Tidsopløst, dynamisk computertomografiangiografi til karakterisering af aortaentoleaks og behandlingsvejledning via 2D-3D Fusion-Imaging
Summary
Dynamisk computertomografi angiografi (CTA) billeddannelse giver yderligere diagnostisk værdi i karakterisering af aortaendoleaks. Denne protokol beskriver en kvalitativ og kvantitativ tilgang ved hjælp af tidsdæmpningskurveanalyse til at karakterisere endoleaks. Teknikken til at integrere dynamisk CTA-billeddannelse med fluoroskopi ved hjælp af 2D-3D-billedfusion er illustreret for bedre billedvejledning under behandlingen.
Abstract
I USA behandles mere end 80% af alle abdominale aortaaneurismer ved endovaskulær aortaaneurismereparation (EVAR). Den endovaskulære tilgang berettiger til gode tidlige resultater, men tilstrækkelig opfølgende billeddannelse efter EVAR er afgørende for at opretholde langsigtede positive resultater. Potentielle graftrelaterede komplikationer er graftmigration, infektion, fraktion og endoleaks, hvor den sidste er den mest almindelige. Den hyppigst anvendte billeddannelse efter EVAR er computertomografi angiografi (CTA) og duplex ultralyd. Dynamisk, tidsopløst computertomografi angiografi (d-CTA) er en rimelig ny teknik til at karakterisere endoleaks. Flere scanninger udføres sekventielt omkring endograftet under erhvervelsen, der giver god visualisering af kontrastpassagen og graftrelaterede komplikationer. Denne høje diagnostiske nøjagtighed af d-CTA kan implementeres i terapi via billedfusion og reducere yderligere stråling og kontrastmaterialeeksponering.
Denne protokol beskriver de tekniske aspekter af denne modalitet: patientvalg, foreløbig billedgennemgang, d-CTA-scanningsopkøb, billedbehandling, kvalitativ og kvantitativ endoleakkarakterisering. Trinene til integration af dynamisk CTA i intraoperativ fluoroskopi ved hjælp af 2D-3D-fusionsbilleddannelse for at lette målrettet embolisering er også demonstreret. Afslutningsvis er tidsopløst, dynamisk CTA en ideel modalitet til endoleakkarakterisering med yderligere kvantitativ analyse. Det kan reducere stråling og iodineret kontrastmaterialeeksponering under endoleakbehandling ved at styre interventioner.
Introduction
Endovaskulær aortaaneurismereparation (EVAR) har vist bedre resultater af tidlig dødelighed end åben aortareparation1. Tilgangen er mindre invasiv, men kan resultere i højere mellem- til langsigtede geninterventionsrater på grund af endoleaks, graftmigration, brud2. Derfor er bedre EVAR-overvågning afgørende for at opnå gode resultater på mellemlang til lang sigt.
Nuværende retningslinjer foreslår rutinemæssig brug af duplex ultralyd og triphasic CTA3. Dynamisk, tidsopløst computertomografiangiografi (d-CTA) er en relativt ny modalitet, der anvendes til EVAR-overvågning4. Under d-CTA erhverves flere scanninger i forskellige tidspunkter langs tidsdæmpningskurven efter kontrastinjektion, deraf udtrykket tidsopløst billeddannelse. Denne tilgang har vist bedre nøjagtighed i karakterisering af endoleaks efter EVAR end konventionel CTA5. En fordel ved tidsopløst erhvervelse er evnen til kvantitativt at analysere Hounsfield-enhedsændringerne i en udvalgt interesseregion (ROI)6.
Den yderligere fordel ved nøjagtigt at karakterisere endoleaks med d-CTA er, at scanningen kan bruges til billedfusion under interventioner, hvilket potentielt minimerer behovet for yderligere diagnostisk angiografi. Billedfusion er en metode, når tidligere erhvervede billeder overlejres på fluoroskopibilleder i realtid for at styre endovaskulære procedurer og efterfølgende reducere kontrastmiddelforbrug og strålingseksponering7,8. Billedfusion i hybridstuen (OR) ved hjælp af en dynamisk 3D CTA-scanning kan opnås ved to tilgange: (1) 3D-3D-billedfusion: hvor 3D d-CTA smeltes sammen med intraoperativt erhvervede ikke-kontrastkeglestråle CT-billeder, (2) 2D-3D-billedfusion, hvor 3D d-CTA smeltes sammen med biplanære (anteroposterior og laterale) fluoroskopiske billeder. 2D-3D-billedfusionsmetoden har vist sig at sænke strålingen betydeligt sammenlignet med 3D-3D-teknik9.
Denne protokol beskriver de tekniske og praktiske aspekter af dynamisk CTA-billeddannelse til endoleakkarakterisering og introducerer en 2D-3D-billedfusionsmetode med d-CTA til intraoperativ billedvejledning.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dynamisk, tidsopløst CTA er et ekstra værktøj i aortabilleddannelsesarmamentarium. Denne teknik kan nøjagtigt diagnosticere endoleaks efter EVAR, herunder identifikation af tilstrømnings-/målbeholdere4.
Tredje generations CT-scannere med tovejs bordbevægelseskapacitet kan give dynamisk anskaffelsestilstand med bedre tidsmæssig prøveudtagning langs tidsdæmpningskurven6. For at opnå den højeste nøjagtighed i protokollen er det afgøren…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne vil gerne anerkende Danielle Jones (klinisk uddannelsesspecialist, Siemens Healthineers) og hele CT-teknologteamet på Houston Methodist DeBakey Heart and Vascular Center for at understøtte billeddannelsesprotokoller.
Materials
| 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), 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).
