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Summary

Descrito aqui está um método gradual de combinação da tecnologia Fiber Optic RealShape e ultrassom intravascular para mostrar o potencial de fusão de ambas as técnicas, tendo em vista a redução da exposição à radiação e melhoria das tarefas de navegação e sucesso do tratamento durante um procedimento endovascular para o tratamento da doença arterial periférica.

Abstract

Cirurgiões vasculares e radiologistas intervencionistas enfrentam exposição crônica a baixas doses de radiação durante procedimentos endovasculares, o que pode afetar sua saúde a longo prazo devido aos seus efeitos estocásticos. O caso apresentado mostra a viabilidade e a eficácia da combinação da tecnologia Fiber Optic RealShape (FORS) e da ultrassonografia intravascular (USIV) para reduzir a exposição do operador durante o tratamento endovascular da doença arterial periférica obstrutiva (DAP).

A tecnologia FORS permite a visualização tridimensional em tempo real da forma completa de fios-guia e cateteres, incorporados com fibras ópticas que usam luz laser em vez de fluoroscopia. Assim, a exposição à radiação é reduzida e a percepção espacial é melhorada durante a navegação durante os procedimentos endovasculares. O IVUS tem a capacidade de definir de forma ideal as dimensões do vaso. A combinação de FORS e USIC em um paciente com reestenose ilíaca no stent, como demonstrado neste relato de caso, possibilita a passagem da estenose e da avaliação da placa de angioplastia transluminal (APT) pré e pós-percutânea (melhora do diâmetro e morfologia), com dose mínima de radiação e contraste zero. O objetivo deste artigo é descrever o método de combinação de FORS e IVUS de forma gradual, para mostrar o potencial de fusão de ambas as técnicas com vistas a reduzir a exposição à radiação e melhorar as tarefas de navegação e o sucesso do tratamento durante o procedimento endovascular para o tratamento da DAP.

Introduction

A doença arterial periférica (DAP) é uma doença progressiva causada por estreitamento arterial (estenose e/ou oclusões) e resulta em redução do fluxo sanguíneo em direção aos membros inferiores. A prevalência global de DAP na população com 25 anos ou mais foi de 5,6% em 2015, indicando que cerca de 236 milhões de adultos vivem com DAP em todo o mundo ^1,2. À medida que a prevalência de DAP aumenta com a idade, o número de pacientes só aumentará nos próximos anos³. Nas últimas décadas, tem havido uma grande mudança do tratamento aberto para o endovascular para a DAP. As estratégias de tratamento podem incluir angioplastia com balão simples e antiga (POBA), potencialmente combinada com outras técnicas, como balão revestido com drogas, colocação de stent, aterectomia endovascular e aterectomia aberta clássica (revascularização híbrida) para melhorar a vascularização em direção ao vaso-alvo.

Durante o tratamento endovascular da DAP, a orientação e a navegação da imagem são convencionalmente fornecidas pela fluoroscopia bidimensional (2D) e pela angiografia de subtração digital (ADS). Algumas das principais desvantagens das intervenções endovasculares guiadas por fluoroscopismo incluem a conversão 2D de estruturas e movimentos 3D e a exibição em escala de cinza de ferramentas de navegação endovascular, que não é distinta da exibição em escala de cinza da anatomia circundante durante a fluoroscopia. Além disso, e mais importante, o crescente número de procedimentos endovasculares ainda resulta em alta exposição cumulativa à radiação, o que pode afetar a saúde de cirurgiões vasculares e radiologistas. Isso ocorre apesar das diretrizes de radiação atuais, que se baseiam no princípio “tão baixo quanto razoavelmente alcançável” (ALARA) que visa alcançar a menor exposição à radiação possível ao realizar um procedimento com segurança ^4,5. Além disso, para avaliar os resultados da revascularização endovascular (por exemplo, após a BAOP), geralmente, um ou dois angiogramas de subtração digital 2D são feitos com contraste nefrotóxico para estimar a melhora dinâmica do fluxo sanguíneo. Com isso, o globo ocular é necessário para avaliar o aumento do fluxo sanguíneo. Além disso, essa técnica também apresenta limitações quanto às avaliações do diâmetro do lúmen dos vasos, da morfologia da placa e da presença de dissecção limitante do fluxo após revascularização endovascular. Para superar esses problemas, novas tecnologias de imagem foram desenvolvidas para melhorar a navegação e a hemodinâmica do dispositivo após o tratamento, além de reduzir a exposição à radiação e o uso de material de contraste.

