular+and+Interventional+Radiology%22%5BJournal%5D)">Health effects from occupational radiation exposure among fluoroscopy-guided interventional medical workers: a systematic review.</a> Journal of Vascular and Interventional Radiology. 29 (3), 353-366 (2018).</li>
<li>Jansen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three+dimensional+visualisation+of+endovascular+guidewires+and+catheters+based+on+laser+light+instead+of+fluoroscopy+with+fiber+optic+realshape+technology%3A+preclinical+results%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Vascular+and+Endovascular+Surgery%22%5BJournal%5D)">Three dimensional visualisation of endovascular guidewires and catheters based on laser light instead of fluoroscopy with fiber optic realshape technology: preclinical results.</a> European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 60 (1), 135-143 (2020).</li>
<li>van Herwaarden, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((First+in+human+clinical+feasibility+study+of+endovascular+navigation+with+Fiber+Optic+RealShape+%28FORS%29+technology%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Vascular+and+Endovascular+Surgery%22%5BJournal%5D)">First in human clinical feasibility study of endovascular navigation with Fiber Optic RealShape (FORS) technology.</a> European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 61 (2), 317-325 (2021).</li>
<li>Froggatt, M. E., Klein, J. W., Gifford, D. K., Kreger, S. T. Optical position and/or shape sensing - Google Patents. US8773650B2. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://patents.google.com/patent/US8773650B2/en">https://patents.google.com/patent/US8773650B2/en</a> (2014).</li>
<li>Pitton, M. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiation+exposure+in+vascular+angiographic+procedures%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vascular+and+Interventional+Radiology%22%5BJournal%5D)">Radiation exposure in vascular angiographic procedures.</a> Journal of Vascular and Interventional Radiology. 23 (11), 1487-1495 (2012).</li>
<li>Sigterman, T. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiation+exposure+during+percutaneous+transluminal+angioplasty+for+symptomatic+peripheral+arterial+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Vascular+Surgery%22%5BJournal%5D)">Radiation exposure during percutaneous transluminal angioplasty for symptomatic peripheral arterial disease.</a> Annals of Vascular Surgery. 33, 167-172 (2016).</li>
<li>Segal, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patient+radiation+exposure+during+percutaneous+endovascular+revascularization+of+the+lower+extremity%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vascular+Surgery%22%5BJournal%5D)">Patient radiation exposure during percutaneous endovascular revascularization of the lower extremity.</a> Journal of Vascular Surgery. 58 (6), 1556-1562 (2013).</li>
<li>Goni, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiation+doses+to+patients+from+digital+subtraction+angiography%5BTitle%5D)+AND+%22Radiation+Protection+Dosimetry%22%5BJournal%5D)">Radiation doses to patients from digital subtraction angiography.</a> Radiation Protection Dosimetry. 117 (1-3), 251-255 (2005).</li>
<li>Klaassen, J., van Herwaarden, J. A., Teraa, M., Hazenberg, C. E. V. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Superficial+femoral+artery+recanalization+using+Fiber+Optic+RealShape+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Medicina%22%5BJournal%5D)">Superficial femoral artery recanalization using Fiber Optic RealShape technology.</a> Medicina. 58 (7), 961(2022).</li>
</ol>

Philips Medical Systems Netherlands B.V. ha fornito una borsa di ricerca in base al valore equo di mercato alla Divisione di specialità chirurgiche del Centro medico universitario di Utrecht per sostenere il registro FORS Learn. La Divisione di specialità chirurgiche del Centro medico universitario di Utrecht ha un accordo di ricerca e consulenza con Philips.

A nostra conoscenza, questo caso clinico è il primo a discutere la combinazione di FORS e IVUS per limitare l'esposizione alle radiazioni ed escludere l'uso di un agente di contrasto durante l'intervento endovascolare per PAD. La combinazione di entrambe le tecniche durante il trattamento di questa specifica lesione sembra essere sicura e fattibile. Inoltre, la combinazione di FORS e IVUS consente di limitare l'esposizione alle radiazioni (AK = 28,4 mGy; DAP = 7,87 Gy*cm2) ed elimina l'uso di mezzi di contrast...

