Здесь описан пошаговый метод сочетания волоконно-оптической технологии RealShape и внутрисосудистого ультразвука, чтобы показать потенциал слияния обоих методов с целью снижения лучевой нагрузки и улучшения навигационных задач и успеха лечения во время эндоваскулярной процедуры для лечения заболеваний периферических артерий.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Снижение лучевой нагрузки при эндоваскулярном лечении заболеваний периферических артерий с использованием волоконно-оптической технологии RealShape и внутрисосудистого ультразвука
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Сосудистые хирурги и интервенционные радиологи сталкиваются с хроническим воздействием низких доз радиации во время эндоваскулярных процедур, что может повлиять на их здоровье в долгосрочной перспективе из-за их стохастических эффектов. Представленный случай показывает целесообразность и эффективность сочетания технологии Fiber Optic RealShape (FORS) и внутрисосудистого ультразвука (ВСУЗИ) для снижения воздействия на оператора во время эндоваскулярного лечения обструктивной болезни периферических артерий (ЗПА).
Технология FORS позволяет в режиме реального времени в трехмерной визуализации полной формы проводников и катетеров, встроенных в оптические волокна, которые используют лазерный свет вместо рентгеноскопии. Таким образом, снижается лучевая нагрузка, улучшается пространственное восприятие при навигации во время эндоваскулярных процедур. ВСУЗИ обладает способностью оптимально определять размеры сосудов. Сочетание ФОРС и ВСУЗИ у пациента с рестенозом подвздошного стента, как показано в этом клиническом случае, позволяет пройти стеноз и оценку бляшек до и после чрескожной транслюминальной ангиопластики (ПТА) (улучшение диаметра и морфологии) с минимальной дозой облучения и нулевым контрастным веществом. Целью данной статьи является поэтапное описание метода комбинирования ФОРС и ВСУЗИ, показать потенциал слияния обеих методик с целью снижения лучевой нагрузки и улучшения навигационных задач и успешности лечения при проведении эндоваскулярной процедуры лечения ЗПА.
Введение
Заболевание периферических артерий (ЗПА) является прогрессирующим заболеванием, вызванным сужением артерий (стенозом и/или окклюзиями) и приводит к снижению притока крови к нижним конечностям. Глобальная распространенность ЗПА среди населения в возрасте 25 лет и старше составила 5,6% в 2015 году, что указывает на то, что около 236 миллионов взрослых живут с ЗПА во всем мире 1,2. Поскольку распространенность ЗПА увеличивается с возрастом, количество пациентов будет только увеличиваться в ближайшие годы3. В последние десятилетия произошел значительный переход от открытого к эндоваскулярному лечению ЗПА. Стратегии лечения могут включать простую старую баллонную ангиопластику (POBA), потенциально в сочетании с другими методами, такими как баллон с лекарственным покрытием, стентирование, эндоваскулярная атерэктомия и классическая открытая атерэктомия (гибридная реваскуляризация) для улучшения васкуляризации целевого сосуда.
Во время эндоваскулярного лечения ЗПА наведение изображения и навигация обычно обеспечиваются двумерной (2D) рентгеноскопией и цифровой субтракционной ангиографией (DSA). Некоторые основные недостатки эндоваскулярных вмешательств под рентгеноскопическим контролем включают 2D-преобразование 3D-структур и движений, а также отображение эндоваскулярных навигационных инструментов в оттенках серого, которое не отличается от отображения в оттенках серого окружающей анатомии во время рентгеноскопии. Кроме того, что более важно, растущее число эндоваскулярных процедур по-прежнему приводит к высокой кумулятивной лучевой нагрузке, которая может повлиять на здоровье сосудистых хирургов и радиологов. И это несмотря на действующие рекомендации по радиации, которые основаны на принципе «настолько низко, насколько это разумно достижимо» (ALARA), который направлен на достижение минимально возможного радиационного облучения при безопасном выполнении процедуры 4,5. Кроме того, для оценки результатов эндоваскулярной реваскуляризации (например, после ПОБА), как правило, делают одну или две 2D цифровые субтракционные ангиограммы с нефротоксическим контрастом для оценки динамического улучшения кровотока. При этом глазное яблоко необходимо для оценки увеличения кровотока. Кроме того, этот метод также имеет ограничения в отношении оценки диаметра просвета сосуда, морфологии бляшек и наличия диссекции, ограничивающей кровоток, после эндоваскулярной реваскуляризации. Чтобы преодолеть эти проблемы, были разработаны новые технологии визуализации для улучшения навигации устройства и гемодинамики после лечения, а также для снижения лучевой нагрузки и использования контрастного вещества.
