復(fù)合手術(shù)室智能移動三維導(dǎo)航技術(shù)在近腎型腹主動脈瘤腔內(nèi)治療中的應(yīng)用效果評價

黃文諾 張喜成 呂朋華葉靖 王書祥 孫陵陳兆雷 孫元徐淼王福安 徐川

經(jīng)典血管腔內(nèi)腹主動脈瘤修復(fù)術(shù)（endovascular aneurysm repair，EVAR）要求瘤頸1.5 cm以上。隨著介入技術(shù)的進(jìn)步及器械的發(fā)展，累及腎動脈的腹主動脈瘤（abdominal aortic aneurysm，AAA）也可以通過開窗、煙囪等技術(shù)進(jìn)行腔內(nèi)治療。累及腎動脈的AAA位置特殊，EVAR術(shù)中腎動脈的重建是手術(shù)能否成功的關(guān)鍵，采用數(shù)字減影血管造影二維成像（2D-DSA）引導(dǎo)超選腎動脈，當(dāng)超選困難及釋放支架時常需變換角度，需要術(shù)中反復(fù)多次造影確認(rèn)，此時準(zhǔn)確的腎動脈及分支血管開口實(shí)時顯示對術(shù)者尤為重要，但2D-DSA不能達(dá)到此要求。我院自2015年引進(jìn)智能移動介入機(jī)器人GE IGS730 DSA，利用術(shù)中數(shù)字減影血管造影三維成像（3D-DSA）導(dǎo)航技術(shù)，在三維空間實(shí)時顯示重要臟器的血管開口，指導(dǎo)治療7例近腎型AAA，明顯彌補(bǔ)了2DDSA的不足，效果較好，報告如下。

資料與方法

一、一般資料

選取2015年2月至2017年12月在我院復(fù)合手術(shù)室行近腎型AAA瘤腔內(nèi)治療的患者7例，其中男 5 例，女 2 例；年齡 32～77（56.6±11.2）歲。其中5例因發(fā)現(xiàn)腹部搏動性包塊就診，2例為體檢發(fā)現(xiàn)。所有患者術(shù)前均行胸腹部CT血管造影（CTA）檢查，4例累及單腎動脈，2例累及雙腎動脈，1例累及副腎動脈。瘤體直徑5.2～7.8 cm。本研究通過蘇北人民醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

二、設(shè)備

采用智能移動介入機(jī)器人系統(tǒng)GE IGS730 DSA，3D圖像自動傳輸至AW 4.7后處理工作站，選取閾值獲取3D-DSA容積成像（VR）、梯度成像（GR）和最大密度投影（MIP）重建圖像。

三、術(shù)前準(zhǔn)備

術(shù)前與患者家屬就手術(shù)風(fēng)險進(jìn)行充分溝通，評估臟器功能，高血壓者控制收縮壓在140 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）以內(nèi)。術(shù)前經(jīng)Endosize軟件評估腹主動脈情況，包括瘤頸長度、直徑及其與主動脈分叉的距離，內(nèi)臟各分支動脈距離及直徑，髂內(nèi)動脈開口位置等各項(xiàng)指標(biāo)。備好各種腔內(nèi)治療器材，對需要預(yù)開窗或分支支架的患者，根據(jù)測量結(jié)果對覆膜支架進(jìn)行釋放前相應(yīng)改制處理，即做好支架預(yù)開窗及預(yù)縫分支覆膜支架，并將覆膜支架束徑后重新裝回輸送器內(nèi)。

四、術(shù)中3D-DSA采集

患者全身麻醉后，在GE IGS 730 DSA手術(shù)平臺常規(guī)穿刺后，將導(dǎo)管置于腹主動脈，3D-DSA造影參數(shù):腹主動脈 15～18 ml/s，總量 90～108 ml。3D 采集范圍 RAO108°-LAO96°，速度 40°/s，采集幀數(shù)294幅。

五、手術(shù)方法

常規(guī)穿刺雙側(cè)股動脈后，每側(cè)使用預(yù)置兩把Proglide血管縫合器，經(jīng)股動脈插管行腹主動脈造影，確定內(nèi)臟動脈分支及雙側(cè)髂內(nèi)動脈開口位置。于左側(cè)肱動脈切開置鞘，置入導(dǎo)管導(dǎo)絲供超選內(nèi)臟動脈使用。

