Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Tidsavklart, dynamisk beregnet tomografi angiografi for karakterisering av aorta endoleaks og behandlingsveiledning via 2D-3D Fusion-Imaging

Published: December 9, 2021 doi: 10.3791/62958

Summary

Dynamisk beregnet tomografi angiografi (CTA) avbildning gir ytterligere diagnostisk verdi i karakterisering av aorta endoleaks. Denne protokollen beskriver en kvalitativ og kvantitativ tilnærming ved hjelp av tidsdemperingskurveanalyse for å karakterisere endoleaks. Teknikken for å integrere dynamisk CTA-avbildning med fluoroskopi ved hjelp av 2D-3D-bildefusjon er illustrert for bedre bildeveiledning under behandlingen.

Abstract

I USA behandles mer enn 80% av alle abdominale aortaaneurisme ved endovaskulær aortaaneurismereparasjon (EVAR). Den endovaskulære tilnærmingen tilsier gode tidlige resultater, men tilstrekkelig oppfølging etter EVAR er avgjørende for å opprettholde langsiktige positive resultater. Potensielle graftrelaterte komplikasjoner er graftmigrasjon, infeksjon, brøkdel og endoleaks, der den siste er den vanligste. Den mest brukte avbildningen etter EVAR er beregnet tomografiangiografi (CTA) og dupleks ultralyd. Dynamisk, tidsavklart beregnet tomografianografi (d-CTA) er en rimelig ny teknikk for å karakterisere endoleaks. Flere skanninger gjøres sekvensielt rundt endograften under oppkjøpet som gir god visualisering av kontrastpassasjen og graftrelaterte komplikasjoner. Denne høye diagnostiske nøyaktigheten til d-CTA kan implementeres i terapi via bildefusjon og redusere ekstra stråling og kontrastmaterialeeksponering.

Denne protokollen beskriver de tekniske aspektene ved denne modaliteten: pasientvalg, foreløpig bildegjennomgang, d-CTA-skanning, bildebehandling, kvalitativ og kvantitativ endoleak-karakterisering. Trinnene for å integrere dynamisk CTA i intraoperativ fluoroskopi ved hjelp av 2D-3D fusjonsavbildning for å lette målrettet embolisering er også demonstrert. Avslutningsvis er tidsavklart, dynamisk CTA en ideell modalitet for endoleak karakterisering med ytterligere kvantitativ analyse. Det kan redusere stråling og jodet kontrastmaterialeeksponering under endoleakbehandling ved å veilede intervensjoner.

Introduction

Endovaskulær aortaaneurismereparasjon (EVAR) har vist overlegne tidlige dødelighetsresultater enn åpen aortareparasjon1. Tilnærmingen er mindre invasiv, men kan resultere i høyere middels til langsiktige re-intervensjonsrater på grunn av endoleaks, graftmigrasjon, brudd2. Derfor er bedre EVAR-overvåking avgjørende for å oppnå gode middels til langsiktige resultater.

Gjeldende retningslinjer antyder rutinemessig bruk av dupleks ultralyd og triphasic CTA3. Dynamisk, tidsavklart beregnet tomografiangiografi (d-CTA) er en relativt ny modalitet som brukes til EVAR-overvåking4. Under d-CTA anskaffes flere skanninger i forskjellige tidspunkter langs tidsdemperingskurven etter kontrastinjeksjon, derav begrepet tidsavklart avbildning. Denne tilnærmingen har vist bedre nøyaktighet i karakterisering av endoleaks etter EVAR enn konvensjonell CTA5. En fordel med tidsavklart anskaffelse er muligheten til kvantitativt å analysere Hounsfield-enhetsendringene i et valgt interesseområde (ROI)6.

Den ekstra fordelen med nøyaktig karakterisering av endoleaks med d-CTA er at skanningen kan brukes til bildefusjon under intervensjoner, noe som potensielt minimerer behovet for ytterligere diagnostisk angiografi. Bildefusjon er en metode når tidligere oppkjøpte bilder legges over på sanntids fluoroskopibilder for å veilede endovaskulære prosedyrer og deretter redusere kontrastmiddelforbruk og strålingseksponering7,8. Bildefusjon i hybrid operasjonsrom (OR) ved hjelp av en dynamisk 3D CTA-skanning kan oppnås ved to tilnærminger: (1) 3D-3D-bildefusjon: der 3D d-CTA er smeltet sammen med intraoperativt oppkjøpte CT-bilder uten kontrastkone-stråle, (2) 2D-3D bildefusjon, hvor 3D d-CTA er smeltet sammen med biplan (anteroposterior og laterale) fluoroskopiske bilder. 2D-3D-bildefusjonstilnærming har vist seg å redusere strålingen betydelig sammenlignet med 3D-3D-teknikk9.

