3D影像融合技术用于腔内介入治疗主动脉病变

许太福，侯培勇*，苏奕明，魏立春，许国彬

(1.广西医科大学第四附属医院血管介入外科，2.介入治疗室，广西 柳州 545005)

针对主动脉病变，腔内介入是主要治疗手段之一，胸主动脉腔内修复术(thoracic endovascular aortic repair, TEVAR)或腹主动脉瘤腔内修复术(endovascular aneurysm repair， EVAR)已成为指南[1-3]推荐的首选治疗方案，如何提高复杂病例的技术成功率、减少碘对比剂用量、降低医患双方的辐射剂量等是目前的主要关注点。3D影像融合技术的临床应用为解决上述问题提供了新思路[4-5]。本研究观察3D影像融合技术在腔内介入治疗主动脉病变中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2020年12月—2021年11月18例于广西医科大学第四附属医院接受腔内介入治疗的主动脉病变患者。纳入标准：①经主动脉CT血管造影(CT angiography, CTA)、MR血管造影(MR angiography, MRA)或主动脉造影明确诊断主动脉病变，包括主动脉夹层、动脉瘤、壁间血肿或穿透性溃疡；②符合TEVAR或EVAR适应证[1-2]；③采用3D影像融合技术引导；④临床及影像学资料完整。本研究经院医学伦理委员会批准(LW202211)，术前患者或家属签署知情同意书。

1.2 仪器与方法

1.2.1 3D影像融合 术前以GE LightSpeed 64排容积CT机行主动脉薄层CTA，扫描范围包括病变区域、手术入路及手术相关重要分支动脉，层厚0.5～5.0 mm。

于Siemens Artis Pheno工作站以Syngo-X-workshop进行3D影像融合：①3D重建主动脉，将术前主动脉CTA(Dicom)资料导入工作站，获取主动脉及其主要分支的3D重建影像，并根据需要标记3D影像； ②采集CBCT，嘱患者平卧，采用Siemens Artis Pheno syngo DynaCT机对T10～L3水平范围进行锥形束CT(cone beam CT， CBCT)扫描， C臂横向旋转200°，探测器在5 s内捕获248帧图像；③3D影像融合，通过软件的Fusion步骤实现术中CBCT与术前主动脉CTA影像融合，分别在T10～L3椎体水平进行冠状位、矢状位及轴位3个维度的配对融合，最终形成3D融合影像(图1)用于术中导航。

图1 3D影像融合 分别于T10～L3椎体平面进行矢状位(A)、冠状位(B)及轴位(C)3个维度CTA与CBCT影像配对融合，生成主动脉3D融合影像(D)

1.2.2 术中导航 将3D融合影像投射至实时数字减影血管造影(digital subtraction angiography， DSA)(Siemens， Artis Pheno)影像中，引导主动脉腔内介入治疗[包括通过夹层真腔、髂内动脉显露/超选/栓塞、球管投射角度调整、左锁骨下动脉(left subclavian artery， LSA)原位开窗及内脏动脉显露/超选/支架植入等]。

1.3 观察项目 收集患者一般资料、主要诊断、治疗方式、治疗用时、碘对比剂用量、支架型号及数量；记录辐照时间(术中CBCT+DSA)、CBCT辐射剂量及辐射总剂量(术中CBCT+DSA)。

1.4 统计学分析 采用SPSS 20.0统计分析软件。计量资料以±s表示，以独立样本t检验进行比较。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

18例中，男15例，女3例；年龄35～81岁，平均(64.5±13.1)岁；体质量指数(body mass index, BMI)16～31 kg/m2，平均(22.56±4.53)kg/m2；13例合并高血压，7例肾功能不全；腹主动脉瘤7例，主动脉穿透性溃疡5例，胸主动脉夹层4例，胸主动脉瘤2例。见表1。

