Summary
Dynamische computertomografie angiografie (CTA) beeldvorming biedt extra diagnostische waarde bij het karakteriseren van aorta endoleaks. Dit protocol beschrijft een kwalitatieve en kwantitatieve benadering met behulp van tijd-dempingscurve-analyse om endoleaks te karakteriseren. De techniek van het integreren van dynamische CTA-beeldvorming met fluoroscopie met behulp van 2D-3D-beeldfusie wordt geïllustreerd voor een betere beeldbegeleiding tijdens de behandeling.
Abstract
In de Verenigde Staten wordt meer dan 80% van alle abdominale aorta-aneurysma's behandeld door endovasculaire aorta-aneurysmaherstel (EVAR). De endovasculaire benadering rechtvaardigt goede vroege resultaten, maar adequate follow-up beeldvorming na EVAR is noodzakelijk om positieve resultaten op lange termijn te behouden. Mogelijke graft-gerelateerde complicaties zijn transplantaatmigratie, infectie, fractie en endoleaks, waarbij de laatste de meest voorkomende is. De meest gebruikte beeldvorming na EVAR is computertomografie angiografie (CTA) en duplex echografie. Dynamische, tijd-opgeloste computertomografie angiografie (d-CTA) is een redelijk nieuwe techniek om de endoleaks te karakteriseren. Meerdere scans worden achtereenvolgens rond het endograft uitgevoerd tijdens de acquisitie die een goede visualisatie van de contrastpassage en graft-gerelateerde complicaties mogelijk maakt. Deze hoge diagnostische nauwkeurigheid van d-CTA kan via beeldfusie in therapie worden geïmplementeerd en extra blootstelling aan straling en contrastmateriaal verminderen.
Dit protocol beschrijft de technische aspecten van deze modaliteit: patiëntenselectie, voorlopige beeldbeoordeling, d-CTA-scanacquisitie, beeldverwerking, kwalitatieve en kwantitatieve endoleakkarakterisering. De stappen van het integreren van dynamische CTA in intra-operatieve fluoroscopie met behulp van 2D-3D fusie-beeldvorming om gerichte embolisatie te vergemakkelijken, worden ook gedemonstreerd. Kortom, tijd-opgeloste, dynamische CTA is een ideale modaliteit voor endoleak karakterisering met aanvullende kwantitatieve analyse. Het kan straling en blootstelling aan gejodeerd contrastmateriaal tijdens endoleakbehandeling verminderen door interventies te begeleiden.
Introduction
Endovasculaire aorta-aneurysmareparatie (EVAR) heeft superieure vroege sterfteresultaten laten zien dan open aortaherstel1. De aanpak is minder invasief, maar kan resulteren in hogere re-interventiepercentages op middellange tot lange termijn als gevolg van endoleaks, transplantaatmigratie, fracturen2. Daarom is betere EVAR-bewaking van cruciaal belang voor het bereiken van goede resultaten op middellange tot lange termijn.
De huidige richtlijnen suggereren het routinematige gebruik van duplex echografie en triphasische CTA3. Dynamische, tijd-opgeloste computertomografie-angiografie (d-CTA) is een relatief nieuwe modaliteit die wordt gebruikt voor EVAR-surveillance4. Tijdens d-CTA worden meerdere scans verkregen in verschillende tijdspunten langs de tijdverzwakkingscurve na contrastinjectie, vandaar de term time-resolved imaging. Deze aanpak heeft een betere nauwkeurigheid getoond bij het karakteriseren van endoleaks na EVAR dan conventionele CTA5. Een voordeel van time-resolved acquisitie is de mogelijkheid om de Hounsfield-eenheidsveranderingen in een geselecteerde regio van belang (ROI)6 kwantitatief te analyseren.
Het extra voordeel van het nauwkeurig karakteriseren van endoleaks met d-CTA is dat de scan kan worden gebruikt voor beeldfusie tijdens interventies, waardoor de noodzaak voor verdere diagnostische angiografie mogelijk wordt geminimaliseerd. Beeldfusie is een methode waarbij eerder verkregen beelden worden overlayd op real-time fluoroscopiebeelden om endovasculaire procedures te begeleiden en vervolgens het verbruik van contrastmiddelen en blootstelling aan straling te verminderen7,8. Beeldfusie in de hybride operatiekamer (OR) met behulp van een 3D dynamische CTA-scan kan worden bereikt door twee benaderingen: (1) 3D-3D-beeldfusie: waarbij 3D d-CTA wordt gefuseerd met intraoperatief verkregen niet-contrasterende kegelbundel CT-beelden, (2) 2D-3D-beeldfusie, waarbij 3D d-CTA wordt gefuseerd met dubbelplanaire (anteroposterior en laterale) fluoroscopische beelden. Het is aangetoond dat de 2D-3D-beeldfusiebenadering de straling aanzienlijk verlaagt in vergelijking met de 3D-3D-techniek9.