Denne protokollen beskriver de tekniske og praktiske aspektene ved dynamisk CTA-avbildning for endoleak-karakterisering og introduserer en 2D-3D-bildefusjonstilnærming med d-CTA for intraoperativ bildeveiledning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Denne protokollen følger den nasjonale forskningskomiteens etiske standarder og med Helsinki-erklæringen fra 1964. Denne protokollen er godkjent av Houston Methodist Research Institute.

1. Pasientvalg og tidligere bildegjennomgang

MERK: Dynamisk CTA-avbildning bør betraktes som en oppfølgingsavbildningsmodalitet hos pasienter med økende aneurismestørrelse og endoleak etter stent-graftimplantasjon, vedvarende endoleak etter intervensjoner, eller hos pasienter med økende aneurismesekkstørrelse uten demonstrerbar endoleak. Som konvensjonell CT-avbildning innebærer denne teknikken jodet kontrastinjeksjon som kan være relativt kontraindisert hos pasienter med alvorlig nyresvikt.

  1. Før du starter selve skanningen, bør du se gjennom de tidligere bildestudiene for tilstedeværelse av endoleak- og stenttransplantasjonstype.
    MERK: Dette kan gi informasjon for å bestemme skanneområdet og tidsfordelingen under bildeanskaffelsen. Det mest tilgjengelige bildet er de konvensjonelle CTA-skanningene med to(ikke-kontrastbasert skanning og arteriell skanning) eller trippelfase (ikke-kontrastskanning, arteriell skanning og forsinket skanning).

2. d-CTA Image oppkjøp

  1. Plasser pasienten i en liggende stilling på CT-skannerbordet.
  2. Få ekstern venøs tilgang.
    MERK: Sørg for at tilgangen oppnås ved å visualisere venøs ryggblødning.
  3. Utfør topogram - og ikke-kontrast-CT-bildeanskaffelse ved hjelp av Sn-100 Tinn-filter (se Materialfortegnelse) for å redusere strålingseksponeringen og for området av interessevalg i d-CTA-skanningen.
    MERK: Etter ikke-kontrastskanningen vil endograftens plassering være synlig. Plasser interesseområdet like over endograften.
  4. Utfør timing bolus6 for å sjekke kontrasten ankomsttid ved å plassere en region av interesse over stent graft i abdominal aorta.
    1. Injiser 10-20 ml kontrast (se Materialtabell) gjennom den perifere venøse tilgangen, etterfulgt av 50 ml saltvannsinjeksjon med en 3,5-4 ml/min strømningshastighet. Skaff deg timing bolus skanning.
      MERK: Kontrastankomst registreres av CT-skanneren (se Materialtabell) basert på Hounsfield-enhetsbytte inne i aorta6.
  5. Ved å velge DynMulti4D-menypunktet i popup-vinduet "Syklustidsvindu" planlegger du distribusjonen og antall skanninger basert på kontrastankomsttiden fra timing bolus og funnene fra tidligere bildestudier.
    MERK: Hvis type I endoleak mistenkes, utfør flere skanninger på den tidlige fasen av kontrastforbedringskurven som er gitt av timing bolus. Hvis det mistenkes endoleak av type II, utfører du flere skanninger i den senere fasen.
    1. For type I endoleak inkluderer du flere skanninger i den tidligere fasen av tidsdemperingskurven (skann ved hver 1,5 s i begynnelsen og deretter hver 3-4 s).
    2. For endoleak type II som vises senere, inkluderer du flere skanninger i den senere fasen av tidsdemperingskurven.
    3. Hvis ingen tidligere bildestudier er tilgjengelige, fordel skanningene likt rundt toppen av tidsdemperingskurven.
  6. Optimaliser bildeparametere, inkludert kV, skanneområde, etc., for å redusere strålingseksponering. Bruk innstillingene som vises i tabell 1 for å få en dynamisk skanning med CT-skanneren (se Materialliste) som brukes i dette arbeidet.
  7. Injiser kontrasten for d-CTA-anskaffelse: 70-80 ml kontrastmateriale, etterfulgt av 100 ml saltvannsinjeksjoner med en 3,5-4 ml/min strømningshastighet gjennom perifer tilgang.
  8. Start d-CTA-bildeanskaffelse ved hjelp av forsinkelsestiden basert på tidsberegningsbolusen som er beskrevet i trinn 2.4. Breath-hold er ikke nødvendig under oppkjøpet, gitt at varigheten av d-CTA bildeoppkjøp varierer fra 30-40 s.
  9. Send anskaffede, rekonstruerte bilder til Picture Archiving and Communication System (PACS) for kvalitativ og kvantitativ gjennomgang av tidsavklarte angiografiske bilder. For å gjøre dette, velg databildet og utfør et museklikk nederst til venstre i programvaren.

