Summary
Die dynamische Computertomographie-Angiographie (CTA) bietet einen zusätzlichen diagnostischen Wert bei der Charakterisierung von Aortenendoleaks. Dieses Protokoll beschreibt einen qualitativen und quantitativen Ansatz unter Verwendung der Zeit-Dämpfungskurvenanalyse zur Charakterisierung von Endoleaks. Die Technik der Integration der dynamischen CTA-Bildgebung mit der Fluoroskopie mittels 2D-3D-Bildfusion wird für eine bessere Bildführung während der Behandlung veranschaulicht.
Abstract
In den Vereinigten Staaten werden mehr als 80% aller abdominalen Aortenaneurysmen durch endovaskuläre Aortenaneurysmareparatur (EVAR) behandelt. Der endovaskuläre Ansatz garantiert gute frühe Ergebnisse, aber eine adäquate Follow-up-Bildgebung nach EVAR ist unerlässlich, um langfristig positive Ergebnisse aufrechtzuerhalten. Mögliche transplantatbedingte Komplikationen sind Transplantatmigration, Infektion, Fraktion und Endoleaks, wobei die letzte am häufigsten ist. Die am häufigsten verwendete Bildgebung nach EVAR ist die Computertomographie-Angiographie (CTA) und der Duplex-Ultraschall. Die dynamische, zeitaufgelöste Computertomographie-Angiographie (d-CTA) ist eine relativ neue Technik zur Charakterisierung der Endoleaks. Mehrere Scans werden während des Erwerbs nacheinander um das Endtransplantat herum durchgeführt, was eine gute Visualisierung der Kontrastpassage und der transplantatbedingten Komplikationen ermöglicht. Diese hohe diagnostische Genauigkeit von d-CTA kann durch Bildfusion in die Therapie implementiert werden und reduziert die zusätzliche Strahlen- und Kontrastmittelbelastung.
Dieses Protokoll beschreibt die technischen Aspekte dieser Modalität: Patientenauswahl, vorläufige Bildüberprüfung, d-CTA-Scanaufnahme, Bildverarbeitung, qualitative und quantitative Endoleak-Charakterisierung. Die Schritte zur Integration dynamischer CTA in die intraoperative Fluoroskopie mittels 2D-3D-Fusionsbildgebung zur Erleichterung einer gezielten Embolisation werden ebenfalls demonstriert. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass zeitaufgelöste, dynamische CTA eine ideale Modalität für die Endoleak-Charakterisierung mit zusätzlicher quantitativer Analyse ist. Es kann die Exposition gegenüber Strahlung und jodiertem Kontrastmaterial während der Endoleakbehandlung reduzieren, indem es Interventionen leitet.
Introduction
Die endovaskuläre Aortenaneurysmareparatur (EVAR) hat überlegene frühe Mortalitätsergebnisse gezeigt als die offene Aortenreparatur1. Der Ansatz ist weniger invasiv, kann aber aufgrund von Endoleaks, Transplantatmigration und Frakturen zu höheren mittel- bis langfristigen Reinterventionsraten führen2. Daher ist eine bessere EVAR-Überwachung entscheidend, um mittel- bis langfristig gute Ergebnisse zu erzielen.
Aktuelle Richtlinien schlagen die routinemäßige Verwendung von Duplex-Ultraschall und triphasischem CTA3 vor. Die dynamische, zeitaufgelöste Computertomographie-Angiographie (d-CTA) ist eine relativ neue Modalität für die EVAR-Überwachung4. Während der d-CTA werden mehrere Scans in verschiedenen Zeitpunkten entlang der Zeitdämpfungskurve nach der Kontrastinjektion erfasst, daher der Begriff zeitaufgelöste Bildgebung. Dieser Ansatz hat eine bessere Genauigkeit bei der Charakterisierung von Endoleaks nach EVAR gezeigt als herkömmliches CTA5. Ein Vorteil der zeitaufgelösten Akquisition ist die Möglichkeit, die Änderungen der Hounsfield-Einheit in einer ausgewählten Region of Interest (ROI)6 quantitativ zu analysieren.
