Name: time-resolved, dynamic computed tomography angiography for characterization of aortic endoleaks and treatment guidance via 2d-3d fusion-imaging
Uploaded: 2021-12-09T13:00:00
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Gli autori vorrebbero ringraziare Danielle Jones (specialista di educazione clinica, Siemens Healthineers) e l'intero team di tecnologi CT presso il centro cardiaco e vascolare Houston Methodist DeBakey per supportare i protocolli di imaging.

Questo protocollo segue gli standard etici del comitato nazionale per la ricerca e con la dichiarazione di Helsinki del 1964. Questo protocollo è approvato dallo Houston Methodist Research Institute.
1. Selezione del paziente e revisione preliminare dell'immagine
NOTA: L'imaging CTA dinamico deve essere considerato come una modalità di imaging di follow-up in pazienti con aumento delle dimensioni dell'aneurisma e dell'endoleak dopo l'impianto di ste...

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	<li>Lederle, F. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Open+versus+endovascular+repair+of+abdominal+aortic+aneurysm.">Open versus endovascular repair of abdominal aortic aneurysm.</a> New England Journal of Medicine. 380 (22), 2126-2135 (2019).</li><li>De Bruin, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+outcome+of+open+or+endovascular+repair+of+abdominal+aortic+aneurysm.">Long-term outcome of open or endovascular repair of abdominal aortic aneurysm.</a> New England Journal of Medicine. 362 (20), 1881-1889 (2010).</li><li>Chaikof, E. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Society+for+Vascular+Surgery+practice+guidelines+on+the+care+of+patients+with+an+abdominal+aortic+aneurysm.">The Society for Vascular Surgery practice guidelines on the care of patients with an abdominal aortic aneurysm.</a> Journal of Vascular Surgery. 67 (1), 2-77 (2018).</li><li>Sommer, W. 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First experience with a 256-slice CT scanner.</a> European Journal of Radiology. 110, 136-141 (2019).</li><li>Grossberg, J. A., Howard, B. M., Saindane, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+contrast-enhanced,+time-resolved+magnetic+resonance+angiography+in+cerebrovascular+pathology.">The use of contrast-enhanced, time-resolved magnetic resonance angiography in cerebrovascular pathology.</a> Neurosurgical Focus. 47 (6), 3 (2019).</li></ol>

Il CTA dinamico e risolto nel tempo è uno strumento aggiuntivo nell'armamentario di imaging aortico. Questa tecnica è in grado di diagnosticare con precisione le endoleaks dopo EVAR, compresa l'identificazione dei vasi di afflusso/bersaglio4.
Gli scanner CT di terza generazione con capacità di movimento bidirezionale della tabella possono fornire la modalità di acquisizione dinamica con un migliore campionamento temporale lungo la curva di attenuazione del <sup clas...