3. Dynamisk CTA-bildeanalyse

  1. Åpne programvaren (se Tabell over materialer) for å lese bildet. Søk etter pasientens navn eller identifikasjonsnummer for å finne de oppkjøpte bildene. Velg de anskaffede d-CTA-bildene, og behandle dem ved hjelp av den dynamiske ANGIO-arbeidsflyten for CT .
    MERK: Oppsettet vises i figur 1.
  2. Minimer bevegelsesartefakter for åndedrettsbevegelser mellom d-CTA-bilder ved å velge menyelementet Juster kroppsbevegelseskorrigering i den dedikerte programvaren (figur 1).
  3. Kvalitativ analyse: Kontroller aksiale skiver av CT-bilder når maksimal opacifisering av aorta oppstår for å tolke enhver åpenbar endoleak.
    1. Analyser deretter skanninger i multiplanar rekonstruksjonsmodus; Hvis det mistenkes endoleak, fokuser på endoleak og bruk tidsskalaen vist i figur 1 til å se tidsavklarte bilder og utlede kilden til endoleak.
  4. Kvantitativ analyse: Klikk på funksjonen Tidsdempingskurve (TAC) vist i figur 1. Velg et område over stent-graft (ROIaorta) og tegn en sirkel ved hjelp av TAC-funksjonen, velg deretter endoleak (ROIendoleak) regionen og tegn en sirkel der også.
    MERK: Målfartøy kan velges (ROItarget) for å bestemme fartøyets rolle til endoleak (tilsig eller utstrømning).
    1. Analyser den oppkjøpte TAC (figur 2) for å bestemme endoleakegenskapene. Trekk tiden til toppverdien for endoleak fra de aortaiske avkastningskurvene for å få Δ-tiden til å toppe verdien. Denne verdien kan brukes til endoleakanalyse6.
  5. Etter kvalitativ og kvantitativ analyse, utled typen og kilden til endoleak.
    MERK: Type I endoleaks vises som parallell kontrastforbedring ved siden av transplantatet, vanligvis på grunn av den utilstrekkelige tetningssonen og har en kortere tidsforskjell mellom aorta- og endokkforbedringskurvene ( Δ-tid til toppverdi) mellom aorta- og endoleak-avkastning. Type II endoleaks er relatert til et tilstrømningsfartøy med retrograd fylling gjennom sikkerhet og har forlenget Δ-tiden til toppverdi mellom aorta og endoleak ROI. Basert på erfaring ble en Δ time-to-peak-verdi på høyere enn 4 s ikke registrert for type I endoleaks.

4. Intraoperativ bildefusjonsveiledning

  1. Plasser pasientens liggende på hybrid operasjonsromstabellen (OR).
  2. Last inn den valgte dynamiske CTA-skanningen som har best synlighet av endoleak i hybrid- eller arbeidsstasjonen. Kommenter kritiske landemerker manuelt på skanningen: nyrearterier ostia, indre iliac arterier ostia, endoleak hulrom, lumbal arterie (dvs) eller dårligere mesenterisk arterie.
  3. Velg 2D-3D-bildefusjon i arbeidsstasjonen og skaff deg en anteroposterior og et skrått fluoroskopisk bilde av pasienten ved hjelp av arbeidsflyten for 2D-3D-bildefusjon. For dette flytter du C-armen til ønsket vinkel(er) med styrespaken på operasjonsbordet og tråkker på CINE-anskaffelsespedalen.
  4. Juster stenttransplantasjonen elektronisk med markører fra den dynamiske 3D CTA-skanningen med de fluoroskopiske bildene ved hjelp av automatisert bilderegistrering, etterfulgt av manuell presisering om nødvendig (figur 3) i 3D-arbeidsstasjonen etter behandling (dra ett bilde for manuell justering). Kontroller og godta 2D-3D Image Fusion og overlegg markørene fra d-CTA på sanntids 2D fluoroskopisk bilde (figur 4).
  5. Utfør endoleak-emboliseringen ved hjelp av de overlagte markørene fra d-CTA som veiledning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den dynamiske bildearbeidsflyten hos to pasienter er illustrert her.