No caso apresentado, descrevemos a viabilidade e a eficácia da combinação da tecnologia Fiber Optic RealShape (FORS) e do ultrassom intravascular (USIV) para reduzir a exposição do operador durante o tratamento endovascular da DAP. A tecnologia FORS permite a visualização 3D em tempo real da forma completa de fios-guia e cateteres especialmente projetados usando luz laser, que é refletida ao longo de fibras ópticas em vez de fluoroscopia ^6,7,8. Assim, a exposição à radiação é reduzida e a percepção espacial das ferramentas de navegação endovascular é melhorada usando cores distintas durante a navegação durante os procedimentos endovasculares. O IVUS tem a capacidade de definir de forma ideal as dimensões do vaso. O objetivo deste artigo é descrever o método de combinação de FORS e IVUS de forma gradual, para mostrar o potencial de fusão de ambas as técnicas tendo em vista a redução da exposição à radiação, e a melhoria das tarefas de navegação e sucesso do tratamento durante procedimentos endovasculares para o tratamento da DAP.

Apresentação do caso
Apresentamos um homem de 65 anos com história de hipertensão, hipercolesterolemia, doença arterial coronariana e aneurismas da aorta abdominal infrarrenal e da artéria ilíaca comum direita, tratado com reparo de aneurisma endovascular (EVAR) em combinação com um dispositivo ramificado ilíaco do lado direito (DII). Anos mais tarde, a paciente evoluiu com isquemia aguda de membros inferiores baseada na oclusão do membro EVAR ilíaco esquerdo, necessitando de embolectomia do membro EVAR ilíaco esquerdo e artéria femoral superficial. No mesmo procedimento, um aneurisma da artéria ilíaca comum foi eliminado pela extensão do endoenxerto para a artéria ilíaca externa.

Diagnóstico, avaliação e planejamento
Durante o seguimento, uma ultrassonografia duplex de rotina mostrou um pico aumentado de velocidade sistólica (PSV) dentro do membro ilíaco esquerdo da endoprótese de 245 cm/s, em comparação com um PSV de 70 cm/s proximalmente. Isso se correlacionou com uma estenose significativa de >50% e uma razão de 3,5%. Um diagnóstico de reestenose intra-stent (ISR) de mais de 50% foi posteriormente confirmado por angiografia por tomografia computadorizada (CTA), com a suspeita adicional de que a estenose foi causada por trombo. Para evitar a recorrência da oclusão dos membros, foi planejada uma angioplastia transluminal percutânea (APT).

Protocol

O Comitê de Ética Médica do Centro Médico da Universidade de Utrecht aprovou o protocolo do estudo (METC 18/422), e o paciente forneceu consentimento informado para o procedimento e protocolo.

1. Triagem de pacientes

1. Inclusão de pacientes
   1. Certifique-se de que o paciente tenha > 18 anos de idade.
   2. Certifique-se de que o paciente é sintomático para DAP e / ou ISR.
2. Exclusão do paciente
   1. Excluir pacientes que não podem fornecer consentimento informado devido a uma barreira de idioma ou falta de compreensão.

2. Segmentação dos navios

1. Para a segmentação de vasos, um CTA adquirido pré-operatório deve ser carregado no software FORS para criar um roteiro para a navegação, segmentando a aorta e ambas as artérias ilíacas.
2. Selecione os contornos da aorta e da artéria ilíaca comum no software de segmentação movendo o cursor sobre as estruturas arteriais. As artérias apontarão em uma cor azul destacada e podem ser selecionadas clicando nelas. Certifique-se de que apenas as estruturas arteriais de interesse sejam selecionadas nesta etapa.
3. Neste caso, selecione a aorta abdominal e ambas as artérias ilíacas comuns em combinação com a artéria ilíaca externa esquerda.
4. Após a seleção das artérias de interesse, inspecione visualmente as estruturas segmentadas girando os vasos segmentados.