La riparazione dell'aneurisma dell'aorta endovascolare (EVAR) ha mostrato risultati di mortalità precoce superiori rispetto alla riparazione aortica aperta1. L'approccio è meno invasivo, ma può comportare tassi di reintervento a medio-lungo termine più elevati a causa di endoleaks, migrazione dell'innesto, frattura2. Pertanto, una migliore sorveglianza EVAR è fondamentale per ottenere buoni risultati a medio-lungo termine.
Le attuali linee guida suggeriscono l'uso di routine di ultrasuoni duplex e CTA3 trifasica. L'angiografia con tomografia computerizzata dinamica e risolta nel tempo (d-CTA) è una modalità relativamente nuova utilizzata per la sorveglianza EVAR4. Durante il d-CTA, vengono acquisite più scansioni in diversi punti temporali lungo la curva di attenuazione del tempo dopo l'iniezione di contrasto, da cui il termine imaging risolto nel tempo. Questo approccio ha mostrato una migliore precisione nella caratterizzazione delle endoleaks dopo EVAR rispetto al CTA5 convenzionale. Un vantaggio dell'acquisizione risolta nel tempo è la capacità di analizzare quantitativamente i cambiamenti dell'unità di Hounsfield in una regione di interesse (ROI) selezionata)6.
L'ulteriore vantaggio di caratterizzare accuratamente le endoleaks con d-CTA è che la scansione può essere utilizzata per la fusione delle immagini durante gli interventi, riducendo potenzialmente al minimo la necessità di ulteriori angiografie diagnostiche. La fusione delle immagini è un metodo in cui le immagini acquisite in precedenza vengono sovrapposte a immagini fluoroscopiche in tempo reale per guidare le procedure endovascolari e successivamente ridurre il consumo di mezzi di contrasto e l'esposizione alle radiazioni7,8. La fusione delle immagini nella sala operatoria ibrida (OR) utilizzando una scansione CTA dinamica 3D può essere ottenuta con due approcci: (1) fusione di immagini 3D-3D: in cui il d-CTA 3D viene fuso con immagini TC a fascio cono non a contrasto acquisite intraoperatoriamente, (2) fusione di immagini 2D-3D, in cui il d-CTA 3D viene fuso con immagini fluoroscopiche biplanari (anteroposteriorie e laterali). L'approccio di fusione delle immagini 2D-3D ha dimostrato di ridurre significativamente la radiazione rispetto alla tecnica 3D-3D9.
Questo protocollo descrive gli aspetti tecnici e pratici dell'imaging CTA dinamico per la caratterizzazione endoleak e introduce un approccio di fusione delle immagini 2D-3D con d-CTA per la guida intraoperatoria delle immagini.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Siemens Artis Pheno</td>
			<td>Siemens Healthcare</td>
			<td>https://www.siemens-healthineers.com/en-us/angio/artis-interventional-angiography-systems/artis-pheno</td>
			<td>Other commercially available C-arm systems can provide image fusion too</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SOMATOM Force CT-scanner</td>
			<td>Siemens Healthcare</td>
			<td>https://www.siemens-healthineers.com/computed-tomography/dual-source-ct/somatom-force</td>
			<td>Any commercially available third generation CT-scanner can perform such dynamic imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syngo.via</td>
			<td>Siemens Healthcare</td>
			<td>https://www.siemens-healthineers.com/en-us/medical-imaging-it/advanced-visualization-solutions/syngovia</td>
			<td>Any DICOM file viewer with 4D processing capabilities can review the acquired time-resolved images, TAC are software dependent.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Visipaque (Iodixanol)</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>#00407222317</td>
			<td>Contrast material</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

time-resolved, dynamic computed tomography angiography for characterization of aortic endoleaks and treatment guidance via 2d-3d fusion-imaging

Negli Stati Uniti, oltre l'80% di tutti gli aneurismi dell'aorta addominale sono trattati mediante riparazione dell'aneurisma dell'aorta endovascolare (EVAR). L'approccio endovascolare garantisce buoni risultati precoci, ma un'adeguata imaging di follow-up dopo EVAR è indispensabile per mantenere risultati positivi a lungo termine. Le potenziali complicanze legate all'innesto sono la migrazione dell'innesto, l'infezione, la frazione e le endoleaks, con l'ultima che è la più comune. L'imaging più frequentemente utilizzato dopo EVAR è l'angiografia con tomografia computerizzata (CTA) e l'ecografia duplex. L'angiografia con tomografia computerizzata dinamica e risolta nel tempo (d-CTA) è una tecnica ragionevolmente nuova per caratterizzare le endoleaks. Le scansioni multiple vengono eseguite in sequenza attorno all'endotrapianto durante l'acquisizione che garantisce una buona visualizzazione del passaggio di contrasto e delle complicazioni legate all'innesto. Questa elevata precisione diagnostica del d-CTA può essere implementata nella terapia tramite fusione delle immagini e ridurre l'esposizione aggiuntiva alle radiazioni e al materiale di contrasto.
Questo protocollo descrive gli aspetti tecnici di questa modalità: selezione del paziente, revisione preliminare delle immagini, acquisizione della scansione d-CTA, elaborazione delle immagini, caratterizzazione qualitativa e quantitativa dell'endoleak. Vengono inoltre dimostrate le fasi di integrazione della CTA dinamica nella fluoroscopia intraoperatoria utilizzando l'imaging di fusione 2D-3D per facilitare l'embolizzazione mirata. In conclusione, la CTA dinamica risolta nel tempo è una modalità ideale per la caratterizzazione endoleak con analisi quantitative aggiuntive. Può ridurre le radiazioni e l'esposizione al materiale di contrasto iodato durante il trattamento con endoleak guidando gli interventi.