Pasient I
En 82 år gammel mannlig pasient med kronisk obstruktiv lungesykdom og hypertensjon hadde en tidligere infrarenal EVAR (2016). I 2020 ble pasienten henvist fra et eksternt sykehus for en mulig type I eller type II endoleak basert på konvensjonell CTA. og en tilleggs endoanchor plassering i 2020 for type Ia endoleak. Dynamisk CTA ble utført som diagnostiserte en type Ia endoleak, og pasienten gjennomgikk proksimal soneballong pluss fikk endoanchors for å få mer tetningssone for transplantatet. Etter intervensjonen ble det utført en dynamisk kontroll CTA, og fikk 12 skanninger under 21 s skannetid med 90 kV ved hjelp av 85 ml jodet kontrastmateriale. Kvalitativ analyse viste en vedvarende type Ia endoleak illustrert i figur 5. Kvantitativ TAC-analyse viste en toppverdi på 12,2 s for ROIaorta og en toppverdi på 15,4 s til toppverdi for ROIendoleak , noe som skapte en tid på 3,2 til en toppverdi (figur 6). Pasienten fikk en fenestert-EVAR; prosedyren ble gjort ved hjelp av 2D-3D bildefusjon under prosedyren.

Pasient II
En 62 år gammel mannlig pasient med en medisinsk historie med fedme, hjerneslag, nyreinsuffisiens (kreatinin: 2,02 mg/dl), hypertensjon, hyperlipidemi og koronararteriesykdom. Pasienten fikk en infrarød EVAR på et eksternt sykehus i 2018. Han ble henvist til vår institusjon for en mulig type II endoleak på konvensjonell CTA. Dynamisk CTA ble utført med å anskaffe 12 skanninger under 52 s ved 100 kV ved hjelp av 70 ml jodet kontrastmateriale. Sac utvidelse med en type II endoleak ble oppdaget fra bilaterale L3 lumbale arterier som tilstrømningsbeholdere vist i figur 7. Tidsdemperingskurveanalyse viste en 7,2-talls tid til toppverdi for ROIaorta og 24,6 s for ROIendoleak på nivået av L3-vertebraen (figur 8). En ekstra avkastning ble valgt i den dårligere delen av sekken, og demonstrerte nedadgående strømning fra nivået av de bilaterale lumbale arteriene ved forsinket tid til en toppverdi (ROIendoleak2 = 30,8 s). Δ tid-til-topp-verdien for endoleak var 17,3 s. Pasienten gjennomgikk transarterial spoleemboliisering av aneurismesekken ved hjelp av 2D-3D-bildefusjon som veiledning under prosedyren.

Disse to tilfellene presenteres for å illustrere teknikken som er beskrevet i protokolldelen. Pasienter som gjennomgikk d-CTA-avbildning hadde potensiell endoleak (pasientvalg). Tidligere bildegjennomgang ble gjort for å tilpasse individuelle skanninger som høyere kV enn gjennomsnittet for pasienter med høyere kroppsmasseindeks (BMI), lengre oppkjøp for mulig type II endoleak (pasient II), kortere for pasient I med mulig type I endoleak. Passende kV-valg er avgjørende for å sikre tilstrekkelig bildekvalitet; for lav kV kan resultere i suboptimale bilder (figur 9A). Tidspunktet for skanningene ble gjort i henhold til trinn 2.4 i protokollen; Dette er en viktig del fordi senere lanserte oppkjøp resulterer i tidsfeil og kan påvirke kvalitativ analyse (figur 9B). Bildeanalyse ble gjort i den dedikerte programvaren ved hjelp av Dynamic Angio-forhåndsinnstillingen (figur 1 og figur 2). Bildene ble analysert både kvalitativt og kvantitativt (figur 5-figur 8). Intraoperativ bildefusjon ble brukt til å lede intervensjonen. Hybrid OR-arbeidsstasjonen justerte de fluoroskopiske bildene med d-CTA-bilder (figur 4), som nevnt i trinn 4 i protokollen.

