Minskning av strålningsexponering under endovaskulär behandling av perifer arteriell sjukdom som kombinerar fiberoptisk RealShape-teknik och intravaskulär ultraljud
Summary
Här beskrivs en stegvis metod för att kombinera Fiber Optic RealShape-teknik och intravaskulär ultraljud för att visa potentialen att slå samman båda teknikerna, med tanke på minskningen av strålningsexponering och förbättring av navigationsuppgifter och behandlingsframgång under en endovaskulär procedur för behandling av perifer arteriell sjukdom.
Abstract
Vaskulära kirurger och interventionella radiologer står inför kronisk exponering för lågdosstrålning under endovaskulära förfaranden, vilket kan påverka deras hälsa på lång sikt på grund av deras stokastiska effekter. Det presenterade fallet visar genomförbarheten och effekten av att kombinera Fiber Optic RealShape (FORS) -teknologi och intravaskulär ultraljud (IVUS) för att minska operatörsexponeringen under endovaskulär behandling av obstruktiv perifer arteriell sjukdom (PAD).
FORS-tekniken möjliggör tredimensionell visualisering i realtid av styrtrådarnas och katetrarnas fulla form, inbäddade med optiska fibrer som använder laserljus istället för fluoroskopi. Härigenom minskar strålningsexponeringen och rumsuppfattningen förbättras under navigering under endovaskulära procedurer. IVUS har kapacitet att optimalt definiera kärldimensioner. Kombinationen av FORS och IVUS hos en patient med iliac in-stent restenos, som visas i denna fallrapport, möjliggör passage av stenos och pre- och post-perkutan transluminal angioplastik (PTA) plackbedömning (diameterförbättring och morfologi), med en minimal dos av strålning och nollkontrastmedel. Syftet med denna artikel är att beskriva metoden att kombinera FORS och IVUS stegvis, för att visa potentialen att slå samman båda teknikerna i syfte att minska strålningsexponeringen och förbättra navigationsuppgifter och behandlingsframgång under den endovaskulära proceduren för behandling av PAD.
Introduction
Perifer arteriell sjukdom (PAD) är en progressiv sjukdom som orsakas av arteriell förträngning (stenos och / eller ocklusioner) och resulterar i minskat blodflöde mot nedre extremiteterna. Den globala prevalensen av PAD i befolkningen i åldern 25 år och äldre var 5,6% 2015, vilket indikerar att cirka 236 miljoner vuxna lever med PAD över hela världen 1,2. Eftersom förekomsten av PAD ökar med åldern kommer antalet patienter bara att öka under de kommande åren3. Under de senaste decennierna har det skett ett stort skifte från öppen till endovaskulär behandling för PAD. Behandlingsstrategier kan inkludera vanlig gammal ballongangioplastik (POBA), potentiellt kombinerad med andra tekniker som en läkemedelsbelagd ballong, stenting, endovaskulär aterektomi och klassisk öppen aterektomi (hybrid revaskularisering) för att förbättra vaskularisering mot målkärlet.
Under endovaskulär behandling av PAD tillhandahålls bildvägledning och navigering konventionellt genom tvådimensionell (2D) fluoroskopi och digital subtraktionsangiografi (DSA). Några stora nackdelar med fluoroskopiskt styrda endovaskulära ingrepp inkluderar 2D-omvandling av 3D-strukturer och rörelser och gråskalevisning av endovaskulära navigationsverktyg, vilket inte skiljer sig från gråskalevisningen av den omgivande anatomin under fluoroskopi. Dessutom, och ännu viktigare, resulterar det ökande antalet endovaskulära ingrepp fortfarande i hög kumulativ strålningsexponering, vilket kan påverka hälsan hos kärlkirurger och radiologer. Detta trots de nuvarande riktlinjerna för strålning, som bygger på ALARA-principen (as low as reasonably achievable) som syftar till att uppnå lägsta möjliga strålningsexponering när man utför en åtgärd på ett säkertsätt 4,5. För att bedöma resultaten av endovaskulär revaskularisering (t.ex. efter POBA) görs i allmänhet ett eller två 2D digitala subtraktionsangiogram med nefrotoxisk kontrast för att uppskatta den dynamiska förbättringen av blodflödet. Med detta behövs ögonboll för att bedöma ökningen av blodflödet. Vidare har denna teknik också begränsningar när det gäller bedömningar av kärlens lumendiameter, plackmorfologi och förekomsten av flödesbegränsande dissektion efter endovaskulär revaskularisering. För att övervinna dessa problem har ny bildteknik utvecklats för att förbättra enhetsnavigering och hemodynamik efter behandling och för att minska strålningsexponeringen och användningen av kontrastmaterial.
I det presenterade fallet beskriver vi genomförbarheten och effekten av att kombinera Fiber Optic RealShape (FORS) -teknologi och intravaskulär ultraljud (IVUS) för att minska operatörens exponering under endovaskulär behandling av PAD. FORS-tekniken möjliggör 3D-visualisering i realtid av den fulla formen av specialdesignade guidetrådar och katetrar med hjälp av laserljus, som reflekteras längs optiska fibrer istället för fluoroskopi 6,7,8. Härigenom minskar strålningsexponeringen och den rumsliga uppfattningen av endovaskulära navigationsverktyg förbättras genom att använda distinkta färger medan du navigerar under endovaskulära procedurer. IVUS har kapacitet att optimalt definiera kärldimensioner. Syftet med denna artikel är att beskriva metoden att kombinera FORS och IVUS stegvis, för att visa potentialen att slå samman båda teknikerna med tanke på minskningen av strålningsexponeringen och förbättringen av navigationsuppgifter och behandlingsframgång under endovaskulära procedurer för behandling av PAD.