Dit protocol beschrijft de technische en praktische aspecten van dynamische CTA-beeldvorming voor endoleakkarakterisering en introduceert een 2D-3D-beeldfusiebenadering met d-CTA voor intra-operatieve beeldbegeleiding.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Dit protocol volgt de ethische normen van de nationale onderzoekscommissie en met de verklaring van Helsinki van 1964. Dit protocol is goedgekeurd door het Houston Methodist Research Institute.
1. Patiëntenselectie en voorafgaande beeldbeoordeling
OPMERKING: Dynamische CTA-beeldvorming moet worden beschouwd als een follow-up beeldvormingsmodaliteit bij patiënten met toenemende aneurysmagrootte en endoleak na stent-transplantaatimplantatie, aanhoudende endoleak na interventies, of bij patiënten met toenemende aneurysmazakgrootte zonder aantoonbare endoleak. Net als conventionele CT-beeldvorming omvat deze techniek gejodeerde contrastinjectie die relatief gecontra-indiceerd kan zijn bij patiënten met ernstig nierfalen.
- Voordat u met de eigenlijke scan begint, moet u de eerdere beeldvormingsstudies op de aanwezigheid van endoleak en stent-graft-type bekijken.
OPMERKING: Dit kan informatie opleveren om het scanbereik en de temporele distributie tijdens de beeldacquisitie te bepalen. De meest beschikbare beeldvorming is de conventionele CTA-scans met bi-(niet-contrastscan en arteriële scan) of driefasige (niet-contrastscan, arteriële scan en vertraagde scan).
2. d-CTA Beeldverwerving
- Plaats de patiënt in rugligging op de CT-scannertafel.
- Krijg perifere veneuze toegang.
OPMERKING: Zorg ervoor dat toegang wordt verkregen door de veneuze rugbloeding te visualiseren. - Voer topogram - en niet-contrast ct-beeldacquisitie uit met behulp van het Sn-100-blikfilter (zie materiaaltabel) om de blootstelling aan straling te verminderen en voor de regio van interesse selectie in de d-CTA-scan.
OPMERKING: Na de niet-contrastscan is de locatie van het endograft zichtbaar. Plaats de regio van belang net boven de endograft. - Voer timing bolus6 uit om de aankomsttijd van het contrast te controleren door een interessegebied boven de stentgraft in de abdominale aorta te plaatsen.
- Injecteer 10-20 ml van het contrast (zie materiaaltabel) door de perifere veneuze toegang, gevolgd door 50 ml zoutoplossinginjectie bij een stroomsnelheid van 3,5-4 ml /min. Verkrijg timing bolus scan.
OPMERKING: De aankomst van het contrast wordt geregistreerd door de CT-scanner (zie Tabel met materialen) op basis van hounsfield-eenheidsverandering in de aorta6.
- Injecteer 10-20 ml van het contrast (zie materiaaltabel) door de perifere veneuze toegang, gevolgd door 50 ml zoutoplossinginjectie bij een stroomsnelheid van 3,5-4 ml /min. Verkrijg timing bolus scan.
- Door het DynMulti4D-menupunt in het pop-upvenster "Cyclustijdvenster" te selecteren, plant u de verdeling en het aantal scans op basis van de contrasterende aankomsttijd van timing bolus en de bevindingen van eerdere beeldvormingsstudies.
OPMERKING: Als endoleak van type I wordt vermoed, voert u meer scans uit op de vroege fase van de contrastverbeteringscurve die wordt gegeven door de timingbolus. Als type II endoleak wordt vermoed, voer dan meer scans uit op de latere fase.- Neem voor type I endoleak meer scans op tijdens de eerdere fase van de tijd-dempingscurve (scan elke 1,5 s aan het begin en vervolgens elke 3-4 s).
- Voor type II endoleak die later verschijnen, neemt u meer scans op tijdens de latere fase van de tijd-dempingscurve.
- Als er geen eerdere beeldvormingsstudies beschikbaar zijn, verdeel de scans dan gelijkmatig rond de piek van de tijdverzwakkingscurve.