Figure 1
Figur 1: Dynamisk CTA-skanning åpnet med CT dynamisk angioprotokoll. (A, B, C) Sagittal-, aksial- og koronaplanrekonstruksjonene er justert sammen. (D, E) Rekonstruerte bilder av en pasient etter en fenestert-EVAR. Den blå pilen til høyre viser de dynamiske skanningene som brukes til gjennomgangen. Den grønne pilen til venstre viser bevegelseskorrigeringsfunksjonen (juster kropp). Dette trinnet er det første når du ser gjennom bilder. Den hvite pilen til venstre viser tidslinjen for de totale skanningene, som kan endres manuelt eller spilles kontinuerlig ved hjelp av "watch" -funksjonen. ROIer for TAC-kurver kan velges ved hjelp av "TAC" -funksjonen (gul pil). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: Eksempel på en TAC-analyse hos en pasient med en type II endoleak fra en lumbal arterie som tilsig. (A) Den valgte avkastningen (gul over stent-graft (ROIaorta), grønn inne i aneurismesekken der endoleak visualiseres (ROIendoleak)). (B) Dette bildet demonstrerer de genererte tidsdempende kurvene for de valgte ROIene i panel A. Tidsforskjell mellom aorta- og endoleakkurver for å nå toppen Hounsfield-enheten er registrert (Δ tid til toppverdi - merket med hvit) Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: Oppsett av arbeidsstasjonen i hybriden ELLER for å justere de biplanare fluoroskopibildene etter 3D-dynamisk skanning (2D-3D-bildefusjon). Gule piler fremhever ledningene inne i aorta, blå piler viser den dårligere delen av stentgraftet. Panelet til høyre er å manuelt endre den automatiske justeringen: visualisering av fluoroskopisk og d-CTA-avbildning, forskjellig bildevalg, fin endring av justering, godta justeringen. Ytterligere målinger og merknader kan gjøres ved hjelp av den blå boksen på høyre panel. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4: Bilde av de overlagte markørene på det fluoroskopiske bildet i sanntid under spoleemboliisering. Pasienten hadde en tidligere skorstein-EVAR og en påfølgende Ia renne endoleak som ble behandlet via spole embolisering. Gule piler markerer spolen. Lilla farge er det markerte eneoleakhulen inne i de utplasserte spolene. Grønn sirkel indikerer fenestrasjonen av den implanterte stentgraftet, horisontale grønne og blå linjer er inngang for takrenner ved siden av endoleak, og oransje markerer toppen av skorsteinsgraftet. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 5
Figur 5: Et bilde av den 82 år gamle mannlige pasienten som er henvist etter en EVAR med mulig type I eller type II endoleak basert på konvensjonell CTA-avbildning. Sekvensielt avbildede aksiale og sagittale planskanninger vises i det markerte tidspunktet for skanningen (det venstre øverste hjørnet angir tidspunktet i sekunder). En stiplet gul linje markerer nivået på de aksiale bildene. Den gule pilen viser kontrastforbedringen i den fremre marginen til stent-graft over aneurismesekken, som demonstrerer en type Ia endoleak. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 6
Figur 6: Tidsdemperingskurveanalyse av pasienten vist i figur 5. Utvalgte ROIer vises i (A) og (C) aksialskanninger (aorta-avkastning øverst på transplantatet med appelsin- og endoleak-avkastning på kontrastforbedringsnivå utenfor transplantatet). (B) er TAC som tilsvarer de valgte ROIene. Den hvite boksen uthever tiden det skal toppe verdier for hver region: ROI3=aorta og ROI2=endoleak). Kantlinjene på Δ-verdien for tid til topp vises med hvite stiplede linjer. Tidsintervallet mellom de to linjene er Δ-tiden til toppverdien, som var 3,2 s. Den korte forskjellen mellom toppverdier tilsvarer type I endoleak. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 7
Figur 7: Sekvensielt avbildet, rekonstruert aksial- og sagittalplanbilder av en 62 år gammel mannlig pasient med mistenkt endoleak av type II. Hvert tidspunkt for skanningen vises i et eget panel (tidspunkter vises øverst til venstre). Den stiplede gule linjen på det første sagittalbildet viser nivået på de aksiale bildene. Dynamisk CTA viste sac utvidelse med en type II endoleak fra bilaterale lumbale arterier på nivået av L3 vertebra (blå piler). Endoleak er uthevet med gule piler. Tidsavklarte skytten bilder demonstrerer nedadgående flyt inne i aneurismesekken fra nivået på L3 lumbale vertebra. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 8
Figur 8: Tidsdempingskurve for endoleak av type II. (A) Den gule sirkelen viser avkastningen for aortaforbedringskurven, grønn viser avkastningen for endoleak-forbedringskurven på nivået av L3-ryggvirvelen, og oransje viser den på nivået av L4-vertebraen. (B) Tilsvarende analyse av kurvene viste en forsinket Δ-tid til toppverdi for endoleak (17,3 s) og en mer forsinket topp for den grønne regionen, noe som demonstrerer nedadgående strømning. Dette bekrefter tilstedeværelsen av en type II endoleak. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 9
Figur 9: Dette bildet viser fallgruvene ved dynamisk CTA-bildeanskaffelse. (A) En skanning ble utført ved 70 kV for en pasient med en BMI på 37,4. En høy BMI-verdi krever høyere strålingseksponering for å skaffe seg akseptable bilder. (B) En tidsberegningsfeil for en dynamisk CTA. Denne skanningen ble utløst senere, og aortakurven var allerede på det høyeste forbedringspunktet da oppkjøpet startet. Tidsdemperingskurven viser tiden for å toppe verdien på 0,2 s over stenttransplantatet (tilsvarende ROIaorta vist i C). TAC kan også brukes til å beregne Δ-tid til toppverdi selv i disse tilfellene. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Protokoll DynMulti4D
Totalt antall volumer 11-13 skanninger
- 2-4 skanninger ved hver 1.5 s
- 4 skanninger @ hver 3 s
- 2-4 skanninger ved hver 4.5 s
Rørspenning 70-100 kV
Rørstrøm 150 mAs
Rotasjonstid 0,25 s
Skannevarighet 36±10 s
Skivetykkelse 0,7-1 mm
Volum for kontrastmateriale 70-90 ml
Strømningshastighet 3,5-4 ml/s
Justert saltvann 90-100 ml
Skanneområde (z-akse) 23-33 cm
Bek 1
Parametere for rekonstruksjon BEUNDRER-3, Bv36-kjernen
Doselengde produkt 593 (pasient I) og 445 pasient (II) mGy*cm

