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要約

動的コンピュータ断層撮影血管造影(CTA)イメージングは、大動脈内漏出を特徴付ける際にさらなる診断価値を提供します。このプロトコルは、時間減衰曲線解析を使用してエンドリークを特徴付ける定性的および定量的アプローチを記述します。動的CTAイメージングと2D-3D画像融合を用いた透視法を統合する技術は、治療中のより良い画像ガイダンスのために示されている。

要約

米国では、すべての腹部大動脈瘤の80%以上が血管内大動脈瘤修復(EVAR)によって治療されています。血管内アプローチは良好な早期結果を保証するが、EVAR後の適切なフォローアップイメージングは、長期的に肯定的な結果を維持するために不可欠である。移植片関連の合併症の可能性があるのは、移植片の遊走、感染、フラクション、およびエンドリークであり、最後の合併症が最も一般的です。EVARの後に最も頻繁に使用されるイメージングは、コンピュータ断層撮影血管造影(CTA)および二重超音波である。動的で時間分解されたコンピュータ断層撮影血管造影(d-CTA)は、エンドリークを特徴付けるための合理的に新しい技術です。取得中に内移植片の周囲で複数のスキャンが順次行われ、コントラスト通過および移植片関連合併症の良好な視覚化が認められます。d-CTAのこの高い診断精度は、画像融合 を介して 治療に実装することができ、追加の放射線および造影物質曝露を低減することができる。

このプロトコルは、患者選択、予備画像レビュー、d-CTAスキャン取得、画像処理、定性的および定量的エンドリーク特性評価など、このモダリティの技術的側面を説明しています。動的CTAを2D-3D融合イメージングを使用して術中透視法に統合し、標的塞栓症を促進するステップも実証されています。結論として、時間分解された動的CTAは、追加の定量分析によるエンドリーク特性評価に理想的なモダリティです。これは、介入を導くことによって、エンドリーク治療中の放射線およびヨウ素化造影物質曝露を減少させることができる。

概要

血管内大動脈瘤修復(EVAR)は、開放大動脈瘤修復よりも優れた早期死亡率結果を示しています1。このアプローチは侵襲性が低いが、エンドリーク、移植片の移動、骨折2による中長期的な再介入率が高くなる可能性がある。したがって、より良いEVARサーベイランスは、良好な中長期的結果を達成するために不可欠です。

現在のガイドラインは、二重超音波および三相CTA3の日常的な使用を示唆している。動的で時間分解されたコンピュータ断層撮影血管造影(d-CTA)は、EVARサーベイランスに使用される比較的新しいモダリティです4。d-CTAの間、造影剤注入後の時間減衰曲線に沿って異なる時点で複数のスキャンが取得されるため、時間分解イメージングという用語が使用される。このアプローチは、従来のCTA5よりもEVAR後のエンドリークの特性評価において優れた精度を示しています。時間分解取得の利点は、選択された関心領域(ROI)6におけるハウンズフィールド単位の変化を定量的に分析できることです。

d-CTAでエンドリークを正確に特性評価することのさらなる利点は、スキャンを介入中の画像融合に使用でき、さらなる診断血管造影の必要性を最小限に抑える可能性があることです。画像融合は、以前に取得した画像をリアルタイムの透視画像に重ね合わせて血管内処置をガイドし、その後造影剤の消費と放射線被ばくを減らす方法です7,8。3DダイナミックCTAスキャンを用いたハイブリッド手術室(OR)での画像融合は、(1)3D-3D画像融合:3D d-CTAが術中に取得された非コントラストコーンビームCT画像と融合される2D-3D画像融合、(2)3D d-CTAが双平面(前後および横方向)の透視画像と融合される2D-3D画像融合。2D-3D画像融合アプローチは、3D-3D技術と比較して放射線を大幅に低減することが示されています9。

このプロトコルは、エンドリーク特性評価のための動的CTAイメージングの技術的および実用的な側面を説明し、術中の画像ガイダンスのためのd-CTAとの2D-3D画像融合アプローチを導入する。

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プロトコル

この議定書は、国家研究委員会の倫理基準と1964年のヘルシンキ宣言に従っています。このプロトコルはヒューストンメソジスト研究所によって承認されています。

1. 患者選択と事前画像レビュー

注:動的CTAイメージングは、ステントグラフト移植後の動脈瘤サイズおよびエンドリークの増加、介入後の持続的なエンドリーキング、または実証可能なエンドリークなしに動脈瘤嚢サイズが増加する患者におけるフォローアップイメージングモダリティと考えるべきである。従来のCT画像と同様に、この技術は、重度の腎不全患者において比較的禁忌であり得るヨウ素造影注射を含む。