- Optimaliseer beeldvormingsparameters, waaronder kV, scanbereik, enz., Om de blootstelling aan straling te verminderen. Gebruik de instellingen in tabel 1 voor het verkrijgen van een dynamische scan met de CT-scanner (zie Materialentabel) die in dit werk wordt gebruikt.
- Injecteer het contrast voor d-CTA-acquisitie: 70-80 ml van het contrastmateriaal, gevolgd door 100 ml zoutoplossinginjecties met een stroomsnelheid van 3,5-4 ml / min door de perifere toegang.
- Start d-CTA-beeldacquisitie met behulp van de vertragingstijd op basis van de timingbolus die in stap 2.4 is beschreven. Adem inhouden is niet nodig tijdens de acquisitie, aangezien de duur van d-CTA-beeldacquisitie varieert van 30-40 s.
- Stuur verworven, gereconstrueerde beelden naar Picture Archiving and Communication System (PACS) voor kwalitatieve en kwantitatieve beoordeling van tijd-opgeloste angiografische beelden. Om dit te doen, selecteert u de gegevensafbeelding en voert u een muisklik uit op de linkerbenedenhoek van de software.
3. Dynamic-CTA beeldanalyse
- Open de software (zie Tabel met materialen) om de afbeelding te lezen. Zoek naar de naam of het identificatienummer van de patiënt om de verkregen beelden te vinden. Selecteer de verkregen d-CTA-beelden en verwerk ze met behulp van de CT dynamische angio-workflow .
OPMERKING: De lay-out wordt weergegeven in figuur 1. - Minimaliseer ademhalingsbewegingsartefacten tussen d-CTA-afbeeldingen door het menu-item Align Body motion correction van de software te selecteren (afbeelding 1).
- Kwalitatieve analyse: Controleer axiale plakjes CT-beelden wanneer maximale opacificatie van de aorta optreedt om een voor de hand liggende endoleak te interpreteren.
- Analyseer vervolgens scans in multiplanaire reconstructiemodus; als endoleak wordt vermoed, richt u zich op de endoleak en gebruikt u de tijdschaal in figuur 1 om tijd-opgeloste beelden te bekijken en de bron van endoleak af te leiden.
- Kwantitatieve analyse: Klik op de functie Time Attenuation Curve (TAC) in figuur 1. Selecteer een gebied boven de stent-graft (ROIaorta) en teken een cirkel met behulp van de TAC-functie, selecteer vervolgens het endoleak (ROIendoleak) gebied en teken daar ook een cirkel.
OPMERKING: Doelvaten kunnen worden geselecteerd (ROItarget) om de rol van het schip tot de endoleak (instroom of uitstroom) te bepalen.- Analyseer de verworven TAC (figuur 2) om de endoleakkenmerken te bepalen. Trek de tijd tot de piekwaarde van de endoleak af van de aorta ROI-curven om de Δ-tijd tot piekwaarde te krijgen. Deze waarde kan worden gebruikt voor endoleakanalyse6.
- Na kwalitatieve en kwantitatieve analyse, inferieren van het type en de bron van endoleak.
OPMERKING: Type I endoleaks verschijnen als parallelle contrastverbetering naast het transplantaat, meestal vanwege de ontoereikende afdichtingszone en hebben een korter tijdsverschil tussen de aorta- en endoleakverbeteringscurven ( Δ-tijd tot piekwaarde) tussen aorta- en endoleak-ROI. Type II endoleaks zijn gerelateerd aan een instroomvat met retrograde vulling door onderpand en hebben een verlengde Δ-tijd tot piekwaarde tussen aorta en endoleak ROI. Op basis van ervaring werd geen Δ-tijd-tot-piekwaarde van meer dan 4 s geregistreerd voor type I endoleaks.
4. Richtlijnen voor intra-operatieve beeldfusie
- Plaats de patiënt in rugligging op de hybride operatiekamer (OK) tafel.
- Laad de geselecteerde dynamische CTA-scan met de beste zichtbaarheid van de endoleak in het hybride OK-werkstation. Annoteer handmatig kritieke oriëntatiepunten op de scan: nierslagaders ostia, interne iliacale slagaders ostia, endoleakholte, lumbale slagader (sen) of inferieure mesenteriale slagader.
- Selecteer 2D-3D-beeldfusie in het werkstation en verkrijg een anteroposterior en een schuin fluoroscopisch beeld van de patiënt met behulp van de 2D-3D-beeldfusieworkflow. Beweeg hiervoor de C-arm naar de gewenste hoek(en) met de joystick op de bedieningstafel en stap op het CINE-acquisitiepedaal.