Il flusso di lavoro di imaging dinamico in due pazienti è illustrato qui.
Paziente I Un paziente maschio di 82 anni con broncopneumopatia cronica ostruttiva e ipertensione aveva un precedente EVAR infrarenale (2016). Nel 2020 il paziente è stato indirizzato da un ospedale esterno per un possibile endoleak di tipo I o II basato su CTA convenzionale. e un posizionamento aggiuntivo dell'endoanchor nel 2020 per l'endoleak di tipo Ia. È stata eseguita una CTA dinamica che ha ...

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Time-Resolved, Dynamic Computed Tomography Angiography for Characterization of Aortic Endoleaks and Treatment Guidance via 2D-3D Fusion-Imaging

L'angiografia con tomografia computerizzata dinamica (CTA) fornisce un valore diagnostico aggiuntivo nella caratterizzazione delle endoleaks aortiche. Questo protocollo descrive un approccio qualitativo e quantitativo che utilizza l'analisi della curva di attenuazione del tempo per caratterizzare le endoleaks. La tecnica di integrazione dell'imaging CTA dinamico con la fluoroscopia utilizzando la fusione di immagini 2D-3D è illustrata per una migliore guida dell'immagine durante il trattamento.

Angiografia computerizzata dinamica risolta nel tempo per la caratterizzazione delle endoleaks aortiche e guida al trattamento tramite fusion-imaging 2D-3D

In the United States, more than 80% of all abdominal aortic aneurysms are treated by endovascular aortic aneurysm repair (EVAR). The endovascular approach ...

