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기사 소개

  • 요약
  • 초록
  • 서문
  • 프로토콜
  • 결과
  • 토론
  • 공개
  • 감사의 말
  • 자료
  • 참고문헌
  • 재인쇄 및 허가

요약

이 프로토콜은 3차원 프린팅의 도움으로 의사가 수정한 천공 내이식편을 사용하여 Zone 1의 대동맥궁 동맥류를 복구하는 방법을 설명합니다.

초록

대동맥궁류는 생명을 위협하는 심혈관 질환으로 시기적절한 의학적 개입이 필요합니다. Zone 1의 동맥류는 일반적으로 여러 개의 동맥을 침범하여 복구가 어렵습니다. 개복 수술 복원은 종종 심각한 외과적 외상, 대량 출혈 및 수술 시간 연장을 초래합니다. 혈관내 기술의 발전으로 대동맥궁 복원 및 분지 동맥 재건술에 천공/분지 흉부 혈관내 대동맥 복원술(F/B TEVAR)이 사용되었습니다. F/B TEVAR에 대한 스텐트 이식편은 환자의 해부학적 구조에 따라 개인화된 수정 및 제작이 필요합니다. 의사 변형 창공 내이식편(PMEG)은 Zone 1에서 맞춤형 대동맥궁 동맥류 복원을 위한 실현 가능한 접근 방식을 제공합니다. 그러나 PMEG를 제작하려면 해부학에 대한 철저한 이해와 광범위한 경험이 필요하므로 대부분의 외과의에게는 어려운 일입니다. 이 과정을 단순화하기 위해 3차원 인쇄를 사용하여 정확한 창호를 지원합니다. 3차원 프린팅에 의해 유도되는 PMEG는 분지 동맥 개통성을 향상시키고 F/B TEVAR에 따른 수술 후 내누출을 감소시킵니다. 이 기술의 장기적인 이점과 효능을 평가하기 위해 추가 추적 조사가 필요합니다.

서문

대동맥류는 생명을 위협하는 흔한 대동맥 질환으로, 시기적절한 평가와 치료가 필요하다1. 대동맥궁 동맥류는 종종 innominate artery, left common carotid artery 및 left subclavian artery1을 포함한 주요 동맥 가지를 침범합니다. 미국심장협회(American Heart Association)/미국심장학회(American College of Cardiology) 공동위원회(Joint Committee on Clinical Practice Guidelines)에 따르면, 대동맥은 11개의 착륙 구역으로 나뉘어져 있다2. Zone 1에서 대동맥궁동맥류를 치료하려면 대동맥궁 가지 동맥을 재건해야 하며, 이는 심각한 해부학적 문제를 야기합니다.

대동맥궁 복원술에 대한 초기 접근법은 개복 수술 복원술이었습니다. DeBakey 등은 1957년에 처음으로 대동맥궁 동맥류를 성공적으로 치료했다3. 그러나 심각한 외과적 외상, 상당한 출혈, 높은 합병증 발생률,수술 기간 연장5 등 개복수술 복원4의 적용을 제한하는 몇 가지 제한 사항이 있다. 혈관내 기술의 발전으로 흉부 혈관내 대동맥 복원술(TEVAR)은 흉부 대동맥류 및 박리를 치료하는 데 효과적인 것으로 입증되었습니다 6,7,8. 종래의 TEVAR를 기반으로 분지 동맥과 관련된 흉부 대동맥류를 치료하기 위해 천공/분지 흉부 혈관 내 대동맥 복원술(F/B TEVAR)이 개발되었습니다 9,10. 특히, F/B TEVAR는 박리 후 흉복부 동맥류 환자에서 높은 기술적 성공과 허용 가능한 수술 후 사망률을 입증했습니다11,12.

F/B TEVAR는 흉부 대동맥류 복원 후 정상적인 생리적 혈류를 회복하고 분지 동맥에서 높은 개통률을 달성할 수 있습니다13,14. 본체 스텐트 이식편에 대한 정확한 천공은 분지 동맥을 재건하는 데 필수적입니다. Zone 1의 대동맥궁 동맥류는 일반적으로 여러 개의 분지 동맥을 침범하며 삼중 창공을 이용한 스텐트 이식이 필요합니다. 그러나 현재 시판되는 스텐트는 개별 환자의 해부학적 구조에 따라 맞춤화할 수 없습니다. 의사 변형 창공 내이식편(PMEG)은 Zone 1 15,16의 흉부 대동맥류의 맞춤형 치료를 위한 실행 가능한 대안을 제공합니다.