Tabell 1: Parametere for en tilpasset d-CTA endoleak-protokoll. *Kroppsmasseindeks for pasient I og II var 26,1 og 21,4 m2/kg.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Dynamisk, tidsavklart CTA er et ekstra verktøy i aortaavbildningen armamentarium. Denne teknikken kan nøyaktig diagnostisere endoleaks etter EVAR, inkludert identifisering av tilstrømnings-/målfartøy4.

Tredjegenerasjons CT-skannere med toveis tabellbevegelsesevne kan gi dynamisk anskaffelsesmodus med bedre tidsprøvetaking langs tidsdempende kurve6. For å oppnå den høyeste nøyaktigheten i protokollen er det viktig å tilpasse bildeanskaffelse: gjennomgå tidligere eksisterende bildesettskanningsparametere i henhold til pasientens krav (høy BMI - høyere kV, dekke hele endograften med skanningen, distribuere skanninger basert på mistenkt endoleak) og tid oppkjøpet for å dekke aorta- og endoleakforbedringskurver (dårlig tidsbegrenset skanning vises i figur 9B ). Et jodet kontrastmiddel med 320 mg jod/ml ble brukt i denne studien. Mens andre kontrastmidler med lavere jodkonsentrasjon kan brukes ved hjelp av denne d-CTA-protokollen, kan det være nødvendig å øke kontrastinjeksjonshastigheten eller volumet for å oppnå minst ~ 500 HU i det aortaområdet av interesse.

Lavere kV-avbildning kommer til egen kostnad, spesielt hos pasienter med høyere BMI, som illustrert i figur 9A. Avanserte bilderekonstruksjonsteknikker ved hjelp av modellbaserte, statistiske metoder kan bidra til å forbedre bildekvaliteten ved lavere strålingsdoser, spesielt under d-CTA-avbildning.

Hvis du ikke gjør en skanning feil, kan du gi en feilaktig fremstilling av kvantitative data under tidsdemperingskurven (figur 9B). Selv om slike dynamiske avbildningsteknikker kan implementeres i de fleste tredjegenerasjons CT-skannere, er en læringskurve knyttet til bildeinnhenting, rekonstruksjon og tids løste datasett etter behandling.