La malattia arteriosa periferica (PAD) è una malattia progressiva causata da restringimento arterioso (stenosi e / o occlusioni) e provoca una riduzione del flusso sanguigno verso gli arti inferiori. La prevalenza globale di PAD nella popolazione di età pari o superiore a 25 anni è stata del 5,6% nel 2015, indicando che circa 236 milioni di adulti vivono con PAD in tutto il mondo 1,2. Poiché la prevalenza della PAD aumenta con l'età, il numero di pazienti aumenterà solo nei prossimi anni3. Negli ultimi decenni, c'è stato un importante passaggio dal trattamento aperto a quello endovascolare per la PAD. Le strategie di trattamento possono includere l'angioplastica con palloncino (POBA), potenzialmente combinata con altre tecniche come un palloncino rivestito di farmaco, lo stent, l'aterectomia endovascolare e la classica aterectomia aperta (rivascolarizzazione ibrida) per migliorare la vascolarizzazione verso il vaso bersaglio.
Durante il trattamento endovascolare della PAD, la guida e la navigazione delle immagini sono convenzionalmente fornite dalla fluoroscopia bidimensionale (2D) e dall'angiografia digitale a sottrazione (DSA). Alcuni dei principali inconvenienti degli interventi endovascolari guidati fluoroscopicamente includono la conversione 2D di strutture e movimenti 3D e la visualizzazione in scala di grigi degli strumenti di navigazione endovascolare, che non è distintiva dalla visualizzazione in scala di grigi dell'anatomia circostante durante la fluoroscopia. Inoltre, e cosa più importante, il crescente numero di procedure endovascolari si traduce ancora in un'elevata esposizione cumulativa alle radiazioni, che può avere un impatto sulla salute dei chirurghi vascolari e dei radiologi. Questo nonostante le attuali linee guida sulle radiazioni, che si basano sul principio "il più basso ragionevolmente raggiungibile" (ALARA) che mira a ottenere la più bassa esposizione alle radiazioni possibile quando si esegue una procedura in sicurezza 4,5. Inoltre, per valutare i risultati della rivascolarizzazione endovascolare (ad esempio, dopo POBA), generalmente, uno o due angiogrammi a sottrazione digitale 2D sono fatti con contrasto nefrotossico per stimare il miglioramento dinamico del flusso sanguigno. Con questo, è necessario un bulbo oculare per valutare l'aumento del flusso sanguigno. Inoltre, questa tecnica ha anche limitazioni per quanto riguarda le valutazioni del diametro del lume del vaso, la morfologia della placca e la presenza di dissezione che limita il flusso dopo rivascolarizzazione endovascolare. Per superare questi problemi, sono state sviluppate nuove tecnologie di imaging per migliorare la navigazione del dispositivo e l'emodinamica dopo il trattamento e per ridurre l'esposizione alle radiazioni e l'uso di materiale di contrasto.
Nel caso presentato, descriviamo la fattibilità e l'efficacia della combinazione della tecnologia Fiber Optic RealShape (FORS) e degli ultrasuoni intravascolari (IVUS) per ridurre l'esposizione dell'operatore durante il trattamento endovascolare della PAD. La tecnologia FORS consente la visualizzazione 3D in tempo reale dell'intera forma di fili guida e cateteri appositamente progettati utilizzando la luce laser, che viene riflessa lungo le fibre ottiche anziché la fluoroscopia 6,7,8. In questo modo, l'esposizione alle radiazioni è ridotta e la percezione spaziale degli strumenti di navigazione endovascolare è migliorata utilizzando colori distintivi durante la navigazione durante le procedure endovascolari. IVUS ha la capacità di definire in modo ottimale le dimensioni dei vasi. Lo scopo di questo articolo è quello di descrivere il metodo di combinazione graduale di FORS e IVUS, per mostrare il potenziale di fusione di entrambe le tecniche in vista della riduzione dell'esposizione alle radiazioni e del miglioramento dei compiti di navigazione e del successo del trattamento durante le procedure endovascolari per il trattamento della PAD.
Presentazione del caso Qui, presentiamo un maschio di 65 anni con una storia di ipertensione, ipercolesterolemia, malattia coronarica e aorta addominale infrarenale e aneurismi dell'arteria iliaca destra comune, trattati con riparazione dell'aneurisma endovascolare (EVAR) in combinazione con un dispositivo ramificato iliaco destro (IBD). Anni dopo, il paziente ha sviluppato ischemia acuta degli arti inferiori basata sull'occlusione dell'arto iliaco EVAR sinistro, che ha richiesto l'embolectomia dell'arto iliaco EVAR sinistro e dell'arteria femorale superficiale. Nella stessa procedura, un aneurisma dell'arteria iliaca comune è stato eliminato dall'estensione dell'endotrapianto nell'arteria iliaca esterna.
Diagnosi, valutazione e pianificazione Durante il follow-up, un'ecografia duplex di routine ha mostrato un aumento della velocità sistolica di picco (PSV) all'interno dell'arto iliaco sinistro dell'innesto di stent di 245 cm / s, rispetto a un PSV di 70 cm / s prossimalmente. Ciò è correlato con una stenosi significativa del >50% e un rapporto di 3,5. Una diagnosi di restenosi in-stent (ISR) di oltre il 50% è stata successivamente confermata dall'angiografia con tomografia computerizzata (CTA), con l'ulteriore sospetto che la stenosi fosse causata da trombo. Per prevenire il ripetersi dell'occlusione degli arti, è stata pianificata un'angioplastica transluminale percutanea (PTA).

