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报道

3DCT和血管造影系统联合构成DCA最合适的C臂角度

丰桥心脏中心 心内科
羽原真人

1. 前言

本院2015年5月引进的岛津制作所的产品Trinias MiX(以下简称Trinias),目前正作为PCI及EVT的主要设备之一,广泛发挥着重要作用。在实施DCA(Directional Coronary Atherectomy)方面,Trinias也发挥着非常重要的作用,目前已经成为本院的设备首选。现通过病例来展示介绍本次实施DCA时对血管造影系统性能的要求和Trinias的作用。

2. 冠状动脉穿孔

进行DCA时,最应注意的并发症是冠状动脉穿孔。该并发症的发生频率在0.3 %左右,与其他治疗手段相比绝对不算高,但该并发症会引发急性心脏压塞,有时甚至可能导致死亡。究其原因主要有:①长轴方向出错(切割了长轴方向上无斑块的部分),②短轴方向出错(在短轴无斑块的方向上进行了切割)。由于该缘故,IVUS图像和血管造影图像的对比和同步就显得非常重要,在长轴方向及短轴方向上对斑块分布的正确把握、DCA导管的正确定位、以及切割口向斑块方向进行正确的回转操作就变得非常重要。因此,就需要有一种能够为正确实施这些治疗手段提供详细血管造影图像的系统。

3. 长轴方向确认

由于以前的DCA导管(Flexicut®)的外径与8Fr指引导管相当,即便使用了8Fr指引导管,将DCA导管插入冠状动脉后,造影仍会十分困难,主要是在长轴方向上容易出错。
在此列举以前因DCA导管引发的合并冠状动脉穿孔的病例(图1)。止血后经过冠状动脉造影确认的穿孔部位,明显位于目标病变部位的末端,可以认为,对长轴方向上并无斑块存在部分的切割,是导致冠状动脉穿孔的原因。重新起用的新的DCA导管(ATHEROCUT®)适合采用7Fr指引导管,当使用8Fr指引导管时,即使在DCA导管插入在血管内的状态下也容易进行造影(图2)。
飘花电影网 当然,该图像还取决于血管造影系统的图像显示能力。Trinias上安装有最新的图像处理引擎SCORE PRO Advance,对比度得到有效增强。本院有四间导管室,分别引进了不同制造商的血管造影系统。使用这四个不同机种,分别在铜板上放上填充了原液和稀释造影剂的软管,进行透视和使用DA测量对比度(Contrast to Noise Ratio: CNR)的体外实验,结果显示,岛津的Trinias效果最佳(图3)。借助该图像处理可以得到鲜明的透视图像,一般认为,Trinias在DCA导管长轴方向的位置确认方面占有优势。

图1 长轴方向出错导致的冠状动脉穿孔

Target Lesion

Perforation

止血后 穿孔部

图2 DCA导管插入后也可以进行造影,由于对比度良好,位置确认容易

Pre

DCA导管插入后的透视图像

图3 使用铜板和造影剂的体外实验:CNR测定

铜板体模

原液、稀释造影剂

DA / *1 : 骨替代材料

CNR(Contrast to Noise Ratio)=(造影剂部分的图像值-背景平均值)/背景标准差
使用软件:Xcat

4. 短轴方向确认

为了避免短轴方向出错,①必须使IVUS图像与血管造影图像在脑海中同步,掌握已在IVUS图像中确认过的目标斑块位于血管造影图像中的哪个方向上,②最重要的是要使DCA导管的切割口准确沿着该方向回转。

①使IVUS图像和血管造影图像同步
为使IVUS图像和血管造影图像同步,通常需要对以下三个部分进行确认。
1:分支导向、2:导丝偏移、3:内腔偏移
分支导向在进行主干部~前下行支的DCA时具有重要作用。
普通的RAO caudal view,对角支在画面远端(Far side)的中隔支画面近前(Near side)产生分叉,因此采用该分支导向使IVUS图像和血管造影图像同步。然而,即便是回旋支、右冠状动脉、以及前下行支,根据病例的不同,对分支的观察视角也会有所不同,并且还变化较多,仅依靠分支导向还不能完全保证同步,必须使用导丝偏移及内腔偏移使之确立方向。图4展示的是前下行支入口部病变的病例。在这个病例中,可以认为,经过以上三个步骤,RAO caudal view正在从IVUS的3点钟的方向(黄色箭头标记)进行观察。由于目标斑块在IVUS中为3点钟方向(图4:⑤),因此采用RAO caudal view,将切割口朝着画面近前(Near side),实施DCA。
一般情况下都是采用上述方法使得血管造影图像和IVUS图像同步,但是使用了Trinias所具有的SCORE Navi+Plus这样的与冠状动脉CT的协作功能的分支导向,也非常简单易懂,今后会有良好的发展前途。图5展示的是一个合作实例。只要预先将术前拍摄的CT图像在导管室外的SCORE工作站进行导入,单键点击即可编制成由VR(全容积成像)图像、轴向图像、冠状断面图像、弧矢图像共四个画面构成的图像(图5:②)。使用该图像,只需移动图像使LAD和septal成一条直线,就能很轻易地找到septal完全朝向此向的角度。在这个病例中,RAO31 Caudal40是最适合的角度,这一点在术前就已经完全能够确定了。通过按角度发送按钮也可以驱动C臂。这样中隔支就会移动到画面的近前,因此,依靠分支导向就能很容易地进行与IVUS图像的同步(IVUS图像的11点钟方向)。同步后,通过IVUS对目标斑块进行确认并进行操作,使DCA导管切割口朝向该方向(图5:⑤)。