Endoleak rimane ancora la sfida principale dopo la riparazione dell'aneurisma dell'aorta endovascolare e può essere diagnosticato erroneamente in termini di posizione e tipi di vasi che alimentano l'endoleak. A differenza dell'imaging TC convenzionale, l'angiografia TC dinamica risolta nel tempo ha il vantaggio di visualizzare il sacco dell'aneurisma durante più punti temporali dopo l'iniezione di contrasto iodato. Quindi questa tecnica aiuta a identificare tutti i vasi che contribuiscono all'endoleak e alla fonte dell'endoleak dopo EVAR, e può essere utilizzata per guidare la terapia endoleak una volta che i vasi sono stati ripresi.Durante l'imaging dinamico-CTA, sono necessarie scansioni multiple dopo un bolo endovenoso di mezzo di contrasto iodato. Per mitigare l'esposizione alle radiazioni, l'imaging è personalizzato per mettere a fuoco solo nella regione dell'innesto di stent precedentemente impiantato. Gli studi hanno dimostrato che questa modalità ha una migliore accuratezza diagnostica rispetto all'imaging CTA trifasico convenzionale per le endoleaks.L'utilizzo di immagini diagnostiche CTR MR per la guida interventistica intra-procedurale non è ancora di routine e standard di cura. La diagnosi e il trattamento delle endoleaks aortiche spesso comportano più immagini angiografiche 2D acquisite a diverse angolazioni del braccio A C. In questa imaging TC dinamica, le informazioni 3D dell'imaging possono essere combinate con immagini fluoroscopiche 2D intraoperatorie utilizzando tecniche di fusione delle immagini come la fusione di immagini 2D-3D per facilitare il trattamento interventistico, e questo spesso porta a un'esposizione limitata alle radiazioni e all'uso del contrasto durante la procedura interventistica.Prima di iniziare la scansione vera e propria, rivedere i precedenti studi di imaging per la presenza di un endoleak nel tipo di innesto di stent. Per l'acquisizione delle immagini, posizionare il paziente supino sul tavolo dello scanner CT, quindi eseguire l'acquisizione di immagini TC topogram e non a contrasto utilizzando un filtro stagno stannum 100 per ridurre l'esposizione alle radiazioni e selezionare la regione di interesse nella scansione dinamica-CTA. Quindi, eseguire un bolo di temporizzazione per controllare il tempo di arrivo del contrasto posizionando una regione di interesse sopra l'innesto di stent nell'aorta addominale.Quindi iniettare da 10 a 20 millilitri del contrasto attraverso l'accesso venoso periferico, seguito da 50 millilitri di iniezione salina a una portata da 3,5 a 4 millilitri al minuto e acquisire la scansione in bolo di temporizzazione. Quindi, pianificare la distribuzione e il numero di scansioni in base al tempo di arrivo del contrasto dal bolo di temporizzazione e ai risultati di imaging precedenti. Ottimizza i parametri di imaging, tra cui kilovolt, intervallo di scansione e così via per ridurre l'esposizione alle radiazioni.Quindi iniettare da 70 a 80 millilitri del materiale di contrasto per l'acquisizione dinamica-CTA, seguita da 100 millilitri di iniezioni saline attraverso l'accesso periferico. Avviare l'acquisizione dell'immagine CTA dinamica utilizzando il tempo di ritardo in base al bolo di temporizzazione descritto in precedenza. La trattenuta del respiro non è necessaria e la durata dell'acquisizione dell'immagine varia da 30 a 40 secondi.Per l'analisi delle immagini, ridurre al minimo gli artefatti del movimento respiratorio tra le immagini CTA dinamiche selezionando la voce di menu Align Body Motion Correction del software dedicato. Quindi, eseguire un'analisi qualitativa. Controllare le fette assiali delle immagini TC quando si è verificata la massima opacizzazione dell'aorta per interpretare qualsiasi endoleak evidente.Quindi analizzare le scansioni in modalità di ricostruzione multiplanare. Se si sospetta un endoleak, concentrati sull'endoleak e usa la scala temporale per guardare le immagini risolte nel tempo e dedurre la fonte dell'endoleak. Per l'analisi quantitativa, fare clic sulla funzione della curva di attenuazione del tempo, selezionare una regione sopra l'innesto dello stent e disegnare un cerchio utilizzando la funzione TAC.Quindi seleziona la regione endoleak e disegna un cerchio anche lì. Analizzare la curva di attenuazione del tempo acquisito per determinare le caratteristiche endoleak. Sottrarre il valore da tempo a picco dell'endoleak nelle curve aortiche del ROI per ottenere il tempo delta al valore di picco.Carica la scansione CTA dinamica selezionata con la migliore visibilità dell'endoleak nella workstation ibrida OR. Quindi annotare manualmente i punti di riferimento critici come l'ostia delle arterie renali, l'ostia delle arterie iliache interne, la cavità endoleak, le arterie lombari o l'arteria mesenterica