3. Preparação cirúrgica

1. Coloque o paciente em decúbito dorsal sobre a mesa cirúrgica, com os dois braços ao longo dos lados do paciente.
2. Posicione a estação de ancoragem na mesa de operação, no lado esquerdo do paciente, na altura das pernas.
3. Desinfete o campo cirúrgico do abdômen até a parte superior das pernas com clorexidina e exponha a área de interesse com bainhas estéreis.

4. Punção guiada por ultrassom da artéria femoral comum esquerda

1. Crie um acesso arterial de Seldinger guiado por ultrassom à artéria femoral comum.
2. Introduza um fio-guia padrão de 0,035 dentro do lúmen da artéria.
3. Introduza uma bainha de 6 Fr sobre o fio-guia.

5. Registo por volume

1. Para alinhar o roteiro criado de acordo com a posição do paciente em tempo real, realize o registro de volume. Neste caso, é realizado o chamado registro de volume 2D-3D para alinhar as posições pré e intraoperatória do paciente.
2. Para isso, adquira duas imagens fluoroscópicas intraoperatórias com foco no campo de interesse, que neste caso é o campo do endoenxerto previamente implantado e do membro ilíaco.
   NOTA: O braço C precisa ser posicionado em duas orientações diferentes para adquirir imagens fluoroscópicas com uma diferença de ângulo de 90°. Para este caso, isso resulta em uma imagem capturada com um ângulo oblíquo anterior esquerdo de 45° e uma com um ângulo oblíquo anterior direito de 45°. Capture e copie as imagens para o software.
3. Use o stent visível pré-existente em ambas as imagens fluoroscópicas adquiridas para alinhar o volume segmentado do vaso com imagens fluoroscópicas em tempo real.
4. Primeiramente, traduza o volume segmentado do vaso nos contornos da endoprótese nas imagens fluoroscópicas. Determine a janela correta para que os altos valores de Hounsfield da CTA pré-operatória sejam incluídos para visualizar apenas o enxerto de stent. Isso pode ser realizado clicando no ícone de janela na parte superior.
5. Depois de traduzir o volume para o local correto nas imagens fluoroscópicas, traduza o centro de rotação para o centro do enxerto de stent para permitir a rotação do enxerto de stent em torno de seu centro. Girar o stent enxerto no volume do vaso segmentado para alinhar as posições pré e intraoperatórias do stent.
6. Para confirmar o alinhamento do volume do vaso segmentado com imagens fluoroscópicas em tempo real, ajuste a janela do volume para orientar e comparar estruturas anatômicas, como estruturas ósseas. Agora, o registro de volume foi concluído com êxito.

6. Registro de forma FORS

NOTA: Os dispositivos FORS são registrados dentro do centro cirúrgico para permitir seu uso sem fluoroscopia.

1. Posicione os dispositivos FORS na área de intervenção.
2. Adquira duas imagens fluoroscópicas com uma diferença na posição angular de pelo menos 30° (por exemplo, uma na posição anterior posterior e outra com um ângulo oblíquo anterior direito ou esquerdo de 30°).
3. Selecione os ângulos de captura solicitados no software e gire o braço C em direção à posição desejada.
4. Depois de capturar uma imagem fluoroscópica, copie a imagem clicando no símbolo ou ícone que apresenta dois documentos.
5. Analise o fio-guia projetado (em amarelo) e o cateter projetado (em azul) sobre os contornos nas imagens fluoroscópicas.
   NOTA: A tecnologia FORS agora pode ser usada de forma autônoma.

7. Navegação endovascular

1. Introduza o fio-guia FORS através da bainha de 6 Fr.
2. Use os dispositivos FORS para navegar pelo vaso-alvo (artéria ilíaca esquerda e endoenxerto) e passar a lesão estenótica até a aorta abdominal. Use a segmentação de CTA registrada como um roteiro durante a navegação. O fundo preto indica que nenhuma imagem fluoroscópica é capturada durante a passagem da lesão. Assim, a única orientação da posição do dispositivo é fornecida pelo volume segmentado da embarcação registrado.
3. Certifique-se de que a estenose ilíaca crie uma resistência ao fio-guia, o que induz uma pressão sobre o fio-guia, resultando em uma visualização pontilhada.
4. Não use fluoroscopia durante a navegação.
5. Troque o fio-guia FORS por um fio-guia de trabalho de 0,014. Porque este fio-guia de trabalho não é suportado pelo sistema FORS; a fluoroscopia deve ser usada para obter a posição do fio.
6. Retire o cateter FORS.