В представленном случае мы описываем целесообразность и эффективность сочетания технологии Fiber Optic RealShape (FORS) и внутрисосудистого ультразвука (ВСУЗИ) для снижения воздействия оператора во время эндоваскулярного лечения ЗПА. Технология ФОРС позволяет в режиме реального времени 3D-визуализация всей формы специально разработанных проводников и катетеров с помощью лазерного света, который отражается по оптическим волокнам вместо рентгеноскопии 6,7,8. Таким образом, снижается лучевая нагрузка, а пространственное восприятие эндоваскулярных навигационных средств улучшается за счет использования отличительных цветов при навигации во время эндоваскулярных процедур. ВСУЗИ обладает способностью оптимально определять размеры сосудов. Целью данной статьи является описание метода поэтапного комбинирования ФОРС и ВСУЗИ, показать потенциал слияния обеих методик с учетом снижения лучевой нагрузки, а также улучшения навигационных задач и успешности лечения при проведении эндоваскулярных процедур по лечению ЗПА.
Презентация кейса
Здесь мы представляем 65-летнего мужчину с гипертонией, гиперхолестеринемией, ишемической болезнью сердца в анамнезе и аневризмами инфраренальной брюшной аорты и правой общей подвздошной артерии, которого лечили эндоваскулярным восстановлением аневризмы (EVAR) в сочетании с правосторонним разветвленным устройством подвздошной кости (IBD). Спустя годы у пациента развилась острая ишемия нижних конечностей, основанная на окклюзии левой подвздошной конечности EVAR, что потребовало эмболэктомии левой подвздошной конечности EVAR и поверхностной бедренной артерии. В этой же процедуре аневризма общей подвздошной артерии была устранена путем расширения эндотрансплантата в наружную подвздошную артерию.
Диагностика, оценка и планирование
Во время наблюдения обычное дуплексное ультразвуковое исследование показало повышенную пиковую систолическую скорость (ПСВ) в левой подвздошной конечности стент-графта 245 см/с по сравнению с ПСВ 70 см/с проксимально. Это коррелировало со значительным стенозом >50% и соотношением 3,5. Диагноз рестеноза в стенте (ISR) более 50% был впоследствии подтвержден компьютерной томографической ангиографией (КТА) с дополнительным подозрением, что стеноз был вызван тромбом. Для предотвращения рецидива окклюзии конечностей была запланирована чрескожная транслюминальная ангиопластика (ЧТА).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Комитет по медицинской этике Университетского медицинского центра Утрехта одобрил протокол исследования (METC 18/422), и пациент предоставил информированное согласие на процедуру и протокол.
1. Скрининг пациентов
- Инклюзия пациента
- Убедитесь, что пациенту > 18 лет.
- Убедитесь, что у пациента есть симптомы ЗПА и/или ISR.
- Исключение пациента
- Исключите пациентов, которые не могут дать информированное согласие из-за языкового барьера или непонимания.
2. Сегментация сосудов
- Для сегментации сосудов необходимо загрузить предоперационный приобретенный КТА в программное обеспечение ФОРС, чтобы создать дорожную карту навигации путем сегментации аорты и обеих подвздошных артерий.
- Выделите контуры аорты и общей подвздошной артерии в программе сегментации, наведя курсор на артериальные структуры. Артерии будут выделены синим цветом, и их можно выбрать, нажав на них. Убедитесь, что на этом этапе выбраны только интересующие артериальные структуры.
