Melhorou o registo de 3D CT angiografia com fluoroscopia de raio-x para fusão de imagem durante a implantação de válvula aórtica percutânea
Summary
O objetivo deste estudo foi melhorar o registo co para fusão de imagem (IF) de pre-intervencionistas dados de CT com fluoroscopia de raio-x em tempo real (XR) durante a implantação de válvula aórtica percutânea transfemoral (TAVI).
Abstract
A fusão dos modelos anatômicos em 3D derivado de angiografia computadorizada pré-intervencionista alta fidelidade (CTA), e fluoroscopia de raio-x (XR) para facilitar a orientação anatômica é de enorme interesse para intervenções cardíacas complexas como TAVI procedimentos com proteção cerebral. Registo co de CTA e XR foi introduzido também com base no adicional intra-operatória non- / contraste aprimorado-feixe cônico computado tomografia computadorizada (CBCT) ou dois aortogramas separadas. Com o aumento da dose de radiação exposição e/ou contraste agente (CA) relacionado, é introduzido um potencial risco adicional para o paciente. Aqui, propomos um registo co modificados abordagem fazendo uso de arteriografias não mostraram das artérias iliofemoral, realizadas rotineiramente durante a punção femoral e a bainha de introdução. On-the-fly refinamento do registo co durante o procedimento em curso permite registo co preciso, sem qualquer adicional angiografia, reduzindo assim a CA, XR dose e procedimento o tempo, melhorando simultaneamente o procedimento e a confiança do operador segurança.
Introduction
Fusão de imagem (se) é o processo de sobreposição de conjuntos de dados adquiridos no tempo diferente – e pontos de vista sobre diferentes modalidades em um único quadro de referência1. XR é a modalidade de imagem mais frequentemente usada para orientação de intervenção. Apesar de, fornecendo alta resolução temporal e espacial, XR tem baixa dimensionalidade (projeções 2D) e carece de detalhes anatômicos. Modelos de forma 3D órgão derivados por exemplo, alta qualidade pre-intervencionista CTA dados sobrepostos na imagem ao vivo de fluoroscopia podem aumentar XR por relevantes estruturas anatômicas do tecido mole. Etapa pré-requisito para se é o registo co das diferentes modalidades de imagem.
Normalmente, co registro de conjuntos de dados de imagem 3D pré-operatório com fluoroscopia XR envolve uma das seguintes técnicas2: um) baseada em imagem 3D-3D registro do conjunto de dados 3D pré-operatório com um intra-operatória CBCT non- / contraste aprimorado conjunto de dados3,4,5,6, ou b) baseado em imagens 2D-3D registro direto, onde duas imagens angiográficas, com um mínimo de 30 ° espaçamento angular7,8 são utilizadas para registo de co.
Com a recente introdução de pacotes de fusão em sistemas comerciais de XR, pode se ser feita mais prontamente disponível para uma ampla gama de aplicações. Usando esses sistemas, anteriormente mostramos que é tecnicamente viável e segura a sobreposição de um modelo de raiz aórtica por meio de registro com base em imagem direto 2D-3D para apoiar transfemoral percutânea da válvula aórtica (TAVI) de implantação8. Sem comprometer a dose total de CA ou XR, se provou-se altamente valioso durante procedimento TAVI adicionando detalhes anatômicos 3D para a imagem de fluoroscopia convencional de XR, especialmente durante a implantação do dispositivo de proteção cerebral. No entanto, a aquisição adicional das aortogramas usadas para o registo co necessária dose adicional de CA e XR. Portanto, um fluxo de trabalho otimizado, fornecendo precisos se sem a necessidade de qualquer adicionais aortogramas era altamente desejável.
Aqui, apresentamos uma abordagem melhor registo co de CTA pre-intervencionista com XR em tempo real, sem exigir qualquer CA adicional ou varreduras de CT do C-braço para se. O acesso femoral, que TAVI é executada como descrito em outro lugar9,10,11. Brevemente, ambas as artérias femoral são acessadas: um para a orientação da punção contralateral, seguido pela colocação de um cateter pigtail através de uma bainha 6F para permitir a arteriografia durante a colocação da prótese de válvula; o segundo para a colocação do sistema de entrega de válvula e subsequentes balão Valvoplastia e dispositivo de posicionamento. Angiográfica confirmação de punção apropriada é realizada em nossa instituição como um padrão de cuidados para a estimativa da posição do stent coberto em caso de relacionados ao acesso e localização da punção altura (acima da bifurcação femoral) complicações12. Para capturar fragmentos embólicos, um sistema de duplo-filtro de proteção cerebral é introduzido após a inserção da bainha TAVI entrega antes da passagem do arco aórtico com qualquer dispositivo adicional.