PMEG를 성공적으로 제작하려면 광범위한 실습과 경험이 필요하며, 이는 많은 외과의에게 어려울 수 있습니다. 준비 과정을 단순화하기 위해 이 기사에서는 F/B TEVAR용 PMEG를 제조하는 방법을 제시합니다. 3차원(3D) 프린팅을 사용하여 본체 스텐트 이식편에 정밀한 창호를 구현한 다음 적절한 방향으로 분기 스텐트를 부착했습니다. 이 연구는 PMEG를 사용하여 F/B TEVAR를 받은 21명의 환자에 대한 사례 시리즈를 보고하여 이 기술의 효능과 적용 가능성에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.

프로토콜

여기에 설명된 수술 프로토콜은 난징 대학교 의과대학 부속 난징 드럼 타워 병원 윤리 위원회의 승인을 받았습니다. 이 연구에 참여한 환자로부터 서면을 받았습니다. 시약과 사용된 장비에 대한 자세한 내용은 재료 표에 나열되어 있습니다.

1. 수술 전 평가

  1. 다음 포함 기준을 적용하십시오: 18세 이상의 환자; 컴퓨터 단층 촬영 혈관 조영술(CTA)을 사용하여 대동맥의 Zone 1에서 대동맥류의 확인된 진단; F/B 테바르에 대한 금기 사항 없음; 수술에 대한 사전 동의.
  2. 다음 제외 기준을 적용하십시오: 다른 대동맥 질환(예: 대동맥 궤양 및 박리)이 있는 환자; 심각한 동시 질환(예: 신장 또는 간부전, 조절되지 않는 당뇨병, 중증 활동성 감염)이 있는 환자; 임산부; 대동맥궁 수술을 받은 환자.
  3. 수술 전 CTA를 수행하고 대동맥을 재건하여 대동맥류의 위치를 평가합니다(그림 1A, B).
  4. 정기 신체 검사, 혈액 검사 및 소변 검사를 포함한 추가 검사를 실시합니다.

2. 3D 프린팅 모델 준비

  1. 환자의 원본 CTA 데이터(DICOM 형식)를 3D 재구성 소프트웨어로 가져옵니다.
  2. SEGMENT를 클릭하고 최대 및 최소 임계값을 정의하여 임계값을 수행합니다.
  3. Calculate Part를 클릭하여 대동맥의 3D 미리보기를 생성합니다.
  4. 마스크 편집을 클릭하여 3D 모델을 최적화합니다.
  5. 3D 모델을 STL 형식 파일로 내보냅니다.
  6. STL 형식 파일을 시뮬레이션 해석 소프트웨어로 가져옵니다.
  7. Edit-Select Outliers(이상값 선택)를 클릭하여 대부분의 유효하지 않은 점을 삭제합니다.
  8. 그런 다음 Edit-Discontinued Components를 클릭합니다. Separation 및 Size 옵션을 사용하여 나머지 유효하지 않은 점을 인식한 다음 삭제합니다.
  9. Points-Reduce Noise를 클릭하고 자유형 도형을 선택하여 노이즈가 있는 데이터를 줄입니다.
  10. Points-Wrap을 클릭하여 폴리곤 랩이 있는 3D 모델을 생성합니다.
  11. Polygons-Fill Holes-Fill Single을 클릭하여 3D 모델의 구멍을 채웁니다.
  12. Decimate를 클릭해서 곡률에 따라 모델을 단순화합니다.
  13. Smooth-Relax/Sandpaper를 클릭하여 모델 표면을 미세 조정합니다.
  14. Repair-Defeature를 클릭하여 모델을 더욱 최적화합니다.
  15. 3D 모델에서 분기 동맥을 잘라 창공을 설계합니다.
  16. 최종 3D 모델을 STL 형식 파일로 내보냅니다(그림 1C).
  17. STL 형식 파일을 3D 프린터로 가져오고 생체 적합성 투명 MED610 재료를 사용하여 대동맥의 3D 모델을 인쇄합니다.
  18. PMEG 수정을 위해 모델을 에틸렌 옥사이드로 멸균합니다.