Den tilsynelatende veisperringen for rutinemessig bruk av slike dynamiske, tidsavklarte CT-bildeteknikker gjelder stråling og kontrasteksponering. Selv om mengden kontrast som injiseres tilsvarer triphasisk CT-avbildning, kan den ekstra strålingseksponeringen reduseres ved å senke kV, velge relevant skanneområde og bruke avanserte iterative rekonstruksjonsteknikker. Nyere studier har vist at dynamisk CTA kan utføres uten ekstra strålingseksponering enn konvensjonell triphasisk CTA5,10,11,12. Minimering av strålingseksponering av pasienter ved EVAR-overvåking viser seg å være en viktig og ikke ubetydelig faktor13. Dette kan være relevant i ytterligere CTA-skanningsoptimalisering for å redusere skannetall og påfølgende strålingseksponering uten å miste diagnostisk nøyaktighet14. Skanneområde er et annet viktig aspekt som kan være en begrensning når du bruker d-CTA; Etter vår erfaring er 33 cm den maksimale lengden som dekkes. Koike et al. ved hjelp av sin forskjellige skanner og mindre skanneområde, publiserte sin tilnærming til å overvinne denne begrensningen med lovende resultater11.

En tidligere studie sammenlignet nøyaktigheten av konvensjonell og dynamisk CTA og deres innvirkning på antall digitale subtraksjons angiografier under endoleakbehandling5. Dynamisk CTA har vist bedre endoleak-diagnostiseringsevne enn konvensjonell triphasisk CTA5. Ifølge nyere aviser kan tradisjonell CTA-overvåking etter EVAR feildiagnostisere type II endoleaks, og flere mislykkede behandlingsforsøk bør øke mistanken for en annen type endoleaks10. Bruken av kvantitativ og kvalitativ bildeanalyse fra d-CTA kan bidra til å overvinne begrensningen ved å diagnostisere slike feildiagnostiserte / okkulte endoleaks ved hjelp av konvensjonelle teknikker15.

Etterbehandling av bilder innebærer gjennomgang av tidsavklarte dynamiske CTA-bilder og 2D-3D-bildefusjon, som vanligvis tar ~ 5-10 min. Unøyaktigheter under bildefusjon kan oppstå fra følgende faktorer: ufullkommen justering av stent-graft fra d-CTA med fluoroskopi, pasientbevegelse under intervensjonen, deformasjon av aorta med stive ledninger / enheter. Ytterligere automatisering av bildefusjonsteknikker og arbeidsflyt er nødvendig for bedre, sømløs intraoperativ bildeveiledning.

Vår erfaring er at d-CTA-avbildning også har vist seg å gi ytterligere bildefusjonsveiledning under endoleakbehandling6. Slike dynamiske tidsavklarte avbildninger kan også være nyttige i fremtidig avbildning av andre dynamiske sykdomsprosesser som aorta disseksjon, perifer arteriell sykdom, arteriovenøse misdannelser eller intramural hematom16,17,18.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ABL mottar forskningsstøtte fra Siemens Medical Solutions USA Inc., Malvern, PA. PC er senior stabsforsker ved Siemens Medical Solutions USA Inc., Malvern, PA. Marton Berczeli støttes av Semmelweis Universitys stipend: "Kiegészítő Kutatási Kiválósági Ösztöndíj" EFOP-3.6.3- VEKOP-16-2017-00009.

Acknowledgments

Forfatterne ønsker å anerkjenne Danielle Jones (klinisk utdanningsspesialist, Siemens Healthineers) og hele CT-teknologteamet ved Houston Methodist DeBakey Heart og vaskulært senter for å støtte bildeprotokoller.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Siemens Artis Pheno Siemens Healthcare https://www.siemens-healthineers.com/en-us/angio/artis-interventional-angiography-systems/artis-pheno Other commercially available C-arm systems can provide image fusion too
SOMATOM Force CT-scanner Siemens Healthcare https://www.siemens-healthineers.com/computed-tomography/dual-source-ct/somatom-force Any commercially available third generation CT-scanner can perform such dynamic imaging
Syngo.via Siemens Healthcare https://www.siemens-healthineers.com/en-us/medical-imaging-it/advanced-visualization-solutions/syngovia Any DICOM file viewer with 4D processing capabilities can review the acquired time-resolved images, TAC are software dependent.
Visipaque (Iodixanol) GE Healthcare #00407222317 Contrast material