图4 使用分支导向、导丝偏移、内腔偏移确定短轴方向

  • 分支导向

  • 导丝偏移

  • 内腔偏移

    IVUS在内腔的下侧

    IVUS在内腔的上侧

图5 SCORE Navi+Plus:血管造影系统和冠状动脉CT的联合

  • <①本院的导管室∶Trinias Room>
    SCORE 3D工作站
    放射技师
  • <②SCORE 3D工作站>
    使用冠状动脉CT图像,寻找对角支或中隔支完全变得水平的角度
  • <③移动C臂>
    只要在工作站确定好了角度(在这个病例中,中隔支完全来到画面近前的角度是RAO31° caudal40°),只需操作发送按钮,就能将C臂移动到该角度上
  • <④依靠分支导向完成与IVUS图像同步>
    由于已经设定了中隔支来到画面近前(Near side)的角度,因此变成了正在从IVUS的11点钟方向进行观察
  • <⑤实施DCA>
    由于IVUS的11点钟方向斑块最多,因此将切割口朝向画面近前实施了DCA
    3DCT和血管造影系统联合构成DCA最合适的C臂角度

②把握DCA导管的切割口方向
飘花电影网 即便如上述那样使血管造影图像和IVUS图像同步并确定了朝向目标斑块的方向,如果DCA导管的切割口实际上并未正确朝向该方向的话,在此之前所做的工作就毫无意义。尽管DCA导管的控制应该在透视下进行,在球囊扩张时DCA导管有时会发生移动,致使切割口的方向发生变化。另外,如使导管发生回转,中途将会发生转矩积累,此后当转矩一下子被释放出来,也可能会导致强势回转的whip motion的发生。因此,就要求血管造影系统在进行DCA时,必须具有能够尽可能准确地把握刀具动作及切割口方向的图像性能。与CNR测定的体外实验一样,此次使用本院的四个系统,在胸部体模上贴上DCA导管,对刀具动作及切割口方向的把握所能达到什么程度,分别在各个系统采用透视图像进行了比较(图6)。对图像的评价属于主观性评价,关于刀具的动作,尽管各家产品均能够通过7.5 pps(pulse per second)透视进行目视确认,从对比度上来说,岛津系统的效果更佳。就whip motion来说,虽然各家产品均未能通过7.5 pps进行正确确认,但如果提高到15 pps,就能在某种程度上对管套转动的情况进行把握了。因此,建议在进行DCA时,将脉冲速率提高到15 pps。另外,在15 pps的透视图像中,最能把握whip motion并且能够确认切割口方向的是Trinias。这也许是因为Trinias上安装的最新图像处理动作跟踪NR使伪影更少。此外,还有报告说,通过ATHEROCUT®的最新转矩改良,whip motion得以减少,同时角度微调也成为可能,对Trinias透视图像性能寄于更高的期待。

图6 关于刀具动作及切割口方向的体外实验

5. 总结

以上列举了几个实施DCA时要求血管造影系统需要具备的性能。由于岛津制作所制Trinias对比度较高,可以保证在DCA导管插入时仍能得到鲜明的血管造影图像,并且由于其伪影较少,非常容易捕捉到DCA导管刀具的动作及切割口的方向。可以说,这些特点可以说明其在实施DCA时比其他机种具有优势。另外,尽管可以与冠状动脉CT联合进行无缝连接的SCORE Navi+Plus尚未研发完成,有些部分还尚未成熟,即便在现状下,仍能够在实施DCA时提供有用的信息,有望成今后不可或缺的设备。

Trinias Today (2017.6)

(编辑部提示) 上述资料包含即将在中国上市的功能。

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