- Lijn de stentgraft elektronisch uit met markers van de dynamische 3D-scan met de fluoroscopische beelden met behulp van geautomatiseerde beeldregistratie, indien nodig gevolgd door handmatige verfijning (figuur 3) in het 3D-nabewerkingswerkstation (sleep één afbeelding voor handmatige uitlijning). Controleer en accepteer de 2D-3D Image Fusion en Overlay de markeringen van d-CTA op de real-time 2D fluoroscopische afbeelding (Figuur 4).
- Voer de endoleak-embolisatie uit met behulp van de overlappende markeringen van d-CTA als leidraad.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De dynamische beeldvormingsworkflow bij twee patiënten wordt hier geïllustreerd.
Patiënt I
Een 82-jarige mannelijke patiënt met chronische obstructieve longziekte en hypertensie had een eerdere infrarood EVAR (2016). In 2020 werd patiënte doorverwezen vanuit een extern ziekenhuis voor een mogelijk type I of type II endoleak op basis van conventionele CTA. en een aanvullende endoanchorplaatsing in 2020 voor type Ia endoleak. Dynamische CTA werd uitgevoerd die een type Ia endoleak diagnosticeerde, en de patiënt onderging proximale zone ballonvaren plus kreeg endoanchors om meer afdichtingszone voor het transplantaat te krijgen. Na de interventie werd een dynamische controle-CTA uitgevoerd, waarbij 12 scans onder 21 s scantijd met 90 kV werden verkregen met behulp van 85 ml gejodeerd contrastmateriaal. Kwalitatieve analyse toonde een persisterend type Ia endoleak geïllustreerd in figuur 5. Kwantitatieve TAC-analyse toonde een tijd van 12,2 s tot piekwaarde voor ROIaorta en een 15,4 s tot piekwaarde voor ROIendoleak , waardoor een tijd van 3,2 s tot een piekwaarde ontstond (figuur 6). Patiënte kreeg een fenestrated-EVAR; de procedure werd uitgevoerd met behulp van 2D-3D-beeldfusie tijdens de procedure.
Patiënt II
Een 62-jarige mannelijke patiënt met een medische voorgeschiedenis van obesitas, beroerte, nierinsufficiëntie (creatinine: 2,02 mg / dL), hypertensie, hyperlipidemie en coronaire hartziekte. Patiënte kreeg in 2018 een infrarood EVAR in een buitenziekenhuis. Hij werd doorverwezen naar onze instelling voor een mogelijke type II endoleak op conventionele CTA. Dynamische CTA werd uitgevoerd met het verkrijgen van 12 scans onder 52 s bij 100 kV met behulp van 70 ml gejodeerd contrastmateriaal. Zakvergroting met een type II endoleak werd gedetecteerd uit bilaterale L3 lumbale slagaders als instroomvaten getoond in figuur 7. Analyse van de tijdverzwakkingscurve toonde een tijd van 7,2 s tot de piekwaarde voor ROIaorta en 24,6 s voor ROIendoleak ter hoogte van de L3-wervel (figuur 8). Een extra ROI werd geselecteerd in het inferieure deel van de zak, wat de neerwaartse stroom van het niveau van de bilaterale lumbale slagaders door de vertraagde tijd naar een piekwaarde (ROIendoleak2 = 30,8 s) aantoont. De Δ time-to-peak waarde voor de endoleak was 17,3 s. De patiënt onderging transarteriële spoelembolisatie van de aneurysmazak met behulp van 2D-3D-beeldfusie als begeleiding tijdens de procedure.
Deze twee cases worden gepresenteerd om de techniek te illustreren die wordt beschreven in de protocolsectie. Patiënten die d-CTA-beeldvorming ondergingen, hadden potentiële endoleak (patiëntenselectie). Eerdere beeldbeoordeling werd gedaan om individuele scans te personaliseren, zoals hogere kV dan gemiddeld voor patiënten met een hogere body-mass index (BMI), langere acquisitie voor mogelijk type II endoleak (patiënt II), korter voor patiënt I met mogelijk type I endoleak. Een passende kV-selectie is cruciaal om een adequate beeldkwaliteit te waarborgen; een te lage kV kan leiden tot suboptimale beelden (figuur 9A). De timing van de scans is gemaakt volgens stap 2.4 van het protocol; dit is een essentieel onderdeel omdat later gelanceerde overnames resulteren in timingfouten en de kwalitatieve analyse kunnen beïnvloeden (figuur 9B). Beeldanalyse werd uitgevoerd in de speciale software met behulp van de Dynamic Angio-preset (figuur 1 en figuur 2). De beelden werden zowel kwalitatief als kwantitatief geanalyseerd (figuur 5-figuur 8). Intra-operatieve beeldfusie werd gebruikt om de interventie te begeleiden. Het hybride OK-werkstation lijnde de fluoroscopische beelden uit met d-CTA-beelden (figuur 4), zoals vermeld in stap 4 van het protocol.