Presentation av ärende
Här presenterar vi en 65-årig man med en historia av högt blodtryck, hyperkolesterolemi, kranskärlssjukdom och infrarenal bukaorta och höger gemensam iliacartäraneurysm, behandlad med endovaskulär aneurysmreparation (EVAR) i kombination med en högersidig iliac grenad enhet (IBD). År senare utvecklade patienten akut ischemi i nedre extremiteten baserat på ocklusion av vänster iliac EVAR-lem, vilket krävde embolektomi av vänster iliac EVAR-lem och ytlig femoralartär. I samma procedur eliminerades en aneurysm av den gemensamma iliacartären genom förlängning av endograften i den yttre iliacartären.
Diagnos, bedömning och planering
Under uppföljningen visade en rutinmässig duplex ultraljud en ökad maximal systolisk hastighet (PSV) inom den vänstra iliaclemmen av stenttransplantatet på 245 cm / s, jämfört med en PSV på 70 cm / s proximalt. Detta korrelerade med en signifikant stenos på >50% och ett förhållande på 3,5. En diagnos av in-stent restenosis (ISR) på över 50% bekräftades därefter av datortomografiangiografi (CTA) avbildning, med ytterligare misstanke om att stenosen orsakades av trombos. För att förhindra återkommande ocklusion av lemmar planerades en perkutan transluminal angioplastik (PTA).
Protocol
Representative Results
Discussion
Såvitt vi vet är denna fallrapport den första som diskuterar kombinationen av FORS och IVUS för att begränsa strålningsexponeringen och utesluta användningen av ett kontrastmedel under endovaskulär intervention för PAD. Kombinationen av båda teknikerna under behandlingen av denna specifika lesion verkar vara säker och genomförbar. Dessutom gör kombinationen av FORS och IVUS det möjligt att begränsa strålningsexponeringen (AK = 28,4 mGy; DAP = 7,87 Gy * cm2) och eliminerar användningen av kontr…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Materials
| AltaTrack Catheter Berenstein | Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Netherlands | ATC55080BRN | |
| AltaTrack Docking top | Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Netherlands | ||
| AltaTrack Guidewire | Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Netherlands | ATG35120A | |
| AltaTrack Trolley | Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Netherlands | ||
| Armada 8x40mm PTA balloon | Abbott laboratories, Illinois, United States | B2080-40 | |
| Azurion X-ray system | Philips Medical Systems Nederland B.V, Best, Netherlands | ||
| Core M2 vascular system | Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Netherlands | 400-0100.17 | |
| Hi-Torque Command guidewire | Abbott laboratories, Illinois, United States | 2078175 | |
| Perclose Proglide | Abbott laboratories, Illinois, United States | 12673-03 | |
| Rosen 0.035 stainless steel guidewire | Cook Medical, Indiana, United States | THSCF-35-180-1.5-ROSEN | |
| Visions PV .014P RX catheter | Philips Medical Systems Nederland B.V., Best, Netherlands | 014R |
References
- Song, P., et al. national prevalence and risk factors for peripheral artery disease in 2015: an updated systematic review and analysis. The Lancet. Global Health. 7 (8), e1020-1030 (2019).
- Aday, A. W., Matsushita, K. Epidemiology of peripheral artery disease and polyvascular disease. Circulation Research. 128 (12), 1818-1832 (2021).
- Meijer, W. T., et al. Peripheral arterial disease in the elderly: The Rotterdam Study. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 18 (2), 185-192 (1998).
- Modarai, B., et al. European Society for Vascular Surgery (ESVS) 2023 clinical practice guidelines on radiation safety. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 65 (2), 171-222 (2022).
- Ko, S., et al. Health effects from occupational radiation exposure among fluoroscopy-guided interventional medical workers: a systematic review. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 29 (3), 353-366 (2018).
- Jansen, M., et al. Three dimensional visualisation of endovascular guidewires and catheters based on laser light instead of fluoroscopy with fiber optic realshape technology: preclinical results. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 60 (1), 135-143 (2020).
- van Herwaarden, J. A., et al. First in human clinical feasibility study of endovascular navigation with Fiber Optic RealShape (FORS) technology. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 61 (2), 317-325 (2021).
- . Optical position and/or shape sensing – Google Patents. US8773650B2 Available from: https://patents.google.com/patent/US8773650B2/en (2014)
- Pitton, M. B., et al. Radiation exposure in vascular angiographic procedures. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 23 (11), 1487-1495 (2012).
- Sigterman, T. A., et al. Radiation exposure during percutaneous transluminal angioplasty for symptomatic peripheral arterial disease. Annals of Vascular Surgery. 33, 167-172 (2016).
- Segal, E., et al. Patient radiation exposure during percutaneous endovascular revascularization of the lower extremity. Journal of Vascular Surgery. 58 (6), 1556-1562 (2013).
- Goni, H., et al. Radiation doses to patients from digital subtraction angiography. Radiation Protection Dosimetry. 117 (1-3), 251-255 (2005).
- Klaassen, J., van Herwaarden, J. A., Teraa, M., Hazenberg, C. E. V. B. Superficial femoral artery recanalization using Fiber Optic RealShape technology. Medicina. 58 (7), 961 (2022).