<table><tbody><tr><td>Catetere AltaTrack Berenstein</td><td>Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Paesi Bassi</td><td>ATC55080BRN</td><td></td></tr><tr><td>AltaTrack Docking top</td><td>Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Paesi Bassi</td><td></td><td></td></tr><tr><td>AltaTrack Guidewire</td><td>Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Paesi Bassi</td><td>ATG35120A</td><td></td></tr><tr><td>AltaTrack Trolley</td><td>Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Paesi Bassi</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Palloncino PTA Armada 8x40mm</td><td>Abbott laboratories, Illinois, Stati Uniti</td><td>B2080-40</td><td></td></tr><tr><td>Sistema radiografico Azurion</td><td>Philips Medical Systems Nederland B.V, Best, Paesi Bassi</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sistema vascolare Core M2</td><td>Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Paesi Bassi</td><td>400-0100.17</td><td></td></tr><tr><td>Filo</td> <td>guida Hi-Torque CommandAbbott laboratories, Illinois, Stati Uniti</td><td>2078175</td><td></td></tr><tr><td>Perclose Proglide</td><td>Abbott laboratories, Illinois, Stati Uniti</td><td>12673-03</td><td></td></tr><tr><td>Rosen 0.035 filo guida in acciaio inossidabile</td><td>Cook Medical, Indiana, Stati Uniti</td><td>THSCF-35-180-1.5-ROSEN</td><td></td></tr><tr><td>Visions PV .014P RX catetere</td><td>Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Paesi Bassi</td><td>014R</td><td></td></tr></tbody></table>

riduzione dell'esposizione alle radiazioni durante il trattamento endovascolare dell'arteriopatia periferica combinando la tecnologia realshape a fibre ottiche e gli ultrasuoni intravascolari

Reduction of Radiation Exposure during Endovascular Treatment of Peripheral Arterial Disease Combining Fiber Optic RealShape Technology and Intravascular Ultrasound

