간 대동맥 밸브 주입 하는 동안 이미지 퓨전에 대 한 x 선 Fluoroscopy와 3D CT 혈관의 등록 향상

Summary

이 연구의 목적은 transfemoral 간 대동맥 밸브 주입 (많이) 동안 실시간 x 선 (XR) fluoroscopy 사전 중재 CT 데이터의 이미지 퓨전 (경우)에 대 한 공동 등록을 개선 했다.

Abstract

충실도 높은 사전 중재 단층 혈관 (CTA)에서 파생 된 3 차원 해부학 모델의 융합 그리고 해 부 지도 촉진 하기 위하여 x-선 (XR) fluoroscopy 많이 프로시저 처럼 복잡 한 심장 개입에 대 한 거 대 한 관심의 와 뇌 보호. CTA와 XR의 공동 등록 추가 자가 비 / 대비 향상 된 콘-빔 계산 된 단층 촬영 (CBCT) 또는 두 개의 별도 aortograms를 기반으로 도입 되었습니다. 방사선 노출 및 대비 에이전트 (CA) 복용량의 관련된 증가 함께 환자에 대 한 잠재적 추가 위험을 소개 합니다. 여기, 우리는 수정된 공동 등록 접근 방식을 사용 하는 arteriograms의 iliofemoral 동맥, 대 퇴 펑크와 칼 집 소개 하는 동안 정기적으로 수행을 제안 합니다. 진행 절차 중 공동 등록의 즉시에 수정 모든 추가 조 없이 정확한 공동 등록, CA, XR 감소 복용량 및 절차 시간, 동시에 연산자 자신감과 절차를 개선 하는 동안 안전입니다.

Introduction

이미지 퓨전 (IF) 좋군요 데이터 집합 다른 시간-및 참조¹의 단일 프레임에 다른 modalities에 관점에서 인수 하는 과정입니다. XR 개입 지도 대 한 가장 자주 사용된 이미징 양식 적임 이다. 비록, 시간적 및 공간적 고해상도 제공, XR 낮은 차원 (2 차원 투영) 있으며 해 부 세부 사항을 결여. 3D 기관 모양 모델 예: 높은-품질 사전 중재 CTA 데이터에서 라이브 fluoroscopy 이미지에 겹쳐 파생 관련 해부학 소프트-조직 구조에 의해 XR을 강화할 수 있습니다. IF에 대 한 필수 단계 다른 이미징 modalities의 공동 등록 이다.

일반적으로, XR fluoroscopy와 수술 전 3D 이미지 데이터 집합의 공동 등록 다음 기법²중 하나를 포함:를) 이미지 기반 3D-3D 등록 자가 비 / 대비 향상 된 CBCT와 수술 전 3D 데이터 집합의 데이터 집합^3,,45,6또는 b) 직접 이미지 기반 2D-3D 등록, 30 ° 각도 간격^7,8 의 최소 두 개의 angiographic 이미지에 사용 됩니다 공동 등록입니다.

상업적인 XR 시스템, 만약 수 퓨전 패키지의 최근 소개와 함께 다양 한 응용 프로그램에 대 한 더 쉽게 이용할 수. 그 시스템을 사용 하 여, 우리는 이전는 그것은 기술적으로 실현 가능한 안전 transfemoral 간 대동맥 밸브 주입 (많이)⁸을 지원 하기 위한 직접 이미지 기반 2D-3D 등록에 의하여 대동맥 루트 모델 오버레이 표시는. 없이 전체 CA 또는 XR 복용량, 입증 자체가 매우 귀중 한 많이 절차 동안 대뇌 보호 장치의 배포 중 특히 기존의 XR fluoroscopy 이미지에 3D 해 부 세부 정보를 추가 하 여 경우. 그러나, 공동 등록을 위해 사용 하는 aortograms의 추가 인수 추가 CA 및 XR 복용량 필요 합니다. 따라서, 정확한 경우의 필요 없이 어떤 추가 aortograms 제공 하는 최적화 된 워크플로 매우 바람직한 했다.