Figuur 1: Dynamische CTA-scan geopend met CT dynamisch angioprotocol. (A, B, C) De sagittale, axiale en coronale vlakreconstructies op elkaar afgestemd. (D, E) Gereconstrueerde beelden van een patiënt na een fenestrated-EVAR. De blauwe pijl aan de rechterkant toont de dynamische scans die worden gebruikt voor de revisie. De groene pijl aan de linkerkant toont de bewegingscorrectiefunctie (uitgelijnde body). Deze stap is de eerste bij het bekijken van afbeeldingen. De witte pijl aan de linkerkant toont de tijdlijn van de totale scans, die handmatig kunnen worden gewijzigd of continu kunnen worden afgespeeld met behulp van de "horloge" -functie. ROIs voor TAC-curven kunnen worden geselecteerd met behulp van de "TAC" -functie (gele pijl). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2: Voorbeeld van een TAC-analyse bij een patiënt met een type II endoleak uit een lumbale slagader als instroom. (A) De geselecteerde ROI (geel boven de stent-graft (ROIaorta), groen in de aneurysmazak waar endoleak wordt gevisualiseerd (ROIendoleak)). (B) Deze afbeelding toont de gegenereerde tijdverzwakkingscurven voor de geselecteerde ROIs in paneel A. Het tijdsverschil tussen aorta- en endoleakcurven bij het bereiken van de piek Hounsfield-eenheid wordt geregistreerd (Δ tijd tot piekwaarde - gemarkeerd met wit) Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3: Indeling van het werkstation in de hybride OK om de biplanaire fluoroscopiebeelden uit te lijnen met de dynamische 3D-scan (2D-3D-beeldfusie). Gele pijlen markeren de draden in de aorta, blauwe pijlen tonen het inferieure deel van de stentgraft. Paneel aan de rechterkant is om de automatische uitlijning handmatig te wijzigen: visualisatie van fluoroscopische en d-CTA-beeldvorming, verschillende beeldselectie, fijne wijziging van de uitlijning, acceptatie van de uitlijning. Extra metingen en annotaties kunnen worden gemaakt met behulp van het blauwe vak op het rechterpaneel. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 4: Afbeelding van de overlappende markeringen op het real-time fluoroscopische beeld tijdens spoelembolisatie. Patiënte had een eerdere schoorsteen-EVAR en een daaropvolgende Ia-goot endoleak die werd behandeld via spoelembolisatie. Gele pijlen markeren de spoel. Paarse kleur is de gemarkeerde endoleakholte in de uitgerolde spoelen. Groene cirkel geeft de fenestratie van de geïmplanteerde stentgraft aan, horizontale groene en blauwe lijnen zijn ingang voor goten naast de endoleak en oranje markeert de bovenkant van de schoorsteentransplantaat. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 5: Een afbeelding van de 82-jarige mannelijke patiënt die werd doorverwezen na een EVAR met mogelijk type I of type II endoleak op basis van conventionele CTA-beeldvorming. Sequentieel afgebeelde axiale en sagittale vlakscans worden weergegeven in het gemarkeerde tijdspunt van de scan (de linkerbovenhoek geeft het tijdspunt in seconden aan). Een onderbroken gele lijn markeert het niveau van de axiale afbeeldingen. De gele pijl toont de contrastverbetering in de voorste rand van de stent-graft boven de aneurysmazak, wat een type Ia endoleak aantoont. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 6: Tijdverzwakkingscurveanalyse van de patiënt in figuur 5. Geselecteerde ROI's worden weergegeven in (A) en (C) axiale scans (aorta ROI aan de bovenkant van het transplantaat met oranje en endoleak ROI op het niveau van contrastverbetering buiten het transplantaat). B) de TAC is die overeenkomt met de geselecteerde ROM's. Het witte vak markeert de tijd tot piekwaarden voor elke regio: ROI3=aorta en ROI2=endoleak). De randen van de Δ-tijd tot piekwaarde worden weergegeven met witte stippellijnen. Het tijdsinterval tussen de twee lijnen is de Δ-tijd tot piekwaarde, die 3,2 s was. Het korte verschil tussen piekwaarden komt overeen met type I endoleak. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 7: Sequentieel in beeld gebrachte, gereconstrueerde axiale en sagittale vlakbeelden van een 62-jarige mannelijke patiënt met een vermoedelijk type II endoleak. Elk tijdstip van de scan wordt weergegeven in een apart deelvenster (tijdpunten worden weergegeven in de linkerbovenhoek). De onderbroken gele lijn op de eerste sagittale afbeelding toont het niveau van de axiale afbeeldingen. Dynamische CTA toonde zakvergroting met een type II endoleak uit bilaterale lumbale slagaders ter hoogte van de L3 wervel (blauwe pijlen). Endoleak is gemarkeerd met gele pijlen. Tijd-opgeloste sagittale beelden tonen de neerwaartse stroom in de aneurysmazak vanaf het niveau van de L3-lendenwervel. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 8: Tijdverzwakkingscurve voor het type II endoleak. (A) De gele cirkel toont de ROI voor de aortaverbeteringscurve, groen toont de ROI voor de endoleakverbeteringscurve ter hoogte van de L3-wervel en oranje toont deze ter hoogte van de L4-wervel. (B) Overeenkomstige analyse van de curven toonde een vertraagde Δ-tijd tot piekwaarde voor de endoleak (17,3 s) en een meer vertraagde piek voor het groene gebied, wat de neerwaartse stroom aantoont. Dit bevestigt de aanwezigheid van een type II endoleak. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 9: Deze afbeelding toont de valkuilen van dynamische CTA-beeldacquisitie. (A) Er werd een scan uitgevoerd bij 70 kV voor een patiënt met een BMI van 37,4. Een hoge BMI-waarde vereist een hogere blootstelling aan straling voor het verkrijgen van acceptabele beelden. (B) Een timingfout van een dynamische CTA. Deze scan werd later geactiveerd en de aortacurve was al op het piekverbeteringspunt toen de acquisitie begon. De tijdverzwakkingscurve toont de tijd tot piekwaarde op 0,2 s boven de stentgraft (overeenkomstige ROIaorta weergegeven in C). TAC kan ook in deze gevallen worden gebruikt om de Δ-tijd tot de piekwaarde te berekenen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
| Protocol | DynMulti4D |
| Totaal aantal volumes | 11-13 scans |
| - 2-4 scans @ elke 1,5 s | |
| - 4 scans @ elke 3 s | |
| - 2-4 scans @ elke 4,5 s | |
| Buisspanning | 70-100 kV |
| Buisstroom | 150 mAs |
| Rotatietijd | 0,25 s |
| Scanduur | 36±10 s |
| Dikte van de plak | 0,7-1 mm |
| Volume contrastmateriaal | 70-90 ml |
| Debiet | 3,5-4 ml/s |
| Zoutoplossing flush | 90-100 ml |
| Scanbereik (z-as) | 23-33 cm |
| Toonhoogte | 1 |
| Reconstructie parameters | ADMIRE-3, Bv36 kernel |
| Dosis-lengte product | 593 (patiënt I) en 445 patiënt (II) mGy*cm |
Tabel 1: Parameters van een aangepast d-CTA endoleak protocol. *De body-mass index voor patiënt I en II was 26,1 en 21,4 m2/kg.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Dynamische, tijd-opgeloste CTA is een extra hulpmiddel in het aorta beeldvorming armamentarium. Deze techniek kan endoleaks na EVAR nauwkeurig diagnosticeren, inclusief identificatie van instroom/doelvaten4.
Ct-scanners van de derde generatie met bidirectionele tafelbewegingsmogelijkheid kunnen een dynamische acquisitiemodus bieden met betere temporele bemonstering langs de tijd-dempingscurve6. Om de hoogste nauwkeurigheid in het protocol te bereiken, is het van cruciaal belang om beeldacquisitie te personaliseren: bekijk eerder bestaande scanparameters van beeldvormingssets op basis van de patiëntbehoefte (hoge BMI - hogere kV, bedek het hele endograft met de scan, distribueer scans op basis van vermoedelijke endoleak) en time de acquisitie om aorta- en endoleakverbeteringscurven te dekken (slecht getimede scan wordt weergegeven in figuur 9B ). Een gejodeerd contrastmiddel met 320 mg jodium / ml werd gebruikt in deze studie. Terwijl andere contrastmiddelen met een lagere jodiumconcentratie kunnen worden gebruikt met behulp van dit d-CTA-protocol, kan het verhogen van de contrastinjectiesnelheid of het volume nodig zijn om ten minste ~ 500 HU in het aortagebied van belang te bereiken.