8. Medidas de diâmetro IVUS pré-PTA

1. Usando um sistema IVUS autônomo, introduza o cateter IVUS sobre o fio-guia de 0,014 em direção à bifurcação aórtica.
2. Visualize os diâmetros intraluminais da bifurcação aórtica em direção à artéria ilíaca comum distal da lesão estenótica, puxando para trás o cateter IVUS.
3. Quantificar o diâmetro do lúmen e a área transversal ao nível da lesão e a área não estenótica do membro ilíaco.
4. Troque o fio-guia de cavalo de trabalho 0,014 por um fio-guia padrão 0,035 usando fluoroscopia.

9. Tratamento da angiografia percutânea transluminal (APT)

1. Use a radiografia para introduzir o balão PTA de 8 mm x 40 mm sobre o fio-guia padrão e posicione o balão na lesão estenótica. Realize a insuflação do balão guiada por fluoroscopia por 2 min.
2. Puxe o balão PTA para trás.
3. Reinflar o balão de PTA para tratar a lesão culpada pela segunda vez. O processo de inflação é visível pelo realce de contraste do balão.
4. Remova o balão PTA e introduza o cateter FORS. Posteriormente, substitua o fio-guia 0,035 pelo fio-guia 0,014.

10. Medidas de diâmetro IVUS pós-PTA

1. Usando um sistema IVUS autônomo, introduza o cateter IVUS sobre o fio-guia de 0,014.
2. Fotografe os diâmetros intraluminais da bifurcação aórtica em direção à artéria ilíaca comum distal da lesão estenótica, puxando o cateter IVUS da bifurcação aórtica para a artéria ilíaca comum.
3. Quantificar o diâmetro do lúmen e a área transversal ao nível da lesão estenótica e remover o cateter IVUS.

11. Medições de pressão

1. Introduza o cateter FORS sobre o fio-guia do cavalo de batalha 0,014 através do vaso-alvo proximal à lesão estenótica tratada e puxe para trás o fio-guia padrão.
2. Posicione o cateter FORS proximal à lesão estenótica e conecte a parte de trás do cateter FORS a um transdutor de pressão. Nivele e zere o transdutor de pressão para garantir que as medições da pressão arterial sejam precisas. Meça a pressão arterial.
3. Puxe o cateter FORS para trás e meça a pressão arterial distalmente à lesão estenótica tratada.
4. Puxe o cateter FORS, o fio-guia padrão e a bainha, e feche com um dispositivo de fechamento percutâneo.

Representative Results

Discussion

Até onde sabemos, este relato de caso é o primeiro a discutir a combinação de FORS e USIC para limitar a exposição à radiação e excluir o uso de um agente de contraste durante a intervenção endovascular para DAP. A combinação de ambas as técnicas durante o tratamento desta lesão específica parece ser segura e viável. Além disso, a combinação de FORS e IVUS permite limitar a exposição à radiação (AK = 28,4 mGy; PAD = 7,87 Gy*cm²) e elimina o uso de contrastes durante o procedimento. A quantidade apresentada de exposição à radiação e o volume de contraste são muito menores quando comparados aos de procedimentos na mesma região anatômica relatados na literatura; no entanto, a comparação direta desses resultados é difícil 9,10,11. A exposição à radiação e os parâmetros relacionados em intervenções endovasculares periféricas são significativamente influenciados por parâmetros relacionados ao paciente (por exemplo, índice de massa corporal) e características da lesão (comprimento, gravidade e morfologia). Em geral, no entanto, a lesão culpada deve ser visualizada para fins de navegação e quantificação do efeito do tratamento endovascular (no caso, POBA), que representa uma proporção relativamente grande da exposição total à radiação processual¹². Como o FORS é usado em combinação com um roteiro durante a navegação e o IVUS para a avaliação do resultado do tratamento, não é necessário obter angiogramas de subtração digital neste caso. Portanto, é muito provável que significativamente menos radiação seja usada neste caso do que o que teria sido usado em uma abordagem convencional com imagens fluoroscópicas e DSA.