Der zusätzliche Vorteil der genauen Charakterisierung von Endoleaks mit d-CTA besteht darin, dass der Scan während Interventionen für die Bildfusion verwendet werden kann, wodurch der Bedarf an weiterer diagnostischer Angiographie möglicherweise minimiert wird. Die Bildfusion ist eine Methode, bei der zuvor aufgenommene Bilder auf Echtzeit-Fluoroskopiebilder überlagert werden, um endovaskuläre Verfahren zu leiten und anschließend den Kontrastmittelverbrauch und die Strahlenbelastung zu reduzieren7,8. Die Bildfusion im hybriden Operationssaal (OR) mit einem dynamischen 3D-CTA-Scan kann durch zwei Ansätze erreicht werden: (1) 3D-3D-Bildfusion: wobei 3D-d-CTA mit intraoperativ aufgenommenen kontrastfreien Kegelstrahl-CT-Bildern verschmolzen wird, (2) 2D-3D-Bildfusion, bei der 3D-d-CTA mit biplanaren (anteroposterioren und lateralen) fluoroskopischen Bildern verschmolzen wird. Es hat sich gezeigt, dass der 2D-3D-Bildfusionsansatz die Strahlung im Vergleich zur 3D-3D-Technik signifikant senkt9.
Dieses Protokoll beschreibt die technischen und praktischen Aspekte der dynamischen CTA-Bildgebung für die Endoleak-Charakterisierung und führt einen 2D-3D-Bildfusionsansatz mit d-CTA für die intraoperative Bildführung ein.
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Protocol
Dieses Protokoll folgt den ethischen Standards des nationalen Forschungsausschusses und der Helsinki-Erklärung von 1964. Dieses Protokoll ist vom Houston Methodist Research Institute genehmigt.
1. Patientenauswahl und vorherige Bildüberprüfung
HINWEIS: Die dynamische CTA-Bildgebung sollte als Follow-up-Bildgebungsmodalität bei Patienten mit zunehmender Aneurysmagröße und Endoleak nach Stent-Transplantat-Implantation, persistierendem Endoleak nach Eingriffen oder bei Patienten mit zunehmender Aneurysmasackgröße ohne nachweisbares Endoleak in Betracht gezogen werden. Wie bei der konventionellen CT-Bildgebung handelt es sich bei dieser Technik um eine jodierte Kontrastinjektion, die bei Patienten mit schwerem Nierenversagen relativ kontraindiziert sein kann.
- Bevor Sie mit dem eigentlichen Scan beginnen, überprüfen Sie die vorherigen Bildgebungsstudien auf das Vorhandensein von Endoleak und Stent-Transplantat-Typ.
HINWEIS: Dies kann Informationen liefern, um den Scanbereich und die zeitliche Verteilung während der Bildaufnahme zu bestimmen. Die am häufigsten verfügbare Bildgebung sind die herkömmlichen CTA-Scans mit Bi- (Nicht-Kontrast-Scan und arterieller Scan) oder Dreiphasigkeit (Nicht-Kontrast-Scan, arterieller Scan und verzögerter Scan).
2. d-CTA Bildaufnahme
- Positionieren Sie den Patienten in Rückenlage auf dem CT-Scannertisch.
- Erhalten Sie peripheren venösen Zugang.
HINWEIS: Stellen Sie sicher, dass der Zugang erfolgt, indem Sie die venöse Rückenblutung visualisieren. - Führen Sie eine Topogramm- und kontrastfreie CT-Bildaufnahme mit dem Sn-100-Zinnfilter (siehe Materialtabelle) durch, um die Strahlenbelastung zu reduzieren und die Auswahl des interessierenden Bereichs im d-CTA-Scan zu treffen.
HINWEIS: Nach dem kontrastfreien Scan ist die Position des Endtransplantats sichtbar. Platzieren Sie die Region von Interesse direkt über dem Endtransplantat. - Führen Sie timing bolus6 durch, um die Kontrast-Ankunftszeit zu überprüfen, indem Sie eine Region von Interesse über dem Stenttransplantat in der Bauchaorta platzieren.
- Injektion von 10-20 ml des Kontrastes (siehe Materialtabelle) durch den peripheren venösen Zugang, gefolgt von 50 ml Kochsalzinjektion bei einer Durchflussrate von 3,5-4 ml/min. Erfassen Sie den Timing-Bolus-Scan.
HINWEIS: Die Kontrastankunft wird vom CT-Scanner (siehe Materialtabelle) basierend auf der Hounsfield-Einheitenänderung innerhalb der Aorta6 aufgezeichnet.
- Injektion von 10-20 ml des Kontrastes (siehe Materialtabelle) durch den peripheren venösen Zugang, gefolgt von 50 ml Kochsalzinjektion bei einer Durchflussrate von 3,5-4 ml/min. Erfassen Sie den Timing-Bolus-Scan.