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lederle, F. A., et al. Open versus endovascular repair of abdominal aortic aneurysm. New England Journal of Medicine. 380 (22), 2126-2135 (2019).
  2. De Bruin, J. L., et al. Long-term outcome of open or endovascular repair of abdominal aortic aneurysm. New England Journal of Medicine. 362 (20), 1881-1889 (2010).
  3. Chaikof, E. L., et al. The Society for Vascular Surgery practice guidelines on the care of patients with an abdominal aortic aneurysm. Journal of Vascular Surgery. 67 (1), 2-77 (2018).
  4. Sommer, W. H., et al. Time-resolved CT angiography for the detection and classification of endoleaks. Radiology. 263 (3), 917-926 (2012).
  5. Hou, K., et al. Dynamic volumetric computed tomography angiography is a preferred method for unclassified endoleaks by conventional computed tomography angiography after endovascular aortic repair. Journal of American Heart Association. 8 (8), 012011 (2019).
  6. Berczeli, M., Lumsden, A. B., Chang, S. M., Bavare, C. S., Chinnadurai, P. Dynamic, time-resolved computed tomography angiography technique to characterize aortic endoleak type, inflow and provide guidance for targeted treatmen. Journal of Endovascular Therapy. , (2021).
  7. Hertault, A., et al. Impact of hybrid rooms with image fusion on radiation exposure during endovascular aortic repair. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 48 (4), 382-390 (2014).
  8. Maurel, B., et al. Techniques to reduce radiation and contrast volume during EVAR. Journal of Cardiovascular Surgery (Torino). 55 (2), Suppl 1 123-131 (2014).
  9. Schulz, C. J., Bockler, D., Krisam, J., Geisbusch, P. Two-dimensional-three-dimensional registration for fusion imaging is noninferior to three-dimensional- three-dimensional registration in infrarenal endovascular aneurysm repair. Journal of Vascular Surgery. 70 (6), 2005-2013 (2019).
  10. Madigan, M. C., Singh, M. J., Chaer, R. A., Al-Khoury, G. E., Makaroun, M. S. Occult type I or III endoleaks are a common cause of failure of type II endoleak treatment after endovascular aortic repair. Journal of Vascular Surgery. 69 (2), 432-439 (2019).
  11. Koike, Y., et al. Dynamic volumetric CT angiography for the detection and classification of endoleaks: application of cine imaging using a 320-row CT scanner with 16-cm detectors. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 25 (8), 1172-1180 (2014).
  12. Macari, M., et al. Abdominal aortic aneurysm: Can the arterial phase at CT evaluation after endovascular repair be eliminated to reduce radiation dose. Radiology. 241 (3), 908-914 (2006).
  13. Brambilla, M., et al. Cumulative radiation dose and radiation risk from medical imaging in patients subjected to endovascular aortic aneurysm repair. La Radiologica Medica. 120 (6), 563-570 (2015).
  14. Buffa, V., et al. Dual-source dual-energy CT: dose reduction after endovascular abdominal aortic aneurysm repair. La Radiologica Medica. 119 (12), 934-941 (2014).
  15. Apfaltrer, G., et al. Quantitative analysis of dynamic computed tomography angiography for the detection of endoleaks after abdominal aorta aneurysm endovascular repair: A feasibility study. PLoS One. 16 (1), 0245134 (2021).
  16. Kinner, S., et al. Dynamic MR angiography in acute aortic dissection. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 42 (2), 505-514 (2015).
  17. Buls, N., et al. Improving the diagnosis of peripheral arterial disease in below-the-knee arteries by adding time-resolved CT scan series to conventional run-off CT angiography. First experience with a 256-slice CT scanner. European Journal of Radiology. 110, 136-141 (2019).
  18. Grossberg, J. A., Howard, B. M., Saindane, A. M. The use of contrast-enhanced, time-resolved magnetic resonance angiography in cerebrovascular pathology. Neurosurgical Focus. 47 (6), 3 (2019).

Tags

Medisin utgave 178 endovaskulær aneurismereparasjon aorta endoleak triphasisk CT-avbildning forsinket CT-avbildning dynamisk CTA-avbildning tidsavsluttet CTA EVAR endoleak-embolisering bildefusjon overvåking etter EVAR
Tidsavklart, dynamisk beregnet tomografi angiografi for karakterisering av aorta endoleaks og behandlingsveiledning <em>via</em> 2D-3D Fusion-Imaging
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Berczeli, M., Chinnadurai, P.,More

Berczeli, M., Chinnadurai, P., Chang, S. M., Lumsden, A. B. Time-Resolved, Dynamic Computed Tomography Angiography for Characterization of Aortic Endoleaks and Treatment Guidance via 2D-3D Fusion-Imaging. J. Vis. Exp. (178), e62958, doi:10.3791/62958 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter