三維可視化系統在冠狀動脈分叉病變介入診療中的臨床應用

成小鳳，何 云，晉 軍(第三軍醫大學新橋醫院心血管內科，重慶 400037;通訊作者，E-mail:jjxqyy@163.com)

型容分叉病變占所有介入治療的8.0%-20.0%，其介入操作復雜，手術成功率低，醫師接受的射線量大，術中使用造影劑較多，并發癥多，存在遠期心血管事件、靶病變再血管化、再狹窄以及支架內血栓形成等風險，是心導管介入診療最具挑戰性的病變之一［1］。在目前的介入診療活動中，基本依靠常規的心血管造影平面二維圖像分析，手術操作者更多根據自己目測、操作經驗來實施介入診療操作，勢必會增加手術難度，影響手術效果［2］。冠狀動脈三維可視化系統突破了二維平面顯像技術的局限性，為術者確定手術策略、植入支架的種類、植入方式和支架在病變血管內的定位提供了信息參考依據。目前我科38例冠狀動脈分叉病變患者應用了三維可視化系統輔助介入治療，取得了良好的效果，現報道如下。

1 資料和方法

1.1 一般臨床資料

選擇2011-09～2013-11我科收治冠狀動脈分叉病變患者75例，根據是否使用三維可視化系統進行介入治療進行分組。對照組采用冠狀動脈介入影像分析定量系統輔助介入治療，該組入選37例，男27 例，女10 例，平均年齡(63.5 ±10.7)歲，合并高血壓9例，高脂血癥5例，糖尿病1例。觀察組采用在冠狀動脈介入影像分析系統和三維可視化系統輔助介入治療，該組入選38例，男31例，女7例，平均年齡(62.4±12.7)歲，合并高血壓7例，高脂血癥4例，糖尿病3例。兩組患者性別構成比、年齡，合并高血壓、糖尿病及高脂血癥等臨床資料比較，差異無統計學意義(P＞0.05)，具有可比性。所有患者介入治療術前均簽署知情同意書，應用三維可視化系統重建冠狀動脈不涉及患者本人機體，屬無創傷技術范疇，無技術風險，不涉及醫學倫理。

1.2 技術方法

①數據獲取與配準:分別采集CVH數據集和患者64層冠狀動脈CT數據的連續斷層圖像，根據每幅圖像上的4個標準定位點，利用剛體變換原則，用軟件對數據進行自動配準。②心臟冠狀動脈系統結構的數據分割:根據臨床要求對可視化人體數據和CT數據進行分類，由斷層解剖、醫學影像研究人員逐層進行冠狀動脈結構的半自動分割提取，并對分割區域賦予特定的紅綠藍(RGB)顏色。③結構標識:對冠狀動脈結構二維圖像上的解剖結構進行標識，使之與其空間信息相聯系，使解剖結構名稱與結構的一組體素相對應，完成結構標識的功能。④心臟冠狀動脈結構的三維重建:采用面繪制和體繪制的方法，構建心臟冠狀動脈結構的幾何模型和體素模型。⑤輔助介入治療:在導絲或支架球囊通過血管或支架網眼時，三維可視化冠狀動脈介入輔助系統提供實時的多角度投照影像參數，提供手術徑路，確定手術方式及指導手術器械到達病變的精確位置，通過疊加比較介入手術前后的三維影像學資料，對手術效果進行即時判定。

1.3 入選和排除標準

入選標準:①年齡18-75歲;②真性分叉病變，分支參考血管的管徑≥2.5 mm，擬采用雙支架策略;③術前完善了64層冠狀動脈CT血管造影;④病變特征適合介入治療。

排除標準:①急性心肌梗死;②近期必須行非心臟外科手術，且可能有嚴重出血;③惡性腫瘤終末期;④處于免疫缺陷狀態者(如HIV感染)或感染者;⑤嚴重凝血功能障礙;⑥合并消化道潰瘍，抗血小板聚集藥物可能引起嚴重出血;⑦研究者認為將可能嚴重影響試驗結果的其他因素。

1.4 統計分析

計數資料用率表示，采用χ2檢驗，計量資料用±s表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，P＜0.05為差異具有統計學意義，所有數據用統計學軟件SPSS 17.0 處理。