利用三維導(dǎo)航技術(shù)將腹主動脈瘤的三維圖像與實(shí)時透視圖像疊加融合。在三維圖像的導(dǎo)引下，協(xié)助導(dǎo)絲導(dǎo)管定位超選入靶血管中，對采用煙囪技術(shù)的患者，將肱動脈入路導(dǎo)絲導(dǎo)管選入并預(yù)置在腎動脈內(nèi)。對于采用開窗或分支支架的患者，則送入備好的覆膜支架系統(tǒng)（Ankura覆膜支架，深圳先健科技公司；Endurant覆膜支架，美國美敦力公司）。送入預(yù)定位置后，將覆膜支架主體部分釋放，在3D導(dǎo)航指引下，經(jīng)肱動脈入路的導(dǎo)絲導(dǎo)管從窗口或分支支架內(nèi)送入分支動脈內(nèi)。再先后釋放主體及分支支架，補(bǔ)充髂腿支架。完成EVAR后，即刻行主動脈造影，評價支架植入效果。

結(jié) 果

7例患者術(shù)中在3D圖像導(dǎo)航下，導(dǎo)絲導(dǎo)管均成功導(dǎo)入靶血管內(nèi)，單根靶血管導(dǎo)入時間3～22 min，造影劑用量150～180 ml。7例EVAR均手術(shù)成功，術(shù)后即刻造影提示分支血管顯影通暢，無內(nèi)漏（圖1、2）。術(shù)后6、12個月及以后每年復(fù)查CTA，均提示支架在位，1例術(shù)后6個月復(fù)查顯示輕度2型內(nèi)漏，但瘤徑并無增加，繼續(xù)隨訪中。

討 論

目前治療AAA的主要手術(shù)方式有開放手術(shù)和EVAR，與創(chuàng)傷巨大的開放手術(shù)相比，EVAR具有創(chuàng)傷小、恢復(fù)快、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，已成為AAA的一線治療方法[1]。近腎型AAA因錨定區(qū)常累及腎動脈、腸系膜上動脈等重要臟器血管分支，給EVAR技術(shù)帶來挑戰(zhàn)。目前，隨著介入技術(shù)的進(jìn)步及器具的革新，采用煙囪、開窗及分支支架技術(shù)進(jìn)行腔內(nèi)治療近腎動脈瘤已逐步開展[2]，其中精準(zhǔn)的分支血管開口定位是治療成功的關(guān)鍵。

圖2 典型病例2（女性，75歲，近腎腹主動脈瘤）行腹主動脈支架+左腎動脈支架釋放前后造影圖

近腎型腹主動脈瘤的腔內(nèi)治療需要術(shù)前精準(zhǔn)的測量和設(shè)計，術(shù)中定位內(nèi)臟動脈開口并順利導(dǎo)入導(dǎo)絲導(dǎo)管是治療成功的前提。腹主動脈瘤解剖成像采用了多種成像方式，包括超聲、CT和MRI[3]，其中MRI和CT更多用于準(zhǔn)確診斷和術(shù)前評估。EVAR的傳統(tǒng)適應(yīng)證要求瘤頸要有足夠的長度，又不能過度扭曲。隨著技術(shù)的進(jìn)步，許多解剖條件不良的腹主動脈瘤行EVAR治療也獲得良好的療效[4]，近年發(fā)展起來的影像融合技術(shù)為復(fù)雜型腹主動脈瘤的腔內(nèi)治療提供了良好的硬件條件。

多模態(tài)影像融合技術(shù)是建立在2個或多個來源影像信息融合的基礎(chǔ)上，獲得對同一影像更為準(zhǔn)確、全面、可靠的圖像描述。目前常用術(shù)前CTA或三維血管造影圖像導(dǎo)入血管造影系統(tǒng)的坐標(biāo)空間，與術(shù)中2D-DSA二維圖像透視合并，對于常規(guī)主干支架的導(dǎo)航和置入，術(shù)前CTA的融合導(dǎo)航技術(shù)可以滿足臨床需要[5]，但對于近腎型腹主動脈瘤，受患者體位及硬性材料進(jìn)入引起的血管變形等影響，CTA融合影像的腎動脈開口定位對于指導(dǎo)支架準(zhǔn)確釋放存在一定的局限性[6]。