  1. 実際のスキャンを開始する前に、エンドリーク型およびステントグラフト型の存在に関する以前のイメージング研究を確認してください。
    メモ: これにより、画像取得中のスキャン範囲と時間分布を決定するための情報を提供できます。最も一般的に利用可能なイメージングは、バイ(非コントラストスキャンおよび動脈スキャン)または三相(非コントラストスキャン、動脈スキャン、および遅延スキャン)を備えた従来のCTAスキャンである。

2. d-CTA画像取得

  1. CTスキャナーテーブル上の仰臥位で患者を位置決めする。
  2. 末梢静脈アクセスを得る。
    メモ:静脈の背中の出血を視覚化して、アクセスが得られることを確認してください。
  3. Sn-100 Tinフィルタ(材料表を参照)を使用してトポグラムおよび非コントラストCT画像取得を実行し、放射線被ばくを減らし、d-CTAスキャンで関心領域を選択します。
    注:非コントラストスキャンの後、内視鏡の位置が可視になります。関心領域を内生細胞のすぐ上に置きます。
  4. タイミングbolus6 を行い、腹部大動脈内のステントグラフトの上方に関心領域を配置してコントラスト到達時間を確認する。
    1. 末梢静脈アクセスを通して10〜20mLのコントラスト( 材料表を参照)を注入し、続いて3.5〜4mL/分の流速で50mLの生理食塩水注射を行う。タイミングボーラススキャンを取得します。
      注:コントラストの到着は、大動脈内のハウンズフィールドユニットの変化に基づいてCTスキャナ( 材料表を参照)によって記録されます6。
  5. ポップアップ「サイクルタイムウィンドウ」でDynMulti4Dメニューポイントを選択することで、タイミングボーラスからのコントラスト到着時間と以前のイメージング研究の結果に基づいて、分布とスキャン数を計画します。
    注: タイプ I エンドリークが疑われる場合は、タイミングボーラスによって与えられるコントラスト強調曲線の初期段階でさらにスキャンを実行します。II型エンドリークが疑われる場合は、後の段階でさらにスキャンを実行します。
    1. タイプIエンドリークの場合、時間減衰曲線の初期の段階でより多くのスキャンを含めます(最初は1.5秒ごとにスキャンし、その後3〜4秒ごとにスキャンします)。
    2. 後で現れるII型エンドリークの場合、時間減衰曲線の後の段階でより多くのスキャンを含めます。
    3. 以前の画像解析スタディが利用できない場合は、時間減衰曲線のピーク付近にスキャンを均等に分散します。
  6. kV、スキャン範囲などのイメージングパラメータを最適化して、放射線被ばくを低減します。表 1 に示す設定で、本作で使用するCTスキャナ( 材料表参照)でダイナミックスキャンを取得します。
  7. d-CTA取得のために造影剤を注入する:造影剤70〜80mL、続いて末梢アクセスを介して3.5〜4mL/分の流量で100mLの生理食塩水注射を行う。
  8. ステップ2.4で説明したタイミングボーラスに基づく遅延時間を用いてd-CTA画像取得を開始する。d-CTA画像取得の持続時間が30〜40秒の範囲であることを考えると、ブレスホールドは取得中に必要ではない。
  9. 取得し、再構成した画像を画像アーカイブおよび通信システム(PACS)に送信し、時間分解血管造影画像の定性的および定量的レビューを行います。これを行うには、データイメージを選択し、ソフトウェアの左下をマウスクリックします。

3. ダイナミックCTA画像解析

  1. 画像を読み取るためのソフトウェア( 材料表を参照)を開きます。患者の名前または識別番号を検索して、取得した画像を見つけます。取得したd-CTA画像を選択し、 CT動的血管 ワークフローを使用して処理します。
    メモ: レイアウトを 図 1 に示します。
  2. d-CTA画像間の呼吸運動アーチファクトを最小限に抑えるには、専用ソフトウェアの [体動補正の整列] メニュー項目を選択します(図1)。
  3. 定性的分析:大動脈の最大不透明化が起こったときにCT画像の軸方向スライスをチェックして、明らかなエンドリークを解釈します。
    1. 次に、スキャンを多面再構成モードで分析します。エンドリークが疑われる場合は、エンドリークに注目し、 図1 に示すタイムスケールを使用して、時間分解画像を見て、エンドリークの原因を推測します。
  4. 定量分析: 図 1 に示す時間減衰曲線 (TAC) 関数をクリックします。ステントグラフト(ROIaorta)の上の領域を選択し、TAC機能を使用して円を描き、次にエンドリーク(ROIendoleak)領域を選択し、そこにも円を描きます。
    注:標的血管(ROItarget)を選択して、エンドリーク(流入または流出)に対する血管の役割を決定することができる。
    1. 集録したTAC(図2)を分析して、エンドリーク特性を決定します。大動脈ROI曲線からエンドリークのピーク値までの時間を差し引いて、ピーク値までのΔ時間を求める。この値は、エンドリーク解析に使用できます6。
  5. 定性的および定量的分析の後、エンドリークの種類と発生源を推測します。
    注:タイプIエンドリークは、通常、不十分なシーリングゾーンのために、移植片の隣に平行なコントラスト増強として現れ、大動脈とエンドリークROIとの間の大動脈およびエンドリーク増強曲線間の時間差(ピーク値までのΔ 時間 )が短い。タイプIIエンドリークは、担保を通る逆行充填を有する流入容器に関連しており、大動脈とエンドリークROIとの間のピーク値までのΔ時間を延長する。経験に基づいて、4sより高いΔピーク時間値は、I型エンドリークについて記録されなかった。