Nós usamos arteriografias não mostraram realizada rotineiramente durante a punção da artéria femoral para estabelecer o registo inicial de co. On-the-fly refinamento do registo co posteriormente é realizado durante o procedimento em curso, utilizando a posição do cateter pigtail dentro da raiz da aorta, o sistema de duplo-filtro de proteção embólico cerebral nos vasos supraaortal e o aortogramas realizada antes da implantação da prótese válvula, garantindo assim a sobreposição de modelo preciso em qualquer ponto do tempo durante a intervenção.
Protocol
Representative Results
Discussion
O foco principal deste estudo foi investigar a viabilidade de se sem modificar o fluxo de trabalho TAVI clinicamente estabelecido. Enquanto o padrão ouro para o co registo dos dados CTA pre-intervencionistas e fluoroscopia XR usa dedicado aortogramas8, propomos usando registos múltiplos aproximados com requintes de on-the-fly para fornecer o modelo 3D preciso sobreposição durante todo o curso da intervenção.
O refinamento contínuo registro manual requer pessoal t…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores gostaria de agradecer o apoio do centro universitário de Ulm para translação MoMAN Imaging.
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 |
Referências
- Sánchez, Y., et al. Navigational Guidance and Ablation Planning Tools for Interventional Radiology. Current Problems in Diagnostic Radiology. 32 (2), 225-233 (2017).
- Schwein, A., et al. Feasibility of three-dimensional magnetic resonance angiography-fluoroscopy image fusion technique in guiding complex endovascular aortic procedures in patients with renal insufficiency. Journal of Vascular Surgery. 65 (5), 1440-1452 (2017).
- Ierardi, A. M., et al. Fusion of CT Angiography or MR Angiography with Unenhanced CBCT and Fluoroscopy Guidance in Endovascular Treatments of Aorto-Iliac Steno-Occlusion: Technical Note on a Preliminary Experience. CardioVascular and Interventional Radiology. 39 (1), 111-116 (2015).
- Sailer, A. M., et al. CTA with Fluoroscopy Image Fusion Guidance in Endovascular Complex Aortic Aneurysm Repair. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 47 (4), 349-356 (2014).
- McNally, M. M., et al. Three Dimensional Fusion CT Decreases Radiation Exposure, Procedure Time and Contrast Use during Fenestrated Endovascular Aortic Repair. Journal of Vascular Surgery. 61 (2), 309-316 (2015).
- Krishnaswamy, A., Tuzcu, E. M., Kapadia, S. R. Integration of MDCT and fluoroscopy using C-arm computed tomography to guide structural cardiac interventions in the cardiac catheterization laboratory. Catheterization and Cardiovascular Interventions. 85 (1), 139-147 (2015).
- Movassaghi, B., Rasche, V., Grass, M., Viergever, M. A., Niessen, W. J. A quantitative analysis of 3-D coronary modeling from two or more projection images. IEEE Transactions on Medical Imaging. 23 (12), 1517-1531 (2004).
- Vernikouskaya, I., et al. Image-guidance for transcatheter aortic valve implantation (TAVI) and cerebral embolic protection. International Journal of Cardiology. 249, 90-95 (2017).
- Ramlawi, B., Anaya-Ayala, J. E., Reardon, M. J. Transcatheter Aortic Valve Replacement (TAVR): Access Planning and Strategies. Methodist DeBakey Cardiovascular Journal. 8 (2), 22-25 (2012).
- Wöhrle, J., et al. Transfemoral Aortic Valve Implantation with the New Edwards Sapien 3 Valve for Treatment of Severe Aortic Stenosis-Impact of Valve Size in a Single Center Experience. PLOS ONE. 11 (3), e0151247 (2016).
- Seeger, J., Gonska, B., Otto, M., Rottbauer, W., Wöhrle, J. Cerebral Embolic Protection During Transcatheter Aortic Valve Replacement Significantly Reduces Death and Stroke Compared With Unprotected Procedures. JACC: Cardiovascular Interventions. 10 (22), 2297-2303 (2017).
- Seeger, J., Gonska, B., Rodewald, C., Rottbauer, W., Wöhrle, J. Impact of suture mediated femoral access site closure with the Prostar XL compared to the ProGlide system on outcome in transfemoral aortic valve implantation. International Journal of Cardiology. 223, 564-567 (2016).
- Vernikouskaya, I., et al. Patient-specific registration of 3D CT angiography (CTA) with X-ray fluoroscopy for image fusion during transcatheter aortic valve implantation (TAVI) increases performance of the procedure. Clinical Research in Cardiology. , (2018).
- Eng, M. H., Kim, M. S. Fluoroscopy and CT fusion overlay-greater than the sum of their parts. Catheterization and Cardiovascular Interventions. 85 (1), 148-149 (2015).
- John, M., et al. System to guide transcatheter aortic valve implantations based on interventional C-arm CT imaging. Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention. 13 (Pt 1), 375-382 (2010).
- Lu, Y., Sun, Y., Liao, R., Ong, S. H. A pre-operative CT and non-contrast-enhanced C-arm CT registration framework for trans-catheter aortic valve implantation. Computerized Medical Imaging and Graphics. 38 (8), 683-695 (2014).