- Durch Auswahl des DynMulti4D-Menüpunkts im Pop-up "Zykluszeitfenster" planen Sie die Verteilung und die Anzahl der Scans basierend auf der Kontrastankunftszeit aus Timing-Bolus und den Erkenntnissen aus früheren Bildgebungsstudien.
HINWEIS: Wenn der Verdacht auf Endoleak vom Typ I besteht, führen Sie weitere Scans in der frühen Phase der Kontrastverstärkungskurve durch, die durch den Timing-Bolus gegeben ist. Wenn der Verdacht auf Typ-II-Endoleak besteht, führen Sie in der späteren Phase weitere Scans durch.- Für Typ I Endoleak fügen Sie mehr Scans während der früheren Phase der Zeit-Dämpfungskurve hinzu (Scannen Sie alle 1,5 s zu Beginn und dann alle 3-4 s).
- Für Typ-II-Endoleak, die später erscheinen, fügen Sie in der späteren Phase der Zeit-Dämpfungskurve weitere Scans hinzu.
- Wenn keine vorherigen bildgebenden Untersuchungen verfügbar sind, verteilen Sie die Scans gleichmäßig um den Peak der Zeit-Dämpfungskurve.
- Optimieren Sie Bildgebungsparameter wie kV, Scanbereich usw., um die Strahlenbelastung zu reduzieren. Verwenden Sie die in Tabelle 1 gezeigten Einstellungen für die Erfassung eines dynamischen Scans mit dem in dieser Arbeit verwendeten CT-Scanner (siehe Materialtabelle).
- Injizieren Sie den Kontrast für die d-CTA-Erfassung: 70-80 ml des Kontrastmaterials, gefolgt von 100 ml Kochsalzlösungsinjektionen bei einer Durchflussrate von 3,5-4 ml / min durch den peripheren Zugang.
- Starten Sie die d-CTA-Bildaufnahme mit der Verzögerungszeit basierend auf dem in Schritt 2.4 beschriebenen Timing-Bolus. Atem anhalten ist während der Aufnahme nicht notwendig, da die Dauer der d-CTA-Bildaufnahme zwischen 30 und 40 s liegt.
- Senden Sie aufgenommene, rekonstruierte Bilder an das Picture Archiving and Communication System (PACS) zur qualitativen und quantitativen Überprüfung zeitaufgelöster angiographischer Bilder. Wählen Sie dazu das Datenbild aus und führen Sie einen Mausklick auf die untere linke Seite der Software aus.
3. Dynamische CTA-Bildanalyse
- Öffnen Sie die Software (siehe Tabelle der Materialien), um das Bild zu lesen. Suchen Sie nach dem Namen oder der Identifikationsnummer des Patienten, um die aufgenommenen Bilder zu finden. Wählen Sie die aufgenommenen d-CTA-Bilder aus und verarbeiten Sie sie mit dem dynamischen CT-Angio-Workflow .
HINWEIS: Das Layout ist in Abbildung 1 dargestellt. - Minimieren Sie Atembewegungsartefakte zwischen d-CTA-Bildern, indem Sie das Menüelement Bewegungskorrektur "Körper ausrichten" der entsprechenden Software auswählen (Abbildung 1).
- Qualitative Analyse: Überprüfen Sie die axialen Scheiben von CT-Bildern, wenn eine maximale Trübung der Aorta auftritt, um einen offensichtlichen Endoleak zu interpretieren.
- Analysieren Sie dann Scans im multiplanaren Rekonstruktionsmodus. Wenn Endoleak vermutet wird, konzentrieren Sie sich auf den Endoleak und verwenden Sie die in Abbildung 1 gezeigte Zeitskala, um zeitaufgelöste Bilder anzusehen und auf die Quelle von Endoleak zu schließen.
- Quantitative Analyse: Klicken Sie auf die in Abbildung 1 dargestellte Funktion Zeitdämpfungskurve (TAC). Wählen Sie eine Region über dem Stent-Transplantat (ROIaorta) und zeichnen Sie einen Kreis mit der TAC-Funktion, wählen Sie dann die Endoleak-Region (ROIendoleak) aus und zeichnen Sie dort ebenfalls einen Kreis.
HINWEIS: Zielschiffe können ausgewählt werden (ROItarget), um die Rolle des Schiffes für das Endoleak (Zu- oder Abfluss) zu bestimmen.- Analysieren Sie die erfasste TAC (Abbildung 2), um die Endoleak-Eigenschaften zu bestimmen. Subtrahieren Sie die Zeit auf den Spitzenwert des Endoleaks von den Aorten-ROI-Kurven, um die Δ-Zeit bis zum Spitzenwert zu erhalten. Dieser Wert kann für die Endoleak-Analyse6 verwendet werden.