I chirurghi vascolari e i radiologi interventisti affrontano l'esposizione cronica a radiazioni a basse dosi durante le procedure endovascolari, che possono avere un impatto sulla loro salute a lungo termine a causa dei loro effetti stocastici. Il caso presentato mostra la fattibilità e l'efficacia della combinazione della tecnologia Fiber Optic RealShape (FORS) e degli ultrasuoni intravascolari (IVUS) per ridurre l'esposizione dell'operatore durante il trattamento endovascolare dell'arteriopatia periferica ostruttiva (PAD). 
La tecnologia FORS consente la visualizzazione tridimensionale in tempo reale dell'intera forma di fili guida e cateteri, incorporati con fibre ottiche che utilizzano la luce laser anziché la fluoroscopia. In questo modo, l'esposizione alle radiazioni è ridotta e la percezione spaziale è migliorata durante la navigazione durante le procedure endovascolari. IVUS ha la capacità di definire in modo ottimale le dimensioni dei vasi. La combinazione di FORS e IVUS in un paziente con restenosi iliaca in-stent, come mostrato in questo caso clinico, consente il passaggio della stenosi e la valutazione della placca pre- e post-percutanea dell'angioplastica transluminale (PTA) (miglioramento del diametro e della morfologia), con una dose minima di radiazioni e zero mezzo di contrasto. Lo scopo di questo articolo è quello di descrivere il metodo di combinazione di FORS e IVUS gradualmente, per mostrare il potenziale di fusione di entrambe le tecniche al fine di ridurre l'esposizione alle radiazioni e migliorare le attività di navigazione e il successo del trattamento durante la procedura endovascolare per il trattamento della PAD.

Il protocollo utilizzato per il caso presentato mostra la fattibilità della combinazione della tecnica FORS e IVUS, con l'obiettivo di ridurre l'esposizione alle radiazioni e l'uso del contrasto in una procedura endovascolare per PAD. La maggior parte della procedura viene eseguita senza raggi X e viene utilizzato zero contrasto. Il passaggio attraverso la lesione viene eseguito utilizzando la tecnologia FORS (filo guida e catetere). I passaggi in cui viene utilizzata la radiografia sono descritti nel protocollo; quattro...

Qui è descritto un metodo graduale per combinare la tecnologia RealShape in fibra ottica e gli ultrasuoni intravascolari per mostrare il potenziale della fusione di entrambe le tecniche, in vista della riduzione dell'esposizione alle radiazioni e del miglioramento delle attività di navigazione e del successo del trattamento durante una procedura endovascolare per il trattamento dell'arteriopatia periferica.

Riduzione dell'esposizione alle radiazioni durante il trattamento endovascolare dell'arteriopatia periferica combinando la tecnologia RealShape a fibre ottiche e gli ultrasuoni intravascolari

Vascular surgeons and interventional radiologists face chronic exposure to low-dose radiation during endovascular procedures, which may impact their ...