- В этом случае выделяют брюшную аорту и обе общие подвздошные артерии в сочетании с левой наружной подвздошной артерией.
- После выделения интересующих артерий визуально осматривают сегментированные структуры, вращая сегментированные сосуды.
3. Хирургическая подготовка
- Положите пациента в положение лежа на спине на операционном столе, обеими руками по бокам пациента.
- Расположите док-станцию на операционном столе, с левой стороны от пациента, на уровне верхних ног.
- Продезинфицируйте операционное поле от живота до верхних конечностей хлоргексидином и обнажьте интересующую область стерильными оболочками.
4. Пункция левой общей бедренной артерии под контролем УЗИ
- Создайте артериальный доступ Сельдингера под контролем УЗИ к общей бедренной артерии.
- Введите стандартный проводник 0,035 в просвет артерии.
- Наденьте оболочку 6 Fr поверх направляющей проволоки.
5. Регистрация объема
- Чтобы выровнять созданную дорожную карту в соответствии с положением пациента в реальном времени, выполните регистрацию объема. В этом случае проводится так называемая 2D-3D регистрация объема для выравнивания предоперационного и интраоперационного положений пациента.
- Для этого необходимо получить два интраоперационных рентгеноскопических изображения, фокусирующихся на интересующем поле, которым в данном случае является поле ранее имплантированного эндографта и подвздошной конечности.
ПРИМЕЧАНИЕ: С-дуга должна быть расположена в двух разных ориентациях для получения рентгеноскопических изображений с разницей углов 90°. В этом случае это приводит к тому, что одно изображение получено с левым передним косым углом 45°, а другое - с правым передним косым углом 45°. Захватите и скопируйте изображения в программное обеспечение. - Используйте видимый ранее существующий стент-трансплантат на обоих полученных рентгеноскопических изображениях, чтобы выровнять объем сегментированного сосуда с помощью рентгеноскопической визуализации в реальном времени.
- Сначала переведите объем сегментированного сосуда на контуры стент-трансплантата на рентгеноскопических изображениях. Определите правильное окно, чтобы высокие значения Хаунсфилда предоперационной КТА были включены только для визуализации стент-трансплантата. Это можно сделать, нажав на значок окна вверху.
- После перевода объема в правильное место на рентгеноскопических изображениях перенесите центр вращения в центр стент-трансплантата, чтобы обеспечить вращение стент-трансплантата вокруг его центра. Поверните стент-трансплантат в сегментированном объеме сосуда, чтобы выровнять предоперационное и интраоперационное положения стент-трансплантата.
- Чтобы подтвердить выравнивание сегментированного объема сосуда с помощью рентгеноскопической визуализации в реальном времени, отрегулируйте окно объема, чтобы сориентировать и сравнить анатомические структуры, такие как костные структуры. Теперь регистрация тома успешно завершена.
6. Регистрация формы ФОРС
ПРИМЕЧАНИЕ: Приборы ФОРС регистрируются внутри операционной, что позволяет использовать их без рентгеноскопии.
- Расположите устройства ФОРС в зоне вмешательства.
- Получить два рентгеноскопических изображения с разницей в угловом положении не менее 30° (например, одно в переднем заднем положении и одно с правым или левым передним косым углом 30°).
- Выберите требуемые углы захвата в программном обеспечении и поверните С-дугу в нужное положение.
- После получения рентгеноскопического изображения скопируйте изображение, щелкнув по символу или значку, представляющему два документа.
- Проанализируйте проецируемый проводник (желтый цвет) и проецируемый катетер (синий цвет) по контурам на рентгеноскопических изображениях.
ПРИМЕЧАНИЕ: Технология ФОРС теперь может использоваться автономно.
7. Эндоваскулярная навигация
- Введите направляющий провод ФОРС через оболочку 6 Fr.
- Используйте устройства ФОРС для навигации по целевому сосуду (левая подвздошная артерия и эндотрансплантат) и прохождения стенотического поражения до брюшной аорты. Используйте зарегистрированную сегментацию CTA в качестве дорожной карты во время навигации. Черный фон указывает на то, что при прохождении поражения рентгеноскопические изображения не снимаются. Таким образом, единственная ориентация положения устройства обеспечивается зарегистрированным сегментированным объемом судна.