여기, 우리는 어떤 추가 CA를 요구 하지 않고 실시간 XR와 사전 중재 CTA의 향상 된 공동 등록 하는 방법을 제시 하거나 C 팔 CT IF에 대 한 검색 합니다. 많이 수행 대 퇴 액세스 설명 다른^9,,1011. 짧게, 두 대 퇴 동맥 액세스: contralateral 펑크의 지도 한 다음 밸브 족;의 배치 하는 동안 arteriography 수 있도록 6F 칼 집 통해 피그 카 테 테 르의 위치 밸브 시스템 및 후속 풍선 valvuloplasty 및 장치 배치의 배치에 대 한 두 번째. (위에 대 분기) 펑크 높이의 지역화 및 액세스 관련 경우 커버 텐트의 위치 추정에 대 한 치료의 표준으로 서 우리의 기관에 적절 한 펑크의 angiographic 확인 수행 합병증¹². 캡처 embolic 파편, 더블 필터 뇌 보호 시스템은 도입 대동맥 아치의 통과 전에 많이 배달 칼 집의 삽입 후 추가 장치.

대 퇴 동맥의 펑크 동안 일상적으로 수행 하는 arteriograms 사용 하 여 초기 공동 등록을 설정. Supraaortal 선박에 대동맥 루트 내 피그 카 테 터, 이중 필터 대뇌 embolic 보호 시스템의 위치를 사용 하 여 진행 과정 공동 등록의 즉시에 구체화 수행 이후에 고 aortograms 밸브 족, 개입 하는 동안 시간 언제 든 지 정확한 모델 오버레이 보장의 주입 하기 전에 수행.

Protocol

연구 프로토콜은 1975 선언 헬싱키 기관의 윤리 위원회에 의해 선험적으로 승인에 반영으로 윤리 지침을 준수. 서 면된 동의 (과학 수사 대-Ulm, clinicaltrials.gov NCT02162069) 연구에 포함 된 모든 개별 참가자 로부터 얻은 것입니다. 1. CT 검사 심장 CT angiography 수행 회고전 ECG 게이팅와 70 mL 0.9% 생리 식 염 수의 내뿜는 bolus 뒤 iodinated 대조 미디어 4.0 mL/s 흐름 속도에 주입?…

Representative Results

우리는 어떤 추가 aortograms에 대 한 필요 없이 전체 많이 절차 동안 라이브 XR 이미지에 환자 별 해부학 모델을 overlaying 수 있도록 많이 동안 이미지 퓨전에 대 한 소설 공동 등록 방식을 도입. IF에서 여러 중재 단계 혜택: 칼 집 쪽 (그림 5A);에 대 퇴 분기점 위에 일반적인 대 퇴 동맥의 펑크의 (1) 지도 ((<stron…

Discussion

이 연구의 주요 초점은 임상 설립된 많이 워크플로 수정 하지 않고 면의 타당성을 조사 했다. 미리 중재 CTA 데이터와 XR fluoroscopy 공동 등록 금 표준 사용 전용된 aortograms⁸, 반면 우리 제안에 즉시 수정 있는 여러 대략적인 등록 사용 하 여 정확한 3D 모델 오버레이 제공 동안 개입의 전체 과정.

연속 수동 등록 상세 제어 실에서 중재 팀을 지원 하기 위해 추가 훈…

Materials

Philips Allura FD10	Philips Healthcare		x-ray system
EP Navigator Release 5.2.10	Philips Healthcare		image segmentation and fusion SW
Iomeron 350	Bracco Imaging Deutschland GmbH		x-ray contrast agent
Sentinel  double-filter cerebral protection system	Claret Medical, Inc.		double-filter cerebral protection system
Matlab R2013	MathWorks		statistical analysis