2 結果

觀察組較對照組手術成功率明顯提高，兩組之間差異具有統計學意義(P＜0.05)，對比劑使用劑量明顯減少，手術時間分別明顯縮短，兩組之間差異均具有統計學意義(均P＜0.001)，介入并發癥發生率有所降低，但兩組之間差異無統計學意義(P=0.975，見表1)。對照組失敗6例，其中1例因主支釋放支架后邊支閉塞，最后植入單支架。4例導絲無法通過支架網眼，無法完成最后對吻，但造影顯示原血管無殘余狹窄，血流良好。1例因導絲穿孔最后植入單支架，術后復查心臟超聲未見心包腔積液。觀察組失敗1例，主要原因是導絲無法通過邊支血管，無法完成對吻。對照組和觀察組分別發生1例和2例冠狀動脈夾層，植入支架后夾層完全覆蓋，無對比劑滯留。

表1 對照組和觀察組手術成功率、并發癥、對比劑使用劑量和手術時間的比較

3 討論

冠狀動脈分叉病變指位于血管分叉部位、狹窄程度＞50%的病變，可同時或單獨累及主支和重要分支血管［3］。分叉病變常常因支架貼壁不良，開口未能完全覆蓋，斑塊“鏟雪效應”導致血管閉塞，分叉部位的金屬重疊，內皮覆蓋緩慢，術后再狹窄率和晚期血栓發生率明顯增高［4］。既往冠狀動脈介入影像定量分析系統是二維平面，投影本身所帶來的血管三維信息丟失、重疊、遮掩等問題導致醫生難以對病變做出明確判斷［5］。觀察組有2例患者初步判斷分支夾角＜70°，擬采用Crush支架術，經三維可視化系統重建血管后發現分支角度＞70°，最后采用T支架術。目前冠狀動脈介入手術仍然依靠冠狀動脈介入影像分析系統，僅能提供單純的平面二維圖像及粗略的病變血管直徑及長度測量，對復雜病變血管內部解剖結構缺乏直觀的評價，尤其是分叉病變。三維重建對冠狀動脈分叉病變的定量測量及病變診斷具有較高的準確性，能夠準確測量最小管腔直徑、參照血管直徑、直徑狹窄百分比、分叉角度等［6，7］。目前三維重建系統基本是利用至少兩幅不同角度的二維圖像，理論上要越多不同的二維圖像重建效果將更好，因此，目前的冠狀動脈三維重建系統具有局限性。

三維可視化系統可以重建心臟冠狀動脈三維立體模型，能夠對冠狀動脈局部病變圖像的三維分析處理，突破了國內外目前用于冠狀動脈介入病變分析圖像二維平面的局限性，由于利用不同角度的多幅圖像重建的三維圖形，清晰顯示主支血管和分支血管走形方向、解剖學結構和吡鄰關系，為術者制定手術方案提供依據，指導術者合理選擇手術方案，引導介入手術器械(導絲、球囊、支架等)穿過分叉、閉塞、成角、鈣化、夾層等復雜冠狀動脈病變，精確定位球囊、支架于血管病變部位，能夠提高手成功率，減少對比劑用量，縮短醫患X線輻射暴露時間，減少并發癥。本研究顯示，冠狀動脈介入定量影像分析系統聯合三維可視化系統輔助介入治療可提高手術成功率13.6%，介入并發癥減少2.8%，且可以明顯縮短手術時間，縮短醫患X線輻射暴露，減少輻射影響，還可明顯減少對比劑使用劑量，降低對比劑腎病發生率。在三維可視化系統指導下，可以盡量減少分叉開口病變支架重疊和避免血管“裸區”，為減少晚期血栓和支架內再狹窄提供了理論依據，遠期效果尚需進一步隨訪。

總之，冠狀動脈分叉病變是冠狀動脈介入治療最大的難點之一，手術成功率低、并發癥多，術后心血管不良事件多。因常規心血管造影平面二維圖像分析系統的局限性進一步增加了手術難度。三維可視化系統對術前病變解剖分析、術中技術操作、術后評判預后有重要指導意義，在心血管介入領域里具有良好的前景。

［1］羅建平.冠狀動脈分叉病變介入治療策略［J］.中華老年心腦血管病雜志，2013，15(7):781-782.

［2］徐浩，周國偉，戴秋艷，等.CardiOp-B冠狀動脈造影三維重建系統與定量冠狀動脈造影對照分析研究［J］.上海交通大學學報，2009，29(6):646-648.

［3］賀永明，趙欣，許海峰，等.冠狀動脈分叉病變的定義、分類和治療策略［J］.心血管病學進展，2012，33(3):379-384.

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