- Убедитесь, что стеноз подвздошной кости создает сопротивление направляющей проволоке, что вызывает давление на направляющую проволоку, что приводит к пунктирной визуализации.
- Не используйте рентгеноскопию во время навигации.
- Замените направляющую проволоку ФОРС на направляющую лошадку 0,014. Потому что эта рабочая лошадка не поддерживается системой ФОРС; Для определения положения провода необходимо использовать рентгеноскопию.
- Вытащите катетер ФОРС.
8. Измерение диаметра ВСУЗИ до ПТА
- Используя автономную систему ВСУЗИ, введите катетер ВСУЗИ через направляющую рабочую лошадку 0,014 в направлении бифуркации аорты.
- Визуализируйте внутрипросветные диаметры от бифуркации аорты к общей подвздошной артерии дистальнее стенотического поражения, оттягивая катетер ВСУЗИ.
- Количественно определите диаметр просвета и площадь поперечного сечения на уровне поражения и нестенозированной области подвздошной конечности.
- Замените направляющую лошадку 0,014 на стандартную направляющую 0,035 с помощью рентгеноскопии.
9. Лечение транслюминальной чрескожной ангиографией (ЧТА)
- Используйте рентгеновские лучи, чтобы ввести баллон PTA размером 8 мм x 40 мм поверх стандартной направляющей проволоки и расположить баллон в стенозирующем поражении. Проведите надувание баллона под контролем рентгеноскопии в течение 2 минут.
- Оттяните воздушный шар PTA.
- Повторно надуйте баллон PTA, чтобы вылечить виновное поражение во второй раз. Процесс надувания виден по контрастному усилению баллона.
- Извлеките баллон PTA и введите катетер FORS. Затем замените направляющую проволоку 0,035 на направляющую 0,014.
10. Измерение диаметра ВСУЗИ после PTA
- Используя автономную систему ВСУЗИ, вводите катетер ВСУЗИ через направляющую лошадку 0,014.
- Визуализируйте внутрипросветные диаметры от бифуркации аорты к общей подвздошной артерии дистальнее стенотического поражения, оттягивая катетер ВСУЗИ от бифуркации аорты к общей подвздошной артерии.
- Количественно определите диаметр просвета и площадь поперечного сечения на уровне стенозирующего поражения и удалите катетер ВСУЗИ.
11. Измерения давления
- Введите катетер FORS через направляющую рабочую лошадку 0,014 через целевой сосуд проксимальнее обработанного стенотического поражения и оттяните стандартную направляющую проволоку.
- Расположите катетер FORS проксимальнее стенозирующего поражения и подсоедините заднюю часть катетера FORS к датчику давления. Выровняйте и обнулите датчик давления, чтобы обеспечить точность измерений артериального давления. Измерьте артериальное давление.
- Оттяните катетер FORS и измерьте артериальное давление дистально от обработанного стенозирующего поражения.