Uma limitação do caso apresentado é que se trata de uma lesão complexa relativamente baixa (curta e não calcificada/TASC A), tornando este procedimento uma intervenção relativamente simples. Entretanto, Klaassen et ^al.13 mostraram que o uso de fio-guia e cateter FORS é viável para a recanalização de lesões arteriais femorais superficiais longas e complexas (TASC D). O valor acrescentado da combinação de FORS e IVUS ainda não foi descrito.

Além disso, o registro do volume 2D do roteiro é simplificado neste caso devido ao endoenxerto EVAR pré-existente. A bifurcação aórtica e ambas as artérias ilíacas são bastante fixas em termos da posição anatômica, de modo que as diferenças entre a CTA segmentada e a posição anatômica real na mesa da sala de cirurgia (OR) são relativamente pequenas. As artérias na parte superior e especialmente na parte inferior da perna, por outro lado, têm muito mais liberdade de movimento. Isso aumenta a possibilidade de diferenças na orientação anatômica e rotação entre a CTA pré-operatória e a posição real na mesa de operação, tornando mais desafiador posicionar com precisão o roteiro criado por meio do registro de volume 2D. Nestes casos, o posicionamento do roteiro tem de ser adaptado à situação real durante o procedimento.

Finalmente, o registro de volume e forma requer tarefas adicionais e complicadas, e a versão atual do fio-guia e cateter habilitados para FORS precisa de mais desenvolvimento. O fio-guia FORS não é recarregável devido à sua conexão amarrada ao sistema. Isso torna impossível mudar um cateter sobre o fio uma vez que o fio-guia é colocado no corpo, e muitas etapas adicionais são atualmente necessárias para mudar de FORS para IVUS e vice-versa. Abordar esses problemas em versões futuras deste fio-guia facilitará o uso dessas tecnologias simultaneamente.

Neste caso, descrevemos um tratamento bem-sucedido de uma lesão estenótica na parte proximal de um membro ilíaco de um endoenxerto de EVAR, no qual a combinação de fusão de imagens, FORS e tecnologia IVUS leva a uma exposição mínima à radiação e sem uso de meio de contraste. Em uma era de aumento do número de procedimentos endovasculares e aumento correlacionado da exposição cumulativa à radiação para pacientes e equipes de tratamento, a combinação dessas tecnologias mostra uma virada segura para a possibilidade de minimizar ou mesmo eliminar a exposição à radiação e o uso de contraste durante esses procedimentos. Além disso, o uso de USIC para quantificar lesões estenóticas e o efeito direto do tratamento no perioperatório fornece uma medida de desfecho mais objetiva em comparação com a avaliação do fluxo de contraste dos cirurgiões durante a ASD. Os desenvolvimentos futuros devem visar a fusão de ambas as técnicas em um cateter, usando a mesma interface e software como uma solução. Além disso, pesquisas futuras devem incluir mais pacientes com lesões mais complexas para demonstrar o efeito sobre a exposição à radiação e o uso de contraste, e para mostrar se a fusão de ambas as técnicas em um dispositivo tem potencial.

Materials

AltaTrack Catheter Berenstein	Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Netherlands	ATC55080BRN
AltaTrack Docking top	Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Netherlands
AltaTrack Guidewire	Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Netherlands	ATG35120A
AltaTrack Trolley	Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Netherlands
Armada 8x40mm PTA balloon	Abbott laboratories, Illinois, United States	B2080-40
Azurion X-ray system	Philips Medical Systems Nederland B.V, Best, Netherlands
Core M2 vascular system	Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Netherlands	400-0100.17
Hi-Torque Command guidewire	Abbott laboratories, Illinois, United States	2078175
Perclose Proglide	Abbott laboratories, Illinois, United States	12673-03
Rosen 0.035 stainless steel guidewire	Cook Medical, Indiana, United States	THSCF-35-180-1.5-ROSEN
Visions PV .014P RX catheter	Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Netherlands	014R