Nel caso e nel protocollo presentati, abbiamo descritto la fattibilità e l'efficacia della combinazione di Fiber Optic RealShape, o tecnologia FORS, e ultrasuoni intravascolari, o IVUS, per ridurre l'esposizione dell'operatore durante il trattamento endovascolare della malattia delle arterie periferiche o PAD. Negli ultimi decenni, c'è stato un importante passaggio dal trattamento aperto a quello endovascolare per la PAD. Durante il trattamento endovascolare, la guida e la navigazione delle immagini sono convenzionalmente fornite dalla fluoroscopia bidimensionale e dall'angiografia digitale a sottrazione o DSA.La fluoroscopia ha alcune importanti limitazioni. Le immagini acquisite sono riprodotte in due dimensioni anziché in 3D, e in scale di grigi, e richiede un'esposizione a radiazioni a lungo termine con il rischio di problemi di salute. Inoltre, per valutare il risultato di una rivascolarizzazione endovascolare, ad esempio, dopo una semplice angioplastica con palloncino, vengono realizzati uno o due DSA con contrasto nefrotossico per stimare il miglioramento dinamico del flusso sanguigno.Con questo, è necessario un bulbo oculare per valutare l'aumento del flusso sanguigno e questa tecnica ha anche i limiti relativi alla valutazione del diametro del lume del vaso, alla morfologia della placca e alla presenza di dissezione limitante il flusso dopo la rivascolarizzazione endovascolare. Per superare questi problemi, sono state sviluppate nuove tecnologie di imaging per migliorare la navigazione del dispositivo, l'emodinamica dopo il trattamento e ridurre l'esposizione alle radiazioni e l'uso di materiale di contrasto. FORS combina la fusione delle immagini con dispositivi endovascolari appositamente progettati con fibre ottiche incorporate che utilizzano la luce laser anziché la fluoroscopia per una visualizzazione tridimensionale di fili guida e cateteri.Inviando luce laser e analizzando i cambiamenti nello spettro della luce di ritorno causati dalla torsione e dalla flessione delle fibre ottiche, il sistema può creare una ricostruzione 3D del dispositivo su tutta la lunghezza delle fibre ottiche incorporate. IVUS ha la capacità di una valutazione ottimale delle dimensioni della nave. Presentiamo gradualmente il metodo di combinazione di FORS e IVUS per mostrare il potenziale di fusione di entrambe le tecniche in vista della riduzione dell'esposizione alle radiazioni, del miglioramento delle attività di navigazione e del successo del trattamento durante le procedure endovascolari per il trattamento della malattia delle arterie periferiche.In questo caso, presentiamo un maschio di 65 anni con una storia di ipertensione, ipercolesterolemia e malattia coronarica. In passato, il paziente è stato trattato per un aneurisma dell'aorta addominale e un aneurisma dell'arteria iliaca comune destra mediante riparazione dell'aneurisma endovascolare in combinazione con il dispositivo ramificato iliaco destro. Anni dopo, l'ischemia acuta dell'arto inferiore causata dall'occlusione dell'arto iliaco EVAR sinistro è stata trattata mediante embolectomia e l'innesto endoscopico è stato esteso nell'arteria iliaca esterna sul lato sinistro per eliminare un aneurisma dell'arteria iliaca comune.Durante il follow-up, l'ecografia duplex di routine ha mostrato una significativa stenosi nell'arto iliaco sinistro, che è stata confermata anche da una CTA. Per prevenire il ripetersi dell'occlusione degli arti, è stata pianificata un'angioplastica transluminale percutanea o PTA. Si può vedere la TAC e l'ordine intercranico dei piani di trasferimento che mostrano la lesione aziendale e la stenosi oltre il 50% nell'arto iliaco sinistro.Il protocollo e la procedura sono divisi in più fasi, prima segmentazione della nave. In secondo luogo, la registrazione del volume seguita dalla registrazione della forma FORS. Successivamente, la navigazione endovascolare verso l'aorta.Quindi, misurazioni del diametro IVUS pre-PTA, seguite dal trattamento vero e proprio, un PTA della stenosi. Successivamente, misurazioni del diametro IVUS dopo il PTA e, infine, misurazioni della pressione. Per la segmentazione delle navi, il CTA deve essere caricato nel software di segmentazione FORS per creare una tabella di marcia per la navigazione