- Вытащите катетер FORS, стандартный проводник и оболочку и закройте его чрескожным закрывающим устройством.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Протокол, использованный для представленного случая, показывает возможность сочетания методики ФОРС и ВСУЗИ с целью снижения лучевой нагрузки и использования контраста при эндоваскулярной процедуре при ЗПА. Большая часть процедуры выполняется без рентгеновского снимка, и используется нулевой контраст. Прохождение через очаг поражения осуществляется по технологии ФОРС (проводник и катетер). Этапы, на которых используется рентгеновский снимок, описаны в протоколе; четыре рентгеноскопических изображения (необходимы для реги...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Насколько нам известно, в данном клиническом случае впервые обсуждается комбинация ФОРС и ВСУЗИ для ограничения лучевой нагрузки и исключения использования контрастного вещества при эндоваскулярном вмешательстве по поводу ЗПА. Комбинация обоих методов во время лечения этого конкретного поражения представляется безопасной и осуществимой. Кроме того, комбинация ФОРС и ВСУЗИ позволяет ограничить лучевую нагрузку (AK = 28,4 мГр; DAP = 7,87 Гр*см2) и исключает использование контрастных веществ во время процедуры. П...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Компания Philips Medical Systems Netherlands B.V. предоставила исследовательский грант в соответствии со справедливой рыночной стоимостью Отделу хирургических специальностей Университетского медицинского центра Утрехта для поддержки реестра FORS Learn. Отделение хирургических специальностей Университетского медицинского центра Утрехта заключило соглашение об исследованиях и консультировании с компанией Philips.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Катетер AltaTrack Berenstein | Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Нидерланды | ATC55080BRN | |
| AltaTrack Док-топ | Philips Medical Systems Nederland B.V., Бест, Нидерланды | ||
| AltaTrack Guidewire | Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Нидерланды | ATG35120A | |
| Тележка AltaTrack Philips | Medical Systems Nederland B.V., Бест, Нидерланды | ||
| Армада 8x40 мм PTA баллон | Abbott laboratories, Иллинойс, США | B2080-40 | |
| Azurion Рентгеновская система | Philips Medical Systems Nederland B.V, Бест, Нидерланды | ||
| Core M2 сосудистая система | Philips Medical Systems Nederland B.V., Бест, Нидерланды | 400-0100.17 | |
| Hi-Torque Command guidewire | Abbott laboratories, Иллинойс, США | 2078175 | |
| Perclose Proglide | Abbott laboratories, Иллинойс, США | 12673-03 | |
| Rosen 0.035 нержавеющая сталь проводниковая проволока | Cook Medical, Индиана, США | THSCF-35-180-1.5-ROSEN | |
| Visions PV .014P RX катетер | Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Нидерланды | 014R |
Ссылки
- Song, P., et al. national prevalence and risk factors for peripheral artery disease in 2015: an updated systematic review and analysis. The Lancet. Global Health. 7 (8), e1020-1030 (2019).
- Aday, A. W., Matsushita, K. Epidemiology of peripheral artery disease and polyvascular disease. Circulation Research. 128 (12), 1818-1832 (2021).
- Meijer, W. T., et al. Peripheral arterial disease in the elderly: The Rotterdam Study. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 18 (2), 185-192 (1998).
- Modarai, B., et al. European Society for Vascular Surgery (ESVS) 2023 clinical practice guidelines on radiation safety. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 65 (2), 171-222 (2022).
- Ko, S., et al. Health effects from occupational radiation exposure among fluoroscopy-guided interventional medical workers: a systematic review. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 29 (3), 353-366 (2018).
- Jansen, M., et al. Three dimensional visualisation of endovascular guidewires and catheters based on laser light instead of fluoroscopy with fiber optic realshape technology: preclinical results. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 60 (1), 135-143 (2020).
- van Herwaarden, J. A., et al. First in human clinical feasibility study of endovascular navigation with Fiber Optic RealShape (FORS) technology. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 61 (2), 317-325 (2021).
- Froggatt, M. E., Klein, J. W., Gifford, D. K., Kreger, S. T. Optical position and/or shape sensing - Google Patents. US8773650B2. , Available from: https://patents.google.com/patent/US8773650B2/en (2014).
- Pitton, M. B., et al. Radiation exposure in vascular angiographic procedures. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 23 (11), 1487-1495 (2012).
- Sigterman, T. A., et al. Radiation exposure during percutaneous transluminal angioplasty for symptomatic peripheral arterial disease. Annals of Vascular Surgery. 33, 167-172 (2016).
- Segal, E., et al. Patient radiation exposure during percutaneous endovascular revascularization of the lower extremity. Journal of Vascular Surgery. 58 (6), 1556-1562 (2013).
- Goni, H., et al. Radiation doses to patients from digital subtraction angiography. Radiation Protection Dosimetry. 117 (1-3), 251-255 (2005).
- Klaassen, J., van Herwaarden, J. A., Teraa, M., Hazenberg, C. E. V. B. Superficial femoral artery recanalization using Fiber Optic RealShape technology. Medicina. 58 (7), 961(2022).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
Теги