Lagere kV-beeldvorming komt ten koste van zichzelf, vooral bij patiënten met een hogere BMI, zoals geïllustreerd in figuur 9A. Geavanceerde beeldreconstructietechnieken met behulp van modelgebaseerde, statistische methoden kunnen helpen bij het verbeteren van de beeldkwaliteit bij lagere stralingsdoses, vooral tijdens d-CTA-beeldvorming.
Het nacalculeren van een scan kan kwantitatieve gegevens over de tijdverzwakkingscurve verkeerd weergeven (figuur 9B). Hoewel dergelijke dynamische beeldvormingstechnieken kunnen worden geïmplementeerd in de meeste CT-scanners van de derde generatie, wordt een leercurve geassocieerd met beeldacquisitie, reconstructie en nabewerking van tijd-opgeloste datasets.
De schijnbare wegversperring voor routinematige toepassing van dergelijke dynamische, tijd-opgeloste CT-beeldvormingstechnieken betreft straling en contrastblootstelling. Hoewel de hoeveelheid geïnjecteerd contrast gelijk is aan triphasische CT-beeldvorming, kan de extra blootstelling aan straling worden beperkt door kV te verlagen, relevant scanbereik te selecteren en geavanceerde iteratieve reconstructietechnieken te gebruiken. Recente studies hebben aangetoond dat dynamische CTA kan worden uitgevoerd zonder extra blootstelling aan straling dan conventionele triphasische CTA5,10,11,12. Het minimaliseren van stralingsblootstelling van patiënten in EVAR-bewaking blijkt een essentiële en niet-verwaarloosbare factor te zijn13. Dit kan relevant zijn bij verdere CTA-scanoptimalisatie om scanaantallen en daaropvolgende blootstelling aan straling te verminderen zonder de diagnostische nauwkeurigheid te verliezen14. Scanbereik is een ander cruciaal aspect dat een beperking kan zijn bij het gebruik van d-CTA; in onze ervaring is 33 cm de maximale lengte die wordt bedekt. Koike et al. publiceerden met behulp van hun verschillende scanner en kleinere scanbereik hun aanpak om deze beperking te overwinnen met veelbelovende resultaten11.
Een eerdere studie vergeleek de nauwkeurigheid van conventionele en dynamische CTA en hun impact op het aantal digitale subtractie-angiografieën tijdens endoleakbehandeling5. Dynamische CTA heeft een beter endoleak diagnosticerend vermogen aangetoond dan conventionele triphasische CTA5. Volgens recente artikelen kan traditionele CTA-surveillance na EVAR type II-endoleaks verkeerd diagnosticeren, en meerdere mislukte behandelingspogingen zouden argwaan moeten wekken voor een ander type endoleaks10. Het gebruik van kwantitatieve en kwalitatieve beeldanalyse van d-CTA kan helpen de beperking van het diagnosticeren van dergelijke verkeerd gediagnosticeerde / occulte endoleaks met behulp van conventionele technieken te overwinnen15.
Beeldnabewerking omvat het beoordelen van tijd-opgeloste dynamische CTA-afbeeldingen en 2D-3D-beeldfusie, meestal in beslag genomen ~ 5-10 minuten. Onnauwkeurigheden tijdens beeldfusie kunnen het gevolg zijn van de volgende factoren: onvolmaakte uitlijning van stent-graft van d-CTA met fluoroscopie, beweging van de patiënt tijdens de interventie, vervorming van de aorta met stijve draden/apparaten. Verdere automatisering van beeldfusietechnieken en workflow is nodig voor een betere, naadloze intra-operatieve beeldgeleiding.
In onze ervaring is ook aangetoond dat d-CTA-beeldvorming aanvullende beeldfusiebegeleiding biedt tijdens de behandeling met endoleak6. Dergelijke dynamische tijd-opgeloste beeldvorming kan ook nuttig zijn bij toekomstige beeldvorming van andere dynamische ziekteprocessen zoals aortadissectie, perifere arteriële ziekte, arterioveneuze malformaties of intramuraal hematoom16,17,18.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
ABL ontvangt onderzoeksondersteuning van Siemens Medical Solutions USA Inc., Malvern, PA. PC is een senior stafwetenschapper bij Siemens Medical Solutions USA Inc., Malvern, PA. Marton Berczeli wordt ondersteund door de beurs van Semmelweis University: "Kiegészítő Kutatási Kiválósági Ösztöndíj" EFOP-3.6.3- VEKOP-16-2017-00009.