segmentando l'aorta ed entrambe le arterie iliache.Questo può essere fatto spostando il cursore sulle strutture arteriose. Le arterie indicheranno in un colore blu evidenziato e possono essere selezionate facendo clic su di esse. Assicurarsi che solo le strutture arteriose di interesse siano selezionate in questo passaggio.In questo caso, selezioniamo l'aorta addominale ed entrambe le arterie iliache comuni in combinazione con l'arteria iliaca esterna sinistra. Successivamente, le strutture segmentate possono essere ispezionate visivamente ruotando i vasi segmentati. Quindi è necessario eseguire la registrazione del volume.In questo caso, utilizziamo una cosiddetta registrazione del volume 2D, 3D per allineare la posizione preoperatoria e intraoperatoria del paziente. Per fare ciò, è necessario acquisire due immagini di fluoroscopia intraoperatoria concentrandosi sul campo di interesse che sono il precedente innesto endoscopico impiantato e la zoppia iliaca, in questo caso. Il braccio a C deve essere posizionato in due posizioni diverse, una con 45 angoli obliqui anteriori sinistri e una con 45 angoli obliqui anteriori destri vengono acquisiti e copiati nel software.L'innesto di stent preesistente visibile nelle immagini fluoroscopiche viene utilizzato per allineare il volume del vaso segmentato nell'imaging in tempo reale. In primo luogo, il volume viene traslato verso la giusta posizione, sovrapponendo i contorni dello stent sulle immagini fluoroscopiche. Determinare il corretto windowing, in modo da includere solo i valori elevati del campo casa del CTA preoperatorio per visualizzare solo l'innesto di stent.Successivamente, il centro di rotazione viene traslato verso il centro dell'innesto di stent per consentire la rotazione dell'innesto di stent attorno al suo centro. Ora l'innesto di stent viene ruotato per allineare i contorni preoperatori e intraoperatori dell'innesto di stent per completare la registrazione del volume. Ciò è confermato regolando la finestra per orientare le strutture del corpo.Ora, la registrazione della forma FORS deve essere eseguita. I dispositivi FORS sono registrati all'interno della sala operatoria per consentire l'utilizzo senza fluoroscopia. I dispositivi FORS vengono posizionati nell'area di intervento e successivamente vengono acquisite due immagini fluoroscopiche con una differenza di angolo di almeno 30 gradi.Selezionare gli angoli acquisiti nel software FORS e ruotare un braccio a C verso la posizione desiderata. Copia l'immagine facendo clic sul simbolo o sull'icona che presenta due documenti. Ora, la tecnologia FORS proietta automaticamente il filo guida in giallo e il catetere in blu sulle immagini toracope acquisite e la tecnologia FORS può essere utilizzata autonomamente.Durante la fase successiva, la tecnologia FORS viene utilizzata per passare la lesione. La segmentazione CTA registrata viene utilizzata come tabella di marcia durante la navigazione. Lo sfondo nero indica che non è stata acquisita alcuna immagine fluoroscopica, quindi l'unico orientamento è generato dalla sovrapposizione registrata.Puoi vedere la stenosi iliaca crea una resistenza al filo guida. Successivamente, il filo guida di forza viene guidato oltre la lesione stenotica fino all'aorta addominale. Quindi il catetere viene introdotto oltre la lesione stenotica per rimanere l'accesso all'aorta.Durante la navigazione non viene utilizzata alcuna fluoroscopia. Il filo guida di forza viene sostituito con un filo guida cavallo da lavoro 0,014. Poiché questo filo guida cavallo di battaglia non è supportato dal sistema FORS, la fluoroscopia viene utilizzata per ottenere la posizione dei fili.Successivamente, il catetere abilitato FORS viene rimosso e sostituito con il catetere IVUS. Il catetere IVUS viene introdotto verso la biforcazione aortica. Qui, puoi vedere le immagini IVUS acquisite durante un pullback del catetere IVUS dalla biforcazione aortica verso l'arteria iliaca comune.I diametri del lume e le aree della sezione trasversale sono misurati a livello della lesione colpevole. Successivamente, il filo guida viene sostituito con un filo guida standard per guidare un palloncino PTA. Per trattare una lesione completa, un palloncino PTA di otto millimetri viene posizionato su una