- Nach qualitativer und quantitativer Analyse leiten Sie die Art und Quelle von Endoleak ab.
HINWEIS: Typ-I-Endoleaks erscheinen als parallele Kontrastverstärkung neben dem Transplantat, in der Regel wegen der unzureichenden Dichtzone und haben eine kürzere Zeitdifferenz zwischen den Aorten- und Endoleakverstärkungskurven (Δ Zeit bis zum Spitzenwert) zwischen Aorten- und Endoleak-ROI. Typ-II-Endoleaks sind mit einem Zuflussgefäß mit retrograder Füllung durch Kollaterale verwandt und haben die Δ-Zeit bis zum Spitzenwert zwischen Aorten- und Endoleak-ROI verlängert. Erfahrungsgemäß wurde für Typ-I-Endoleaks kein Δ-Zeit-spitzer Wert von mehr als 4 s aufgezeichnet.
4. Anleitung zur intraoperativen Bildfusion
- Positionieren Sie die Patientenlage auf dem Hybrid-Operationssaal (OP) -Tisch.
- Laden Sie den ausgewählten dynamischen CTA-Scan, der die beste Sichtbarkeit des Endoleaks in der Hybrid-OP-Workstation aufweist. Kommentieren Sie kritische Landmarken auf dem Scan manuell: Nierenarterien ostia, innere Beckenarterien ostia, Endoleakhöhle, Lendenwirbelarterie(n) oder Arteria mesenterica inferior.
- Wählen Sie die 2D-3D-Bildfusion in der Workstation und erfassen Sie ein anteroposteriores und ein schräges fluoroskopisches Bild des Patienten mit dem 2D-3D-Bildfusions-Workflow. Bewegen Sie dazu den C-Bogen mit dem Joystick auf dem Operationstisch in den gewünschten Winkel und treten Sie auf das CINE-Erfassungspedal.
- Richten Sie das Stenttransplantat elektronisch mit Markern aus dem dynamischen 3D-CTA-Scan mit den fluoroskopischen Bildern durch automatisierte Bildregistrierung aus, gefolgt von manueller Verfeinerung, falls erforderlich (Abbildung 3) in der 3D-Nachbearbeitungs-Workstation (Ziehen Sie ein Bild für die manuelle Ausrichtung). Überprüfen und akzeptieren Sie die 2D-3D-Bildfusion und überlagern Sie die Marker aus d-CTA auf dem Echtzeit-2D-Fluoroskopbild (Abbildung 4).
- Führen Sie die Endoleak-Embolisation mit den überlagerten Markern aus d-CTA als Anleitung durch.
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Representative Results
Der dynamische Bildgebungsablauf bei zwei Patienten wird hier veranschaulicht.
Patient I
Ein 82-jähriger männlicher Patient mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung und Hypertonie hatte eine frühere infrarenale EVAR (2016). Im Jahr 2020 wurde der Patient von einem externen Krankenhaus für ein mögliches Typ-I- oder Typ-II-Endoleak auf Basis konventioneller CTA überwiesen. und eine zusätzliche Endoanhangsplatzierung im Jahr 2020 für Typ Ia Endoleak. Es wurde eine dynamische CTA durchgeführt, bei der ein Endoleak vom Typ Ia diagnostiziert wurde, und der Patient unterzog sich einer Ballonbildung in der proximalen Zone und erhielt Endoanchoren, um mehr Versiegelungszone für das Transplantat zu erhalten. Nach dem Eingriff wurde eine dynamische Kontroll-CTA durchgeführt, die 12 Scans unter 21 s Scanzeit mit 90 kV unter Verwendung von 85 mL jodiertem Kontrastmaterial erfasste. Die qualitative Analyse zeigte ein persistierendes Endoleak vom Typ Ia, das in Abbildung 5 dargestellt ist. Die quantitative TAC-Analyse zeigte eine Zeit von 12,2 s bis zum Spitzenwert für ROIaorta und eine Zeit von 15,4 s bis zum Spitzenwert für ROIendoleak , wodurch eine Zeit von 3,2 s bis zu einem Spitzenwert erreicht wurde (Abbildung 6). Der Patient erhielt eine fenestrierte EVAR; Das Verfahren wurde während des Verfahrens mit 2D-3D-Bildfusion durchgeführt.