Acknowledgments
De auteurs willen Danielle Jones (klinisch onderwijsspecialist, Siemens Healthineers) en het hele CT-technoloogteam van het Houston Methodist DeBakey Heart and vascular center bedanken om beeldvormingsprotocollen te ondersteunen.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Siemens Artis Pheno | Siemens Healthcare | https://www.siemens-healthineers.com/en-us/angio/artis-interventional-angiography-systems/artis-pheno | Other commercially available C-arm systems can provide image fusion too |
| SOMATOM Force CT-scanner | Siemens Healthcare | https://www.siemens-healthineers.com/computed-tomography/dual-source-ct/somatom-force | Any commercially available third generation CT-scanner can perform such dynamic imaging |
| Syngo.via | Siemens Healthcare | https://www.siemens-healthineers.com/en-us/medical-imaging-it/advanced-visualization-solutions/syngovia | Any DICOM file viewer with 4D processing capabilities can review the acquired time-resolved images, TAC are software dependent. |
| Visipaque (Iodixanol) | GE Healthcare | #00407222317 | Contrast material |
References
- Lederle, F. A., et al. Open versus endovascular repair of abdominal aortic aneurysm. New England Journal of Medicine. 380 (22), 2126-2135 (2019).
- 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).
- Chaikof, E. L., et al. The Society for Vascular Surgery practice guidelines on the care of patients with an abdominal aortic aneurysm. Journal of Vascular Surgery. 67 (1), 2-77 (2018).
- Sommer, W. H., et al. Time-resolved CT angiography for the detection and classification of endoleaks. Radiology. 263 (3), 917-926 (2012).
- 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).
- Berczeli, M., Lumsden, A. B., Chang, S. M., Bavare, C. S., Chinnadurai, P. Dynamic, time-resolved computed tomography angiography technique to characterize aortic endoleak type, inflow and provide guidance for targeted treatmen. Journal of Endovascular Therapy. , (2021).
- Hertault, A., et al. Impact of hybrid rooms with image fusion on radiation exposure during endovascular aortic repair. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 48 (4), 382-390 (2014).
- Maurel, B., et al. Techniques to reduce radiation and contrast volume during EVAR. Journal of Cardiovascular Surgery (Torino). 55 (2), Suppl 1 123-131 (2014).
- Schulz, C. J., Bockler, D., Krisam, J., Geisbusch, P. Two-dimensional-three-dimensional registration for fusion imaging is noninferior to three-dimensional- three-dimensional registration in infrarenal endovascular aneurysm repair. Journal of Vascular Surgery. 70 (6), 2005-2013 (2019).
- Madigan, M. C., Singh, M. J., Chaer, R. A., Al-Khoury, G. E., Makaroun, M. S. Occult type I or III endoleaks are a common cause of failure of type II endoleak treatment after endovascular aortic repair. Journal of Vascular Surgery. 69 (2), 432-439 (2019).
- Koike, Y., et al. Dynamic volumetric CT angiography for the detection and classification of endoleaks: application of cine imaging using a 320-row CT scanner with 16-cm detectors. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 25 (8), 1172-1180 (2014).
- Macari, M., et al. Abdominal aortic aneurysm: Can the arterial phase at CT evaluation after endovascular repair be eliminated to reduce radiation dose. Radiology. 241 (3), 908-914 (2006).
- Brambilla, M., et al. Cumulative radiation dose and radiation risk from medical imaging in patients subjected to endovascular aortic aneurysm repair. La Radiologica Medica. 120 (6), 563-570 (2015).
- Buffa, V., et al. Dual-source dual-energy CT: dose reduction after endovascular abdominal aortic aneurysm repair. La Radiologica Medica. 119 (12), 934-941 (2014).
- Apfaltrer, G., et al. Quantitative analysis of dynamic computed tomography angiography for the detection of endoleaks after abdominal aorta aneurysm endovascular repair: A feasibility study. PLoS One. 16 (1), 0245134 (2021).
- Kinner, S., et al. Dynamic MR angiography in acute aortic dissection. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 42 (2), 505-514 (2015).
- Buls, N., et al. Improving the diagnosis of peripheral arterial disease in below-the-knee arteries by adding time-resolved CT scan series to conventional run-off CT angiography. First experience with a 256-slice CT scanner. European Journal of Radiology. 110, 136-141 (2019).
- Grossberg, J. A., Howard, B. M., Saindane, A. M. The use of contrast-enhanced, time-resolved magnetic resonance angiography in cerebrovascular pathology. Neurosurgical Focus. 47 (6), 3 (2019).