在影像融合中，易引起整體配準(zhǔn)誤差的因素有3個:患者運(yùn)動、剛性血管移位和血管變形。首先，術(shù)前CTA一般采用雙臂上位，EVAR一般采用雙臂下位；其次，由于腹部器官的可變形性，術(shù)前CTA與術(shù)中X線圖像之間可能存在血管結(jié)構(gòu)彈性變形；最后，EVAR過程中導(dǎo)絲或?qū)б龑?dǎo)管進(jìn)入髂動脈，使得髂動脈發(fā)生明顯變形，引起腹主動脈運(yùn)動導(dǎo)致血管開口位置發(fā)生變化，使二維/三維定位難以完全對合[7]。因此，自動的二維/三維圖像配準(zhǔn)可以在圖像引導(dǎo)工作流中提供無縫集成的圖像融合，在3D圖像之間找到最佳匹配工作角度，允許術(shù)者不斷看到從3D-DSA中提取出來的腹主動脈及內(nèi)臟血管開口的詳細(xì)解剖結(jié)構(gòu)，從而利于EVAR實(shí)施，減少手術(shù)時間和造影劑使用劑量[8]。

本研究中的7例腹主動脈配準(zhǔn)分兩個步驟進(jìn)行:①利用脊柱作為可靠的三維約束，實(shí)現(xiàn)腹主動脈（目標(biāo)器官）的精確定位。②針對腹主動脈的解剖，進(jìn)一步采用分層配準(zhǔn)的方法。特別是將三維圖像分為腎動脈、髂動脈和腹主動脈3個部分。將分段剛體變換單獨(dú)應(yīng)用于這3個部分，對3個部分的完整圖形進(jìn)行局部變形估計，保持它們的連接性，為EVAR提供精準(zhǔn)影像導(dǎo)航[9]。

內(nèi)漏是EVAR最常見的并發(fā)癥，腹主動脈瘤患者的血管條件、術(shù)前及術(shù)中測量誤差、手術(shù)操作失誤均是導(dǎo)致內(nèi)漏的主要原因。研究表明在硬材料插入腹主動脈分支后，血管會有明顯移位[10-11]。筆者的經(jīng)驗(yàn)是:腹主動脈的變形主要是植入器械引起的彎曲，但變形后血管長度基本保持不變，可以根據(jù)手術(shù)需要，對興趣區(qū)進(jìn)行調(diào)整，而不必在意全程血管的一致性[12]。筆者還采用了一種新的工作流程:骨盆上邊界自動檢測方法。將檢測到的骨盆上邊界在支架置入過程中疊加到透視圖像上，在血管三維圖上，保持配準(zhǔn)時相鄰兩點(diǎn)之間的距離一致，通過實(shí)時的骨盆骨外線疊加，可以立即觀察患者的運(yùn)動情況，如果觀察到患者的運(yùn)動情況，可以在EVAR過程中觸發(fā)腹主動脈的二維/三維自動再注冊，以彌補(bǔ)這一缺陷。3D-DSA與常規(guī)CTA三維導(dǎo)航相比，有如下優(yōu)勢:①復(fù)雜腹主動脈解剖結(jié)構(gòu)可視化；②準(zhǔn)確的腎動脈開口解剖定位；③術(shù)前模擬手術(shù)過程，尤其是對于血管迂曲者更具有意義。

在目前臨床運(yùn)用的影像融合技術(shù)中，3D-DSA融合導(dǎo)航也存在一些不足:二維/三維配準(zhǔn)涉及多個校準(zhǔn)的二維成像平面；許多情況下，用一個二維圖像覆蓋三維體的投影并不能保證這一點(diǎn)所有三維空間要素與患者準(zhǔn)確疊加。因此，隨著未來融合技術(shù)更加完善，使得在術(shù)前預(yù)判可能出現(xiàn)的狀況，以更安全、快捷、有效的技術(shù)來幫助制定手術(shù)方案，指導(dǎo)手術(shù)精準(zhǔn)實(shí)施。