inferiore. Selezionare la fusione di immagini da 2D a 3D nella workstation e richiedere un'immagine anteroposteriore e un'immagine fluoroscopica obliqua del paziente.Per fare ciò, spostare il braccio a C all'angolo richiesto con il joystick sul tavolo operatorio e premere sul pedale di acquisizione della scena. Allineare elettronicamente l'innesto di stent con i marcatori di una scansione 3D dynamic-CTA con immagini fluoroscopiche utilizzando la registrazione automatica delle immagini, seguita da un perfezionamento manuale, se necessario, nella workstation di post-elaborazione 3D. Controllare e accettare la fusione di immagini da 2D a 3D e sovrapporre i marcatori del CTA dinamico sull'immagine fluoroscopica 2D in tempo reale.L'analisi qualitativa dopo l'imaging dinamico-CTA ha mostrato un endoleak di tipo 1A persistente in un paziente maschio di 82 anni con broncopneumopatia cronica ostruttiva e ipertensione. Inoltre, l'analisi quantitativa della curva di attenuazione del tempo ha mostrato un tempo di 12,2 secondi al valore di picco per l'aorta del ROI e un tempo di 15,4 secondi al valore di picco per l'endoleak del ROI, creando un tempo di 3,2 secondi al valore di picco. In un paziente maschio di 62 anni con una storia medica di obesità, ictus, insufficienza renale, ipertensione, iperlipidemia e malattia coronarica, la CTA dinamica ha rivelato l'allargamento del sacco con un endoleak di tipo due dalle arterie lombari L3 bilaterali come vasi di afflusso.L'analisi della curva di attenuazione del tempo ha mostrato un tempo di 7,3 secondi al valore di picco per l'aorta ROI e 24,6 secondi per l'endoleak ROI a livello della vertebra L3 creando un tempo di 17,3 secondi al valore di picco. Un'appropriata selezione dei kilovolt è fondamentale per garantire un'adeguata qualità dell'immagine. Kilovolt troppo bassi si traducono in immagini non ottimali.Anche la tempistica delle scansioni è importante perché le acquisizioni avviate successivamente provocano un errore di temporizzazione e possono influenzare l'analisi qualitativa. Per affrontare la domanda clinica sottostante, i protocolli di imaging, che si tratti di TC o RISONANZA MAGNETICA, possono essere personalizzati davvero per il singolo paziente. Spesso non viene fatto sulla base di precedenti risultati di imaging.In questo caso particolare di endoleaks aortico, se c'è un sospetto di endoleaks di tipo uno, si consiglia di avere più scansioni acquisite durante la fase precedente della curva di attenuazione del tempo. Ad esempio, se si sospetta che il paziente abbia un endoleak di tipo due che appare spesso più tardi nel sacco dell'aneurisma, si consiglia di avere scansioni più distanziate durante la fase successiva della curva di attenuazione del tempo. Se non sono disponibili studi di imaging precedenti, ad esempio, se si tratta di una scansione di follow-up dell'indice, le scansioni possono essere distribuite equamente lungo la curva di attenuazione del tempo dal bolo di temporizzazione.Utilizzando l'angiografia TC dinamica, è possibile identificare più vasi di afflusso e deflusso. Questo aiuta a comprendere meglio l'endoleak e a indirizzare il nostro trattamento. Questa tecnica consente un approccio quantitativo per diagnosticare le endoleaks aortiche.Il tempo di picco può essere utilizzato per differenziare le endoleaks di tipo uno rispetto a quelle di tipo due. Utilizzando la fusione di immagini per fluoroscopia TC dinamica, è possibile ridurre la guida per l'embolizzazione dell'endoleak, l'esposizione alle radiazioni e il consumo di volume di contrasto. Il CTA dinamico risolto nel tempo può caratterizzare adeguatamente i tipi di endoleak e i vasi di afflusso.Ciò è particolarmente utile nei casi endoleak complessi quando si utilizza la combinazione di tempi di arrivo del colorante qualitativo e analisi quantitativa, possiamo distinguere tra i tipi di endoleak. Nella nostra esperienza, l'imaging TC dinamico ha anche dimostrato di fornire ulteriori indicazioni sulla fusione delle immagini durante il trattamento con endoleak. Tale imaging TC dinamico a risoluzione temporale può anche essere utile nel futuro dell'imaging di altri processi patologici dinamici come la dissezione aortica, la malattia arteriosa periferica, le malformazioni artero-venose o l'ematoma intramurale.

Research

JoVE Journal

Medicine

Time-Resolved, Dynamic Computed Tomography Angiography for Characterization of Aortic Endoleaks and Treatment Guidance via 2D-3D Fusion-Imaging

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Perfusione retrograda e riempimento del sistema vascolare coronarico mouse come preparazione per la Micro Computed Tomography Imaging

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Ricerca

Medicina

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