Patient II
Ein 62-jähriger männlicher Patient mit einer Krankengeschichte von Fettleibigkeit, Schlaganfall, Niereninsuffizienz (Kreatinin: 2,02 mg / dl), Bluthochdruck, Hyperlipidämie und koronarer Herzkrankheit. Der Patient erhielt 2018 eine infrarenale EVAR in einem externen Krankenhaus. Er wurde an unsere Institution für ein mögliches Typ II Endoleak auf herkömmlichem CTA verwiesen. Die dynamische CTA wurde mit der Erfassung von 12 Scans unter 52 s bei 100 kV unter Verwendung von 70 ml jodiertem Kontrastmaterial durchgeführt. Eine Sackvergrößerung mit einem Typ-II-Endoleak wurde aus bilateralen L3-Lendenarterien als Zuflussgefäße in Abbildung 7 nachgewiesen. Die Analyse der Zeitdämpfungskurve zeigte eine Zeit bis zum Spitzenwert von 7,2 s für roiaorta und 24,6 s für ROIendoleak auf Höhe des L3-Wirbels (Abbildung 8). Im unteren Teil des Sacks wurde ein zusätzlicher ROI gewählt, der den Abwärtsfluss vom Niveau der bilateralen Lendenarterien durch die verzögerte Zeit auf einen Spitzenwert (ROIendoleak2 = 30,8 s) demonstriert. Der Δ-Time-to-Peak-Wert für das Endoleak betrug 17,3 s. Der Patient wurde während des Eingriffs einer transarteriellen Spulenembolisation des Aneurysmasacks unter Verwendung einer 2D-3D-Bildfusion unterzogen.
Diese beiden Fälle werden vorgestellt, um die im Protokollabschnitt beschriebene Technik zu veranschaulichen. Patienten, die sich einer d-CTA-Bildgebung unterzogen hatten, hatten ein potenzielles Endoleak (Patientenauswahl). Die vorherige Bildüberprüfung wurde durchgeführt, um einzelne Scans zu personalisieren, z. B. höhere kV als der Durchschnitt für Patienten mit einem höheren Body-Mass-Index (BMI), längere Erfassung für mögliche Typ-II-Endoleak (Patient II), kürzere für Patient I mit möglichem Typ-I-Endoleak. Eine geeignete kV-Auswahl ist entscheidend für die Gewährleistung einer angemessenen Bildqualität. ein zu niedriger kV-Wert kann zu suboptimalen Bildern führen (Abbildung 9A). Das Timing der Scans wurde gemäß Schritt 2.4 des Protokolls vorgenommen; Dies ist ein wesentlicher Teil, da später gestartete Akquisitionen zu Timing-Fehlern führen und die qualitative Analyse beeinflussen können (Abbildung 9B). Die Bildanalyse wurde in der dedizierten Software mit der Voreinstellung Dynamic Angio durchgeführt (Abbildung 1 und Abbildung 2). Die Bilder wurden sowohl qualitativ als auch quantitativ analysiert (Abbildung 5-Abbildung 8). Intraoperative Bildfusion wurde verwendet, um die Intervention zu leiten. Die Hybrid-OP-Workstation richtete die fluoroskopischen Bilder mit d-CTA-Bildern aus (Abbildung 4), wie in Schritt 4 des Protokolls erwähnt.
Abbildung 1: Dynamischer CTA-Scan mit dynamischem CT-Angio-Protokoll eröffnet. (A, B, C) Die sagittalen, axialen und koronalen Ebenenrekonstruktionen sind aufeinander abgestimmt. (D, E) Rekonstruierte Bilder eines Patienten nach einer fenestrierten EVAR. Der blaue Pfeil auf der rechten Seite zeigt die dynamischen Scans an, die für die Überprüfung verwendet werden. Der grüne Pfeil links zeigt die Bewegungskorrekturfunktion (Körper ausrichten). Dieser Schritt ist der erste beim Überprüfen von Bildern. Der weiße Pfeil auf der linken Seite zeigt die Zeitleiste der gesamten Scans, die manuell geändert oder mit der Funktion "Watch" kontinuierlich abgespielt werden können. ROIs für TAC-Kurven können mit der Funktion "TAC" (gelber Pfeil) ausgewählt werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 2: Beispiel einer TAC-Analyse bei einem Patienten mit einem Typ-II-Endoleak aus einer Lendenarterie als Zufluss. (A) Der ausgewählte ROI (gelb über dem Stent-Transplantat (ROIaorta), grün im Aneurysmasack, wo Endoleak visualisiert wird (ROIendoleak)). (B) Dieses Bild zeigt die erzeugten Zeit-Dämpfungskurven für die ausgewählten ROIs in Panel A. Zeitdifferenz zwischen