4. 術中の画像融合ガイダンス

  1. 患者をハイブリッド手術室(OR)テーブルの上に仰臥位に置きます。
  2. ハイブリッドORワークステーションでエンドリークの可視性が最も高い、選択したダイナミックCTAスキャンをロードします。スキャン上の重要なランドマークに手動で注釈を付けます:腎動脈骨、内腸骨動脈骨、内漏れ腔、腰椎動脈、または下腸間膜動脈。
  3. ワークステーションで2D-3D画像融合を選択し、2D-3D画像融合ワークフローを使用して患者の前後および斜め透視画像を取得します。このためには、手術台のジョイスティックでCアームを必要な角度まで動かし、CINE取得ペダルを踏んでください。
  4. ステントグラフトを3DダイナミックCTAスキャンのマーカーと透視画像と自動画像登録を使用して電子的に位置合わせし、必要に応じて手動で絞り込み(図3)、3D後処理ワークステーションで行います(手動アライメントのために1つの画像をドラッグします)。2D-3D画像融合を確認して受け入れ、 d-CTA のマーカーをリアルタイム2D透視画像に オーバーレイ します(図4)。
  5. d-CTAからのオーバーレイマーカーを指針として用いてエンドリーク塞栓術を行う。

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結果

ここでは、2 人の患者における動的イメージングワークフローを示します。

患者 I
慢性閉塞性肺疾患および高血圧症を有する82歳の男性患者は、以前に炎症性EVAR(2016)を有していた。2020年、患者は、従来のCTAに基づく可能性のあるI型またはII型エンドリークのために外部病院から紹介された。2020年にタイプIaエンドリークのための補助的なエンドアンカー配...

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ディスカッション

動的で時間分解されたCTAは、大動脈イメージング兵器における追加のツールです。この技術は、流入/標的血管の同定を含む、EVAR後の内漏れを正確に診断することができます4。

双方向テーブル移動機能を備えた第3世代CTスキャナは、時間減衰曲線6に沿ったより優れた時間的サンプリングを備えた動的集録モードを提供できます。プロ?...

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開示事項

ABLは、ペンシルベニア州マルバーンのシーメンス・メディカル・ソリューションズUSA社から研究支援を受けています。PCは、ペンシルベニア州マルバーンにあるシーメンス・メディカル・ソリューションズUSA社のシニア・スタッフ・サイエンティストです。Marton Berczeliは、Semmelweis Universityの奨学金によってサポートされています: "Kiegészítő Kutatási Kiválósági Ösztöndíj" EFOP-3.6.3- VEKOP-16-2017-00009.

謝辞

著者らは、Danielle Jones(臨床教育スペシャリスト、シーメンス・ヘルスニアーズ)と、ヒューストン・メソジスト・デベイキー・ハートおよび血管センターのCT技術者チーム全体がイメージングプロトコルをサポートしていることに感謝したい。

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資料

NameCompanyCatalog NumberComments
Siemens Artis PhenoSiemens Healthcarehttps://www.siemens-healthineers.com/en-us/angio/artis-interventional-angiography-systems/artis-phenoOther commercially available C-arm systems can provide image fusion too
SOMATOM Force CT-scannerSiemens Healthcarehttps://www.siemens-healthineers.com/computed-tomography/dual-source-ct/somatom-forceAny commercially available third generation CT-scanner can perform such dynamic imaging
Syngo.viaSiemens Healthcarehttps://www.siemens-healthineers.com/en-us/medical-imaging-it/advanced-visualization-solutions/syngoviaAny DICOM file viewer with 4D processing capabilities can review the acquired time-resolved images, TAC are software dependent.
Visipaque (Iodixanol)GE Healthcare#00407222317Contrast material

参考文献

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  2. De Bruin, J. L., et al. Long-term outcome of open or endovascular repair of abdominal aortic aneurysm. New England Journal of Medicine. 362 (20), 1881-1889 (2010).
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  5. Hou, K., et al. Dynamic volumetric computed tomography angiography is a preferred method for unclassified endoleaks by conventional computed tomography angiography after endovascular aortic repair. Journal of American Heart Association. 8 (8), 012011(2019).
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