三維可視化系統(tǒng)在冠狀動脈分叉病變介入診療中的臨床應(yīng)用

成小鳳，何 云，晉 軍(第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院心血管內(nèi)科，重慶 400037;通訊作者，E-mail:jjxqyy@163.com)

型容分叉病變占所有介入治療的8.0%-20.0%，其介入操作復(fù)雜，手術(shù)成功率低，醫(yī)師接受的射線量大，術(shù)中使用造影劑較多，并發(fā)癥多，存在遠期心血管事件、靶病變再血管化、再狹窄以及支架內(nèi)血栓形成等風險，是心導(dǎo)管介入診療最具挑戰(zhàn)性的病變之一［1］。在目前的介入診療活動中，基本依靠常規(guī)的心血管造影平面二維圖像分析，手術(shù)操作者更多根據(jù)自己目測、操作經(jīng)驗來實施介入診療操作，勢必會增加手術(shù)難度，影響手術(shù)效果［2］。冠狀動脈三維可視化系統(tǒng)突破了二維平面顯像技術(shù)的局限性，為術(shù)者確定手術(shù)策略、植入支架的種類、植入方式和支架在病變血管內(nèi)的定位提供了信息參考依據(jù)。目前我科38例冠狀動脈分叉病變患者應(yīng)用了三維可視化系統(tǒng)輔助介入治療，取得了良好的效果，現(xiàn)報道如下。

1 資料和方法

1.1 一般臨床資料

選擇2011-09～2013-11我科收治冠狀動脈分叉病變患者75例，根據(jù)是否使用三維可視化系統(tǒng)進行介入治療進行分組。對照組采用冠狀動脈介入影像分析定量系統(tǒng)輔助介入治療，該組入選37例，男27 例，女10 例，平均年齡(63.5 ±10.7)歲，合并高血壓9例，高脂血癥5例，糖尿病1例。觀察組采用在冠狀動脈介入影像分析系統(tǒng)和三維可視化系統(tǒng)輔助介入治療，該組入選38例，男31例，女7例，平均年齡(62.4±12.7)歲，合并高血壓7例，高脂血癥4例，糖尿病3例。兩組患者性別構(gòu)成比、年齡，合并高血壓、糖尿病及高脂血癥等臨床資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，具有可比性。所有患者介入治療術(shù)前均簽署知情同意書，應(yīng)用三維可視化系統(tǒng)重建冠狀動脈不涉及患者本人機體，屬無創(chuàng)傷技術(shù)范疇，無技術(shù)風險，不涉及醫(yī)學(xué)倫理。

1.2 技術(shù)方法

①數(shù)據(jù)獲取與配準:分別采集CVH數(shù)據(jù)集和患者64層冠狀動脈CT數(shù)據(jù)的連續(xù)斷層圖像，根據(jù)每幅圖像上的4個標準定位點，利用剛體變換原則，用軟件對數(shù)據(jù)進行自動配準。②心臟冠狀動脈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)分割:根據(jù)臨床要求對可視化人體數(shù)據(jù)和CT數(shù)據(jù)進行分類，由斷層解剖、醫(yī)學(xué)影像研究人員逐層進行冠狀動脈結(jié)構(gòu)的半自動分割提取，并對分割區(qū)域賦予特定的紅綠藍(RGB)顏色。③結(jié)構(gòu)標識:對冠狀動脈結(jié)構(gòu)二維圖像上的解剖結(jié)構(gòu)進行標識，使之與其空間信息相聯(lián)系，使解剖結(jié)構(gòu)名稱與結(jié)構(gòu)的一組體素相對應(yīng)，完成結(jié)構(gòu)標識的功能。④心臟冠狀動脈結(jié)構(gòu)的三維重建:采用面繪制和體繪制的方法，構(gòu)建心臟冠狀動脈結(jié)構(gòu)的幾何模型和體素模型。⑤輔助介入治療:在導(dǎo)絲或支架球囊通過血管或支架網(wǎng)眼時，三維可視化冠狀動脈介入輔助系統(tǒng)提供實時的多角度投照影像參數(shù)，提供手術(shù)徑路，確定手術(shù)方式及指導(dǎo)手術(shù)器械到達病變的精確位置，通過疊加比較介入手術(shù)前后的三維影像學(xué)資料，對手術(shù)效果進行即時判定。

1.3 入選和排除標準

入選標準:①年齡18-75歲;②真性分叉病變，分支參考血管的管徑≥2.5 mm，擬采用雙支架策略;③術(shù)前完善了64層冠狀動脈CT血管造影;④病變特征適合介入治療。

排除標準:①急性心肌梗死;②近期必須行非心臟外科手術(shù)，且可能有嚴重出血;③惡性腫瘤終末期;④處于免疫缺陷狀態(tài)者(如HIV感染)或感染者;⑤嚴重凝血功能障礙;⑥合并消化道潰瘍，抗血小板聚集藥物可能引起嚴重出血;⑦研究者認為將可能嚴重影響試驗結(jié)果的其他因素。