3. PMEG의 수술 중 제작

  1. 수술 전에 본체 스텐트 이식편이 있는 전달 덮개를 멸균 3D 프린팅 모델에 배치합니다.
  2. 본체 스텐트 이식편을 3D 프린팅 모델 내부에서 분리합니다.
  3. 마커 펜을 사용하여 분기 동맥의 창공을 표시합니다(그림 2A).
    알림: 스텐트 확장에 대한 간섭을 방지하기 위해 금속 가장자리 사이에 표시를 배치하십시오.
  4. 전기소작 펜을 사용하여 표시된 위치에 창틀을 만듭니다(그림 2B).
  5. 봉합사 금속 코일을 창호에서 선택 마커로 사용합니다.
  6. 가이드와이어를 사용하여 본체 스텐트 이식편을 구속하고 직경을 원본의 50%-70%로 제한합니다.
    참고: 스텐트 변형을 완료한 후 스텐트 이식편의 원위 전달 덮개를 통해 가이드와이어를 삽입합니다. 창공 양쪽의 뒤쪽에 4-0 비흡수성 봉합사를 대칭적으로 배치하고 가이드와이어에 단단히 고정합니다.
  7. 준비된 PMEG를 본체 스텐트의 전달 피복에 다시 설치합니다.
  8. 대동맥으로의 전달을 용이하게 하기 위해 이식 전에 PMEG를 굴절시킵니다(그림 2C).

4. 외과 절차

  1. 정맥 주사를 통해 투여되는 마취 유도제(프로포폴 20mg/mL), 진통제(펜타닐 50μg/mL) 및 근육 이완제(베쿠로늄 10mg/mL)를 사용하여 환자를 마취합니다(기관에서 승인한 프로토콜에 따름).
  2. 환자를 누운 자세로 배치하고 경피적 랜드마크를 사용하여 수술 접근 지점 역할을 하는 동맥을 찾습니다.
    참고: 대퇴 동맥을 본체 스텐트 이식편에 대한 접근으로 사용하고 왼쪽 총경동맥 및 상완 동맥을 분기 스텐트에 대한 접근으로 사용합니다.
  3. 동맥을 노출시키고 분만 덮개를 삽입하여 접근을 만듭니다.
    참고: 본체 스텐트 이식편에는 긴 전달 칼집(18-20F)을 사용하고 분지 스텐트에는 전달 칼집(4-6F)을 사용합니다.
  4. 150cm 가이드와이어와 4F 카테터를 이식합니다. 대동맥궁동맥류를 평가하기 위해 디지털 감산 혈관 조영술(DSA)을 수행합니다.
  5. 전신 간추출법(헤파린, 1mg/kg)을 투여합니다.
  6. 장치 배치 및 교체를 용이하게 하기 위해 가이드와이어를 지지 가이드와이어로 교체하십시오.
  7. 대퇴동맥 접근법을 통해 PMEG를 대동맥궁에 전달하고 계획된 위치에 배치합니다(그림 3A).
  8. 스텐트를 수축된 상태로 유지하면서 본체 스텐트 이식편의 전안부분을 천천히 풀어줍니다(그림 3B).
    참고: 축소된 상태에서는 위치 조정이 가능합니다. 가이드와이어를 빼내면 양측 봉합사가 안정적으로 해제되어 스텐트 이식편의 제어된 확장이 가능하여 천공을 분지 동맥과 정렬할 수 있습니다.
  9. 각 분기 동맥 접근을 통해 카테터를 삽입합니다. 카테터를 innominate artery, left common carotid artery 및 left subclavian artery의 각 창공으로 선택적으로 전진시킵니다(그림 3C).
  10. 구속 와이어를 당겨 빼내고 본체 스텐트 이식편을 완전히 분리합니다.
  11. innominate artery, left common carotid artery, left kneelavian artery에 분지 스텐트를 이식하고 방출합니다.
  12. 팽창 팽창은 본체 스텐트와 분지 스텐트 사이의 가교 부위에서 풍선을 확장시킵니다.
  13. 각 분지 동맥의 개통을 확인하고 DSA를 사용하여 내누출이 있는지 확인합니다(그림 3D).
  14. 카테터, 가이드와이어 및 분만 덮개를 제거합니다. 비흡수성 봉합사(6-0 또는 7-0)를 사용하여 동맥을 봉합합니다.