Aorten- und Endoleakkurven beim Erreichen des Peaks Hounsfield-Einheit wird aufgezeichnet (Δ-Zeit bis Peak-Wert - mit Weiß markiert) Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 3: Layout der Workstation im Hybrid-OP zur Ausrichtung der biplanaren Fluoroskopiebilder am dynamischen 3D-Scan (2D-3D-Bildfusion). Gelbe Pfeile markieren die Drähte innerhalb der Aorta, blaue Pfeile zeigen den unteren Teil des Stenttransplantats. Das Panel auf der rechten Seite dient zum manuellen Ändern der automatischen Ausrichtung: Visualisierung der fluoroskopischen und d-CTA-Bildgebung, unterschiedliche Bildauswahl, feiner Änderung der Ausrichtung, Akzeptieren der Ausrichtung. Zusätzliche Messungen und Anmerkungen können mit dem blauen Feld im rechten Bereich vorgenommen werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 4: Bild der überlagerten Marker auf dem Echtzeit-Fluoroskopierbild während der Coil-Embolisation. Der Patient hatte eine vorherige Schornstein-EVAR und ein nachfolgendes Ia-Rinnenen-Endoleak, das durch Coil-Embolisation behandelt wurde. Gelbe Pfeile markieren die Spule. Violette Farbe ist der markierte Endoleak-Hohlraum innerhalb der entfalteten Spulen. Grüner Kreis zeigt die Fensterung des implantierten Stenttransplantats an, horizontale grüne und blaue Linien sind Eingang für Dachrinnen neben dem Endoleak, und orange markiert die Oberseite des Schornsteintransplantats. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 5: Ein Bild des 82-jährigen männlichen Patienten, der nach einem EVAR mit möglichem Typ-I- oder Typ-II-Endoleak auf Basis konventioneller CTA-Bildgebung überwiesen wurde. Sequenziell abgebildete axiale und sagittale Ebenenscans werden im hervorgehobenen Zeitpunkt des Scans angezeigt (die linke obere Ecke zeigt den Zeitpunkt in Sekunden an). Eine gestrichelte gelbe Linie markiert das Niveau der axialen Bilder. Der gelbe Pfeil zeigt die Kontrastverstärkung am vorderen Rand des Stent-Transplantats oberhalb des Aneurysmasacks und zeigt ein Endoleak vom Typ Ia. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 6: Analyse der Zeitdämpfungskurve des Patienten in Abbildung 5. Ausgewählte ROIs werden in (A) und (C) axialen Scans dargestellt (Aorten-ROI oben im Transplantat mit Orange und Endoleak-ROI auf der Ebene der Kontrastverstärkung außerhalb des Transplantats). (B) ist die TAC, die den ausgewählten ROIs entspricht. Das weiße Feld hebt die Zeit bis zu den Spitzenwerten für jede Region hervor: ROI3=aorta und ROI2=endoleak). Die Grenzen des Δ-Zeit-Spitze-Wertes werden mit weiß gestrichelten Linien dargestellt. Das Zeitintervall zwischen den beiden Linien ist die Δ-Zeit bis zum Spitzenwert, die 3,2 s betrug. Die kurze Differenz zwischen den Spitzenwerten entspricht dem Endoleak Typ I. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 7: Sequentiell abgebildete, rekonstruierte Axial- und Sagittalebenenbilder eines 62-jährigen männlichen Patienten mit Verdacht auf Typ II Endoleak. Jeder Zeitpunkt des Scans wird in einem separaten Bereich angezeigt (Zeitpunkte werden in der oberen linken Ecke angezeigt). Die gestrichelte gelbe Linie auf dem ersten sagittalen Bild zeigt das Niveau der axialen Bilder. Die dynamische CTA zeigte eine Sackvergrößerung mit einem Typ II Endoleak aus bilateralen Lendenarterien auf Höhe des L3-Wirbels (blaue Pfeile). Endoleak ist mit gelben Pfeilen hervorgehoben. Zeitaufgelöste sagittale Bilder zeigen den Abwärtsfluss im Aneurysmasack von der Höhe des L3-Lendenwirbels. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 8: Zeitdämpfungskurve für das Endoleak Typ II. (A) Der gelbe Kreis zeigt den ROI für die Aortenverstärkungskurve, grün den ROI für die Endoleakverstärkungskurve auf der Ebene des L3-Wirbels und orange zeigt ihn auf der Ebene des L4-Wirbels. (B) Die entsprechende Analyse der Kurven zeigte eine verzögerte Δ-Zeit bis zum Spitzenwert für das Endoleak (17,3 s) und einen verzögerteren Peak für den grünen Bereich, was den Abwärtsfluss zeigt. Dies bestätigt das Vorhandensein eines Endoleaks vom Typ II. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 9: Dieses Bild zeigt die Fallstricke der dynamischen CTA-Bildaufnahme. (A) Ein Scan wurde bei 70 kV für einen Patienten mit einem BMI von 37,4 durchgeführt. Ein hoher BMI-Wert erfordert eine höhere Strahlenbelastung für die Aufnahme akzeptabler Bilder. (B) Ein Timing-Fehler eines dynamischen CTA. Dieser Scan wurde später ausgelöst, und die Aortenkurve befand sich bereits am Höhepunkt der Verbesserung, als die Erfassung begann. Die Zeitdämpfungskurve zeigt die Zeit bis zum Spitzenwert bei 0,2 s über dem Stenttransplantat (entsprechende ROIaorta in C dargestellt). TAC kann auch in diesen Fällen zur Berechnung der Δ-Zeit bis zum Spitzenwert verwendet werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
| Protokoll | DynMulti4D |
| Gesamtzahl der Bände | 11-13 Scans |
| - 2-4 Scans @ alle 1,5 s | |
| - 4 Scans @ alle 3 s | |
| - 2-4 Scans @ alle 4,5 s | |
| Röhrenspannung | 70-100 kV |
| Röhrenstrom | 150 mAs |
| Rotationszeit | 0,25 s |
| Scandauer | 36±10 Sek. |
| Dicke der Scheibe | 0,7-1 mm |
| Kontrastmittelvolumen | 70-90 ml |
| Durchfluss | 3,5-4 ml/s |
| Kochsalzlösung bündig | 90-100 ml |
| Scanbereich (z-Achse) | 23-33 cm |
| Pech | 1 |
| Rekonstruktionsparameter | ADMIRE-3, Bv36 Kernel |
| Produkt mit Dosislänge | 593 (Patient I) und 445 Patient (II) mGy*cm |
Tabelle 1: Parameter eines angepassten d-CTA Endoleak-Protokolls. *Der Body-Mass-Index für Patient I und II betrug 26,1 und 21,4 m2/kg.
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Discussion
Dynamisches, zeitaufgelöstes CTA ist ein zusätzliches Werkzeug im Aortenbildgebungsarmarium. Diese Technik kann Endoleaks nach EVAR genau diagnostizieren, einschließlich der Identifizierung von Zufluss- / Zielgefäßen4.
CT-Scanner der dritten Generation mit bidirektionaler Tischbewegungsfunktion können einen dynamischen Erfassungsmodus mit besserer zeitlicher Abtastung entlang der Zeitdämpfungskurve bereitstellen6. Um die höchste Genauigkeit im Protokoll zu erreichen, ist es wichtig, die Bildaufnahme zu personalisieren: Überprüfen Sie die zuvor vorhandenen Bildgebungsset-Scanparameter entsprechend den Patientenanforderungen (hoher BMI - höhere kV, abdeckung des gesamten Endtransplantats mit dem Scan, verteilen Sie Scans basierend auf vermutetem Endoleak) und planen Sie die Erfassung, um Aorten- und Endoleak-Verbesserungskurven abzudecken (schlecht getimter Scan ist in Abbildung 9B dargestellt). ). In dieser Studie wurde ein jodiertes Kontrastmittel mit 320 mg Jod/ml verwendet. Während andere Kontrastmittel mit niedrigerer Jodkonzentration unter Verwendung dieses d-CTA-Protokolls verwendet werden können, kann eine Erhöhung der Kontrastinjektionsrate oder des Kontrastvolumens erforderlich sein, um mindestens ~ 500 HE im interessierenden Aortenbereich zu erreichen.
Die Bildgebung mit niedrigerem kV-Wert geht auf eigene Kosten, insbesondere bei Patienten mit höherem BMI, wie in Abbildung 9A dargestellt. Fortschrittliche Bildrekonstruktionstechniken unter Verwendung modellbasierter, statistischer Methoden können bei der Verbesserung der Bildqualität bei niedrigeren Strahlendosen helfen, insbesondere während der d-CTA-Bildgebung.
Die Verwechslung eines Scans kann quantitative Daten entlang der Zeitdämpfungskurve falsch darstellen (Abbildung 9B). Obwohl solche dynamischen Bildgebungsverfahren in den meisten CT-Scannern der dritten Generation implementiert werden können, ist eine Lernkurve mit der Bilderfassung, Rekonstruktion und Nachbearbeitung zeitaufgelöster Datensätze verbunden.