1.4 統(tǒng)計分析

計數(shù)資料用率表示，采用χ2檢驗，計量資料用±s表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，所有數(shù)據(jù)用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS 17.0 處理。

2 結(jié)果

觀察組較對照組手術(shù)成功率明顯提高，兩組之間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，對比劑使用劑量明顯減少，手術(shù)時間分別明顯縮短，兩組之間差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(均P＜0.001)，介入并發(fā)癥發(fā)生率有所降低，但兩組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.975，見表1)。對照組失敗6例，其中1例因主支釋放支架后邊支閉塞，最后植入單支架。4例導(dǎo)絲無法通過支架網(wǎng)眼，無法完成最后對吻，但造影顯示原血管無殘余狹窄，血流良好。1例因?qū)Ыz穿孔最后植入單支架，術(shù)后復(fù)查心臟超聲未見心包腔積液。觀察組失敗1例，主要原因是導(dǎo)絲無法通過邊支血管，無法完成對吻。對照組和觀察組分別發(fā)生1例和2例冠狀動脈夾層，植入支架后夾層完全覆蓋，無對比劑滯留。

表1 對照組和觀察組手術(shù)成功率、并發(fā)癥、對比劑使用劑量和手術(shù)時間的比較

3 討論

冠狀動脈分叉病變指位于血管分叉部位、狹窄程度＞50%的病變，可同時或單獨累及主支和重要分支血管［3］。分叉病變常常因支架貼壁不良，開口未能完全覆蓋，斑塊“鏟雪效應(yīng)”導(dǎo)致血管閉塞，分叉部位的金屬重疊，內(nèi)皮覆蓋緩慢，術(shù)后再狹窄率和晚期血栓發(fā)生率明顯增高［4］。既往冠狀動脈介入影像定量分析系統(tǒng)是二維平面，投影本身所帶來的血管三維信息丟失、重疊、遮掩等問題導(dǎo)致醫(yī)生難以對病變做出明確判斷［5］。觀察組有2例患者初步判斷分支夾角＜70°，擬采用Crush支架術(shù)，經(jīng)三維可視化系統(tǒng)重建血管后發(fā)現(xiàn)分支角度＞70°，最后采用T支架術(shù)。目前冠狀動脈介入手術(shù)仍然依靠冠狀動脈介入影像分析系統(tǒng)，僅能提供單純的平面二維圖像及粗略的病變血管直徑及長度測量，對復(fù)雜病變血管內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)缺乏直觀的評價，尤其是分叉病變。三維重建對冠狀動脈分叉病變的定量測量及病變診斷具有較高的準確性，能夠準確測量最小管腔直徑、參照血管直徑、直徑狹窄百分比、分叉角度等［6，7］。目前三維重建系統(tǒng)基本是利用至少兩幅不同角度的二維圖像，理論上要越多不同的二維圖像重建效果將更好，因此，目前的冠狀動脈三維重建系統(tǒng)具有局限性。

三維可視化系統(tǒng)可以重建心臟冠狀動脈三維立體模型，能夠?qū)跔顒用}局部病變圖像的三維分析處理，突破了國內(nèi)外目前用于冠狀動脈介入病變分析圖像二維平面的局限性，由于利用不同角度的多幅圖像重建的三維圖形，清晰顯示主支血管和分支血管走形方向、解剖學(xué)結(jié)構(gòu)和吡鄰關(guān)系，為術(shù)者制定手術(shù)方案提供依據(jù)，指導(dǎo)術(shù)者合理選擇手術(shù)方案，引導(dǎo)介入手術(shù)器械(導(dǎo)絲、球囊、支架等)穿過分叉、閉塞、成角、鈣化、夾層等復(fù)雜冠狀動脈病變，精確定位球囊、支架于血管病變部位，能夠提高手成功率，減少對比劑用量，縮短醫(yī)患X線輻射暴露時間，減少并發(fā)癥。本研究顯示，冠狀動脈介入定量影像分析系統(tǒng)聯(lián)合三維可視化系統(tǒng)輔助介入治療可提高手術(shù)成功率13.6%，介入并發(fā)癥減少2.8%，且可以明顯縮短手術(shù)時間，縮短醫(yī)患X線輻射暴露，減少輻射影響，還可明顯減少對比劑使用劑量，降低對比劑腎病發(fā)生率。在三維可視化系統(tǒng)指導(dǎo)下，可以盡量減少分叉開口病變支架重疊和避免血管“裸區(qū)”，為減少晚期血栓和支架內(nèi)再狹窄提供了理論依據(jù)，遠期效果尚需進一步隨訪。

總之，冠狀動脈分叉病變是冠狀動脈介入治療最大的難點之一，手術(shù)成功率低、并發(fā)癥多，術(shù)后心血管不良事件多。因常規(guī)心血管造影平面二維圖像分析系統(tǒng)的局限性進一步增加了手術(shù)難度。三維可視化系統(tǒng)對術(shù)前病變解剖分析、術(shù)中技術(shù)操作、術(shù)后評判預(yù)后有重要指導(dǎo)意義，在心血管介入領(lǐng)域里具有良好的前景。

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