5. 수술 후 모니터링 및 관리

  1. 환자를 마취 후 치료실(PACU) 또는 중환자실(ICU)로 이송합니다.
  2. 혈압, 심장 박동, 호흡 기능, 혈중 산소 포화도를 포함한 활력 징후를 모니터링합니다.
  3. 뇌졸중, 척수 허혈 및 내누출과 같은 합병증을 평가합니다.
  4. 통증 관리 및 재활 치료를 시작합니다.

결과

35세에서 87세 사이의 환자 21명은 PMEG를 사용하여 대동맥궁 동맥류 복원을 위해 F/B TEVAR를 받았습니다. 모든 대동맥궁 분지 동맥(innominate artery, left common carotid artery, left subclavian artery)의 혈류는 모든 사례에서 삼중 태동맥을 통해 회복되었습니다(그림 4). 평균 작동 시간은 234.3분 ± 70.4분이었습니다. 수술 중 출혈은 150mL(IQR = 300)였습니다. 수술 후 중환?...

토론

F/B TEVAR는 Zone 1의 대동맥궁 동맥류를 복구하여 분지 동맥 개통을 효과적으로 유지하는 데 적합한 접근 방식입니다. 개복 수술 치료와 비교했을 때, F/B TEVAR는 수술 전후 이환율 및 사망률을 낮추는 것과 관련이 있다15,17. 그러나 내누출은 수술 후 창호 다리 부위에서 발생할 가능성이 높으며, 잠재적으로 재개입이 필요할 수 있다...

공개

모든 저자는 이해 상충이 없음을 선언합니다.

감사의 말

이 작업은 지역 혈관 수술 질환 클리닉 데이터베이스의 표준화 연구 및 혁신적 적용, 장쑤성 의약품 관리 약물 감독 과학 연구 프로그램 프로젝트(No. 202014)의 지원을 받았습니다.

자료

NameCompanyCatalog NumberComments
3D printerStratasysEden260VSUsed for printing 3D models
Ankura TAA Stent Graft SystemLifetech TAA2622B100Used as the main body stent grafts
Biocompatible PolyJet materialStratasysMED610
Fluency Plus Endovascular Stent GraftBard Peripheral VascularFEM10100Used as the branch stents
Geomagic Wrap software OQTONUsed for simulation analysis of vascular remodeling after stent implantation
GORE DRYSEAL Flex Introducer SheathW.L. Gore & AssociatesDSF1065Used as the delivery sheaths
GORE VIABAHN EndoprosthesisW.L. Gore & AssociatesVBHR051002A Used as the branch stents
Hi-Torque Supra Core peripheral extra supportive guide wiresAbbott1002703Used as the guidewires
INFINITI DIAGNOSTIC CATHETERCordisSRD6642Used as the catheters
Lunderquist Extra-Stiff Wire GuideCOOK MEDICALG49228Used as the guidewires
Mimics software MaterialiseUsed for performing 3D reconstructions of the aorta
Nester Embolization CoilCOOK MEDICALG47332Used as the coils
PROLENE Polypropylene SutureJohnson&Johnson MedTechSXPP1B201Used as the operative suture
RADIFOCUS Angiographic CatheterTerumo Interventional SystemsRF-DB1500GMUsed as the catheters
RADIFOCUS Guide Wire MTerumo Interventional SystemsRF-GA18153MUsed as the guidewires
SurVeil Drug-Coated BalloonAbbottSRV03513504010Used as the expansion balloons
V-18 & V-14 ControlWire GuidewireBoston Scientific Corporation39216-71822,  46-850Used as the guidewires
Valiant thoracic stent graft with Captivia delivery systemMedtronicVAMF2626C100TUUsed as the main body stent grafts

참고문헌

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