Das offensichtliche Hindernis für die routinemäßige Einführung solcher dynamischen, zeitaufgelösten CT-Bildgebungsverfahren betrifft die Strahlen- und Kontrastbelastung. Während die injizierte Kontrastmenge der triphasischen CT-Bildgebung entspricht, kann die zusätzliche Strahlenbelastung durch Absenken von kV, Auswahl des relevanten Scanbereichs und Verwendung fortschrittlicher iterativer Rekonstruktionstechniken gemildert werden. Neuere Studien haben gezeigt, dass dynamische CTA ohne zusätzliche Strahlenbelastung als herkömmliche triphasische CTA5,10,11,12 durchgeführt werden kann. Die Minimierung der Strahlenbelastung von Patienten bei der EVAR-Überwachung hat sich als wesentlicher und nicht zu vernachlässigender Faktor erwiesen13. Dies kann für die weitere CTA-Scan-Optimierung relevant sein, um die Scanzahlen und die anschließende Strahlenbelastung zu reduzieren, ohne die diagnostische Genauigkeit zu beeinträchtigen14. Die Scanreichweite ist ein weiterer entscheidender Aspekt, der bei der Verwendung von d-CTA eine Einschränkung darstellen kann. Nach unserer Erfahrung ist 33 cm die maximal abgedeckte Länge. Koike et al. veröffentlichten mit ihrem unterschiedlichen Scanner und kleineren Scanbereich ihren Ansatz zur Überwindung dieser Einschränkung mit vielversprechenden Ergebnissen11.
In einer früheren Studie wurde die Genauigkeit konventioneller und dynamischer CTA und ihre Auswirkungen auf die Anzahl der digitalen Subtraktionsangiographien während der Endoleakbehandlung verglichen5. Dynamic CTA hat eine bessere Endoleak-Diagnosefähigkeit gezeigt als herkömmliche triphasische CTA5. Jüngsten Arbeiten zufolge kann die traditionelle CTA-Überwachung nach EVAR Typ-II-Endoleaks falsch diagnostizieren, und mehrere fehlgeschlagene Behandlungsversuche sollten den Verdacht auf eine andere Art von Endoleaks wecken10. Die Verwendung der quantitativen und qualitativen Bildanalyse von d-CTA kann dazu beitragen, die Einschränkung der Diagnose solcher falsch diagnostizierten/okkulten Endoleaks mit herkömmlichen Techniken zu überwinden15.
Die Bildnachbearbeitung umfasst die Überprüfung zeitaufgelöster dynamischer CTA-Bilder und 2D-3D-Bildfusion, die typischerweise ~ 5-10 Minuten dauert. Ungenauigkeiten während der Bildfusion können sich aus den folgenden Faktoren ergeben: unvollkommene Ausrichtung des Stent-Transplantats von d-CTA mit Fluoroskopie, Patientenbewegung während des Eingriffs, Verformung der Aorta mit steifen Drähten / Geräten. Eine weitere Automatisierung der Bildfusionstechniken und des Arbeitsablaufs ist für eine bessere, nahtlose intraoperative Bildführung erforderlich.
Nach unserer Erfahrung hat sich gezeigt, dass die d-CTA-Bildgebung auch während der Endoleak-Behandlung eine zusätzliche Bildfusionsanleitung bietet6. Eine solche dynamische zeitaufgelöste Bildgebung kann auch bei der zukünftigen Bildgebung anderer dynamischer Krankheitsprozesse wie Aortendissektion, peripherer arterieller Verschlusskrankheit, arteriovenöser Fehlbildungen oder intramuraler Hämatome hilfreich sein16,17,18.
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Disclosures
ABL erhält Forschungsunterstützung von Siemens Medical Solutions USA Inc., Malvern, PA. PC ist Senior Staff Scientist bei Siemens Medical Solutions USA Inc., Malvern, PA. Marton Berczeli wird durch das Stipendium der Semmelweis Universität unterstützt: "Kiegészítő Kutatási Kiválósági Ösztöndíj" EFOP-3.6.3- VEKOP-16-2017-00009.
Acknowledgments
Die Autoren möchten Danielle Jones (Clinical Education Specialist, Siemens Healthineers) und dem gesamten CT-Technologen-Team am Houston Methodist DeBakey Heart and Vascular Center für die Unterstützung von Bildgebungsprotokollen danken.
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 |
References
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