lesione stenotica e viene eseguito il gonfiaggio guidato con palloncino con fluoroscopia.Successivamente, la posizione viene regolata e il palloncino viene gonfiato per la seconda volta. Ogni inflazione viene eseguita per due minuti. Il processo di gonfiaggio è visibile dal miglioramento del contrasto del palloncino.I diametri intraluminali dopo PTA vengono quantificati tirando indietro il catetere IVUS dalla biforcazione aortica verso l'arteria iliaca comune. Per convalidare l'aumento del diametro del lume, è possibile eseguire misurazioni della pressione post-PTA. Dopo la quantificazione, il catetere IVUS passa nuovamente al catetere FORS e il catetere FORS viene posizionato prossimalmente alla lesione stenotica trattata.La pressione può essere misurata e il catetere può essere tirato indietro distalmente alla lesione stenotica e, di nuovo, la pressione sanguigna può essere misurata. Invece di fare un angiogramma a sottrazione digitale 2D o DSA usando il contrasto, l'effetto del PTA in questo caso viene quantificato utilizzando IVUS. Diametro del lume, aumentato da 4,8 millimetri pre PTA a 7,0 millimetri post PTA.E l'area della luminaria della sezione trasversale è aumentata da circa 28 millimetri quadrati pre PTA a 44 metri quadrati post BTA. Nessun calo significativo della pressione sanguigna cranica secondo la lesione stenotica dopo il trattamento suggerisce che PTA ha successo. Durante questa procedura, il tempo totale di fluoroscopia è stato di un minuto e 53 secondi con un Kerma totale dell'aria di circa 28 mGy e un prodotto dell'area di dose di circa otto gradi per centimetro quadrato.Qui, le differenze nell'esposizione alle radiazioni nelle diverse fasi del protocollo sono affiancate per migliorare le differenze. La segmentazione dei vasi eseguita nella terapia presentata per creare una tabella di marcia, non richiede radiazioni extra e questo passaggio non è presente all'interno della terapia convenzionale. La registrazione del volume e la registrazione della forma della forza richiedono entrambe due scatti di esposizione singola, che sono extra, poiché questi passaggi non sono presentati nella terapia convenzionale.La fase di navigazione intervascolare non richiede alcuna radiazione con FORS, poiché le strutture dei vasi segmentati vengono utilizzate come mappa stradale per la navigazione. Questa fase richiede normalmente un'esposizione continua alla fluoroscopia e l'esposizione alle radiazioni aumenterà rapidamente nel caso in cui la navigazione o la ricanalizzazione siano difficili da riuscire. Inoltre, lo scambio di fili guida richiede fluoroscopia in quanto solo il filo guida FORS può essere visualizzato senza radiazioni.La quantificazione della lesione stenotica nella terapia presentata viene eseguita con IVUS che non richiede radiazioni o materiale di contrasto nefrotossico. A differenza del DSA convenzionale richiede sia radiazioni che contrasto nefrotossico. Infine, le misurazioni della pressione con il catetere FORS non richiedono alcuna radiazione, ma con il catetere convenzionale è necessaria la fluoroscopia.In questo caso, descriviamo il trattamento di successo di una lesione stenotica nella malattia delle arterie periferiche in cui la combinazione di fusione di immagini, FORS e tecnologia IVUS ha portato a un'esposizione minima alle radiazioni e all'assenza di uso di mezzi di contrasto. In un'epoca di crescente numero di procedure endovascolari e di correlata maggiore esposizione cumulativa alle radiazioni sia per i pazienti che per i team di trattamento, il culmine di queste tecnologie mostra una svolta sicura verso la possibilità di ridurre al minimo o addirittura eliminare l'esposizione alle radiazioni e l'uso del contrasto durante queste procedure. Inoltre, l'uso di IVUS per quantificare le lesioni stenotiche e l'effetto diretto del trattamento fornisce una misura di esito più oggettiva rispetto alla valutazione del flusso di contrasto del chirurgo durante un DSA.La ricerca futura deve includere più pazienti con lesioni più complesse per dimostrare l'effetto sull'esposizione alle radiazioni e confessare l'uso e per dimostrare se la fusione di entrambe le tecniche in un unico dispositivo ha un potenziale.

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