表1 18例接受腔内介入治疗的主动脉病变患者的一般资料及主要诊断

18例中，11例接受EVAR、7例接受TEVAR，其中12例联合处理主动脉分支，术中共处理16支分支动脉。18例均在以覆膜支架(根据血管情况选择具体型号)隔绝主动脉病变的同时成功重建主动脉或栓塞需处理的分支动脉，腔内介入技术成功率100%(图2)；治疗用时(124.28±55.95)min，碘对比剂用量(178.89±37.87)ml，辐照时间(20.21±13.20)min，CBCT辐射剂量(225.17±60.10)mGy，总辐射剂量(815.68±439.10)mGy。见表2。

图2 序号2患者，男，72岁，主动脉穿透性溃疡，胸主动脉壁间血肿，于3D融合影像引导下行胸主动脉Z2区锚定TEVAR A、B.多角度确定LSA原位开窗位置(箭)； C.LSA开窗并建立导丝通道(箭)； D.于LSA植入支架(箭)

表2 18例接受腔内介入治疗主动脉病变患者治疗相关资料

术前7例肾功能不全患者术后24 h、出院前及术后1、3个月的血肌酐值分别为(185.43±137.50)、(195.00±98.85)、(205.00±164.70)、(191.71±153.79)μmol/L，各时间点与术前[血肌酐值为(201.14±170.34)μmol/L]比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。

3 讨论

腔内介入治疗已可用于越来越多的主动脉复杂病变，如累及主动脉弓上分支或内脏动脉分支者[6]，但仍存在技术难度大、碘对比剂用量及辐射剂量高等问题。

精准释放主体覆膜支架是腔内介入治疗主动脉病变技术成功的关键。先进影像学设备的研发和临床应用促进了介入治疗主动脉病变技术的进步[7-8]，如将3D影像融合技术用于介入治疗髂静脉和门静脉病变[9-10]。融合术前CTA或MRA等与术中CBCT影像，可获得主动脉3D影像用于导航腔内介入治疗，有助于简化腔内介入操作流程，使处理复杂病例分支动脉等变得相对简单易行，进而提高腔内治疗技术成功率[11-13]。

本研究将术前CTA与术中CBCT图像进行3个维度的融合，形成3D影像用于术中导航。随着介入操作及体位变化，3D融合影像与实时影像之间不可避免地存在一定偏差，可通过以下方案加以校准：①以术中主动脉造影的3D roadmap校对3D融合影像；②根据血管壁钙化影或特殊标记(如腔内支架等)进行微细调整；③分段式配对校准靶位置；④必要时进行术中造影。

碘对比剂用量是对比剂相关肾病的独立影响因素[14-15]，而主动脉病变患者常合并肾功能不全，故应尽可能降低碘对比剂用量。3D影像融合技术的精准导航作用可减少碘对比剂的造影定位次数，简化操作流程[11]。在娴熟掌握3D影像融合技术及TEVAR或EVAR操作规范的前提下，可于无碘对比剂下进行以下操作：①EVAR术中超选及栓塞对侧或同侧髂内动脉；②EVAR或TEVAR术中调整球管最佳投射角度；③以导管、导丝通过主动脉夹层真腔；④EVAR术中超选内脏动脉。本组7例术前合并肾功能不全患者术后血肌酐值与术前无明显差异，提示治疗所用对比剂未致肾功能恶化。

此外，3D影像融合技术用于术中实时导引操作可减少术中透视或造影时间，降低辐射剂量[13,16]。本研究发现，以3D融合影像引导腔内介入治疗主动脉病变可进一步规范及修正腔内治疗操作步骤，降低辐射剂量：①无射线下将球管定位于靶区域，可调整球管投射角度；②减少造影次数；③简化、易化腔内操作，尤其是超选分支动脉及置管时，缩短透视时间。

综上所述，3D影像融合技术用于腔内介入治疗主动脉病变安全、可行，且可用于合并肾功能不全病例。但本研究为回顾性分析，例数少且未分组，有待大样本前瞻性对照研究进一步观察。